Modeliranje in vodenje invertiranega nihala z reakcijskim kolesomPečan, Žan (Avtor) Tomažič, Simon (Mentor) ModelvodenjeLangrangeeva funkcijaLaplaceova transformacijaprenosna funkcijaprostor stanjkomplementarni filterMatlabRaspberry PiPIDLQRV diplomskem delu so predstavljeni izdelava, modeliranje in vodenje invertiranega nihala z reakcijskim kolesom. V prvem delu je predstavljeno nihalo ter možnosti manipulacije njegovega naklona, od katerih sem izbral reakcijsko kolo. Za tem sledi izpeljava matematičnega modela dinamike sistema z uporabo Lagrangeeve funkcije ter Laplaceove transformacije, s katero sem nato določil prenosno funkcijo obravnavanega sistema. Drugi del predstavi realizacijo fizičnega modela. Opisuje modeliranje in 3D tiskanje sestavnih gradnikov sistema, kot so nihalo, kolo in stojalo. Prav tako se predstavi delovanje uporabljenega merilnega instrumenta, aktuatorja, električna vezja in mikroračunalnika. Zatem sledi postavitev fizičnega modela in programiranje funkcionalnosti, kjer je tudi natančneje opisana metoda filtriranja pridobljenih meritev. Tretji del pokriva simulacijo matematičnega modela v programskem okolju Matlab in Simulink, kjer se nekateri neznani parametri sistema določijo z metodo optimizacije. Po pridobitvi parametrov se analizirajo lastnosti izpeljanega modela, nato pa se vizualizira in primerja z realnim modelom za namen validacije ustreznosti matematičnega opisa sistema. Zadnji del naloge pa se poglobi v teorijo vodenja, kjer se predstavita PID in LQR regulator kot široko uporabljeni metodi vodenja sistemov. Obe metodi se implementirata na matematičnem modelu, njuni rezultati pa se med seboj primerjajo ter se določi njuna ustreznost za podani sistem.20242024-09-12 13:10:00Diplomsko delo/naloga161591VisID: 62776COBISS_ID: 208079875sl