Názov bakalárskej práce (téma) + krátka anotácia

Transkript

1 1 Strojnícka fakulta STU v Bratislave Ústav automatozácie, merania a aplikovanej informatiky Témy bakalárskych prác pre študentov v akademickom roku Študijný program: AUTOMATIZÁCIA A INFORMATIZÁCIA STROJOV A PROCESOV P. Čí. 1. Názov bakalárskej práce (téma) + krátka anotácia Internetová služba pre riadenie teplotných polí Pokroky informačných technológií otvárajú nové možnosti aj pre formuláciu a riešenie modelových úloh riadenia teplotných polí cez internet. Pre teplotné polia zadávané numerickými štruktúrami na oboroch definície zložitých tvarov nad 3D budú generované dynamické charakteristiky metódami a softvérovými prostriedkami numerickej dynamickej analýzy ako napríklad ANSYS, COMSOL, MODFLOW, ProCAST,...Pre syntézu riadenia budú využívané možnosti prostredia DPS Blockset for MATLAB & Simulink a internetovej služny Interactive Control na web stránke 2. Meranie, modelovanie a simulácia teplotných polí v strojárstve Meranie, modelovanie a simulácia teplotných polí pri technologických a výrobných procesoch: ohrev polotovarov, zlievanie, spracovanie plastov, tavenie skla,... Meranie sústavou termočlánkov a termovízia. Spracovanie signálov, vyhodnotenie dynamických charakteristík. Zostavenie matematických modelov medzi napäťovými zmenami ohrievacích telies a teplotnými poľami. Numerická simulácia a dynamická analýza teplotných polí zadaných technologických procesov. Demonštračné príklady viď: - Show a Demo. 3. Riadenie teplotného poľa zlievárenskej formy Často pri zlievaní sa využíva predohrev zlievárenskej formy vnorenými ohrievacími telesami. V rámci tejto témy budú najprv formulované dynamické modely teplotného poľa formy, pritom budú využité metódy numerickej simulácie vo vhodnom softvérovom prostredí ANSYS, COMSOL,...Syntéza riadenia sa bude uskutočňovať v časovej a priestorovej závislosti v softvérovom prostredí DPS Blockset. Demonštrácie viď na web portáli ústavu www. dpscontrol.sk Show a Demo. 4. Riadenie procesu zlievania a kryštalizácie Pri vyšších nárokoch na kvalitu procesu zlievania sa využívajú metódy riadenia. Najprv budú zostavené potrebné dynamické modely využitím výsledkov numerických simulácií v prostredí ProCAST. Pri syntéze riadenia budú využité možnosti softvérového prostredia DPS Blockset. Demonštrácie viď na web portáli ústavu www. dpscontrol.sk Show a Demo. Meno vedúceho BP

2 5. Návrh podvozkovej časti mobilného robota prieskumníka K už existujúcemu ramenu robota-prieskumníka navrhnite vhodné konštrukčné riešenie podvozkovej časti robota zabezpečujúcej jeho pohyb teréne. Riešenie optimalizujte z pohľadu hmotnosti, príkonu hnacích motorov a výdrže napajácich baterií. 6. Ideový návrh riešenia mechanickej konštrukcie planárneho invertovaného kyvadla Analyzujte možné varianty konštrukčného riešenia mechanickej časti planárného invertovaného kyvadla, včítane pohonov, umožňujúceho jeho stabilizáciu v rovine x-y. Navrhnite možné konštrukčné riešenia kĺbového uloženia kyvadla redukujúceho trenie. 7. Návrh riešenia laboratórneho mechatronického systému guľôčka na ploche Navrhnite možné konštrukčné riešenie systému guľôčka na ploche ako výukového fyzikálneho modelu mnohorozmerovej nelineárnej mechanickej dynamickej sústavy. Pre dané riešenie navrhnite vhodné servopohony zabezpečujúce naklápanie plochy a navrhnite vhodnú metódu snímania dráhy guľôčky na ploche. 8. Návrh audio a video kanálu na sledovanie experimentov v Laboratóriu automatického riadenia a mechatroniky Predmetom práce bude špecifikácia vhodných programových a technických prostriedkov pre návrh audio a video kanálov na sledovanie laboratórnych experimentov vykonávaných v prostredí Matlab-Simulink v Laboratóriu automatického riadenia a mechatroniky. 9. Aktívne tlmenie vibrácií votknutého nosníka Predmetom práce bude experimentálna analýza vlastností existujúceho laboratórneho modelu votknutého nosníka s aktívnym tlmením a návrh jednoduchého optimálneho regulátora tlmenia vibrácií. 10. Meracie procesy v skúšobnom laboratóriu Iimplementácia stanovovania neistôt meraní (MSA) v laboratóriu pre automobilový priemysel 11. Návrh požiadaviek na automatizáciu kalibrácie meracích prevodníkov Pre zvýšenie efektívnosti skúšania a testovania meracích prístrojov a meracích systémov je potrebné automatizovať činnosti testovania a skúšania. Cieľom práce je návrh požiadaviek na automatizáciu činností a definovanie základných procedúr Počítačové spracovanie a vyhodnotenie výsledkov meraní Každý merací prístroj pred použitím ako aj v priebehu používania je potrebné kontrolovať, skúšať resp. kalibrovať, aby sa overili jeho vlastnosti. Treba vytvoriť atlas prípadov kalibrácie a stanoviť metódy a postupy vyhodnotenia kalibrácie so softvérovou podporou. 13. Návrh meracích členov v mechatronických systémoch 2 Rudolf Palenčár, Rudolf Palenčár, Rudolf Palenčár,

3 Pri výbere snímačov v mechatronických systémoch je potrebné vychádzať z metrologických požiadaviek na výsledky meraní. Treba navrhnúť postup stanovenia neistôt výsledkov merania a návrh charakteristík meracieho člena za účelom jeho špecifikácie a výberu.špecifikácie a výberu. 14. Meranie teploty a realizácia teplotnej stupnice Teplotná stupnica sa realizuje pomocou odporových snímačov teploty v definičných pevných bodoch. V spolupráci so Slovenským metrologickým ústavom sú realizované definičné pevné body. Treba doladiť softvér pre vyhodnotenie kalibrácie. 15. Modelovanie a riadenie teplotných polí. Modelovanie dynamiky teplotných polí skloviny metódou konečných prvkov v softvérovom prostredí Comsol Multiphysics, identifikácia dynamických charakteristík a návrh riadenia v systéme Matlab- Simulink pomocou DPS Blockset. 16. Riadenie teplotných polí zlievarenských procesov. Návrh riadenia teplotných polí zlievarenskej formy v systéme Matlab- Simulink pomocou DPS Blockset na základe dynamických charakteristík získaných modelovaním na báze metódy konečných prvkov v softvérovom prostredí ProCAST. 17. Modelovanie a simulácia aktívneho pruženia automobilu Formulácia zjednodušeného dynamického modelu pruženia nápravy osobného motorového vozidla ako mechatronického systému, syntéza riadenia aktívneho pruženia, transformácia modelu ho do softvérového prostredia Matlab Simulink pre účely analýzy dynamiky a simulácie riadenia. 18. Tvorba výučbových programov na ovládanie mobilného robota Možnosti riešenia pohybu, uchopení, triedení, komunikácie a riadenia mobilného robota LEGO MINDSTORM. Výber vhodného softvéru pre modul RCX, ovládanie RCX na vyššej úrovni. 19. Aplikačný softvér na vyhodnocovanie experimentov Riešenie zadávania nameraných údajov manuálne alebo zo súboru. Možnosť voľby modelu vyhodnotenia experimentu z vopred definovaných typov. Analytický výpočet parametrov modelu vyhodnotenia experimentu. Grafické znázornenie výsledkov experimentu. Tvorba výstupnej zostavy získaných parametrov. 21. Vyhodnocovanie meraní skúšobnej chladiacej jednotky Predmetom práce bude ideový návrh chladiacej skúšobnej jednotky, špecifikácia meracieho reťazca a návrh systému vyhodnocovania meraní. 3 Rudolf Palenčár, Rudolf Palenčár, Cyril Belavý, CSc. Cyril Belavý, CSc. Cyril Belavý, CSc. Eva Kureková, Eva Kureková, Ján Vlnka, 20. Projekt výťahu s novým typom pohonu Práca sa bude zaoberať návrhom výťahu s novým typom pohonu. Ovládanie pohonu s permanentnými magnetmi je s frekvenčným meničom. Ján Vlnka,

4 21. Mechatronika športového náčinia Predmetom práce je návrh mechatronického systému vhodného pre stavbu inteligentného športového náčinia a športových pomôcok. 4 Ján Vlnka, 22. Návrh jazdeckej sochy pomocou softvérového programu Návrh umeleckého stvárnenia 3D návrhu 23. Elektronika jednočípových mikropočítačov Návrh zariadenia pre laboratórne účely 24. Simulácia riadenia sústav s dopravným oneskorením v systéme MATLAB-SIMULINK Téma je zameraná na návrh a simulačné overenie analógových a číslicových regulátorov pre aperiodické (nekmitavé) a periodické (kmitavé) sústavy s dopravným oneskorením na základe metódy inverzie dynamiky (MID). Návrh regulátorov pomocou MID treba demonštrovať na konkrétnych sústavách s dopravným oneskorením. 25. Automatizácia meraní na experimentálnom pracovisku riadenia asynchrónnych motorov Cieľom práce je návrh a realizácia opatrení na zvýšenie efektívnosti meraní na experimentálnom pracovisku. 26. Automatizácia meraní na experimentálnom pracovisku regulácie prietoku kvapalín Cieľom práce je návrh a realizácia opatrení na zvýšenie efektívnosti meraní na experimentálnom pracovisku. 27. Automatizácia meraní na experimentálnom pracovisku dávkovania kvapalín a kalibrácie prietokomerov Cieľom práce je návrh a realizácia opatrení na zvýšenie efektívnosti meraní na experimentálnom pracovisku. 28. Využitie najnovších 3D herných grafických akcelerátorov pre strojárenské softvérové aplikácie Preskúmajte možnosti využitia najnovších grafických kariet od firiem Nvidia a ATI pre potreby akcelerácie matematických výpočtov pre modelovanie a simulácie v rôznych softvérových produktoch používaných v strojárenstve. 29. Možnosti nasadenia WiFi bezdrôtovej komunikácie a jej využitie v strojárenstve Možnosti implementácia bezdrôtových technológii pre potreby monitorovania a riadenia bez obslužných prevádzok a ich možná implementácia v reálnych podmienkach v strojárenstve. Ján Vlnka, Ján Vlnka, Ing. Peter Végh, Ing. Martin Juhás, Ing. Martin Juhás, Ing. Martin Juhás, Ing. Ján Vachálek, Ing. Ján Vachálek,

5 5 30. Moderné metódy priebežnej identifikácie systémov a ich nasadenie v strojárenstve Preskúmajte možnosti využitia moderných metód priebežnej identifikácie systémov a ich prínos v rámci identifikácie strojárenských systémov. Ing. Ján Vachálek, 31. Počítačové ovládanie laboratórneho modelu v prostredí Matlab\Simulink Predmetom práce je analýza prepojenia hardvérovosoftvérových rozhraní pri ovládaní vybraného fyzikálneho modelu pomocou počítača v reálnom čase a návrh jednoduchého riadenia. 32. Aplikačné využitie digitálneho signálneho procesoru v riadení procesov Práca zahŕňa zoznámenie sa s princípmi činnosti daného signálneho procesoru v aplikáciách na rôzne úlohy merania, zberu dát, riadenia a monitorovania v jednoduchých mechanických konštrukciách a aplikáciách. Ing. Tomáš Polóni, Ing. Tomáš Polóni, 33. Projektovanie MaR obvodov technologických procesov Ing. Peter Végh, 34. Diagnostikovanie stavu strojov a procesov pomocou termovízie Ing. Peter Végh, 35. Návrh meracieho zariadenia na poloautomatickú kalibráciu čiarkových mier. Ide o návrh mechanickej časti meracieho zariadenia namodelovaný v CAD systéme a špecifikáciu ďaľšieho hardvéru (meracieho mikroskopu, CCD kamery) a navrhnúť algoritmus pre softvér na spracovanie nameraných údajov. 36. Návrh meracieho systému na meranie teplotných polí. Ide o realizáciu prepojenia meracieho zariadenia Agilent A s PC a naprogramovania softvéru na spracovanie nameraných údajov. 37. Elektronická výbava zariadenia na skúšanie malých jednosmerných motorov - minibrzda Minibrzda bude slúžiť najmä na cvičenia z jednosmerných motorov ako aj na výuku funkcie riadiacich obvodov meracích obvodov a napájacích obvodov. Navrhnite a odskúšajte nasledovné elektronické bloky minibrzdy pre jednosmerný motor: - Regulátor budiaceho prúdu + jeho indikácia, - zapojenie pre meranie krútiaceho momentu + jeho indikácia, - analógové meranie otáčok + jeho indikácia, - zapojenie pre meranie otáčok s využitím mikroprocesora + výpočet mechanického výkonu, - H mostík + ovládacie obvody, - PWM generátor s premenlivou striedou + jeho indikácia, - stabilizovaný zdroj s elektronickou poistkou, Ing. Peter Benkó, Ing. Peter Benkó, Ing. Juraj Vechter

6 - analógový wattmeter, - elektronickú záťaž. Študent si vyberie návrh dvoch (troch) konštrukčných blokov, podľa náročnosti. Súčasťou práce je diskusia o výhodách a nevýhodách alternatívnych riešení a výkresová dokumentácia zvoleného riešenia. 6