konzultant specialista Ing. Petr

Transkript

1 1 Rámcová témata pro doktorský studijní program Elektrotechnika a informatika pro akademický rok 2019/20 1 doc. Ing. Tomáš Blecha, Ph.D. / Technologie nositelné elektroniky Téma je zaměřeno na problematiku nositelné elektroniky upevněné konzultant specialista Ing. Petr Kašpar, Ph.D. nejen na těle člověka, ale i jako součást chytrých textilií. Výzkum v této oblasti by měl být zaměřen na vhodné technologie kontaktování, pouzdření a upevnění s ohledem na odolnost, spolehlivost a ergonomii zařízení. Nedílnou součástí je výzkum v oblasti systémů pro energy harvesting a komunikační technologie vhodné pro nositelnou elektroniku. Dále by se toto téma mělo zabývat testovacími a měřicími metodami a postupy vhodných pro nositelnou elektroniku. 2 doc. Ing. Tomáš Blecha, Ph.D. Pokročilé elektronické prvky a systémy pro vysokofrekvenční aplikace 3 doc. Ing. Pavel Drábek, Ph.D. Vysokonapěťové měniče pro elektrické pohony 4 doc. Ing. Pavel Drábek, Ph.D. Aplikace moderních polovodičových součástek 5 doc. Ing. Pavel Drábek, Ph.D. Moderní elektrické sítě (tzv. SMART GRIDs) 6 doc. Dr. Ing Vjaceslav Georgiev Fyzikální instrumentace pro experimenty v CERN 7 doc. Dr. Ing Vjaceslav Georgiev Fyzikální instrumentace pro experimenty v materiálovém inženýrství 8 doc. Ing. Aleš Hamáček, Ph.D. / konzultant specialista Ing. Silvan Pretl, Ph.D. 9 doc. Ing. Aleš Hamáček, Ph.D. / konzultant specialista Ing. Petr Kuberský, Ph.D. Perspektivní elektronické součástky na bázi anorganických a organických materiálů Senzory na bázi anorganických a organických materiálů 10 doc. Ing. Jiří Hammerbauer, Ph.D. Impulsní napájecí systémy pro průmyslové aplikace Téma je zaměřeno na problematiku elektronických součástek, prvků a systémů realizovaných pokročilými technologiemi a materiály s ohlede na jejich vlastnosti v oblasti vysokých frekvencí. Výzkum bude rovněž zaměřen do oblasti uhlíkových alotropů (uhlíkové nanotrubice, grafen) a jejich využití pro elektronické prvky a senzory. Výzkum v této oblasti může mít přesah do oblasti tištěných elektronických prvků, smart aplikací, internetu věcí a služeb (IoT a IoS). Nové topologie výkonových polovodičových měničů pracujících na vyšších hodnotách napětí (systémy pro zajištění rovnoměrného rozložen napětí na jednotlivých prvcích např. topologie vícehladinového měniče, víceúrovňového měniče, použití moderních polovodičových součástek atd.). Nové topologie výkonových polovodičových měničů využívající moderní polovodičové součástky na bázi SiC a GaN. Návrh nových řídících obvodů a řídicích algoritmů. Cílem práce je výzkum a návrh nových koncepcí infrastruktury a elektrické výzbroje dopravních systémů, zahrnující elektrovýzbroj měníren, napájecích a nabíjecích stanic s ohledem na integraci a navázání na moderní elektrické sítě. Tématem jsou elektronické systémy pro experimenty na detektorech v CERN. Vlastnosti systému musí splňovat požadavky na vysokou rychlost, nízkou spotřebu a radiační odolnost. Parametry systémů se pohybují v řádech desítek pikosekund, mili a mikrowatů. Radiační odolnost je předmětem experimentu. Tématem jsou elektronické systémy pro experimenty na materiálové radiografii. Vlastnosti systému musí odpovídat dějům odehrávajícím se ve struktuře materiálu, musí vykazovat nízkou spotřebu a radiační odolnost. Parametry dějů v materiálech se pohybují v řádech desítek nanosekund. Radiační odolnost bude předmětem měření. Téma je zaměřeno na výzkum v oblasti nových struktur elektronických součástek na bázi anorganických a organických materiálů. Hlavní pozornost je věnována organickým polovodičům a embedded součástkám integrovaným přímo v substrátu. Cílem tohoto tématu je výzkum senzorových prvků na bázi organických anorganických materiálů vhodných pro detekci vybraných par a plynů. Součástí tématu je též návrh systému pro zpracování a vyhodnocování signálů ze senzorových prvků. Cílem práce jsou pokročilé metody návrhu a konstrukce jednofázových a třífázových impulsních napájecích zdrojů AC/DC pro průmyslové použití, a analýzu jejich chování, diagnostiku a EMC problematiku. 11 doc. Ing. Pavla Hejtmánková, Ph.D.Využití aukčních mechanismů v energetice 12 doc. Ing. Karel Hruška, Ph.D Návrhové postupy pro výpočet spínaného reluktančního stroje 13 doc. Ing. Karel Hruška, Ph.D Optimalizační metody pro návrh elektrických strojů 14 prof. Ing. Pavel Karban, Ph.D. / konzultant specialista Ing. David Pánek, Ph.D. Pokročilé modely materiálových struktur 15 prof. Ing. Pavel Karban, Ph.D. Flexibilní elektromechanické měniče Cílem práce je výzkum možností zavedení aukčního systému OZE v Elektroenergetika ČR, a to jednak na základě provedené analýzy současného stavu využití aukčních mechanismů v EU (Francie, Německo), i příp. dále ve světě, a jednak s využitím navrženého matematického modelu (model pro VTE, model pro FVE, model samotné aukce + parametry) pro určení očekávané aukční ceny, pomocí kterého bude možno posoudit mimo jin vliv aukcí na cenu elektřiny získané z OZE. Cílem práce je tvorba analytického postupu pro návrh spínaného Elektrotechnika reluktančního stroje. Stěžejním bodem návrhu je přitom výpočet momentu spínaného reluktančního stroje analytickou cestou a odvození výpočtu map indukčnosti za pomoci například Schwarz-Christoffelovy transformace a tvorba výpočetního modelu použitelného pro návrh spínaného reluktančního stroje. Cílem práce je analýza dostupných optimalizačních metod a aplikace Elektrotechnika vybraných typů těchto metod vhodných pro potřeby návrhu elektrických strojů. V rámci práce bude vytvořena nadstavba software despmsm určená pro optimalizaci navrhovaného stroje vybranou metodou na základě zadaných parametrů a váhových koeficientů. Výzkum bude zaměřen na vývoj a využití pokročilých metod při návrhu Elektrotechnika elektrotechnických struktur. Pozornost bude věnována matematickým a numerickým modelům sdružených úloh na různých škálách a jejich homogenizaci s dielektrických a magnetických materiálech. Dále budou zkoumány metody robustního návrhu a využitím modelů s redukovaným řádem. Výzkum a vývoj bude zaměřen na elektromechanické měniče pro využielektrotechnika ve flexibilních strukturách. Budou zkoumány možnosti využití elektrostatických sil a materiálů s tvarovou pamětí (SMA) při konstukci aktuátorů. Jednotlivé modely budou následně experimentálně ověřeny n funkční strukturách.

2 2 16 doc. Ing. Václav Kotlan, Ph.D Využití termoelasticity v Cílem práce je vývoj, simulace a realizace možných aplikací Elektroenergetika průmyslových aplikacích využívajících princip termoelastické deformace, sledování nových trend v oblasti elektrického tepla a implementace optimalizačních technik do navržených simulačních modelů. 17 doc. Ing. Václav Kotlan, Ph.D Numerické modely vnitřních pnutí v tepelně zpracovaných kovech 18 doc. Ing. Vladimír Kindl, Ph.D. Klíčové konstrukční prvky systému pro bezdrátový přenos energie 19 prof. Ing. Jiří Kožený, CSc. / konzultant specialista Ing. David Rot, Ph.D. 20 prof. Ing. Jiří Kožený, CSc. / konzultant specialista Ing. David Rot, Ph.D. Optimalizace studeného kelímku pro tavení oxidů kovů 21 Ing. Zdeněk Kubík, Ph.D. Modelování a simulace v elektromagnetické kompatibilitě Cílem práce je vývoj, simulace a ověření numerických modelu vnitřních Elektroenergetika pnutí v teplotně ovlivněných kovových materiálech. Součástí je nejen problematika elastických ale také plastických deformací vzhledem k vysokým teplotám v průběhu zpracování. Výzkum systémů bezdrátového přenosu energie pro nabíjení široké Elektrotechnika škály spotřebičů. Návrh topologie vazebných cívek pro bezdrátový přenos energie, komplexní analýza vazby systému, elektromagnetická kompatibilita (stínění, legislativa). Cílem práce je zdokonalení metod indukčního tavení oxidů kovů. Elektroenergetika Východiskem je kritické posouzení současných relevantních technologických procesů a identifikace jejich problematických částí za účelem jejich potlačení. Současně bude vytvořen komplexní matematický model celého procesu, jenž bude ověřen na reálném zařízení a tento proces bude optimalizován. Rozpoznání teploty vsázky na Cílem práce je navržení metodiky pro určování teploty vsázky na Elektroenergetika základě změny jejích elektrických základě změn jejích elektrických a magnetických vlastností. Metodika a magnetických vlastností během indukčních ohřevů bude podložena dostatečně přesným a robustním matematickým modelem a ověřena na reálném procesu indukčního ohřevu. Budou rovněž navrženy možnosti průmyslové aplikace této metodiky. Téma je zaměřeno na výběr vhodných prostředků pro modelování a simulace problémů v elektromagnetické kompatibilitě (EMC). Předpokládá se řešení především vysokofrekvenčních struktur či problémů v EMC, jako jsou parazitní elektromagnetické vazby, vodiče, zemnění, filtrace, stínění, antény případně konstrukční topologie. 22 Ing. Richard Linhart, Ph.D. Speciální elektronické subsystémy malých satelitů 23 Ing. František Mach, Ph.D. Mechanika elastických těles v elektromagnetickém poli 24 Ing. František Mach, Ph.D. Nástroje a algoritmy pro kolektivní spolupráci miniaturních robotů ovládaných elektromagnetickým polem 25 doc. Ing. Jiří Masopust, CSc. Optimalizace vlastností komunikačních, broadcastingových a IoT sítí nových generací 26 prof. Ing. Václav Mentlík, CSc. Vysokonapěťový izolační systém nové generace 27 prof. Ing. Václav Mentlík, CSc. Nová kapalná dielektrika pro elektrická zařízení Výzkum speciálních elektronických subsystémů pro použití v malých satelitech s ohledem na problematiku spolehlivosti. Řešení problémů vlivu kosmického prostředí, vakua a radiace, výzkum opatření pro zvýšení bezpečnosti a spolehlivosti. Výzkum speciálních přístrojů pro měření fyzikálních veličin, zatížení a opotřebení subsystémů malých satelitů. Výzkum v rámci daného tématu bude zaměřen na vzájemné interakce Elektrotechnika elektromagnetického pole s elastickými tělesy, a to především s ohledem na vznikající mechanické projevy. V teoretické rovině bude práce vedena s cílem formulovat komplexní matematický model elastické a hyperelastické deformace těles při dynamickém silovém zatížení a jeho následnou experimentální verifikaci. Získaný model otevře nové možnosti ve vývoji elektromechanických systémů využívajících magnetické a elektrické elastomery v aplikacích mechatroniky a robotiky. Hlavním cílem daného tématu bude výzkum a vývoj nástrojů a algoritmů Elektrotechnika pro kolektivní spolupráci miniaturních robotů ovládaných elektromagnetickým polem, které umožní velmi přesnou manipulaci těles na malých prostorových škálách. V rámci práce budou podrobně řešeny jak základní nástroje a robotické úchopy, tak pokročilé algoritmy jejich řízení na úrovni individuálních robotů a jejich kolektivního ovládání s cílem praktického uplatnění vyvíjených systémů. Výsledky práce velmi výrazně přispějí k možnostem využití elektromagneticky ovládáných robotů v průmyslu. Výzkum v oblasti analýzy, měření a optimalizace vlastností komunikačních, IoT a broadcastingových sítí nových generací včetně jejich komponentů s ohledem na QoS a QoE při přenosu datových, obrazových, zvukových, řečových a multimediálních signálů. Návrh nových metod testování a optimalizace parametrů. Pulzní namáhání elektroizolačních systémů spolu se současnými Elektrotechnika požadavky na vysokonapěťové izolace vyžadují nové způsoby jejich konstrukce. Je nutné využít znalostí fyzikálních a chemických dějů ve struktuře látek při jejich interakci s elektrickým polem i ostatními provozními namáháními a zejména nové možnosti, které skýtají aplikac materiálových prvků, jako jsou nanosložky. Cílem je nový elektroizolační systém využívající možností modifikací vlastností materiálů nanopřísadami a aplikace nanoplniv ve vysokonapěťových izolačních systémech. Kapalné dielektrikum je klíčové pro kvalitu elektroizolačního systému Elektrotechnika transformátorů. Dnes používané materiály ropného původu se vyznačují kontaminováním okolního prostředí, jakmile s ním přijdou do vzájemné interakce. Aktuální je náhrada těchto ropných produktů systémy na bázi přírodních esterů vyznačujících se snadnou biologickou odbouratelností a důležitou skutečností obnovitelných surovinových zdrojů domácí provenience. Cílem je ověřit možnosti aplikace přírodních esterů na místě kapalné složky izolačních systémů transformátorů a stanovit aspekty zlepšení jejich elektrických vlastností aplikací nových materiálových prvků - nanosložek.

3 3 28 doc. Ing. Eva Müllerová, Ph.D. Zkušební a měřicí systémy pro V souvislosti se změnami v portfoliu tradičně používaných izolačních Elektroenergetika vysokonapěťová zařízení, napěťové zkoušky materiálů a se změnami v procesu výroby a přenosu elektrické energie, které jsou důsledkem snahy o udržitelnou koncepci energetiky, je nutné věnovat pozornost také zkušebním postupům vn zařízení v nových podmínkách. Cílem práce by byla analýza zkušebních a měřicích systémů vn a postupů zkoušek v návaznosti na parametry generovaných signálů a studování vlivu na výpovědní hodnotu výsledků napěťových zkoušek. 29 Ing. David Pánek, Ph.D. Modelování a optimalizace tištěných elektromechanických struktur 30 prof. Ing. Zdeněk Peroutka, Ph.D. Nové koncepce pohonných jednotek pro elektrická vozidla a automobily 31 prof. Ing. Zdeněk Peroutka, Ph.D. / Algoritmy řízení střídavých konzultant specialista Ing. Jiří trakčních pohonů nové generace Cibulka, Ph.D. Výzkum a vývoj bude zaměřen na tvorbu matematických modelů Elektrotechnika elektromechanických struktur (aktuátory, motory), které je možné vyrábět technologií např. Aerosol Jet Print nebo litografií. Dále bude pozornost věnována vývoji algoritmů topologické a tvarové optimalizace navržených struktur a možnostem jejich řízení. Cílem práce je nalezení nových koncepcí pohonných jednotek určených pro elektrická vozidla. Nasazení těchto technologií se pak předpokládá jak v hromadné dopravě (zejména tramvaje, příměstské jednotky), tak i v nových konceptech osobních automobilů. Výzkum bude zaměřen především na použití vysokorychlostních elektrických strojů v kombinaci s vhodnými mechanickými komponentami zajišťujícími přenos hnací síly na nápravu nebo kolo. Cílem práce je nalezení optimálních algoritmů řízení nových koncepcí střídavých trakčních pohonů určených pro novou generaci vozidel lehké těžké trakce (trolejbusy, tramvaje, metro, EMU, lokomotivy). Výzkum bude zaměřen na teorii optimálního řízení, zejména pak na technologie prediktivního řízení. Součástí výzkumu budou řešení náročných problémů specifických pro trakční pohony, jako jsou např. stabilita pohonu, řešení interakce pohonu s okolím, hluk. 32 prof. Ing. Zdeněk Peroutka, Ph.D. Vysokorychlostní pohony Cílem práce je nalezení nových koncepcí vysokorychlostních pohonů, jejichž využití je primárně předpokládáno v automobilovém průmyslu (kompresory, turbodmychadla, apod.). Jedná se o aplikace s otáčkami rpm a více a výkony nad 5 kw. Součástí výzkumu bude též nalezení vhodných algoritmů řízení takových pohonů. 33 prof. Ing. Zdeněk Peroutka, Ph.D. / Pohonné jednotky s vysokou konzultant specialista Ing. Tomáš hustotou výkonu určené pro Komrska, Ph.D. elektrická a hybridní vozidla 34 prof. Ing. Zdeněk Peroutka, Ph.D. / Inteligentní řízení a diagnostika konzultant specialista doc. Ing. pohonů Václav Šmídl, Ph.D. et Ph.D. 35 prof. Ing. Zdeněk Peroutka, Ph.D. / Rezonanční/měkce komutované konzultant specialista Ing. Martin měniče Jára, Ph.D. Cílem práce je nalezení nových koncepcí pohonných jednotek pro elektrické a hybridní automobily vyznačující se vysokou hustotou výkonu. Hlavní pozornost je věnována pohonným jednotkám pro malé napětí (48V) určeným pro malé městské vozy a mild hybridy. Předmětem výzkumu budou zejména koncepce založené na vícefázových systémech. Výzkum řízení těchto pohonů bude též předmětem tohoto projektu. Cílem práce je výzkum elektrických pohonů a složitých mechatronických systémů s vysokým stupněm vestavěné inteligence. Využití formulovaných technologií se předpokládá především v robotic servopohonech, obráběcích strojích a speciálních manipulátorech a aktuátorech. Předmětem výzkumu budou nové algoritmy řízení a identifikace parametrů zejména střídavých elektrických pohonů (např. stochastické techniky, optimální řízení). Cílem práce je výzkum nových topologií výkonových polovodičových měničů s vysokou výkonovou hustotou. Hlavní pozornost je věnována rezonančním/měkce spínaných měničům. Součástí projektu je jak řešení výkonového obvodu, včetně metod optimálního návrhu, tak řízení navržených topologií. Navržené technologie budou využívány zejména v pomocných pohonech vozidel a bezdrátovém přenosu energie. 36 prof. Ing. Zdeněk Peroutka, Ph.D. / Nové technologie a materiály pro Cílem práce je výzkum nových technologií a identifikace nových konzultant specialista Ing. Martin měniče s vysokou hustotou výkonu materiálů pro stavbu výkonových měničů s vysokou hustotou výkonu. Jára, Ph.D. Součástí výzkumu je optimalizace návrhu měniče z hlediska nasazení nových polovodičových prvků (SiC, GaN, atd.), materiálů pro pasivní komponenty, konstrukčního uspořádání a způsobů jejich řízení. Hlavní aplikační oblasti dosažených výsledků budou dopravní technika, letecký průmysl, napájecí a nabíjecí systémy. 37 prof. Ing. Zdeněk Peroutka, Ph.D. / Měniče s vysokou hustotou konzultant specialista Ing. Jan výkonu Molnár, Ph.D. Cílem práce je výzkum nových koncepcí a topologií výkonových polovodičových měničů s vysokou výkonovou hustotou. Projekt je zaměřen na řešení výkonového obvodu a spínacích obvodů výkonových prvků. 38 prof. Ing. Zdeněk Peroutka, Ph.D. / Spolehlivost a ochrany konzultant specialista Ing. Tomáš v distribučních sítích Komrska, Ph.D. 39 prof. Ing. Zdeněk Peroutka, Ph.D. / Řízení toku výkonu konzultant specialista Ing. Tomáš v distribučních sítích a aktivní Komrska, Ph.D. filtry Cílem práce je výzkum nových technologií, zařízení, principů a algoritmů ochran v distribučních sítích. Hlavní pozornost je věnována akčním členům s výkonovou elektronikou a algoritmům řízení těchto komponent s ohledem na zemní poruchy v izolovaných a neúčinně uzemněných sítích. Cílem práce je výzkum nových technologií, zařízení, principů a / algoritmů pro řízení toku výkonu v elektrických distribučních sítích. Elektroenergetika Hlavní pozornost je věnována hybridním a plně elektronickým řešením.

4 4 40 prof. Ing. Zdeněk Peroutka, Ph.D. / Smart City: Nové technologie pro Cílem práce je návrh technologií pro optimalizaci provozování dopravy / konzultant specialista Dr. Ing. Jan Přikryl městskou dopravu ve městě, včetně optimalizace flotily, linek, nezbytné dopravní i energetické infrastruktury. Součástí projektu je formulování matematických modelů a modelování a simulace výše uvedených problémů. Navržené technologie budou ověřovány na datech z města Plzeň a případně též v Plzni, jako pilotním městě, přímo nasazovány a ověřovány. Elektroenergetika 41 prof. Ing. Zdeněk Peroutka, Ph.D. / Řízení maticových a proudových konzultant specialista Ing. Jan měničů Michalík, Ph.D. 42 prof. Ing. Zdeněk Peroutka, Ph.D. / konzultant specialista Ing. Tomáš Glasberger, Ph.D. 43 prof. Ing. Zdeněk Peroutka, Ph.D. / Optimalizace energetické konzultant specialista Ing. Martin účinnosti, flexibility a dynamiky Sirový, Ph.D. tepelných elektráren a tepláren 44 prof. Ing. Zdeněk Peroutka, Ph.D. / Interakce trakčního pohonu s konzultant specialista Ing. Martin okolím Janda, Ph.D. 45 prof. Ing. Zdeněk Peroutka, Ph.D. / Nová generace trakčních konzultant specialista Ing. Vojtěch napájecích stanic Blahník, Ph.D. 46 prof. Ing. Zdeněk Peroutka, Ph.D. / konzultant specialista Ing. Jakub Talla, Ph.D. Cílem práce je výzkum řízení maticových měničů a měničů proudového typu. Hlavní pozornost bude věnována nepřímým variantám maticových měničů, řízením se sníženou spínací frekvencí, víceúrovňovým měničům a problematice aktivního tlumení LC filtru. Řízení a regulace nových topologií Cílem práce je výzkum nových topologií a algoritmů řízení a regulace vysokonapěťových výkonových měničů Aplikace umělé inteligence v elektrických pohonech a výkonové elektronice 47 prof. Ing. Zdeněk Peroutka, Ph.D. / Pokročilé algoritmy řízení pro konzultant specialista Ing. Jakub pohon se spínaným reluktančním Talla, Ph.D. motorem 48 prof. Ing. Zdeněk Peroutka, Ph.D. / konzultant specialista Ing. Tomáš Košan, Ph.D. Akcelerované výpočty v elektrických pohonech a výkonové elektronice 49 prof. Ing. Zdeněk Peroutka, Ph.D. / Nová generace jističů nn s konzultant specialista Ing. Martin výkonovými polovodiči Jára, Ph.D. 50 doc. Ing. Martin Pittermann, Ph.D. Elektrický pohon s dvojitě napájeným asynchronním motorem napájeným do statoru i do rotoru 51 doc. Ing. Martin Pittermann, Ph.D. Trakční napájecí stanice pro systém 25kV, 50Hz 52 doc. Ing. Martin Pittermann, Ph.D. Elektrický pohon s měničem frekvence s minimalizovanými pasivními komponenty 53 doc. Ing. Radek Polanský, Ph.D. / konzultant specialista Ing. Pavel Prosr, Ph.D. Nanomateriály a jejich využití v elektrotechnice pro vysokonapěťové měniče. Hlavní pozornost bude věnována problematice víceúrovňových měničů a speciálním zapojením měničů. V rámci projektu budou řešeny také modulační techniky, prediktivní řízení, příp. jiná varianta řízení pro optimální výkonové využití a minimalizaci vlivu měniče na síť nebo napájené zařízení. Cílem práce je výzkum nových technologických koncepcí pro zlepšení Elektroenergetika provozních schopností tepelných elektráren a tepláren za účelem snížení energetické náročnosti vlastní spotřeby, zvýšení regulačního rozsahu a/nebo zvyšování dynamiky zdroje. Řešení předpokládá vypracování koncepčního návrhu a simulační ověření navrženého řešení s využitím moderních technologií pro akumulaci energie a pokročilých technik energy managmentu s ohledem na úspěšnou integraci v energetických sítích s vysokou penetrací nepredikovatelných zdrojů. Cílem práce je výzkum negativních interakcí trakčního pohonu s okolím, jako jsou elektrické či elektromechanické interakce, konduktivní proudy hluk. Součástí projektu, kromě analýzy výše uvedených dějů, bude návrh možností potlačení těchto problémů. Cílem práce je výzkum nových řešení trakčních napájecích stanic. Projekt je zejména zaměřen na nová topologická řešení využívající vysokonapěťových polovodičových měničů. Pozornost bude též věnována algoritmům řízení těchto zařízení. Cílem práce je výzkum v oblasti aplikace algoritmů umělé inteligence v elektrických pohonech a výkonové elektronice. Hlavní pozornost bude věnována aplikaci hlubokých (např. konvolučních) a rekurentních (např. LSTM) neuronových sítí v oblasti řízení a identifikace veličin a parametrů střídavých elektrických pohonů a výkonových měničů v interakci s napájecí soustavou (např. distribuční sítí). Cílem práce je aplikace pokročilých regulačních metod pro elektrický pohon se spínaným reluktančním motorem (SRM). Konkrétně jde zejména o řešení problematiky řízení bez čidla polohy pomocí aktivních i pasivních metod, prediktivního řízení s ohledem na dosažení maximální účinnosti či maximálního momentu při daném proudu (MTPA), minimalizace zvlnění momentu apod. Cílem práce je výzkum v oblasti hardwarových akcelerátorů vybraných částí regulačních algoritmů a modelů kompletních fyzických zařízení. Výzkum lze rozdělit na několik dílčích problematik jako jsou: zpracování výpočtu na mikrokontroléru s více jádry a specializovanými výpočetními akcelerátory, speciální výpočetní akcelerátory realizované v hradlovém poli (FPGA) a modelování pohonů v reálném čase za použití FPGA. Cílem práce je výzkum nové generace jističů nn využívajících k vypínání proudu výkonových polovodičových součástek. Polovodič v této aplikaci pracuje mimo standardní bezpečnou provozní oblast (SOA), součástí projektu tak bude i rozsáhlá experimentální kvalifikace polovodičových čipů pro tyto specifické provozní podmínky. Použití zkoumaného zařízení je uvažováno v stejnosměrných (jištění vozidel) i střídavých (rezidenčních) jističích HCB a SSCB zcela nové generace. Výzkum regulačních algoritmů pro pohon s asynchronním motorem napájeným do statoru a do rotoru (pro dvojitě napájený stroj) vhodné pro topologii s přímým a s nepřímým měničem kmitočtu. Použití pohonu jako generátor na tvrdé síti, jako speciální generátor v ostrovním režimu a v motorickém režimu. Výzkum topologie a vlastnosti trakčních napájecích stanic pro systém 25kV (a 2x25kV). Zajištění symetrizace odběru energie z nadřazené soustavy pomocí polovodičových měničů. Minimalizace průchozího výkonu mezi TNS při zavedení dvojitě napájených úseků. Problém kompenzace a filtrace jalového výkonu a harmonických vyšších řádů generovaných staršími typy trakčních vozidel. Výzkum algoritmů řízení měniče a pohonu (včetně vlivu na zvlnění momentu a na účinnost ASM) při použití extrémě malého filtru ve stejnosměrném meziobvodu nepřímého měniče frekvence, při použití speciálních uspořádání přímých měničů (maticový měnič, sparse matrix converter atd.) a při použití tyristorového přímého měniče (modifikace cyklokonvertoru ve zjednodušeném zapojení). Hledání možností využití nanomateriálů v elektroizolační technice. Elektrotechnika Analýza vlivu začlenění nanosložek ve formě aditiv do elektroizolačníc materiálů. Aplikace fenomenologických a strukturálních metod diagnostiky.

5 5 54 doc. Ing. Radek Polanský, Ph.D. / Zrychlené testy stárnutí Téma bude zaměřeno na vyšetřování vlivu zrychleného stárnutí na Elektrotechnika konzultant specialista Ing. Pavel Prosr, Ph.D. elektroizolačních materiálů vlastnosti elektroizolačních materiálů. Budou hledány nové možnosti při hodnocení životnosti elektroizolačních materiálů pomocí nejmodernějších diagnostických nástrojů. 55 doc. Ing. Radek Polanský, Ph.D. / konzultant specialista Ing. Pavel Prosr, Ph.D. Samouzdravující materiály a jejich využití v elektrotechnice 56 Ing. Jan Řeboun, Ph.D. Perspektivní technologie na bázi tištěné elektroniky 57 Ing. Jan Sedláček, Ph.D. Aplikace numerických simulací při analýze a optimalizaci elektrických přístrojů a zařízení Hledání možností využití samouzdravujících materiálů v Elektrotechnika elektrotechnice. Výběr, návrh a charakterizace jejich vlastností. Aplikac fenomenologických a strukturálních metod diagnostiky. Cílem tohoto tématu je výzkum tištěných součástkových, senzorových, izolačních a propojovacích struktur pro elektronické aplikace. Hlavní pozornost bude zaměřena na výzkum organických i anorganických materiálů, vhodných substrátů a perspektivních tiskových technologií, včetně technologie Aerosol Jet Printing. Téma je zaměřeno na výpočetní analýzy fyzikálních procesů v Elektroenergetika elektrických přístrojích či zařízeních. Jedná se o zařízení, kde se uplatňují například interakce elektromagnetického pole s poli dalších fyzikálních veličin (například spínací přístroj simulace elektrického oblouku; elektrický odlučovač odlučovací proces; indukční průtokoměr). V rámci tématu se předpokládá: detailní rozbor fyzikálních procesů, tvorba matematických modelů a jejich řešení za pomoci numerických metod. Numerické řešení je založeno na komerčních výpočetních programech doplněných o uživatelské funkce a vlastní uživatelské programy. U výsledků se předpokládá porovnání s dostupnými experimentálními daty, příp. realizace jednodušších měření. 58 doc. Ing. Bohumil Skala, Ph.D. Mezifázový transformátor Studium bude zaměřeno na sestavení simulačního modelu a metodiky Elektrotechnika výpočtu pro návrh mezifázového transformátoru (LSIT). Práce bude zaměřena na jednosměrnou magnetizaci jádra při nesymetrickém zatížení a na vliv usměrňovačů na provoz transformátoru. Pozornost bude věnována též parazitním vlivům vznikajících v transformátorech, např. stažení vs. svaření konstrukce TIGem a vliv na hluk transformátoru. 59 doc. Ing. Jiří Skála, Ph.D. / konzultant specialista Ing. Kamil Kosturik, Ph.D. 60 doc. Ing. Jiří Skála, Ph.D. / konzultant specialista Ing. Kamil Kosturik, Ph.D. Elektronické řídicí systémy a Cílem disertační práce je výzkum a vývoj elektronických řídicích a pokročilé metody vyhodnocování informačních systémů nasazovaných v aplikacích zaměřených na využitelné v dopravních aplikacíchdopravní systémy. Jedná se zejména o monitorování a sběr dat, které budou následně zpracována a předávána ke zpracování do vzdálených systémů. Předpokladem je, že řešení budou využívat inovativní metody elektronických komunikací a zpracování vstupních a výstupních informací s následnou implementací do cílových aplikací. Internet věcí a jeho vliv na projekty typu Smart City 61 Ing. Radek Soukup, Ph.D. Flexibilní elektronika a smart textilie 62 doc. Ing. František Steiner, Ph.D. Diagnostika propojovacích struktur součástek a substrátů 63 doc. Ing. František Steiner, Ph.D. Rizikové aspekty technologických a diagnostických procesů 64 doc. Ing. at Ing. Radek Škoda, MSc., Ph.D. 65 doc. Ing. at Ing. Radek Škoda, MSc., Ph.D. Optimalizace skladování vyhořelého jaderného paliva Ukládání tepelné energie a load following Téma disertační práce se zabývá výzkumem interakce internetu věcí (IoT) s moderními projekty informační společnosti, např. projekt Smart City. Hlavní oblastí bude výzkum a vývoj v oblasti elektroniky určené pro IoT a Smart City. Spojení těchto dvou vysoce aktuálních témat má velký potenciál v praktickém nasazení. Jedná se zejména o využití stávajících, či návrh nových komunikačních subsystémů senzorů, efektivní využití bezdrátových přenosů dat a způsob jejich zpracování. Nedílnou součástí jsou aplikace pro interakci s uživatelem. Cílem tohoto tématu je výzkum nových technologií, realizace a implementace propojovacích struktur, elektronických součástek a pokročilých funkčních bloků pro flexibilní elektronické systémy a smart textilie. Součástí tématu je i výzkum technologie vytváření rozebíratelných a nerozebíratelných propojovacích struktur a pouzdření pro smart textilie. Téma disertační práce je zaměřeno na diagnostiku vlivu materiálů, technologií a prostředí na spolehlivost vodivých spojů (kontaktů). Jedná se o výzkum nových materiálů, technologií, součástek a substrátů. Součástí je uplatnění nových diagnostických metod s využitím modelování a simulace pro diagnostiku těchto struktur. Téma disertační práce je zaměřeno na metody a nástroje řízení rizik. Součástí je stanovení vhodnosti s ohledem na využití v technologických a diagnostických procesech. Jedná se o výzkum nových postupů, návrh metodiky a její ověření pomocí realizovaného nástroje řízení rizik. Elektrotechnika Téma práce se bude zabývat metodami mokrého a suchého meziskladu a Elektroenergetika geologického úložiště. Součástí bude rešerše stavu pro paliva LWR a kontajnery vyhořelého paliva na jeho skladování. Hlavním cílem bude zlepšení skladování vyhořelého jaderného paliva a ekonomické a provozní zhodnocení vybraného řešení. Téma práce je zaměřeno na ukládáním energie pro regulaci Elektroenergetika elektrosoustavy. Zabývá se problematikou změn spotřeby elektřiny, zejména optimálním použití ukládání tepelné energie.

6 6 66 doc. Ing. Václav Šmídl, Ph.D. et Ph.D. Identifikace modelu elektrotechnických aplikací Matematické modely jsou stále častěji využívány jak k návrhu, tak k řízení elektro-technických zařízení. Matematický model je však dostatečně přesný pouze při správně určených parametrech. Určení Elektrotechnika základních parametrů je jednoduché pro jednoduchá zařízení, s rostoucí složitostí a nedostatečným měřením je i identifikace základních parametrů problematická. Příkladem jsou zařízení s rozprostřenými parametry, jako jsou tepelné modely nebo zařízení s parametry závislým na čase nebo na provozním stavu. Moderní metody odhadu stavu a parametrů dokáží pracovat s nelineárními parametry a chybějícími pozorování. Hlavním cílem práce je nalézt takovou strukturu modelu zvoleného zařízení, neurčitostí a měření, která bude vhodná pro aplikaci odhadovacích technik na zvolený problém. Vhodné jsou modely strojů, měničů i jejich komponent. 67 doc. Ing. Václav Šmídl, Ph.D. et Ph.D. 68 doc. Ing. Václav Šmídl, Ph.D. et Ph.D. / konzultant specialista Ing. Tomáš Komrska, Ph.D. Prediktivní řízení v elektrotechnických aplikacích Využití metod strojového učení pro řízení výkonových měničů 69 doc. Ing. Pavel Trnka, Ph.D. Homogenizace elektroizolačních struktur 70 doc. Ing. Pavel Trnka, Ph.D. Asset management elektrických strojů Cílem řízení elektrického stroje je dosažení požadovaného chování. Elektrotechnika Základem prediktivního řízení je predikce budoucího chování stroje pomocí matematického modelu pro všechny možné řídící zásahy a výběr takového zásahu, který povede k chování nejbližší požadovanému. Implementace této jednoduché myšlenky naráží na dvě překážky: 1) jak matematicky formulovat požadované chování, 2) jak všechny možná chování efektivně spočítat. Oba problémy je třeba vyřešit pro zvolený případ. Tyto techniky se dají použít jak pro řízení elektrických pohonů, měničů, tak energetických soustav. Cílem řízení elektrického stroje je dosažení požadovaného chování. Základem prediktivního řízení je predikce budoucího chování stroje pomocí matematického modelu pro všechny možné řídící zásahy a výběr takového zásahu, který povede k chování nejbližší požadovanému. Implementace této jednoduché myšlenky naráží na dvě překážky: 1) jak matematicky formulovat požadované chování, 2) jak všechny možná chování efektivně spočítat. Oba problémy je třeba vyřešit pro zvolený případ. Tyto techniky se dají použít jak pro řízení elektrických pohonů, měničů, tak energetických soustav. Klasické metody řízení založené na modelu mohou fungovat neoptimálně pokud se model od reality odlišuje. Cílem tohoto projektu je návrh korekce stávajícího řízení pomocí metod strojového učení. Očekává se využití metod identifikace modelu nebo přímé identifikace řídící strategie pomocí reinforcement learning. Náplní doktorské práce je výzkum spojený s polarizačními jevy v Elektrotechnika dielektricích, studium vlastností vybraných dielektrik a jejich využití pro vytváření potenciálových bariér v elektrických zařízeních. V nehomogenním dielektriku způsobují bariéry přeskupování nosičů elektrického náboje a tím silné deformace vnitřních elektrických polí. Studium fyzikálních jevů spojených s polarizacemi a aplikace poznatků vedoucí k vytvoření nových elektroizolačních struktur muže předejít negativním následkům, které vedou k destrukci dielektrika v zatím nepředpokládaných místech. Práce by měla obsahovat studium interakce makro heterogenních systémů s větší možností výskytu nehomogenit na rozhraní složek, deformaci elektrického pole v nehomogenním dielektriku, vznik prostorového náboje, popis vzniku a příčin těchto jevů a návrhy eliminace změnou vnitřní struktury. Tématem dizertační práce je koncepční návrh online diagnostických Elektrotechnika systémů s integrovanými rozhodovacími strukturami pro prognózu budoucího stavu a plánování údržby. Práce bude zahrnovat studium multiparametrických degradačních procesů probíhajících v různých podsystémech elektrických strojů. Při prognóze budoucího stavu budou využity degradační a statistické modely integrované do systému online monitoringu s řízenými datovými výstupy. Práce bude zahrnovat výzku spojený se studiem prahových intenzit působících degradačních činitelů a vzájemných interakcí těchto činitelů. 71 doc. Ing. Pavel Trnka, Ph.D. Nové elektroizolační kapaliny Tématem dizertační práce je výzkum a vývoj nové elektroizolační Elektrotechnika kapaliny, která bude splňovat nejen elektrotechnické požadavky, ale tak požadavky na ekologickou nezávadnost, udržitelný rozvoj a ekonomické požadavky. Navíc tato kapalina musí prokázat vyšší požární bezpečnost při zachování vhodné viskozity a bodu tekutosti. Nedílnou součástí prác je studium dalších důležitých parametrů, jako je např. oxidační stabilita, modifikace pomocí inkorporace nanosložek apod. Výstupem jsou i vazby k interakci těchto kapalin s okolím a k online diagnostice. 72 doc. Ing. Pavel Trnka, Ph.D. / konzultant specialista Ing. Josef Pihera, Ph.D. Diagnostika elektrotechnických zařízení v systémech AC a DC Tématem disertační práce je studium a vývoj nových diagnostických Elektrotechnika postupů a systémů vyhodnocování získaných dat v elektrických systémech střídavého a stejnosměrného napětí. Stěžejní důraz je kladen na diagnostiku izolačních systémů provozovaných ve střídavých a stejnosměrných napájecích systémech, nebo jejich kombinaci. Výstupem disertační práce budou nové diagnostické a vyhodnocovací postupy vhodné pro hodnocení stavu izolačních systémů AC a DC.

7 7 73 doc. Ing. Jiří Tupa, Ph.D. Standardy pro řízení výrobních procesů v rámci konceptu Průmysl 4.0 Cílem disertační práce je analýza současných metod a standardizace procesů v rámci procesního řízení výrobních systémů. Na základě této analýzy bude cílem disertační práce navrhnout vhodné standardy Elektrotechnika případně metodiku pro řízení výrobních systémů v souladu s konceptem Průmyslu 4.0. Toto téma může mít přesah i do konceptu SMART aplikací a Internetu věcí a služeb (IoT a IoS). 74 Ing. Oldřich Tureček, Ph.D. Vícekanálové měřicí metody v akustice Téma je zaměřeno na výzkum vícekanálových měřicích metod pro specifické použití v metodách lokalizace zdrojů zvuku. Předpokládá se využití především v oblastech technické akustiky, stavební a prostorové akustiky, případně v oblasti automobilového průmyslu 75 Ing. Oldřich Tureček, Ph.D. Moderní konstrukce Téma je zaměřeno na výzkum vícemembránových elektroakustických elektroakustických měničů měničů použitelných ve specifických aplikacích, například v automobilovém průmyslu. 76 Ing. Oldřich Tureček, Ph.D. Moderní akustické tlumicí prvky Téma je zaměřeno na výzkum akustických pohltivých prvků pracujících na rezonančním principu s možností změny parametrů tlumení. 77 Ing. Ivo Veřtát, Ph.D. Komunikační a navigační Téma je zaměřeno na výzkum speciálních komunikačních a navigačních technologie pro malé satelity technologií vhodných pro malé satelity na nízkých oběžných drahách Země. Řešení tématu vyžaduje vícekriteriální optimalizaci z hlediska energetické náročnosti, odolnosti proti rušení, rozsahu adaptovatelnosti systému, spolehlivosti v kosmickém prostředí a technické realizovatelnosti při nízkých limitech hmotnosti a rozměrů. Téma může být směrováno i do vývoje pozemního segmentu a koordinované spolupráce sítě pozemních segmentů během sledování a povelování malých satelitů. Součástí doktorského studia a řešení tématu je zapojení do projektů českých satelitů VZLUSAT a PilsenCUBE, včetně mezinárodních aktivit na vývoji satelitů třídy CubeSat. 78 prof. Ing. Zdeněk Vostracký, DrSc. Optimalizace ostrovního provozu zdrojů elektřiny a tepla v komunálním prostředí 79 prof. Ing. Zdeněk Vostracký, DrSc. Analýza použití sítí stejnosměrného napětí a simulace spínacích režimů 80 prof. Ing. Zdeněk Vostracký, DrSc. Kritické namáhání vypínačů velmi vysokého napětí Předmětem práce je typový návrh zdroje pro mimořádné situace se zajištěním energetické soběstačnosti v daných komunálních lokalitách střední velikosti a jeho optimalizace. Elektroenergetika Práce bude zaměřena na analýzu použití stejnosměrných sítí z technickoekonomického hlediska. V prostředí sítí HVDC bude simulován spínací Elektroenergetika režim pro hybridní vypínače. Práce bude zaměřena na analýzu spektra napěťového a proudového Elektroenergetika namáhání vypínačů vysokého a velmi vysokého napětí a určení kritických parametrů při spínání pro unifikované zhášecí komory od 123kV do 420kV včetně vypínače u jaderných elektráren