1 Rámcová témata pro doktorský studijní program a informatika pro akademický rok 2018/19 1 Doc. Ing. Tomáš Blecha, / Ing. Petr Kašpar, Technologie nositelné elektroniky Téma je zaměřeno na problematiku nositelné elektroniky upevněné 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, Perspektivní elektronické prvky a systémy pro vysokofrekvenční aplikace Téma je zaměřeno na problematiku elektronických součástek, prvků a systémů realizovaných perspektivními technologiemi s ohledem na jejich vlastnosti v oblasti vysokých frekvencí. Výzkum v této oblasti může mít přesah do oblasti tištěných elektronických prvků, smart aplikací, internetu věcí a služeb (IoT a IoS). 3 doc. Ing. Pavel Drábek, Vysokonapěťové měniče pro elektrické pohony Nové topologie výkonových polovodičových měničů pracujících na vyšších hodnotách napětí (systémy pro zajištění rovnoměrného rozložení napětí na jednotlivých prvcích např. topologie vícehladinového měniče, víceúrovňového měniče, použití moderních polovodičových součástek atd.). 4 doc. Ing. Pavel Drábek, 5 doc. Ing. Pavel Drábek, Aplikace moderních polovodičových součástek Moderní elektrické sítě - SMART GRIDs 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. 6 doc. Dr. Ing Vjaceslav Georgiev 7 doc. Dr. Ing Vjaceslav Georgiev Elektronické systémy s velikou odolností vůči elektromagnetickému a radiačnímu poli Elektronické systémy pro částicové detektory Charakterizace přenosových kanálů s detekcí a opravou dat. Zpracování signálů ve velmi silném elektromagnetickém a radiačním poli. Detekce a analýza chyb komponent systému. Systémy s extrémně velikými časovými rozlišeními jednotlivých událostí. Synchronizace zdrojů času. Kalibrace a kvalifikace sdělovacích kanálů. Zesilování velmi nízkých signálů se širokou šířkou pásma. 8 doc. Ing. Aleš Hamáček, / Ing. Silvan Pretl, Perspektivní elektronické součástky na bázi anorganických a organických materiálů 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. 9 doc. Ing. Aleš Hamáček, / Ing. Petr Kuberský, Senzory na bázi anorganických a organických materiálů Cílem tohoto tématu je výzkum senzorových prvků na bázi organických i anorganických materiálů vhodných pro detekci vybraných par a plynů. Součástí tématu je též návrh systému pro zpracování a vyhodnocování signálů ze senzorových prvků. 10 doc. Ing. Jiří Hammerbauer, 11 doc. Ing. Pavla Hejtmánková, Impulsní napájecí systémy pro průmyslové aplikace Využití aukčních mechanismů v energetice Jedná se o návrh a konstrukci jednofázových a třífázových impulsních napájecích zdrojů AC/DC pro průmyslové použití, a analýzu jejich chování, diagnostiku a EMC problematiku. Cílem práce je zhodnotit možnost zavedení aukčního systému OZE v 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 jiné vliv aukcí na cenu elektřiny získané z OZE.
2 12 doc. Ing. Pavel Karban, 13 doc. Ing. Pavel Karban, Lokalizace zdrojů zvuku Flexibilní mikroaktuátory Cílem práce je vytvoření metodiky pro testování algoritmů pro lokalizaci zdrojů zvuku. Metodika bude umožňovat vytváření modelů zdrojů zvuku, vytváření různých konfigurací zdrojů, vytváření různých konfigurací senzorů. Na základě srovnání výsledků algoritmu pro lokalizaci zdrojů zvuku s referenčním modelem umožní posoudit úspěšnost algoritmu pro lokalizaci. Výzkum a vývoj bude zaměřen na elektromechanické měniče pro využití ve smart textíliích. Výzkum bude zaměřen na využití termoelastického jevu společně s materiály s tvarovou pamětí. Pozornost bude rovněž věnována využití elektrických silových účinků na flexibilních strukturách. KTE KTE 14 doc. Ing. Václav Kotlan, Ph.D Využití termoelasticity v průmyslových aplikacích Cílem práce je vývoj, simulace a realizace možných aplikací využívajících princip termoelastické deformace, sledování nových trendů v oblasti elektrického tepla a implementace optimalizačních technik do navržených simulačních modelů. KTE 15 doc. Ing. Václav Kotlan, Ph.D Numerické modely vnitřních pnutí v tepelně zpracovaných kovech Cílem práce je vývoj, simulace a ověření numerických modelu vnitřních pnutí v teplotně ovlivněných kovových materiálech. Součástí je nejen problematika elastických ale také plastických deformací vzhledem k vysokým teplotám v průběhu zpracování. KTE 16 doc. Ing. Vladimír Kindl, Klíčové konstrukční prvky systému pro bezdrátový přenos energie Výzkum systémů bezdrátového přenosu energie pro nabíjení široké škály spotřebičů. Návrh topologie vazebných cívek pro bezdrátový přenos energie, komplexní analýza vazby systému, elektromagnetická kompatibilita (stínění, legislativa). / 17 prof. Ing. Jiří Kožený, CSc. / Ing. David Rot, Optimalizace studeného kelímku pro tavení oxidů kovů Cílem práce je zdokonalení metod indukčního tavení oxidů kovů. 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. 18 prof. Ing. Jiří Kožený, CSc. / Ing. David Rot, Rozpoznání teploty vsázky na základě změny jejích elektrických a magnetických vlastností během indukčních ohřevů Cílem práce je navržení metodiky pro určování teploty vsázky na základě změn jejích elektrických a magnetických vlastností. Metodika bude podložena dostatečně přesným a robustním matematickým modelem a ověřena na reálném procesu indukčního ohřevu. Budou rovněž navrženy možnosti průmyslové aplikace této metodiky. 19 prof. Ing. Jiří Kožený, CSc. / Ing. David Rot, Vliv středofrekvenčního elektromagnetického pole na lidský organismus Cílem práce je rozšíření znalostí v oblasti vlivu elektromagnetického pole na živé organismy pro střední kmitočty a proměnný výkon elektromagnetickího pole. V jejím rámci budou posuzovány nové možnosti měření tohoto vlivu. Na základě dostatečně věrného matematického modelu budou stanoveny bezpečné dávky záření a možnosti jejich redukce vhodným stíněním. Metodika bude aplikována při návrhu stínění pracovních induktorů pro indukční ohřevy. 20 Ing. Zdeněk Kubík, Modelování a simulace v elektromagnetické kompabilitě 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
3 21 prof. Ing. Václav Kůs, CSc. Průmyslová zařízení s eliminovaným ovlivňováním napájecí soustavy s polovodičovým zařízením. V souvislosti s P4.0 bude docházet ke změnám struktury a řízení napájecí soustavy včetně změn napájených zařízení. To může vést k dosud nepředpokládanému vzájemnému ovlivňování měničů a sítě. V práci bude provedena analýza možných změn v síti, impedance sítě a v charakteru konstrukce a řízení napájecích zdrojů. S ohledem na výsledky analýzy budou navržena opatření vedoucí ke snížení uvedených jevů. / / 22 prof. Ing. Václav Kůs, CSc. Vlivy velkého počtu nelineárních spotřebičů na vyšší harmonické v soustavě Vlivem nárůstu instalovaných úsporných zdrojů světel a dalších elektronických zařízení v domácnostech se rapidně zvyšuje podíl vyšších harmonických proudů, které jsou ze sítě odebírány. Cílem práce bude posouzení těchto vlivů v městských zástavbách, kde jsou uvedené spotřebiče v masivní míře používány. / / 23 prof. Ing. Václav Kůs, CSc. Laditelná pásmová propust pro měniče kmitočtu Při řízení měničů frekvence je silně deformované výstupní napětí často vyhlazováno výstupními filtry. S ohledem na proměnnou výstupní frekvenci jsou filtry realizovány jako dolnopropust. Cílem práce bude navrnout laditelný filtr typu pásmová propust. Rezonanční frekvence filtru bude odvozena od výstupní frekvence měniče kmitočtu. / 24 Ing. Richard Linhart, Speciální elektronické subsystémy malých satelitů 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. Zapojení do projektů vývoje, stavby a provozu malých satelitů a do vývoje speciální měřící techniky. 25 Ing. František Mach, Nástroje a algoritmy pro kolektivní spolupráci miniaturních robotů ovládaných elektromagnetickým polem Hlavním cílem daného tématu bude výzkum a vývoj nástrojů a algoritmů 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. KTE 26 prof. Ing. Václav Mentlík, CSc. Inovovaný vysokonapěťový izolační systém Současné požadavky na vysokonapěťové a zejména pulzně namáhané elektroizolační systémy vyžadují nové způsoby jejich konstrukce. Pro splnění těchto požadavků je nutné využít znalostí fyzikálních a chemických dějů ve struktuře látek při jejich interakci s elektrickým polem i ostatními provozními namáháními a nové možnosti v oblasti aplikací materiálových prvků jako jsou nanosložky. Cílem je proto využití možností modifikací vlastností materiálů nanopřísadami a aplikace nanoplniv ve vysokonapěťových izolačních systémech.
4 27 prof. Ing. Václav Mentlík, CSc. Nové fluidní systémy pro elektrická zařízení V sériovém spolehlivostním řetězci transformátorů je nejcitlivějším prvkem jeho většinou dvousložkový izolační systém sestávající z pevné a kapalné fluidní složky. Tato složka je rozhodující pro jeho kvalitu. Závažnou skutečností je její původ. Dnes většinou používané materiály jsou ropného původu vyznačující se nesnášenlivostí s okolním prostředím, které při vzájemné interakci silně nenávratně kontaminují. Aktuálním problémem je náhrada těchto ropných produktů systémy na bázi přírodních esterů vyznačujících se snadnou biologickou odbouratelností a důležitou skutečností surovinových zdrojů domácí provenience. Cílem tedy je ověřit možnosti aplikace přírodních esterů na místě fluidní složky izolačních systémů transformátorů a stanovit aspekty zlepšení jejich elektrických vlastností aplikací nových materiálových prvků zejména na úrovni nanosložek. 28 doc. Ing. Eva Müllerová, Diagnostika vysokonapěťových zařízení, využití nestandardních metod sběru a analýzy dat v nových aplikacích Do současné doby byla v oblasti diagnostiky vn zařízení realizovaná celá řada výzkumných prací pro izolační materiály při namáhání střídavým napětím. Aktuální situace v elektrotechnice a energetice je ale taková, že jsou stále častěji používané prvky vystavené stejnosměrnému nebo kombinovanému namáhání a v souvislosti s požadavky na ekologii se používají nové materiály. Náplní disertační práce by proto měla být studie stavu výzkumných prací zaměřených na nové postupy v diagnostice a dále pak vývoj speciálních postupů vhodných pro testování vn zařízení v nových podmínkách. 29 prof. Ing. Zdeněk Peroutka, Nové koncepce pohonných jednotek pro elektrická vozidla a automobily 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. 30 prof. Ing. Zdeněk Peroutka, / Ing. Jiří Cibulka, Algoritmy řízení střídavých trakčních pohonů nové generace Cílem práce je nalezení optimálních algoritmů řízení nových koncepcí střídavých trakčních pohonů určených pro novou generaci vozidel lehké i 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. 31 prof. Ing. Zdeněk Peroutka, Vysokorychlostní pohony pro automobilový průmysl 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 100 000 rpm a více a výkony nad 5 kw. Součástí výzkumu bude též nalezení vhodných algoritmů řízení takových pohonů. 32 prof. Ing. Zdeněk Peroutka, / Ing. Tomáš Komrska, Nízkonapěťové pohonné jednotky s vysokou hustotou výkonu určené pro elektrická a hybridní vozidla 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 práce.
5 33 prof. Ing. Zdeněk Peroutka, Inteligentní řízení a diagnostika pohonů Cílem práce je výzkum elektrických pohonů a složitých mechatronických systémů s vysokým stupněm vestavěné inteligence. Využití formulovaných technologií se předpokládá především v robotice, 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). 34 prof. Ing. Zdeněk Peroutka, / Ing. Martin Jára, Rezonanční/měkce komutované měniče 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. 35 prof. Ing. Zdeněk Peroutka, / Ing. Martin Jára, Optimalizace účinnosti výkonových měničů Cílem práce je optimalizace energetické účinnosti výkonových měničů, zejména pak optimalizace jejich návrhu 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, napájecí a nabíjecí systémy. Cílový výkon 20 50 kw. 36 prof. Ing. Zdeněk Peroutka, / Ing. Jan Molnár, Měniče s vysokou hustotou výkonu Cílem práce je výzkum nových koncepcí a topologií výkonových polovodičových měničů s vysokou výkonovou hustotou. Práce je zaměřena na řešení výkonového obvodu a spínacích obvodů výkonových prvků. 37 prof. Ing. Zdeněk Peroutka, / Ing. Tomáš Komrska, Spolehlivost a ochrany v distribučních sítích 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. Výzkum se zaměří především na zemní poruchy v izolovaných a neúčinně uzemněných sítích. / 38 prof. Ing. Zdeněk Peroutka, / Ing. Tomáš Komrska, Řízení toku výkonu v distribučních sítích a aktivní filtry Cílem práce je výzkum nových technologií, zařízení, principů a algoritmů pro řízení toku výkonu v elektrických distribučních sítích. Hlavní pozornost je věnována hybridním a plně elektronickým řešením. / 39 prof. Ing. Zdeněk Peroutka, / doc. Ing. Václav Šmídl, et Smart City: Nové technologie pro městskou dopravu Cílem práce je návrh technologií pro optimalizaci provozování dopravy 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. / 40 prof. Ing. Zdeněk Peroutka, / Ing. Jan Michalík, Řízení maticových a proudových měničů 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. 41 prof. Ing. Zdeněk Peroutka, / Ing. Tomáš Glasberger, Řízení a regulace nových topologií vysokonapěťových výkonových měničů Cílem práce je výzkum nových topologií a algoritmů řízení a regulace pro vysokonapěťové měniče. Hlavní pozornost bude věnována problematice víceúrovňových měničů a speciálním zapojením měničů (např. napájení motoru do otevřeného vinutí). Jedním z klíčových témat bude problematika modulačních technik a prediktivního řízení měničů. 42 prof. Ing. Zdeněk Peroutka, Optimalizace energetické účinnosti a dynamiky elektráren a tepláren Cílem práce je výzkum nových technologií pro řešení zejména tepelných elektráren a tepláren vedoucích ke snížení energetické náročnosti vlastní spotřeby a/nebo zvyšování dynamiky zdroje.
6 43 prof. Ing. Zdeněk Peroutka, / Ing. Martin Janda, Interakce trakčního pohonu s okolím 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. 44 prof. Ing. Zdeněk Peroutka, / Ing. Vojtěch Blahník, Pokročilé techniky řízení polovodičových měničů středního a velkého výkonu Cílem práce je výzkum v oblasti nových topologií a pokročilých algoritmů řízení polovodičových měničů středních a velkých výkonů. Práce bude především zaměřen na sériové a paralelní řazení měničů pro vyšší výkony a návrh jejich vhodného řízení. Hlavní pozornost bude zaměřena na kaskádní topologie měničů pro jedno i vícefázové systémy. 45 prof. Ing. Zdeněk Peroutka, / Ing. Jakub Talla, Soft computing v elektrických pohonech a výkonové elektronice Soft computing je souhrnný název pro metody využívající netradičních, často biologicky inspirovaných metod pro řešení složitých problémů. Do této kategorie spadají především: Neuronové sítě, Fuzzy logika, Genetické algoritmy, algoritmy založené na Inteligenci hejna (Swarm Intelligence), Bayesovské sítě atd. Cílem práce je studium a aplikace zmíněných metod na složité komplexní úlohy v elektrických pohonech a výkonové elektronice, především v oblasti řízení a identifikace. 46 doc. Ing. Martin Pittermann, Elektrický pohon s dvojitě napájeným asynchronním motorem napájeným do statoru i do rotoru Regulační algoritmy 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 trvrdé síti, jako speciální generátor v ostrovním režimu a v motorickém režimu. 47 doc. Ing. Martin Pittermann, Trakční napájecí stanice pro systém 25kV, 50Hz 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. 48 doc. Ing. Radek Polanský, / Ing. Pavel Prosr, Samouzdravující materiály a jejich využití v elektrotechnice Hledání možností využití samouzdravujících materiálů v elektrotechnice. Výběr, návrh a charakterizace jejich vlastností. Aplikace fenomenologických a strukturálních metod diagnostiky. 49 doc. Ing. Radek Polanský, / Ing. Pavel Prosr, Aluminosilikáty a jejich využití ve formě aditiv v elektroizolačních materiálech Hledání možností využití materiálů z široké skupiny aluminosilikátů v elektroizolační technice. Analýza vlivu začlenění aluminosilikátů ve formě aditiv do elektroizolačních materiálů. Aplikace fenomenologických a strukturálních metod diagnostiky. 50 doc. Ing. Radek Polanský, / Ing. Pavel Prosr, Zrychlené testy stárnutí elektroizolačních materiálů Téma bude zaměřeno na vyšetřování vlivu zrychleného stárnutí na vlastnosti elektroizolačních materiálů. Budou hledány nové možnosti při hodnocení životnosti elektroizolačních materiálů pomocí nejmodernějších diagnostických nástrojů 51 Ing. Jan Řeboun, Perspektivní technologie na bázi tištěné elektroniky 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.
7 52 Ing. Jan Sedláček, Aplikace numerických simulací při analýze a optimalizaci elektrických přístrojů a zařízení Téma je zaměřeno na výpočetní analýzy fyzikálních procesů v 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 53 doc. Ing. Bohumil Skala, / Ing. Karel Hruška, Vícefázové elektrické stroje Jedním z požadavků automobilového průmyslu současnosti je přechod na hybridní/pleně elektrické pohony. V souvislosti s tímto tématem zároveň vyvstává otázka spolehlivosti elektrického pohonu jako celku. Jako jedno z potenciálních řešení se nabízí aplikace pěti a vícefázových elektrických strojů. Práce bude zaměřena na možnosti a specifika aplikace a návrhu vícefázových elektrických strojů. 54 doc. Ing. Bohumil Skala, / : Ing. Roman Pechánek, Modelování sdružených teplotních úloh v moderních elektrických strojích Cílem tohoto výzkumu je sestavení analytického sdruženého tepelného modelu popisujícího fyzikální tepelné děje v elektrických strojích. Jeho následná aplikace a ověření pomocí metody konečných prvků a metody konečných objemů. 55 doc. Ing. Bohumil Skala, / : Ing. Roman Pechánek, Vlivy konstrukčního řešení na provozní parametry elektrických strojů mezních výkonů Cílem této práce je najít vhodné konstrukční řešení pro elektrické stroje mezních výkonů. Práce se zabývá porovnáním a analýzou různých konstrukčních provedení strojů na jejich provozní parametry. 56 doc. Ing. Bohumil Skala, Síťový mezifázový transformátor Magnetický obvod tohoto speciálního transformátoru pracuje v různých režimech: od stavu naprázdno, kdy je nasycen střídavou složkou, přes odsycené stavy až po stav přesycení jednosměrnou magnetizací. Tyto stavy magnetického obvodu mají přímý vliv na výstupní průběh napětí i proudů. Cílem je vypracovat vhodnou prostorovou konfiguraci magnetického obvodu, která bude zvládat jednosměrnou magnetizaci bez negativních vlivů na přesycení jádra. Mezi další cíle patří zpracování metodiky návrhu vinutí a vlastního magnetického obvodu tohoto speciálního transformátoru s ohledem pro napájení zejména usměrňovačů. 57 doc. Ing. Jiří Skála, Vodiče a propojování elektronických zařízení z pohledu elektromagnetické kompability Téma je zaměřeno na podrobný teoretický rozbor vlastností metalických vedení a jejich uspořádání s důrazem na aspekty ovlivňující EMC. Dále je zaměřeno na oblast konstrukční topologie, tedy na externí a interní propojování elektronických zařízení vedoucí ke zvýšení jejich odolnosti a snížení vyzařování. Předpokládá se využití modelování a rozsáhlejšího experimentování podporující teoretické výsledky. 58 doc. Ing. Jiří Skála, / konzultant specialista Ing. Kamil Kosturik, Elektronické řídicí systémy a pokročilé metody vyhodnocování využitelné v dopravních aplikacích Cílem disertační práce je výzkum a vývoj elektronických řídicích a informačních systémů nasazovaných v aplikacích zaměřených na dopravní systémy. Předpokladem je, že řešení budou využívat inovativní metody elektronického řízení a zpracování vstupních a výstupních informací s následnou implementací do cílových aplikací.
8 59 doc. Ing. Jiří Skála, / konzultant specialista Ing. Kamil Kosturik, Internet věcí a jeho vliv na projekty typu Smart City Téma disertační práce se zabývá výzkumem interakce internetu věcí (IoT) s moderními projekty informační společnosti, jako jsou projekty 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. 60 Ing. Radek Soukup, Flexibilní elektronika a smart textilie 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. 61 doc. Ing. František Steiner, Diagnostika propojovacích struktur součástek a substrátů 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. 62 doc. Ing. František Steiner, Rizikové aspekty technologických a diagnostických procesů 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 63 doc. Ing. at Ing. Radek Škoda, MSc., Vývoj a implementace čtvercové sítě do makroko du MOBY-DICK Cílem práce je vývoj a implementace čtvercové sítě do makroko du MOBY-DICK po provedení srovnání difúzních makroko dů používaných k neutronověfyzikálním výpočtůmu u nás a v zahraničí.teoretickým základem pro zhodnocení je provedení makroko du MOBY-DICK pro trojúhelníková mříž a pro mříž čtvercovou ve vybraném programovacím jazyku. 64 doc. Ing. at Ing. Radek Škoda, MSc., / konzultant specialista Ing. Jana Jiřičková, Optimalizace vyhořívajících absorbátorů pro reaktor AHTR Cílem práce je optimalizovat vyhořívající absorbátory pro reaktory s kulovým ložem, konkrétně pro palivo v AHTR (Advanced High Temperature Reactor ). Součástí navržené optimalizace je zhodnocení ekonomické a provozní. Práce přinese jak ekonomické tak provozní zhodnocení. 65 doc. Ing. at Ing. Radek Škoda, MSc., Ukládání energie v reaktor AHTR Cílem práce je návrh řešení ukládání energie v tavených tekutých solích v reaktorech typu AHTR a návrh optimálního zásobníku tekuté tavné sole pro AHTR (Advanced High Temperature Reactor ). Součástí práce je navržené řešení zhodnotit z ekonomického a provozního hlediska. 66 doc. Ing. at Ing. Radek Škoda, MSc., / konzultant specialista Ing. Jana Jiřičková, Palivo pro reaktor AHTR Cílem práce je návrh optimálního paliva pro AHTR ((Advanced High Temperature Reactor ) z hlediska složení, obohacení a vyhoření s ohledem na ekonomiku reaktoru AHTR. Součástí práce je navržené řešení zhodnotit z ekonomického a provozního hlediska.
9 67 doc. Ing. Václav Šmídl, et 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 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 závislými 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. 68 doc. Ing. Václav Šmídl, et Prediktivní řízení v elektrotechnických aplikacích 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. 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. 69 doc. Ing. Pavel Trnka, Homogenizace elektroizolačních struktur Náplní doktorské práce je výzkum spojený s polarizačními jevy v 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. 70 doc. Ing. Pavel Trnka, Asset management elektrických strojů Tématem dizertační práce je koncepční návrh online diagnostických systémů s integrovanými rozhodovacími strukturami pro progno zu budoucího stavu a plánování údržby. Práce bude zahrnovat studium multiparametrických degradačních procesů probíhajících v různých podsystémech elektrických strojů. Při progno ze budoucího stavu budou využity degradační a statistické modely integrované do systému online monitoringu s řízenými datovými výstupy.
10 71 doc. Ing. Pavel Trnka, Degradační procesy v elektroizolačních strukturách Tématem dizertační práce je studium multiparametrických degradačních procesů probíhajících v různých elektroizolačních materiálech a systémech s jejich podrobným popisem. Výchozím aspektem práce bude popis vnitřních vazeb prvků látek a jejich interakce s působícími faktory s využitím poznatků elektrotechniky, matematiky, fyziky a statistiky. Cílem je hledání a stanovení způsobů jak degradaci předcházet, jak ji monitorovat i jak ji kvantifikovat. Jedná se např. o interakci s prostorovým nábojem, elektrickým polem pulzního charakteru, vazby interakcí k online diagnostice atd. 72 doc. Ing. Pavel Trnka, Nové elektroizolační kapaliny Tématem dizertační práce jsou elektroizolační kapaliny nové generace, které budou splňovat nejen elektrotechnické požadavky, ale také požadavky na ekologickou nezávadnost, udržitelný rozvoj a ekonomické požadavky. Navíc tyto kapaliny musí prokázat vyšší požární bezpečnost při zachování vhodné viskozity a bodu tekutosti. Nedílnou součástí práce je studium dalších důležitých parametrů, jako je např. oxidační stabilita apod. Výstupem jsou i vazby k interakci těchto kapalin s okolím a k online diagnostice. 73 doc. Ing. Pavel Trnka, / konzultant specialista Ing. Josef Pihera, Diagnostika elektrotechnických zařízení v systémech AC a DC Tématem disertační práce je studium a vývoj nových diagnostických 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. 74 doc. Ing. Jiří Tupa, / konzultant specialista Ing. Radek Soukup, 75 doc. Ing. Jiří Tupa, Zefektivnění diagnostických, léčebných a ošetřovatelských procesů v rámci elektronického zdravotnictví Cílem disertační práce bude analýza potřeb v rámci zavádění konceptu elektronického zdravotnictví, návrh a posouzení vhodných metodik pro uplatnění tohoto konceptu. Důraz bude kladen na zlepšení diagnostické, léčebné a ošetřovatelské péči s použitím vybraných technologií a procesů na bázi inteligentních materiálů (chytré textilie a senzory). Standardy pro řízení výrobních Cílem disertační práce je analýza současných metod a procesů v rámci konceptu Průmysl 4.0 standardizace procesů v rámci procesního řízení výrobních systémů. Na základě této analýzy bude cílem disertační práce navrhnout vhodné standardy 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). 76 Ing. Oldřich Tureček, 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. 77 Ing. Oldřich Tureček, Moderní konstrukce elektroakustických měničů Téma je zaměřeno na výzkum vícemembránových elektroakustických měničů použitelných ve specifických aplikacích, například v automobilovém průmyslu. 78 Ing. Oldřich Tureček, 79 Ing. Oldřich Tureček, / konzultant specialista doc. PaedDr. René Drtina, Moderní akustické tlumicí prvky Predikce srozumitelnosti řeči v učebnách v závislosti na spektrální charakteristice řeči a parametrech prostorové akustiky Téma je zaměřeno na výzkum akustických pohltivých prvků pracujících na rezonančním principu s možností změny parametrů tlumení. Téma je zaměřeno na výzkum souvislostí mezi subjektivně vnímanou srozumitelností řeči stanovenou pomocí logatomických testů, objektivně měřitelnými parametry řeči indexem přenosu řeči STI-PA a srozumitelnosti CIS (3) a objektivně měřitelnými parametry určující akustickou kvalitu prostorů.
11 80 Ing. Ivo Veřtát, Komunikační a navigační subsystémy malých satelitů Výzkum speciálních komunikačních a navigačních systémů pro malé satelity, vyžadujících vícekriteriální optimalizaci z hlediska energetické náročnosti, rozsahu adaptovatelnosti jejich činnosti, spolehlivosti v kosmickém prostředí a hmotnosti. Vývoj pozemního segmentu pro sledování a povelování satelitů v rámci projektů českých satelitů PilsenCUBE a VZLUSAT. Zapojení do mezinárodních projektů sdílení pozemních segmentů pro sledování a povelování satelitů. Zapojení do mezinárodních projektů programu malých satelitů CubeSat. 81 prof. Ing. Zdeněk Vostracký, DrSc. / Ing. Jan Sedláček, Model dynamického ohřevu elektrických kontaktů elektrických přístrojů Tématem práce je zpracování současného stavu teoretických modelů pro návrh kontaktů elektrických přístrojů i pevných spojení. Práce bude zaměřena na stacionární a dynamický model ohřevu kontaktů a jeho experimentální ověření. Bude hodnoceno kritérium nežádoucí svařitelnosti kontaktních spojení z hlediska spolehlivosti ve vnitřním i vnějším provozu elektrárny. 82 prof. Ing. Zdeněk Vostracký, DrSc. / Ing. Jan Sedláček, Kritické napěťové namáhání vypínačů vysokého napětí 123 kv až 420 kv Téma práce je zaměřeno na zpracování současného stavu teoretických modelů dielektrického intervalu v dílčích intervalech. Cílem je určit kritické napěťové namáhání unifikované zhášecí komory pro řadu vypínačů SF6 napětí 123 kv až 420 kv v normálním režimu i v režimu nestandardních spínání. Výpočty budou obsahovat sdruženou úlohu elektrického pole a tlakové pole transonického proudění.