diplomová práce

Geometrická teorie řízení na nilpotentních Lieových grupách

Text práce 965.79 kB

Autor práce: Ing. Stanislav Frolík, Ph.D.

Ak. rok: 2018/2019

Vedoucí: doc. Mgr. Jaroslav Hrdina, Ph.D.

Oponent: Mgr. Lenka Zalabová, Ph.D.

Abstrakt:

Tato práce se zabývá teorií geometrického řízení na nilpotentních Lieových grupách. V práci jsou popsány základní pojmy diferenciální geometrie a teorie řízení, které jsou následně použity pro popis různých mechanismů. Následně práce navrhuje řízení pomocí dosažených výsledků.

Klíčová slova:

Lokální říditelnost, neholonomní systém, trident robot, snake robot, Dubin's car, Lieova závorka, diferenciální geometrie, teorie řízení, nilpotentní aproximace, Tanakovo prodloužení

Termín obhajoby

10.06.2019

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaAznamka

Klasifikace

A

Průběh obhajoby

Diplomant seznámil komisi s diplomovou prací a odpověděl na dotazy oponentky diplomové práce. Další otázky k obhajobě položili členové komise: Doc. Žák: Za jak dlouho se dostanete k tomu, že se to auto dokáže samo řídit? Prof. Pospíšil: V bakalářské práci jste se zabýval něčím podobným. Jak Vaše práce navazuje na práci bakalářskou? Proběhla diskuse k praktické aplikovatelnosti výsledků.

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

Studijní program

Aplikované vědy v inženýrství (M2A-P)

Studijní obor

Matematické inženýrství (M-MAI)

Složení komise

prof. RNDr. Zdeněk Pospíšil, Dr. (předseda)
prof. RNDr. Jan Franců, CSc. (místopředseda)
doc. Mgr. Jaroslav Hrdina, Ph.D. (člen)
doc. RNDr. Libor Žák, Ph.D. (člen)
doc. RNDr. Libor Čermák, CSc. (člen)

Diplomová práce se zabývá teorii geometrického řízení na Heisenbergově grupě. Struktura Heisenbergovi geometrie vznikne nilpotentní aproximací řídící distribuce valícího se disku a následného nalezení grupové operace na konfiguračním prostoru. Práce obsahuje jak vybudovanou teorii tak vlastní výpočty. Část věnovaná vlastním výpočtům je poměrně obsáhlá a výpočty jsou značně netriviální. Jedná se zejména o výpočet Tanakova prodloužení CR geometrie a jeho následná interpretace z pohledu teorie řízení valícího se disku. Za povšimnutí stojí další rozpracované modely nepříliš  známých mechanizmů.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti B
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací A
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Známka navržená vedoucím: A

Posudek oponenta
Mgr. Lenka Zalabová, Ph.D.

Práce se zabývá teorií řízení na Lieových grupách a jeho aplikací v robotice. Teoretická část používá metody diferenciání geometrie, Lieových grup a algeber a neholomní mechaniky ke studiu řízení planárních mechanizmů (vertical rolling disc, generalized 3-link snake, generalized trident snake). Student popisuje konfigurační prostory těchto mechanizmů a počítá jejich nilpotentní aproximace. Nakonec odvozuje algebraické a geometrické Tanakovo prodloužení pro aproximaci odpovídající jednomu ze studovaných mechanizmů.
Student se během psaní práce naučil relativně těžkou matematickou teorii, kterou aplikoval na konkrétní úlohy z robotiky. Nicméně student v práci občas nevysvětluje značení a v textu málo cituje, což snižuje její čitelnost a je to u takto obtížné práce škoda.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti C
Grafická, stylistická úprava a pravopis C
Práce s literaturou včetně citací C
Otázky k obhajobě:
  1. 1. V textu často používáte nepřesnou terminologii, že Lieova algebra je konečná nebo nekonečná? C přesně tím myslíte?
  2. 2. V definici 6.5. používáte, že forma je uzavřená. Pojem ovšem nevysvětlujete. Co tento pojem znamená?

Známka navržená oponentem: B

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová