Diz 60 cz
Distribuovaná manipulace pomocí řízení fyzikálních polí tvořených maticemi aktuátorů
Autor: Jiří Zemánek
Tato práce se zaměřuje na řízení distribuované manipulace prostřednictvím fyzikálních polí vytvářených maticí akčních členů. Práce se zabývá především manipulací s objekty pomocí nehomogenního elektrického a magnetického pole - dielektroforézou a magnetoforézou. Pro oba principy jsou odvozeny matematické modely vhodné pro začlenění do zpětnovazební řídicí smyčky. Modely mají v obou doménách podobnou strukturu, která dovoluje vývoj jednotného řídicího systému. Nelineární model dynamiky systému je v každé vzorkovací periodě invertován pomocí numerického řešení optimalizačního problému. Výhodou navržené strategie řízení je, že dovoluje paralelní ma- nipulaci - nezávislou manipulaci s několika objekty najednou. Práce vedle teoretických konceptů popisuje také technické detaily experimentálních plat- forem spolu s výsledky mnoha experimentů. Pro dielektroforézu je navrženo nové uspořádání elektrod, které umožňuje manipulaci s více objekty v rovině a zároveň vyžaduje pouze jednovrstvou výrobní technologii. Na algoritmické straně práce představuje nové použití fázové modulace napětí pro řízení dielektroforézy. Dále také popisuje součásti vyvinuté instrumentace, jako jsou vícekanálové generátory pro řízení dielektroforézy prostřednictvím am- plitudové a fázové modulace a optické měření polohy v reálném čase pomocí senzoru bez objektivu. Pro magnetoforézu je detailně popsána modulární experimentální platforma sestávající se z pole cívek se železnými jádry. Díky modularitě může být platforma použita k ověření nejen centralizovaných, ale také distribuovaných řídicích systémů.
- Zemánek Jiří, mailto:jiri.zemanek@fel.cvut.cz