Řízení systémů s více binárními vstupy a jedním výstupem

Abstract

Tato práce se zabývá problematikou řízení systémů s více binárními vstupy a jedním výstupem, kde je pro přepínání binárních vstupů použitý algoritmus řízení s klouzavým režimem. V práci jsou ukázány nedostatky návrhu řízení s využitím obecné teorie řízení s klouzavým režimem pro tento typ systému, především z hlediska efektivního využívání a synchronizace jednotlivých vstupů. Práce si klade za cíl tyto nedostatky odstranit modifikováním návrhu řízení s klouzavým režimem tak, aby bylo možné některé vstupy v průběhu řízení fixovat na konstantní hodnotu. V první části práce je představena třída systémů obsahujících nespojitost ve stavovém prostoru. Detailněji je uvedeno řízení s relé ve zpětné vazbě a jeho specifický případ - klouzavý režim. Pro současnou teorii řízení s klouzavým režimem jsou zde představeny základní definice a věty, které musí takové řízení splňovat. Na příkladech je demonstrováno možné chování takto řízených systémů. V další části práce je formulován speciální tvar zákona řízení s klouzavým režimem, který přepíná všechny vstupy pomocí skalární přepínací proměnné. Pro navržený zákon řízení jsou ověřeny všechny definice a věty uvedené v první části práce. Navrženým postupem je stanoven nikoliv jeden univerzální zákon řízení, ale celá množina dvoustavových regulátorů, kde některé dvoustavové regulátory umožňují fixování jednoho nebo více vstupů na konstantní hodnotu a jiné spínají všechny vstupy zároveň. Součástí navrženého algoritmu je výběr posloupnosti dvoustavových regulátorů v průběhu řízení, která při zachování kvality řízení minimalizuje spínání nepotřebných vstupů. Funkce navrženého algoritmu řízení je demonstrována na modelu řízení teploty vody v bojleru, který obsahuje tři topná tělesa o různém výkonu a jedno čidlo teploty.