Témata vhodná pro silnoproudé obory

Měření elektrických a magnetických polí

Ing. Jan Kraček, Ph.D., jan.kracek@...

Práce je zaměřena na měření elektrických a magnetických polí. Cílem je mapování složek vektorů intenzit elektrického a magnetické pole v prostoru. Obsahem práce bude realizace automatizovaného měřicího pracoviště sestávajícího ze sondy a jejího prostorového manipulátoru a měřicích přístrojů, dále pak tvorba softwaru pro řízení jednotlivých částí pracoviště a zpracování výsledků měření. O PROBLÉMU: Elektrické a magnetické pole je polem vektorovým v trojrozměrném prostoru. Proto kompletní informace o tomto poli pro každý bod prostoru odpovídá vektoru o třech složkách (přičemž složky musí být uvažovány včetně znaménka). V některých případech postačuje znát pouze velikost složek, či dokonce jen velikost vektoru. V tomto případě by se jednalo o zjišťování kompletní informace o daném poli, které je buzeno nějakou strukturou, v určitých bodech prostoru skenovaných sondou na manipulátoru.

Analýza indukčních cívek

Ing. Jan Kraček, Ph.D., jan.kracek@...

Práce je zaměřena na analýzu indukčních cívek. Cílem je vytvoření prostředků pro výpočet magnetického pole indukčních cívek a jejich vlastních a vzájemných indukčností. Obsahem práce bude analytický popis magnetického pole různých typů indukčních cívek a jejich soustav, které se liší tvarem a uspořádáním. O PROBLÉMU: Základní nízkofrekvenční analýza indukčních cívek se vztahuje zejména k projevům stacionárního magnetického pole, které je vybuzeno elektrickým proudem ve vodičích cívky. Výpočty prováděné při této analýze vychází z úprav Biotova-Savartova zákona.Využívá známého rozložení elektrického proudu, jehož tok sleduje geometrii vodiče cívky a je v každém místě konstantní.

Bezdrátové napájení pomocí elektromagnetické vedené vlny

Ing. Jan Kraček, Ph.D., jan.kracek@...

Práce je zaměřena na zkoumání vlastností bezdrátového napájení pomocí vedené elektromagnetické vlny. Cílem je vytvoření systému pro bezdrátové napájení pomocí elektromagnetické vlny. Obsahem bude analytický popis jednotlivých částí systému a jeho realizace. Jedná se určení optimálních vlastností struktur, které jsou vhodné pro daný systém. O PROBLÉMU: Na straně zdroje výkonu je elektromagnetická vlna navázána do vlnovodu vysílacím přechodem na jeho hraně. Elektromagnetická vlna se pak šíří vlnovodem. V místě spotřebiče je část výkonu elektromagnetické vlny vyvázána vhodným přechodem z vlnovodu a dodána spotřebiči. K bezdrátovému přenosu výkonu mezi vysílacím a přijímacím přechodem dochází jevem vedené elektromagnetické vlny.

Indukční bezdrátové napájení

Ing. Jan Kraček, Ph.D., jan.kracek@...

Práce je zaměřena na zkoumání vlastností bezdrátového indukčního napájení. Cílem je vytvoření systému pro bezdrátové indukční napájení. Obsahem bude analytický popis jednotlivých částí systému a jeho realizace. Jedná se určení optimálních vlastností struktur, které jsou vhodné pro daný systém. O PROBLÉMU: Na straně zdroje výkonu vysílací cívka vybudí v daném prostoru magnetické pole. Na straně spotřebiče, který je umístěn v tomto prostoru je výkon dodán spotřebiči s pomocí přijímací cívky, která je vázána v tomto poli. K bezdrátovému přenosu výkonu mezi vysílací a přijímací cívkou dochází jevem elektromagnetické indukce.

PCI-E karta s FPGA pro vstup a výstup dat z PC

Ing. Martin Mudroch, Ph.D., mudromar@...

Implementujte na dostupném vývojovém kitu s FPGA Xilinx a PCI-E rozhraním vstupně výstupní logger dat. Vytvořete demostrační program na platformě Windows nebo Linux, který bude k jednotlivým portům přistupovat a naměřená data číst nebo výstupní data zapisovat.

IP datalogger (či IP kamera) na platformě Arduino

Ing. Martin Mudroch, Ph.D., mudromar@...

Na platformě Arduino implementujte datalogger, který bude po přihlášení přes IP rozhraní poskytovat naměřená data ze senzorů připojených k základní desce. Zadání lze upravit pro využití CCD kamery připojené k základní desce pomocí HTTP protokolu. Přístup bude zabezpečen pomocí hesla.

Návrh a realizace TEM komory

Ing. Kořínek, korinet@...

Daná práce se zabývá užitím TEM komory (umožňuje vybudit transverzálně elektromagnetickou vlnu) v oblasti elektromagnetické kompatibility pro měření elektromagnetické odolnosti. Daná problematika nesouvisí pouze s vlastní konstrukcí, ale taktéž i s evropskou normativou, která obsahuje přesně dané postupy měření s daným zařízením. V rámci tohoto tématu se student seznámí obecně s elektromagnetickou kompatibilitou (rušivé vyzařování, elektromagnetické odolnost), s konkrétními typy TEM komor, teoretickými návrhy TEM komory, modelováním 3D struktur z pohledu elektromagnetického pole, vlastní konstrukcí, kalibračními měřeními. Dále studen získá praktické zkušenosti s vlastními postupy měření, které zohledňují evropskou normativu. Tyto postupy bude studen dále implementovat do SW nástroje LabWIEV, pomocí kterého bude provedena částečná automatizace měření, která vyplyne z výše zmiňovaných bodů.

Iterativně restartovaná Arnoldiho metoda pro řešení dekompozice do charakteristických modů

Miloslav Čapek, miloslav.capek@...

Nastudujte algebraické řešení tzv. zobecněného vlastního problému (generalized eigenvalue problem) a zaměřte se na algebraické metody, které tento problém řeší (QZ, resp. zobecněný Schurův rozklad, SVD a iterativní Arnoldiho metodu). Z uvedených algoritmů využijte právě Arnoldiho metodu (v MATLABu k dispozici jako built-in funkce) pro řešení dekompozice do charakteristických modů. Výsledky ověřte oproti již existujícímu řešení (QZ rozklad).

Studium fraktální dimenze

Miloslav Čapek, miloslav.capek@...

Nastudujte dostupné definice fraktální dimenze a jejich omezení. Vypracujte kód pro existující editor fraktálů. Od nástroje se očekává, že bude schopnen vypočítat fraktální dimenzi libovolného zadaného fraktálu (ve formě polygonů / obrázku). Lze využít techniky box-counting, která je popsána v literatuře. Navržený postup musí být spolehlivý i pro komplikované typy fraktálů. Závěr projektu počítá s ověřením pro fraktály s analyticky známou fraktální dimenzí.

Hybridní multikriteriální optimalizace

Miloslav Čapek, miloslav.capek@...

Nastudujte principy PSO (Particle Swarm Optimization), SOMA (Samo-se-organizující algoritmus) a multikriteriální optimalizace. Navrhněte mechanismus propojení těchto dvou evolučních algoritmů, pokuste se využít výhod jednotlivých metod. K dispozici budete mít kompletní vícedimenzionární a jednokriteriální PSO a SOMA, implementované v Matlabu.

Pages