Řízení magnetohydrodynamického proudění: integrace elektroniky a měření

Abstract

Cílém této bakalářské práce je vyvinout experimentální platformu pro zpětnovazební řízení magnetohydrodynamického (MHD) proudění tekutin. Podrobně popisuje návrh a konstrukci hardwaru, včetně dvou řídících desek. Tyto desky regulují napětí na elektrodách nebo jimi protékající proud. Platforma vyvolává proudění vodivých tekutin pomocí elektrických a magnetických polí, což jsou základní principy MHD. K měření vyvolaného toku je implementován Particle Image Velocimetry (PIV) algoritmus. S využitím experimentální platformy a PIV algoritmu jsou vyvinuty heuristické řídicí algoritmy pro manipulování s objekty pomocí MHD proudění a pro řízení ustáleného stavu MHD proudění a jeho průměrné rychlosti. Práce také představuje výsledky předběžných experimentů s touto platformou.This bachelor's thesis aims to develop an experimental platform for the feedback control of magnetohydrodynamic (MHD) fluid flow. It details the design and construction of the hardware, including two control boards. These boards regulate the voltage on electrodes or the current flowing through them. The platform induces the flow of conductive fluids using electric and magnetic fields, the fundamental principle of MHD. A Particle Image Velocimetry (PIV) algorithm is implemented to measure the induced flow. Utilizing this experimental platform and the PIV algorithm, heuristic control algorithms are developed for object manipulation with MHD flow and for controlling steady-state MHD flow and its mean velocity. The thesis also presents the results of preliminary experiments conducted using this platform.