Optimalna i fleksibilna alokacija propulzije za holonomsku površinsku platformu

diplomski rad

• Naslov (engleski): Optimal and flexible thrust allocation for a holonomic surface vehicle
• Autor: Fran Vončina
• Mentor: Nikola Mišković (mentor)
• Član povjerenstva: Nikola Mišković (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Zoran Vukić (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Ivan Petrović (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Fakultet elektrotehnike i računarstva; Zagreb
• Datum i država obrane: 2015-07-17, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: TEHNIČKE ZNANOSTI; Elektrotehnika

Sažetak

Rad je koncipiran na slijedeći način: sadržaj je podijeljen na tri glavna dijela, odnosno matematički model i izračuni, analiza problematike upravljanja uz kvar, te simulacije. U uvodu su obrađena temeljna razmatranja.
Izračun te matematički model platforme obuhvaćaju analizu strukture upravljanja, s naglaskom na alokacijski aspekt. Analizirani su i diskutirani problemi optimalne i fleksibilne alokacije, te utjecaj ograničenja propulzija na ostvarivi vektor gibanja. Temeljni problem je očuvanje smjera gibanja bez obzira na ograničenja. Dodatno ograničenje predstavljat će zahtjev na mogućnost regulacije zaošijanja, odnosno rotacije plovila.
Upravljanje uz kvar razmatra situacije u kojoj se dogodio jedan kvar tako da je svim stupnjevima slobode gibanja ipak moguće izravno upravljati, te uključuje digresiju vezanu uz slučaj višestrukog kvara.
Simulacije su, primjera i ilustracija radi odrađene u Matlabu, a u ROS-u je izrađena simulacija koju je moguće testirati na stvarnom plovilu. U dodatku su priloženi korišteni kodovi. Simulacije pokazuju djelotvornost algoritama obrađenih u radu.

Sažetak (engleski)

The paper is conceived the following way: the content is divided into three main parts, notably mathematical model and calculations, analysis of fault-tolerant control problem and the simulation. Basic considerations are included in the introduction.
The calculations and the mathematical model of the platform contain the analysis of the control structure, with stress on the aspects of allocation. Problems of optimal and flexible allocation, as well as the influence of the limits to the achievable movement vector field are hereby analysed and discussed. The basic problem is keeping the movement direction (course) regardless of the limits. An additional limit will be caused by the need to enable yaw regulation.
Fault-tolerant control comprehends the situations in which one thruster went faulty, so all degrees of freedom are still controllable, and includes also the case with two faulty thrusters.
The simulations are for the sake of example and illustration made in Matlab, and the simulation in ROS is testable on real vehicle. The commented code of the algorithm is attached to this paper (see Appendix). The simulation results show the effectiveness of the algorithms made throughout the paper.

• Ključne riječi: alokacija; propulzori; kvar; upravljanje; tolerancija na kvar; holonomni sustav; neholonomno ograničenje; optimalna alokacija; fleksibilna alokacija; daisy chaining
• Ključne riječi (engleski): allocation; thrusters; fault; control; fault-tolerance; holonomic system; non-holonomic contraint; optimal allocation; flexible allocation; daisy chaining
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:168:542935
• Studijski program: Naziv: Elektrotehnika i informacijska tehnologija; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: diplomski; Akademski / stručni naziv: magistar/magistra inženjer/inženjerka elektrotehnike i informacijske tehnologije (mag. ing. el. techn. inf.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Zatvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2018-02-06 14:23:00