Řídicí systém pro dvoustupňové přesné polohování elektromechanického systému

Abstract

Tato diplomová práce popisuje vývoj řídicího systému pro dvoustupňovou platformu přesného polohování, která je součástí průmyslového osazovacího robota pro optické součástky. Úloha obsahuje návrh budiče pro lineární DC motor a jeho následné použití v řídicím systému pro dvoustupňovou polohovací platformu a jako případná náhrada za současný komereční budič. Následující část práce spočívá v návrhu řídicí strategie pro úlohu měkkého dopadu za účelem zrychlení oproti konzervativnímu průmyslovému postupu. K tomu je přistoupeno vývojem hybridního modelu dvoustupňové platformy a jeho použití v hybridním modelovém prediktivním řízení v simulaci, na základě které je navrhnuta suboptimální strategie modelového prediktivního řízení s heuristikou a následně úspěšně použita na dvoustupňové platformě. Řídicí program je realizován na za použití platformy dSpace MicroLabBox.

This thesis describes the development of a control system for a high precision dual-stage platform, which is a part of an industrial assembly robot of optical components. The task consists of a driver electronics design for a voice coil motor and its subsequent use as a part of control system for the dual stage and possible future replacement of the curret industrial driver. A consequential part of the thesis resides in designing the control strategy for the task of soft landing as an improvement over the conservative industrial approach. This is achieved by developing a hybrid model of the dual stage system used in a hybrid model predictive controller in simulation, based on which a consequent suboptimal model predictive control strategy with heuristics is designed and successfully applied on the dual-stage system. The control program is realized on the dSpace MicroLabBox platform.