Predikció alapú szabályozás távsebészeti alkalmazásokhoz

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Kovács Levente
Irányítástechnika és Informatika Tanszék

Dolgozatom célja egy statikus és egy dinamikus modellekből felépített távsebészeti műtőrobot–rendszer irányítása és szimulációja különböző szabályozási eljárásokkal. Munkám során a rendszerek kritikus tényezőit szimulációkon keresztül megvizsgáltam, majd következtetéseket vontam le az alkalmazott módszerek használhatóságáról.

További célok közé tartozott, a szabályozók minőségi jellemzőinek kiértékelése, az új lehetőségek feltárása, illetve azok behatárolása, majd különböző kiterjesztésekkel való bővítése.

A következő szabályozási eljárásokat alkalmaztam: empirikus PID szabályozó Kessler–módszerrel, a Matlab MPC Toolbox által alkalmazott PID hangolás, illetve modell prediktív szabályozást, centralizált MPC algoritmus, állapotteres prediktív irányítások (Rawlings–Muske–módszer, illetve LQ alapú prediktív irányítás).

Az elsődleges célom esettanulmányok elvégzése volt szimulációk során, ahol a szabályozási eljárások paramétereinek változtatásával vizsgáltam a rendszer válaszát, illetve minőségi jellemzőit (leginkább túllövést és szabályozási időt).

Másodlagos célom az implementált szabályozók különböző kiterjesztése volt úgy, hogy egy moduláris felépítést alakítsunk ki.

A szimulációk alapján levonható az a következtetés, hogy a prediktív eljárások nagyon jól használhatóak a távsebészeti rendszereknél, mivel a vizsgált űrtávsebészeti rendszert képesek kezelni olyan holtidős tartományokban is, ahol a klasszikus eljárások már nem képesek stabilis választ biztosítani.

Elsősorban a humán alkalmazkodóképessége a holtidőhöz, illetve a számítási erőforrások (számítási gyorsaság és kapacitás) szabhatnak korlátot a modell prediktív szabályozók használhatóságának, melyek viszont túlmutatnak az általam vizsgált feladaton.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.