Changeset 1453 for applications/dual/vahala

Timestamp:

04/23/12 00:29:53 (14 years ago)

Author:

vahalam

Message:

 

Location:

applications/dual/vahala/DP

Files:

• obrazky/nula (added)
• obrazky/nula/chybybar.eps (added)
• obrazky/nula/nula_bk.eps (added)
• obrazky/nula/nula_hs.eps (added)
• obrazky/nula/nula_in.eps (added)
• obrazky/nula/nula_lq.eps (added)
• obrazky/nula/nula_pi.eps (added)
• obrazky/prubeh (added)
• obrazky/prubeh/bar_nizke.eps (added)
• obrazky/prubeh/bar_pruchod.eps (added)
• obrazky/prubeh/bar_vysoke.eps (added)
• obrazky/prubeh/nizke.eps (added)
• obrazky/prubeh/pruchod.eps (added)
• obrazky/prubeh/pruchod_detail.eps (added)
• obrazky/prubeh/sest_PI_detail.eps (added)
• obrazky/prubeh/sim2_nt.eps (added)
• obrazky/prubeh/vysoke_l_detail.eps (added)
• obrazky/prubeh/vysoke_t_detail.eps (added)
• prac_verz.lyx (modified) (22 diffs)
• prac_verz.pdf (modified) (previous)

applications/dual/vahala/DP/prac_verz.lyx

@@ -100 +100 @@
 \begin_inset CommandInset citation
 LatexCommand cite
-key "adaptDC2004,BertsekasDPOC"
+key "BertsekasDPOC,adaptDC2004"
 
 \end_inset
@@ -2050 +2050 @@
 \begin_inset Formula 
 \begin{eqnarray}
-\frac{d}{dt}\left(i_{d}\cos\vartheta-i_{q}\sin\vartheta\right) & = & -\frac{R_{s}}{L_{s}}\left(i_{d}\cos\vartheta-i_{q}\sin\vartheta\right)+\frac{\psi_{pm}}{L_{s}}\omega\sin\vartheta+\frac{1}{L_{s}}\left(u_{d}\cos\vartheta-u_{q}\sin\vartheta\right),\nonumber \\
-\frac{d}{dt}\left(i_{d}\sin\vartheta+i_{q}\cos\vartheta\right) & = & -\frac{R_{s}}{L_{s}}\left(i_{d}\sin\vartheta+i_{q}\cos\vartheta\right)-\frac{\psi_{pm}}{L_{s}}\omega\cos\vartheta+\frac{1}{L_{s}}\left(u_{d}\sin\vartheta+u_{q}\cos\vartheta\right).\label{eq:uprava-rovnic-z-albe-na-dq-pro-ls}
+\frac{d}{dt}\left(i_{d}\cos\vartheta-i_{q}\sin\vartheta\right) & = & -\frac{R_{s}}{L_{s}}\left(i_{d}\cos\vartheta-i_{q}\sin\vartheta\right)+\frac{\psi_{pm}}{L_{s}}\omega\sin\vartheta+\nonumber \\
+ & + & \frac{1}{L_{s}}\left(u_{d}\cos\vartheta-u_{q}\sin\vartheta\right),\label{eq:uprava-rovnic-z-albe-na-dq-pro-ls}\\
+\frac{d}{dt}\left(i_{d}\sin\vartheta+i_{q}\cos\vartheta\right) & = & -\frac{R_{s}}{L_{s}}\left(i_{d}\sin\vartheta+i_{q}\cos\vartheta\right)-\frac{\psi_{pm}}{L_{s}}\omega\cos\vartheta+\nonumber \\
+ & + & \frac{1}{L_{s}}\left(u_{d}\sin\vartheta+u_{q}\cos\vartheta\right).\nonumber 
 \end{eqnarray}
 
@@ -2344 +2346 @@
 \end_inset
 
- (
-\series bold
-případně najít další zdroje
-\series default
-):
+:
 \end_layout
 
@@ -2419 +2417 @@
 
 \begin_layout Itemize
-směru otáčení -- která ze symetrických verzí 
+směru otáčení (viz následující odstavec)
+\end_layout
+
+\begin_layout Subsubsection
+Symetrie rovnic stroje
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Při popisu PMSM pomocí jeho rovnic (
+\begin_inset CommandInset ref
+LatexCommand ref
+reference "eq:rovnice-pmsm-albe-ls"
+
+\end_inset
+
+) v souřadné soustavě 
+\begin_inset Formula $\alpha-\beta$
+\end_inset
+
+ zle vypozorovat symetrii těchto rovnic na substituci stavových veličin
+ 
+\begin_inset Formula $\left(\omega,\vartheta\right)\longleftrightarrow\left(-\omega,\vartheta+\pi\right)$
+\end_inset
+
+.
+ V důsledku bezsenzorového návrhu pak při užití modelu stroje založeného
+ na těchto rovnicích nelze poznat, která ze symetrických verzí 
 \begin_inset Formula $\left(\omega,\vartheta\right)$
 \end_inset
@@ -2427 +2451 @@
 \end_inset
 
- je realizována (
-\series bold
-tohle ještě dostatečně zdůraznit a upozornit na to v odhadovacích metodách,
- kde to je
-\series default
-) To je u PMSM obecně velkým problémem a příčinu tohoto jevu lze snadno
- vysledovat už v rovnicích modelu tohoto stroje.
- Ty jsou totiž symetrické na substituci stavových veličin 
-\begin_inset Formula $\left(\omega,\vartheta\right)\longleftrightarrow\left(-\omega,\vartheta+\pi\right)$
+ je realizována.
+ Tento problém je však zcela zásadní, protože se jedná o otáčení stroje
+ na opačnou stranu.
+ Pro správný běh stroje je tedy třeba odhadovat polohu 
+\begin_inset Formula $\vartheta$
+\end_inset
+
+ v celém intervalu 
+\begin_inset Formula $\left\langle -\pi,\pi\right\rangle $
 \end_inset
 
@@ -2521 +2545 @@
  napětí dodaná napájecí elektronikou se mohou často značně lišit.
  Vliv a řešení tohoto konkrétního problému bude podrobněji diskutován dále
- v textu (
-\series bold
-odkaz
-\series default
-).
+ v textu, viz 
+\begin_inset CommandInset ref
+LatexCommand ref
+reference "sub:Kompenzace-úbytků-napětí"
+
+\end_inset
+
+.
 \end_layout
 
@@ -3918 +3945 @@
  Požadavek řízení na nulové hodnoty je pak třeba vhodně ošetřit.
  Příklad takového postupu představuje úprava lineárně kvadratického řízení
- pro PMSM v kapitole (
-\series bold
-odkaz
-\series default
-).
+ pro PMSM v části 
+\begin_inset CommandInset ref
+LatexCommand ref
+reference "sec:Linearne-kvadraticky-regulator"
+
+\end_inset
+
+.
 \end_layout
 
@@ -4105 +4135 @@
  vektorového řízení.
  Popisu lineárně kvadratického přístupu bude věnována samostatná část v
- následující kapitole (
-\series bold
-odkaz
-\series default
-) a jeho aplikace na PMSM pak bude uvedena dále v části (
-\series bold
-odkaz
-\series default
-).
+ následující kapitole v části 
+\begin_inset CommandInset ref
+LatexCommand ref
+reference "sub:Linearne-kvadraticky-regulator-obec-popis"
+
+\end_inset
+
+ a jeho aplikace na PMSM pak bude uvedena dále v části 
+\begin_inset CommandInset ref
+LatexCommand ref
+reference "sec:Linearne-kvadraticky-regulator"
+
+\end_inset
+
+.
 \end_layout
 
@@ -4376 +4412 @@
 
 \begin_layout Standard
-Konkrétní implementace použitá v simulacích v kapitole (
-\series bold
-odkaz
-\series default
-) vychází z 
+Konkrétní implementace použitá v simulacích v kapitole 
+\begin_inset CommandInset ref
+LatexCommand ref
+reference "chap:Experimenty"
+
+\end_inset
+
+  vychází z 
 \begin_inset CommandInset citation
 LatexCommand cite
@@ -6458 +6497 @@
 \end_inset
 
- uvažován nulový.
+ uvažován pro jednoduchost nulový.
 \end_layout
 
@@ -9995 +10034 @@
 \begin_layout Chapter
 Experimenty
+\begin_inset CommandInset label
+LatexCommand label
+name "chap:Experimenty"
+
+\end_inset
+
+
 \end_layout
 
@@ -10098 +10144 @@
 \end_inset
 
-.
+, naprostá většina provedených simulací v tomto textu je však tohoto typu.
 \end_layout
 
@@ -10521 +10567 @@
 \begin_layout Subsection
 Kompenzace úbytků napětí
+\begin_inset CommandInset label
+LatexCommand label
+name "sub:Kompenzace-úbytků-napětí"
+
+\end_inset
+
+
 \end_layout
 
@@ -11133 +11186 @@
 \begin_inset Graphics
         filename obrazky/vliv_ss.eps
-        scale 80
+        scale 60
 
 \end_inset
@@ -13758 +13811 @@
 \begin_layout Section
 Simulační porovnání algoritmů
+\begin_inset CommandInset label
+LatexCommand label
+name "sec:Simulační-porovnání-algoritmů"
+
+\end_inset
+
+
 \end_layout
 
@@ -13898 +13958 @@
 \end_inset
 
- opakování, do grafů chyb odhadů (obrázek 
+ opakování, do grafů zobrazujících chyby odhadů (obrázek 
 \begin_inset CommandInset ref
 LatexCommand ref
@@ -14164 +14224 @@
 \begin_layout Plain Layout
 Vliv počáteční polohy na rozjezd stroje při užítí různých algoritmů.
- a) přechled dosažených průměrných kvadratických chyb (
+ a) přehled dosažených průměrných kvadratických chyb (
 \begin_inset Formula $\delta$
 \end_inset
@@ -14205 +14265 @@
 
 \begin_layout Standard
-stručný test, jak dobře zvládne držet nulové otáčky, správná i špatná počáteční
- poloha, kdy ji zvládne opravit
+Dále byly prováděny podobné simulace jako v předchozím odstavci, týkajícím
+ se rozjezdu stroje, nyní však s jiným profilem požadovaných otáček.
+ Bylo testováno chování jednotlivých algoritmů v nulových otáčkách při špatném
+ počátečním odhadu úhlu 
+\begin_inset Formula $\vartheta_{0}$
+\end_inset
+
+.
+ Počáteční poloha 
+\begin_inset Formula $\vartheta_{0}$
+\end_inset
+
+ byla opět volena náhodně z intervalu 
+\begin_inset Formula $\left\langle -\frac{\pi}{2},\frac{\pi}{2}\right\rangle $
+\end_inset
+
+ ze stejných důvodů jako v předchozím odstavci.
+ Simulace byly prováděny opakovaně, vždy 
+\begin_inset Formula $100$
+\end_inset
+
+ opakování, do grafů zobrazujících chyby odhadů bylo pro předhlednost uvažováno
+ vzorků méně.
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Provedené simulace byly jednak zaměřeny na velikost chyby řízení v nulových
+ otáčkách, ale především na zkoumání schopnosti jednotlivých algoritmů omezit
+ počáteční neznalost polohy 
+\begin_inset Formula $\vartheta$
+\end_inset
+
+ při současném požadavku na udržení stroje v klidu.
+ Oproti předchozímu odstavci zde nedochází ke zvyšování hodnoty referenčních
+ otáček a tak vzhledem k referenčním otáčkám je poloha stále nepozorovatelným
+ stavem.
+ Ke zlepšení odhadu polohy je tedy třeba aktivního budícího zásahu, který
+ ovšem zřejmě naruší požadovaný klidový stav stroje.
+ Právě při této úloze by se měly s výhodou uplatnit duální algoritmy.
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Na grafech b)-f) obrázku 
+\begin_inset CommandInset ref
+LatexCommand ref
+reference "fig:chovani-v-nule"
+
+\end_inset
+
+ jsou znázorněny průběhy chyb odhadu polohy 
+\begin_inset Formula $\vartheta-\hat{\vartheta}$
+\end_inset
+
+ v čase pro jednotlivý algoritmy při různé počáteční hodnotě úhlu natočení
+ 
+\begin_inset Formula $\vartheta_{0}$
+\end_inset
+
+.
+ V případě samostatného vektorového řízení nedochází nijak k omezování chyby
+ odhadu.
+ Konkrétně pro vektorové PI řízení jsou všechny řícící zásahy nulové a chyba
+ odhadu zůstává v čase konstantní.
+ V případě vektorového řízení založeného na LQ regulátoru je situace nepatrně
+ lepší a chyby odhadu nezůstávají zcela konstantní a dochází k drobnému
+ zvlnění.
+ Jedná se však spíše o náhodné změny v důsledku řídících zásahů snažících
+ se udržet nulové otáčky.
+ 
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Zcela odlišné výsledky však poskytují zbývající tři algoritmy, které zvládají
+ počáteční chybu odhadu polohy výrazně omezit.
+ Je však důležité věnovat pozornost i dosažené chybě při řízení na nulové
+ požadované otáčky.
+ Tato chyba je zde opět reprezentována jako průměrná kvadratická chyba skutečnýc
+h a požadovaných otáček a její hodnoty jsou pro jednotlivé algoritmy zaneseny
+ v grafu na obrázku 
+\begin_inset CommandInset ref
+LatexCommand ref
+reference "fig:chovani-v-nule"
+
+\end_inset
+
+ a).
+ Zřejmě lze očekávat, že v případě algoritmů, které nějakým způsobem omezují
+ chybu odhadu polohy dojde k nárůstu chyby řízení.
+ V případě vektorového PI řízení, které při požadavku na nulové otáčky stručně
+ řečeno 
+\begin_inset Quotes gld
+\end_inset
+
+nic nedělá
+\begin_inset Quotes grd
+\end_inset
+
+ je také chyba řízení nulová.
+ Naopak pro bikriteriální metodu, která zvládá omezování počáteční chyby
+ odhadu polohy relativně nejlépe je průměrná kvadratická chyba skutečnách
+ a požadovaných otáček vysoká.
+ Vyšší chyby pak dosahuje i algoritmus využívající hyperstav.
+ Nejlepších výsledků a současně jakéhosi kompromisu pak dosahují jednoduché
+ injektáže, které zvládají efektivně omezit chybu odhadu a současně udržet
+ chybu řízení dostatečně nízkou.
+ 
+\begin_inset Float figure
+wide false
+sideways false
+status collapsed
+
+\begin_layout Plain Layout
+\align center
+\begin_inset Tabular
+<lyxtabular version="3" rows="6" columns="2">
+<features tabularvalignment="middle">
+<column alignment="center" valignment="top" width="0">
+<column alignment="center" valignment="top" width="0">
+<row>
+<cell alignment="center" valignment="top" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\begin_layout Plain Layout
+\begin_inset Graphics
+        filename obrazky/nula/chybybar.eps
+        scale 45
+
+\end_inset
+
+
+\end_layout
+
+\end_inset
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\begin_layout Plain Layout
+\begin_inset Graphics
+        filename obrazky/nula/nula_pi.eps
+        scale 45
+
+\end_inset
+
+
+\end_layout
+
+\end_inset
+</cell>
+</row>
+<row>
+<cell alignment="center" valignment="top" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\begin_layout Plain Layout
+a) průměrná kvadratická chyba
+\end_layout
+
+\end_inset
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\begin_layout Plain Layout
+b) vektorové PI řízení
+\end_layout
+
+\end_inset
+</cell>
+</row>
+<row>
+<cell alignment="center" valignment="top" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\begin_layout Plain Layout
+\begin_inset Graphics
+        filename obrazky/nula/nula_lq.eps
+        scale 45
+
+\end_inset
+
+
+\end_layout
+
+\end_inset
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\begin_layout Plain Layout
+\begin_inset Graphics
+        filename obrazky/nula/nula_in.eps
+        scale 45
+
+\end_inset
+
+
+\end_layout
+
+\end_inset
+</cell>
+</row>
+<row>
+<cell alignment="center" valignment="top" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\begin_layout Plain Layout
+c) vektorové LQ řízení
+\end_layout
+
+\end_inset
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\begin_layout Plain Layout
+d) využití injektáží
+\end_layout
+
+\end_inset
+</cell>
+</row>
+<row>
+<cell alignment="center" valignment="top" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\begin_layout Plain Layout
+\begin_inset Graphics
+        filename obrazky/nula/nula_bk.eps
+        scale 45
+
+\end_inset
+
+
+\end_layout
+
+\end_inset
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\begin_layout Plain Layout
+\begin_inset Graphics
+        filename obrazky/nula/nula_hs.eps
+        scale 45
+
+\end_inset
+
+
+\end_layout
+
+\end_inset
+</cell>
+</row>
+<row>
+<cell alignment="center" valignment="top" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\begin_layout Plain Layout
+e) bikriteriální metoda
+\end_layout
+
+\end_inset
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\begin_layout Plain Layout
+f) algoritmus využívající hyperstav
+\end_layout
+
+\end_inset
+</cell>
+</row>
+</lyxtabular>
+
+\end_inset
+
+
+\end_layout
+
+\begin_layout Plain Layout
+\begin_inset Caption
+
+\begin_layout Plain Layout
+Vliv počáteční polohy na setrvání stroje v nulových otáčkách při užítí různých
+ algoritmů.
+ a) přehled dosažených průměrných kvadratických chyb (
+\begin_inset Formula $\delta$
+\end_inset
+
+) pro jednotlivé algoritmy 1 až 5; dále je zobrazena chyba odhadu polohy
+ 
+\begin_inset Formula $\vartheta-\hat{\vartheta}$
+\end_inset
+
+ pro: b) PI řízení (algoritmus 1), c) vektorové LQ řízení (algoritmus 2),
+ d) jednoduchý injektážní návrh (algoritmus 3), e) bikriteriální metodu
+ (algoritmus 4), f) algoritmus založený na hyperstavu (algoritmus 5).
+ 
+\begin_inset CommandInset label
+LatexCommand label
+name "fig:chovani-v-nule"
+
+\end_inset
+
+
+\end_layout
+
+\end_inset
+
+
+\end_layout
+
+\end_inset
+
+
 \end_layout
 
@@ -14214 +14589 @@
 
 \begin_layout Standard
-problematika nulových otáček a neaktivity některých řízení (PI)
+Tento odstavec bude zaměřen na chování jednotlivých algoritmů v nízkých
+ otáčkách.
+ Pro srovnání bylo konkrétně užito profilů 
+\emph on
+nízké otáčky
+\emph default
+ 
+\emph on
+trojúhelníky 
+\emph default
+a 
+\emph on
+lichoběžníky
+\emph default
+.
+ Jednotlivé algoritmy byly porovnány na základě průměrných kvadratických
+ chyb, jejich hodnoty jsou pak zaneseny v grafu na obrázku 
+\begin_inset CommandInset ref
+LatexCommand ref
+reference "fig:prubehy-ztraty"
+
+\end_inset
+
+ a).
+ Dále je chování jednotlivých algoritmů možno posoudit i z průběhů otáček
+ 
+\begin_inset Formula $\omega$
+\end_inset
+
+ v čase, které jsou pro jednotlivé algoritmy zachyny na grafech 
+\begin_inset CommandInset ref
+LatexCommand ref
+reference "fig:prubehy-otacek-nizke"
+
+\end_inset
+
+ a) pro trojúhelníkový a b) pro lichoběžníkový profil požadovaných otáček.
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Především lze opět pozorovat již zmiňovanou neaktivitu vektorového PI řízení,
+ kdy na profilu nízkých otáček s amplitudou 
+\begin_inset Formula $1rad/s$
+\end_inset
+
+ vůbec nedojde k roztočení stroje a v důsledku toho pak dohází k relativně
+ větší průměrné kvadratické chybě.
+ 
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Dále je velmi zajímavé chování bikriteriální metody.
+ Protože se jedná o jednoduchý suboptimální duální algoritmus není zde dosažena
+ vhodná rovnováha mezi opatrností a buzením.
+ To se projevuje především velmi výraznými budícími zásahy v nulových otáčkách,
+ které následně způsobí nárůst chyby řízení.
+ Z jistého úhlu pohledu však nelze označit toto chování přímo za špatné.
+ Regulátor totiž přidává výrazné budící zásahy pouze při dosažení nulových
+ otáček, tedy když dojde k nepozorovatelnosti systému.
+ Tyto budící zásahy jsou však relativně velké vzhledem k amplitude otáček,
+ což by mohlo být překážkou pro praktickou aplikaci algoritmu.
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Ostatní uvažované algoritmy vykazují podobný průběh otáček a tedy jsou v
+ grafech zobrazeny pouze jako jeden společný reprezentant 
+\emph on
+ostatní
+\emph default
+.
+ Všechny tyto algoritmy také dosáhly relativně nízké průměrné kvadratické
+ chyby pro trojúhelníkový i lichoběžníkový profil.
+ Jako nejlepší z nich a i celkově se ukazuje jednoduchý injektážní návrh,
+ rozdíl oproti algortimu založeném na hyperstavu je však malý.
+ Nízké ztráty pak dosahuje i samostatné vektorové LQ řízení.
+ 
+\begin_inset Float figure
+wide false
+sideways false
+status collapsed
+
+\begin_layout Plain Layout
+\align center
+\begin_inset Tabular
+<lyxtabular version="3" rows="2" columns="2">
+<features tabularvalignment="middle">
+<column alignment="center" valignment="top" width="0">
+<column alignment="center" valignment="top" width="0">
+<row>
+<cell multicolumn="1" alignment="center" valignment="top" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\begin_layout Plain Layout
+\begin_inset Graphics
+        filename obrazky/prubeh/nizke.eps
+        scale 55
+
+\end_inset
+
+
+\end_layout
+
+\end_inset
+</cell>
+<cell multicolumn="2" alignment="center" valignment="top" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\begin_layout Plain Layout
+
+\end_layout
+
+\end_inset
+</cell>
+</row>
+<row>
+<cell alignment="center" valignment="top" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\begin_layout Plain Layout
+\begin_inset space \hspace{}
+\length 0.9cm
+\end_inset
+
+a) nízké otáčky -- trojúhelníky
+\begin_inset space \hspace{}
+\length 2.4cm
+\end_inset
+
+
+\end_layout
+
+\end_inset
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\begin_layout Plain Layout
+b) nízké otáčky -- lichoběžníky
+\end_layout
+
+\end_inset
+</cell>
+</row>
+</lyxtabular>
+
+\end_inset
+
+
+\end_layout
+
+\begin_layout Plain Layout
+\begin_inset Caption
+
+\begin_layout Plain Layout
+Porovnání průběhu hodnoty otáček 
+\begin_inset Formula $\omega$
+\end_inset
+
+ při řízení jednotlivými algoritmy na požadovanou hodnotu 
+\begin_inset Formula $\omega_{ref}$
+\end_inset
+
+ danou profilem 
+\emph on
+nízké otáčky
+\emph default
+ (a) trojúhelníky a (b) lichoběžníky.
+ Pod označením 
+\emph on
+ostatní
+\emph default
+ jsou rozumněny následující algoritmy: vektorové LQ řízení, jednoduchý injektážn
+í návrh a algoritmus založený na hyperstavu.
+ 
+\begin_inset CommandInset label
+LatexCommand label
+name "fig:prubehy-otacek-nizke"
+
+\end_inset
+
+
+\end_layout
+
+\end_inset
+
+
+\end_layout
+
+\begin_layout Plain Layout
+
+\end_layout
+
+\end_inset
+
+
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+\begin_inset Float figure
+wide false
+sideways false
+status collapsed
+
+\begin_layout Plain Layout
+\align center
+\begin_inset Tabular
+<lyxtabular version="3" rows="4" columns="2">
+<features tabularvalignment="middle">
+<column alignment="center" valignment="top" width="0">
+<column alignment="center" valignment="top" width="0">
+<row>
+<cell alignment="center" valignment="top" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\begin_layout Plain Layout
+\begin_inset Graphics
+        filename obrazky/prubeh/bar_nizke.eps
+        scale 45
+
+\end_inset
+
+
+\end_layout
+
+\end_inset
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\begin_layout Plain Layout
+\begin_inset Graphics
+        filename obrazky/prubeh/bar_pruchod.eps
+        scale 45
+
+\end_inset
+
+
+\end_layout
+
+\end_inset
+</cell>
+</row>
+<row>
+<cell alignment="center" valignment="top" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\begin_layout Plain Layout
+a) nízké otáčky
+\end_layout
+
+\end_inset
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\begin_layout Plain Layout
+b) průchody nulou
+\end_layout
+
+\end_inset
+</cell>
+</row>
+<row>
+<cell multicolumn="1" alignment="center" valignment="top" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\begin_layout Plain Layout
+\begin_inset Graphics
+        filename obrazky/prubeh/bar_vysoke.eps
+        scale 45
+
+\end_inset
+
+
+\end_layout
+
+\end_inset
+</cell>
+<cell multicolumn="2" alignment="center" valignment="top" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\begin_layout Plain Layout
+
+\end_layout
+
+\end_inset
+</cell>
+</row>
+<row>
+<cell multicolumn="1" alignment="center" valignment="top" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\begin_layout Plain Layout
+c) vysoké otáčky
+\end_layout
+
+\end_inset
+</cell>
+<cell multicolumn="2" alignment="center" valignment="top" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\begin_layout Plain Layout
+
+\end_layout
+
+\end_inset
+</cell>
+</row>
+</lyxtabular>
+
+\end_inset
+
+
+\end_layout
+
+\begin_layout Plain Layout
+\begin_inset Caption
+
+\begin_layout Plain Layout
+Dosažené hodnoty průměrných kvadratických ztrát 
+\begin_inset Formula $\delta$
+\end_inset
+
+ pro profily 
+\emph on
+nízké otáčky
+\emph default
+ a), 
+\emph on
+průchody nulou 
+\emph default
+b) a 
+\emph on
+vysoké otáčky
+\emph default
+ c).
+ Použité algoritmy jdou v pořadí: 1 -- vektorové PI řízení, 2 -- vektorové
+ LQ řízení, 3 -- jednoduchý injektážní návrh, 4 -- bikriteriální metoda
+ a 5 -- algoritmus využívající hyperstav.
+\begin_inset CommandInset label
+LatexCommand label
+name "fig:prubehy-ztraty"
+
+\end_inset
+
+
+\end_layout
+
+\end_inset
+
+
+\end_layout
+
+\end_inset
+
+
 \end_layout
 
@@ -14222 +14952 @@
 
 \begin_layout Standard
-problematika průchodu nulou
+Dále byla věnována pozornost problematice průchodů nulou.
+ Jedná se o změnu směru otáčení stroje, která může být ztížena setrváním
+ po určitý časový okamžit v klidu, tedy při nulových otáčkách.
+ Běžný průchod nulou je realizován pomocí trojúhelníkového referenčního
+ profilu, průchod se setrváním v nulových otáčkách pak profilem lichoběžníkovým.
+ Pro srovnání jednotlivých algoritmů bylo užito simulací s referenčními
+ profily otáček 
+\emph on
+průchody nulou
+\emph default
+.
+ Výsledky těchto simulací v podobě průběhů hodnoty otáček 
+\begin_inset Formula $\omega$
+\end_inset
+
+ v čase pro různé algoritmy jsou zachyceny na grafech 
+\begin_inset CommandInset ref
+LatexCommand ref
+reference "fig:prubehy-otacek-pruchod"
+
+\end_inset
+
+ a) a b).
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Jednotlivé algoritmy pak byly porovnávány na základě dosažených průměrných
+ kvadratických chyb, jejichž hodnoty jsou uvedeny v grafu 
+\begin_inset CommandInset ref
+LatexCommand ref
+reference "fig:prubehy-ztraty"
+
+\end_inset
+
+ b).
+ Největší chyby ve sledování referenčního signálu se dopustilo vektorové
+ PI řízení.
+ Problémem je opět 
+\begin_inset Quotes gld
+\end_inset
+
+neaktivita
+\begin_inset Quotes grd
+\end_inset
+
+ tohoto algoritmu, dokud není dosaženo dostatečně vysoké hodnoty požadovaných
+ otáček.
+ Problematika tohoto jevu bude detailněji diskutována v závěru kapitoly.
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Opět je možno pozorovat 
+\begin_inset Quotes gld
+\end_inset
+
+budící
+\begin_inset Quotes grd
+\end_inset
+
+ zásahy bikriteriální metody při dosažení nulových otáček.
+ Vzhledem k tomu, že nyní mají podstatně menší amplitudu ve srovnání s amplitudo
+u požadovaných a následně skutečných otáček, je chyba v jejich důsledku
+ již relativně menší a nejedná se o tolik závažný problém.
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Podobně velké chyby pak dosahuje vektorové LQ řízení i algoritmus hyperstavu.
+ Pro vektorové LQ řízení je chyba nepatrně větší pravděpodobně v důsledku
+ trvalé odchylky od požadované hodnoty.
+ Nejlepších výsledků je pak dosaženo užitím jednoduchého injektážního návrhu.
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Detailnější porovnání průběhů hodnoty otáček při průchodu nulou pro jednotlivé
+ algoritmy je znázorněno na obrázku 
+\begin_inset CommandInset ref
+LatexCommand ref
+reference "fig:prubehy-otacek-pruchod"
+
+\end_inset
+
+ c) a d).
+ Zde je možno pozorovat především chybu vektorového PI řízení při průchodu
+ nulou a dále pak 
+\begin_inset Quotes gld
+\end_inset
+
+budící
+\begin_inset Quotes grd
+\end_inset
+
+ zásahy bikriteriální metody.
+ 
+\begin_inset Float figure
+wide false
+sideways false
+status collapsed
+
+\begin_layout Plain Layout
+\align center
+\begin_inset Tabular
+<lyxtabular version="3" rows="4" columns="2">
+<features tabularvalignment="middle">
+<column alignment="center" valignment="top" width="0">
+<column alignment="center" valignment="top" width="0">
+<row>
+<cell multicolumn="1" alignment="center" valignment="top" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\begin_layout Plain Layout
+\begin_inset Graphics
+        filename obrazky/prubeh/pruchod.eps
+        scale 55
+
+\end_inset
+
+
+\end_layout
+
+\end_inset
+</cell>
+<cell multicolumn="2" alignment="center" valignment="top" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\begin_layout Plain Layout
+
+\end_layout
+
+\end_inset
+</cell>
+</row>
+<row>
+<cell alignment="center" valignment="top" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\begin_layout Plain Layout
+\begin_inset space \hspace{}
+\length 0.5cm
+\end_inset
+
+a) průchody nulou -- trojúhelníky
+\begin_inset space \hspace{}
+\length 2.2cm
+\end_inset
+
+
+\end_layout
+
+\end_inset
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\begin_layout Plain Layout
+b) průchody nulou -- lichoběžníky
+\end_layout
+
+\end_inset
+</cell>
+</row>
+<row>
+<cell multicolumn="1" alignment="center" valignment="top" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\begin_layout Plain Layout
+\begin_inset Graphics
+        filename obrazky/prubeh/pruchod_detail.eps
+        scale 55
+
+\end_inset
+
+
+\end_layout
+
+\end_inset
+</cell>
+<cell multicolumn="2" alignment="center" valignment="top" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\begin_layout Plain Layout
+
+\end_layout
+
+\end_inset
+</cell>
+</row>
+<row>
+<cell alignment="center" valignment="top" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\begin_layout Plain Layout
+c) detail  -- trojúhelníky
+\begin_inset space \hspace{}
+\length 1.7cm
+\end_inset
+
+
+\end_layout
+
+\end_inset
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\begin_layout Plain Layout
+d) detail -- lichoběžníky
+\end_layout
+
+\end_inset
+</cell>
+</row>
+</lyxtabular>
+
+\end_inset
+
+
+\end_layout
+
+\begin_layout Plain Layout
+\begin_inset Caption
+
+\begin_layout Plain Layout
+Porovnání průběhu hodnoty otáček 
+\begin_inset Formula $\omega$
+\end_inset
+
+ při řízení jednotlivými algoritmy na požadovanou hodnotu 
+\begin_inset Formula $\omega_{ref}$
+\end_inset
+
+ danou profilem 
+\emph on
+průchody nulou
+\emph default
+ (a,c) trojúhelníky a (b,d) lichoběžníky.
+ Pod označením 
+\emph on
+ostatní
+\emph default
+ jsou rozumněny následující algoritmy: vektorové LQ řízení, jednoduchý injektážn
+í návrh a algoritmus založený na hyperstavu.
+ Nahoře (a,b) je celkový pohled na průběh hodnoty otáček v čase a dole (c,d)
+ pak vybraný detail průchodu nulovými otáčkami.
+\begin_inset CommandInset label
+LatexCommand label
+name "fig:prubehy-otacek-pruchod"
+
+\end_inset
+
+
+\end_layout
+
+\end_inset
+
+
+\end_layout
+
+\end_inset
+
+
 \end_layout
 
@@ -14230 +15219 @@
 
 \begin_layout Standard
-jak algoritmus zvládá vysoké otáčky
-\end_layout
-
-\begin_layout Subsection
-Možná navíc
-\end_layout
-
-\begin_layout Standard
-reálný běh stroje -- oscilogram
-\end_layout
-
-\begin_layout Standard
-vliv zátěžného momentu, ale to by se muselo hodně upravovat v teoretické
- části
+Konečně bude podrobněji popsáno i chování jednotlivých algoritmů ve vysokých
+ otáčkách.
+ Pro simulace bylo užito trojúhelníkového i lichoběžníkového profilu referenčníc
+h otáček 
+\emph on
+vysoké otáčky
+\emph default
+.
+ Vysoké otáčky jsou problematické především z toho hlediska, že se více
+ uplatňuje nelineární charakter PMSM a chyby modelu stroje, například v
+ důsledku linearizace, se projevují více.
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Pro vysoké otáčky již nebude uveden celkový náhled na průběh hodnoty 
+\begin_inset Formula $\omega$
+\end_inset
+
+ v čase, protože je pro všechny použité algoritmy vizuálně shodný.
+ Místo toho bude věnována pozornost detailům těchto průběhů, kde lze nalézt
+ rozdílné chování jednotlivých užitých metod.
+ Zmiňované detaily jsou zobrazeny v grafech na obrázku 
+\begin_inset CommandInset ref
+LatexCommand ref
+reference "fig:prubehy-otacek-vysoke"
+
+\end_inset
+
+ a) pro trojúhelníkový a b) pro lichoběžníkový profil požadovaných otáček.
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Pro trojúhelníkový profil a) vlevo lze při dosahování nejvyšší hodnoty otáček
+ pozorovat jisté 
+\begin_inset Quotes gld
+\end_inset
+
+zpoždění
+\begin_inset Quotes grd
+\end_inset
+
+ skutečné hodnoty za požadovanou.
+ Tento jev je s největší pravděpodobností způsoben úbytky napětí a jejich
+ následnou kompenzací, viz odstavec 
+\begin_inset CommandInset ref
+LatexCommand ref
+reference "sub:Kompenzace-úbytků-napětí"
+
+\end_inset
+
+.
+ Bez užití kompenzace je zmiňovaný pokles skutečné hodnoty výraznější.
+ S užitím kompenzace se jej však nepodařilo zcela odstranit především z
+ důvodu aplikace velmi jednoduché kompenzační techniky, která však musí
+ být aplikovatelná na celé spektrum otáček stroje.
+ Například menší vylepšení chování ve vysokých otáčkách na zobrazeném detailu
+ by mohlo mít za následek výraznější zhoršení v otáčkách nízkých.
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Dále je vhodné poukázat na komplikovanější průchod nulou pro vektorové PI
+ řízení pro trojúhelníkový profil a) vpravo.
+ Před dosažením nulových otáček zde dochází ke 
+\begin_inset Quotes gld
+\end_inset
+
+zvlnění
+\begin_inset Quotes grd
+\end_inset
+
+ trajektorie a tedy k větší chybě oproti ostatním algoritmům, které mají
+ průběh hladší.
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Při uvažování lichoběžníkového referenčního profilu b) vlevo je průběh otáček
+ ve vysokéch hodnotách pro všechny algoritmy srovnatelný s výjimkou vektorového
+ PI řízení.
+ Pro tento řídící návrh dochází před dosažením nejvyšší požadované hodnoty
+ k jistému zpomalení růstu, tento jev pomalejšího růstu lze pak pozorovat
+ i pro trojúhelníkový profil.
+ 
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Odlišné chování jednolivých algoritmů lze pozorovat při průchodu nulou na
+ lichoběžníkovém profilu b) vpravo.
+ Rozdílnost spočívá především ve schopnosti dosáhnout a udržet nulové otáčky.
+ Nejpomalejší průběh při zastavování stroje má vektorové PI řízení.
+ O málo rychlejší je bikriteriální metoda, která však opět přidává 
+\begin_inset Quotes gld
+\end_inset
+
+budící
+\begin_inset Quotes grd
+\end_inset
+
+ zásah.
+ Podobné průběhy mají jednoduché injektáže a vektorové LQ řízení, přičemž
+ v druhém případě je dosaženo nulových otáček nepatrně rychleji.
+ Nejrychleji dosahuje nuly algoritmus s hyperstavem, v tomto případě však
+ dojde k jistému přesažení nulové meze a stroj se nepatrně otočí v opačném
+ směru.
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Porovnání pro jednotlivé algoritmy na základě dosažených průměrných kvadratickýc
+h chyb pak představuje graf na obrázku 
+\begin_inset CommandInset ref
+LatexCommand ref
+reference "fig:prubehy-ztraty"
+
+\end_inset
+
+ c).
+ Hodnoty jsou poměrně vyrovnané, i když v případě duálních algoritmů je
+ dosaženo ztrát nižších.
+ Za pozornost však stojí nízká ztráta dosažená za pomoci injektážního návrhu.
+ Obecně je udáváno problematické chování injektážních technik při vysokých
+ otáčkách a zde je dosaženo výsledků relativně nejlepších ze všech uvažovaných
+ metod.
+ Důvodem pro tyto lepší vlastnosti je s největší pravděpodobností užití
+ spolu s rozšířeným Kalmanovým filtrem a vektorovým LQ řízením.
+ Běžně užívané injektážní metody totiž EKF nepoužívají a jsou založeny na
+ vektorovém řízení s PI regulátory.
+ 
+\begin_inset Float figure
+wide false
+sideways false
+status collapsed
+
+\begin_layout Plain Layout
+\align center
+\begin_inset Tabular
+<lyxtabular version="3" rows="4" columns="2">
+<features tabularvalignment="middle">
+<column alignment="center" valignment="top" width="0">
+<column alignment="center" valignment="top" width="0">
+<row>
+<cell multicolumn="1" alignment="center" valignment="top" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\begin_layout Plain Layout
+\begin_inset Graphics
+        filename obrazky/prubeh/vysoke_t_detail.eps
+        scale 55
+
+\end_inset
+
+
+\end_layout
+
+\end_inset
+</cell>
+<cell multicolumn="2" alignment="center" valignment="top" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\begin_layout Plain Layout
+
+\end_layout
+
+\end_inset
+</cell>
+</row>
+<row>
+<cell multicolumn="1" alignment="center" valignment="top" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\begin_layout Plain Layout
+a) detail vysokých otáček -- trojúhelníky 
+\end_layout
+
+\end_inset
+</cell>
+<cell multicolumn="2" alignment="center" valignment="top" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\begin_layout Plain Layout
+
+\end_layout
+
+\end_inset
+</cell>
+</row>
+<row>
+<cell multicolumn="1" alignment="center" valignment="top" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\begin_layout Plain Layout
+\begin_inset Graphics
+        filename obrazky/prubeh/vysoke_l_detail.eps
+        scale 55
+
+\end_inset
+
+
+\end_layout
+
+\end_inset
+</cell>
+<cell multicolumn="2" alignment="center" valignment="top" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\begin_layout Plain Layout
+
+\end_layout
+
+\end_inset
+</cell>
+</row>
+<row>
+<cell multicolumn="1" alignment="center" valignment="top" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\begin_layout Plain Layout
+b) detail vysokých otáček -- lichoběžníky
+\end_layout
+
+\end_inset
+</cell>
+<cell multicolumn="2" alignment="center" valignment="top" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\begin_layout Plain Layout
+
+\end_layout
+
+\end_inset
+</cell>
+</row>
+</lyxtabular>
+
+\end_inset
+
+
+\end_layout
+
+\begin_layout Plain Layout
+\begin_inset Caption
+
+\begin_layout Plain Layout
+Detail průběhu hodnoty otáček 
+\begin_inset Formula $\omega$
+\end_inset
+
+ při řízení jednotlivými algoritmy na požadovanou hodnotu 
+\begin_inset Formula $\omega_{ref}$
+\end_inset
+
+ danou profilem 
+\emph on
+vysoké otáčky
+\emph default
+ (a) trojúhelníky a (b) lichoběžníky.
+ Pro (a) i (b) je vždy vlevo detailní pohled na průběh hodnoty otáček v
+ nejvyšším bodě profilu.
+ Vpravo pak je detail průchodu nulovými otáčkami.
+ 
+\begin_inset CommandInset label
+LatexCommand label
+name "fig:prubehy-otacek-vysoke"
+
+\end_inset
+
+
+\end_layout
+
+\end_inset
+
+
+\end_layout
+
+\end_inset
+
+
 \end_layout
 
@@ -14250 +15500 @@
 \end_layout
 
+\begin_layout Standard
+Výsledky simulací provedených na simulátoru PMSM uvedené v předchozích odstavcíc
+h poukázaly na několik zajímavých faktů, které budou nyní ještě podrobněji
+ diskutovány.
+ 
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+\begin_inset Float figure
+wide false
+sideways false
+status collapsed
+
+\begin_layout Plain Layout
+\align center
+\begin_inset Tabular
+<lyxtabular version="3" rows="2" columns="2">
+<features tabularvalignment="middle">
+<column alignment="center" valignment="top" width="0">
+<column alignment="center" valignment="top" width="0">
+<row>
+<cell alignment="center" valignment="top" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\begin_layout Plain Layout
+\begin_inset Graphics
+        filename obrazky/prubeh/sim2_nt.eps
+        scale 45
+
+\end_inset
+
+
+\end_layout
+
+\end_inset
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\begin_layout Plain Layout
+\begin_inset Graphics
+        filename obrazky/prubeh/sest_PI_detail.eps
+        scale 45
+
+\end_inset
+
+
+\end_layout
+
+\end_inset
+</cell>
+</row>
+<row>
+<cell alignment="center" valignment="top" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\begin_layout Plain Layout
+a) jednoduchý model
+\end_layout
+
+\end_inset
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\begin_layout Plain Layout
+b) detail vysokých otáček
+\end_layout
+
+\end_inset
+</cell>
+</row>
+</lyxtabular>
+
+\end_inset
+
+
+\end_layout
+
+\begin_layout Plain Layout
+\begin_inset Caption
+
+\begin_layout Plain Layout
+Chování vektorového PI řízení: a) simulace při užití 
+\emph on
+jednoduchého modelu
+\emph default
+ stroje na trojúhelníkovém referenčním profilu 
+\emph on
+nízké otáčky
+\emph default
+; b) detail chování ve vysokých otáčkách při užití simulátoru PMSM na profilu
+ 
+\emph on
+vysoké otáčky 
+\emph default
+lichoběžníky, kde je zobrazena současně skutečná hodnota otáček 
+\begin_inset Formula $\omega$
+\end_inset
+
+ a její odhad 
+\begin_inset Formula $\hat{\omega}$
+\end_inset
+
+.
+ 
+\begin_inset CommandInset label
+LatexCommand label
+name "fig:konkretni-detaily-diskuze"
+
+\end_inset
+
+
+\end_layout
+
+\end_inset
+
+
+\end_layout
+
+\begin_layout Plain Layout
+
+\end_layout
+
+\end_inset
+
+
+\end_layout
+
+\begin_layout Subsection
+Vektorové PI řízení
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Nejprve bude věnována pozornost vektorovému řízení založenému na PI regulátorech.
+ Jedná se o klasický algoritmus užívaný k řízení PMSM a zde byl implementován
+ především jako referenční spolu s EKF jako pozorovatelem.
+ Jeho výsledky lze stručně označit jako nejhorší ze zde prezentovaných algoritmů.
+ Jeho největšími problémy jsou neaktivita při nízkých otáčkách, problematické
+ průchody nulou a 
+\begin_inset Quotes gld
+\end_inset
+
+zpomalování
+\begin_inset Quotes grd
+\end_inset
+
+ ve vysokých otáčkách.
+ 
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Nejpravděpodobnější příčinou těchto jevů je přílišná 
+\begin_inset Quotes gld
+\end_inset
+
+opartnost
+\begin_inset Quotes grd
+\end_inset
+
+ vektorového PI řízení.
+ Navrhované řídící zásahy jsou pak v nízkých otáčkách příliš malé a v důsledku
+ chyb způsobených napájecí elektronikou, jako úbytky napětí a mrtvé časy,
+ dojde k úplnému vymizení řídícího zásahu.
+ Použitý pozorovatel (EKF) se o tom však nedozví a předpokládá navržený
+ malý řídící zásah.
+ V důsledku toho pak pozorovatel poskytuje odhad, podle kterého je přesně
+ sledována referenční hodnota otáček, i když ve skutečnosti se nic neděje
+ a stroj se neotáčí.
+ Pro toto vysvětlení svědčí také fakt, že při simulacích provedených pouze
+ na základě 
+\emph on
+jednoduchého modelu
+\emph default
+ stroje, který neuvažuje napájecí elektroniku a simuluje PMSM pouze na základě
+ jeho rovnic, k tomuto jevu nedochází, viz obrázek 
+\begin_inset CommandInset ref
+LatexCommand ref
+reference "fig:konkretni-detaily-diskuze"
+
+\end_inset
+
+ a).
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Podobnou příčinu lze nalézt i ve 
+\begin_inset Quotes gld
+\end_inset
+
+zpomalení
+\begin_inset Quotes grd
+\end_inset
+
+ při vysokých otáčkách.
+ K poklesu růstu rychlosti totiž dochází ve chvíli, kdy je dle odhadu dosaženo
+ požadované hodnoty nebo dokonce hodnoty nepatrně vyšší, viz obrázek 
+\begin_inset CommandInset ref
+LatexCommand ref
+reference "fig:konkretni-detaily-diskuze"
+
+\end_inset
+
+ b).
+ To, že skutečná hodnota otáček dále roste až k hodnotě požadované je pak
+ pravděpodobně způsobeno jiným regulačním mechanizmem než přímo regulací
+ odchylky otáček na nulu.
+\end_layout
+
+\begin_layout Subsection
+Vektorové řízení založené na LQ regulátoru
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Kvůli výše zmiňovaným nedostatkům vektorového PI řízení byla v práci věnována
+ pozornost alternativnímu návrhu vektorového řízení pomocí LQ regulátoru.
+ Jak bylo ukázáno v předchozích odstavcích, především v 
+\begin_inset CommandInset ref
+LatexCommand ref
+reference "sec:Simulační-porovnání-algoritmů"
+
+\end_inset
+
+ a 
+\begin_inset CommandInset ref
+LatexCommand ref
+reference "sub:LQ-regulator-volba-param"
+
+\end_inset
+
+ při využití LQ namísto PI regulátorů je dosaženo znatelně lepších výsledků.
+ 
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Aplikace LQ regulátoru na PMSM sebou však nese i jisté komplikace.
+ Především se jedná o výrazně větší výpočetní náročnost, která by mohla
+ být překážkou pro nasazení tohoto regulátoru v reálném čase.
+ Byla proto zkoumána i možnost předpočítaného konstantního LQ regulátoru.
+ Ten sice poskytuje horší výsledky, zejména ve vyšších otáčkách, kdy se
+ výrazněji projeví chyby v důsledku zjednodušení modelu, ale ukazuje se
+ jako relativně použitelná alternativa pro nekonstantní LQ regulátor.
+ Navíc při provedení externího předpočtu na jiném zařízení by jej bylo možno
+ snadno nasadit pro aplikaci v reálném čase díky jeho jednoduchosti.
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Použití LQ námísto PI regulátoru pro vektorové řízení se tedy, až na vyšší
+ výpočetní náročnost, ukázalo jako dobrá alternativa a z tohoto návrhu bylo
+ vycházeno i při tvorbě dalších, komplikovanějších algoritmů pro řízení
+ PMSM.
+\end_layout
+
+\begin_layout Subsection
+Jednoduchý injektážní návrh
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Jednoduchý injektážní návrh měl sloužit jako zástupce injektážních metod
+ pro srovnání s ostatními algoritmy.
+ Byl však implementován v poněkud odlišné verzi, než jsou injektáže běžně
+ využívány.
+ Jako základní řícící algoritmus bylo použito vektorové řízení založené
+ na LQ regulátoru místo běžně používaných PI regulátorů.
+ To již samo o sobě přináší výhodu vyplývající z lepších výsledků poskytovaných
+ při této volbě regulátoru, viz předchozí odstavec.
+ Další modifikací pak bylo přidání rozšířeného Kalmanova filtru oproti klasickým
+ injektážním metodám v jistém smyslu navíc.
+ V této implementaci lze spatřovat jistý krok směrem k hybridním metodám,
+ které kombinují injektáže s pozorovatelem založeným na zpětné elektromotorické
+ síle.
+ Oproti hybridním metodám však nedochází k omezování injektovaného vysokofrekven
+čního signálu s rostoucími otáčkami.
+ 
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Pomocí této metody se podařilo dosáhnout velmi dobrých výsledků.
+ Je však třeba upozornit, že v užité implementaci se jedná o výpočetně poměrně
+ náročnou metodu.
+ Je totiž třeba v každém časovém krotku počítat algoritmus pro EKF, dále
+ oproti PI výrazně náročnější LQ algoritmus a také současně provádět filtraci
+ vysokofrekvenčního přídavného signálu užitím digitálních filtrů.
+ 
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Dalším výrazným důvodem, který mluví v neprospěch nejen této ale injektážních
+ metod celkem je fakt, že jsou použitelné pouze na určitou podskupinu PMSM.
+ Aby bylo možno užít injektáží, je nezbytné, aby byly v samotném stroji
+ přítomny anizotropie nějakého typu.
+ Existují však stroje, které anizotropie nemají nebo jsou příliš malé pro
+ efektivní nasazení metody.
+ Dále existuje více typů anizotropií a každý typ vyžaduje odlišný přístup.
+ Jako hlavní nedostatek injektážních metod lze tedy uvést, že nelze vyvinout
+ univerzální metodu použitelnou pro všechny typy PMSM.
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Ohledně injektážních metod je ještě vhodné upozornit na problémy při vyšších
+ otáčkách, kdy dochází ke snížené aplikovatelnosti přístupu a problém je
+ obvykle řešen užitím hybridních injektážních algoritmů.
+ 
+\end_layout
+
+\begin_layout Subsection
+Bikriteriální metoda
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Velmi zajímavých výsledků bylo dosaženo aplikací vybraného návrhu bikriteriální
+ metody.
+ I když se jedná o relativně jednoduchy postup může poskytnout dobrou regulaci
+ PMSM.
+ Relativně vyšších hodnot chyby dosahuje tento algoritmus jen při nízkých
+ otáčkách, kdy jsou budící zásahy poměrně velké ve srovnání s amplitudou
+ otáček.
+ Se zvýšením otáček se však velikost těchto zásahů stává zanedbatelnými.
+ Budící zásahy jsou navíc přidávány pouze při dosažení nulových otáček,
+ kdy se stává poloha stroje nepozorovatelným stavem, v budícím zásahu lze
+ tedy spatřovat snahu tuto nepozorovatelnost odstranit.
+ Tento jev lze současně považovat za experimentální ověření faktu, že se
+ skutečně jedná o duální algoritmus, protože budící zásah je přidáván jen,
+ když je opravdu potřeba.
+ V případě bikriteriální metody se ale jedná o velmi jednoduchý suboptimální
+ duální návrh, což se zde projevuje především v tom, že budící zásahy jsou
+ někdy nepřiměřeně velké.
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Při srovnání s ostatními algoritmy lze konstatovat, že bikriteriální metoda
+ podává lepší výsledky než obyčejné vektorové řízení, zejména při větší
+ neznalosti stavu systému.
+ Oproti zbylým dvěma porovnávaným algoritmům (jednoduché injektáže a hyperstav)
+ jsou pak dosažené výsledky horší, někdy i znatelně.
+ Na druhou stranu zde uvažovaný návrh bikriteriální metody představuje poměrně
+ jednoduché velepšení základního vektorového řízení, který by mohl být použiteln
+ý pro méně náročné aplikace.
+ 
+\end_layout
+
+\begin_layout Subsection
+Algoritmus založený na hyperstavu
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Posledním zkoumaným algoritmem bylo využití konceptu hyperstavu.
+ Ten založen na myšlence, že kromě odhadu stavových veličin pracujeme i
+ s jejich kovariancemi a tedy kromě odhadu si uchováváme i informaci o jeho
+ přesnosti.
+ Značnou nevýhodou tohoto přístupu je pak vyšší výpočetní náročnost.
+ Dále je třeba zmínit, že v případě užití hyperstavu se jedná o suboptimální
+ algoritmus.
+ Především skutečná hustota pravděpodobnosti stavových veličin je aproximována
+ pouze na základě prvních dvou momentů.
+ Odhadování a návrh řízení je na hyperstavu prováděn pomocí rozšířeného
+ Kalmanova filtru a LQ regulátoru, které pro PMSM ani pro rovnice tvorby
+ hyperstavu nejsou optimální, protože se nejedná o lineární systém.
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Přes zmiňované nedostatky se podařilo pomocí algoritmu využívajícího hyperstavu
+ dosáhnout relativně velmi dobrých výsledků.
+ Dále lze opět konstatovat, že bylo experimentálně potvrzeno, že se jedná
+ o duální algoritmus.
+ Důvodem pro to jsou především výsledky experimentů s neznámým počátečním
+ úhlem natočení, kde se podařilo užitím hyperstavu neznalost efektivně omezovat
+ a to i při požadavku na nulové otáčky.
+ Celý algoritmus je navíc komplexním řešením a ne pouze přidáváním vhodného
+ signálu jako u bikriteriální metody.
+ Také bylo dosaženo lepšího kompromisu mezi 
+\emph on
+opatrností
+\emph default
+ a 
+\emph on
+buzením
+\emph default
+.
+ V některých případech sice algoritmus dosáhl vyšší hodnoty chyby řízení,
+ nepodažilo se ale nalézt žádnou systematickou chybu, kterou by buzení způsobova
+lo.
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Navíc pro správnou funkčnost algoritmu s hyperstavem není třeba předpokladu
+ různých indukčností v osách 
+\begin_inset Formula $d-q$
+\end_inset
+
+, tak jako pro injektáže.
+ Lze tedy říci, že pro SMPMSM, které mají velmi malý nebo téměř žádný rozdíl
+ indukčností 
+\begin_inset Formula $L_{d}$
+\end_inset
+
+ a 
+\begin_inset Formula $L_{q}$
+\end_inset
+
+ dosahuje tento algoritmus nejlepších výsledků ze zde testovaných algoritmů.
+\end_layout
+
+\begin_layout Subsection
+Náměty pro další zkoumání
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Vzhledem k výsledkům popsaným v předchozím textu existuje několik problémů,
+ které jsou obzvláště vhodné k dalšímu zkoumání: 
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Jednak by bylo vhodné věnovat se dalšímu výzkumu bikriteriální metody, především
+ způsobu jak omezit v některých případech příliš velké budící zásahy.
+ Dále pak navrhnout takové zjednodušení bikriteriální metody, aby bylo možné
+ ji implementovat pro řízení skutečného PMSM v reálném čase.
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Dalším důležitým problémem vhodným k výzkumu je vliv zátěžného momentu.
+ Zátěžný moment v této práci nebyl uvažován, avšak při užití řídících algoritmů
+ pro reálné aplikace je třeba zvládnout práci i s neznámým časově proměnným
+ zátěžným momentem.
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Podstatnou záležitostí je i detailnější prozkoumání a vyřešení problému
+ symetrie rovnic popisujících PMSM na substituci 
+\begin_inset Formula $\left(\omega,\vartheta\right)\longleftrightarrow\left(-\omega,\vartheta+\pi\right)$
+\end_inset
+
+.
+ Nebo ekvivalentně vyvinutí metody, která zvládne odhadovat polohu v celém
+ intervalu 
+\begin_inset Formula $\left\langle -\pi,\pi\right\rangle $
+\end_inset
+
+.
+\end_layout
+
 \begin_layout Chapter*
 Závěr
-\end_layout
-
-\begin_layout Standard
-
 \end_layout