Výukový model - Balancující tyčka

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá návrhem výukového modelu balancující tyčky a implementací řídících algoritmů pro jeho řízení. Balancující tyčka kombinuje inverzní kyvadlo s reakčními koly, která umožňují momentové působení na tyčku a udržování její rovnováhy. Práce zahrnuje teoretický rozbor reakčních kol, rešerši vhodných komponent pro realizaci modelu, návrh a konstrukci reálného zařízení, implementaci a testování řídících algoritmů a zhodnocení návrhu reálného modelu. Výsledkem práce je také sada úloh pro využití modelu ve výuce a dokumentace knihovny řídící jednotky.This master's thesis deals with the design of the educational model of a balancing stick and implementation of control algorithms for this model. The balancing stick combines an inverted pendulum with reaction wheels, which allow for momentary control and maintaining its balance. The thesis includes a theoretical analysis of the reaction wheels, research on suitable components for the model's realization, design and construction of the physical device, implementation and testing of the control algorithms and evaluation of the design of the real model. The outcome of the thesis also includes a set of tasks that complement the educational use of the model and documentation of the control unit library.