Sapientia EMTE Műszaki és Humántudományok Kar Marosvásárhely Villamosmérnöki tanszék - Államvizsga dolgozat téma javaslat

Sapientia – EMTE Műszaki és Humántudományok Kar – Marosvásárhely Villamosmérnöki tanszék - Államvizsga dolgozat téma javaslat

1. Vezeték nélküli kommunikációra alapozott szenzor és adatgyűjtő hálózat – Csernáth Géza A vezeték nélküli kommunikációra alapozott szenzor és adatgyűjtő hálózat megvalósítható feladatot jelent egy ügyeskezű, elektronikában és mikrovezérlők programozásában, hálózati protokolok ismeretében valamint Visual C vagy bármilyen más magas szintű nyelven való programozásban jártas hallgató számára. A dolgozat célja összefoglalni azon a műszaki feladatok egy részét amelyek megoldását egy valós alkalmazásban egy számítástechnika szakos mérnökre bízhatnak. Alapvetően nem a komplexitás fokozása kap nagyobb hagsúlyt hanem a működési elvek tisztázása, a részfeledatok megoldása és a rendszer gyakorlati működőképességének bizonyítása. A vezeték nélküli kommunikációra alapozott szenzor és adatgyűjtő hálózat több mikrovezérlős rendszert feltételez amelyekek egy rádióhullámok felhasználásával létrehozott kommunikációs hálózatba kapcsolódnak. A rendszer nagy sebességgel képes különböző mérési adatokat összegyűjteni, feldolgozni és egy részét az emberi felhasználó számára kijelezni. Egy hasonló rendszer ebben a megközelítésben megfigyelhet egy épületen vagy gyárcsarnokon belül minden olyan fontos mozzanatot, változást amelyek ismeretére szükség van egy adott ipari vagy más folyamat lebonyolításához. Számos, a rádiós kommunikációs csatornák kialakítására és fenntartására vonatkozó alapszabályt kell felismerni, betartani. Többek között tanulmányozni kell az eldugott vagy részben árnyékolt készülékek megtalálásának és hálózatba kapcsolásának módszereit, az energiatakarékos mikrovezérlős rendszerek kialakítását, üzenet hiba szűrését, üzenet hiba javítását, hálózat felépítési stratégiákat, hálózat fentartási stratégiákat stb. Ennek előfeltétele egy hatékony kommunikációs protokol megtervezése és megvalósítása, vagy egy meglévő alapos megismerése és alkalmazása (ZigBee, Zwave, ONE). A rádiós hálózat megfigyelése és az adatok begyűjtése számítógépet és számítógépes programot igényel valamint egy számítógép és a rádiós hálózat közötti intefész megépítését feltételezi. A teljes feladat értéke fokozható ha a megoldás végrehajtó elemeket is tartalmaz és egy olyan rendszer alakul ki amelyen tanulmányozni lehet azokat az eseteket amikor a folyamat vezérléséhez szükséges bizonyos információk késve vagy egyáltalán nem érkeznek meg, vagy kerülő úton esetleg más szenzorok utasításával lehet ezeket megszerezni. A kiértékelés illetve stratégia vállasztás a PC-n futtatott program feladata. Megoldandó feladatok:  Rádiófrekvencia sáv kiválasztása, rádió adó vevők kiválasztása  A mikrovezérlős alrendszerek megtervezése  A PC intefész megtervezése  Szenzorok, végrehajtó elemek kiválasztása, megtervezése

         

Kommunikációs protokol kidolgozása A PC-n futó program megtervezése A dolgozat fő fejezeteinek meghatározása A mikrovezérlős alrendszerek megépítése Szenzorok, végrehajtó elemek beszerzése, megépítése A PC interfész megépítése A mikrovezérlők programjának megírása A PC-n futó program megírása A rendszer beindítása, tesztelése, problémák azonosítása A dolgozat megírása

Ütemterv (az egyes pontok 3-4 hetes ütemben megegyezés szerint)  Rövid gondolkodás és képkialakítás: mit is kell megvalósítani?  Dokumentálódás hasonló rendszerek leírása után, internetezés, keresgélés  Főleg internetes dokumentáció gyűjtés, az egyetem szakkönyvtárában nincs ilyen témáju könyv  A dolgozat fő fejezeteinek meghatározása, dokumentáció rendszerezése  A kommunikációs protokol megtervezése  Rádió adó vevők és mikrovezérlők beszerzése  Szenzorok kiválasztása, beszerzése  Mikrovezérlő kiválasztása, Fujitsu, Microchip, Atmel stb. Dokumentálódás  A szenzor-készülékek megtervezése az előbbi elemek függvényében  PC-s fejlesztőkörnyezet kiválasztása, megtanulása  A kommunikációs protokol átdolgozása ha ez szükséges a rendelkezésre álló harver elemek függvényében  Tesztpadok kialakítása, szenzorok felszerelése  Mikrovezérlős rendszerek elkészítése vagy meglévők felhasználása a szenzorok beolvasásához  Mikrovezérlők programjának megírása, a kommunikációs protokol implementációja  PC interfész megépítése, programjának megírása  A mikrovezérlős rendszerek, a PC-s interfész rendszerbe való összekapcsolása, próbája, esetek megfigyelése, mérések  Dokumentáció újrarendszerezése, új elemek belefoglalása, következtetések levonása, tipikus hibák stb.  A dolgozat megfogalmazása, leírása  Felkészülés a védésre, főbb pontok áttekintése Anyagszükséglet:  Legalább négy rádió adó-vevő modul  Legalább négy mikrovezérlő vagy mikrovezérlős fejlesztőrendszer  Három elemtartó, ceruzaelemek  Egy kisméretű egyenáramú motor (esetlegesen)  Szenzorok, érézékelők, hall traduktor, hőmérők

  

LED-ek, színes fóliadarabok Próbapanelek, egyéb apró alakatrészek, ellenállások, tranzisztorok, motorvezérlő IC, drótok Mikrovezérlő fejlesztői környezet

2. Autonóm meteorológiai mérőállomás vezeték nélküli kommunikációs interfésszel és napelemes tápellátással – Csernáth Géza Az autonóm meteorológiai mérőállomás megvalósítható feladatot jelent egy ügyeskezű, elektronikában és mikrovezérlők programozásában, hálózati protokolok ismeretében valamint Visual C vagy bármilyen más magas szintű nyelven való programozásban jártas hallgató számára. A dolgozat célja összefoglalni azon a műszaki feladatok egy részét amelyek megoldását egy valós alkalmazásban egy számítástechnika vagy automatizálás szakos mérnökre bízhatnak. Alapvetően nem a komplexitás fokozása kap nagyobb hagsúlyt hanem a működési elvek tisztázása, a részfeledatok megoldása és a rendszer gyakorlati működőképességének bizonyítása. A autonóm meteorológiai mérőállomás több mikrovezérlős rendszert feltételez amelyek egy rádióhullámok felhasználásával létrehozott, korlátozott kapacitású kommunikációs hálózatba kapcsolódnak. A rendszer nagy sebességgel képes különböző mérési adatokat összegyűjteni, feldolgozni és egy részét az emberi felhasználó számára kijelezni. Egy hasonló rendszer ebben a megközelítésben mérheti/érzékelheti egy adott területen belűl végbemenő meteorológiai paramétereknek a változását, amelyek ismeretére szükség van egy adott folyamat lebonyolításához, tájékozódáshoz, stb. Meteorológiai paraméternek tekinthető az aktuális légtömeg hőmérséklet a talajtól különböző magasságokban mérve, a levegő nedvességtartalma, nyomása, a szél iránya, a szél sebessége, csapadék jelenléte esetleg mennyisége. Számos, a rádiós kommunikációs csatornák kialakítására és fenntartására vonatkozó alapszabályt kell felismerni, betartani. Többek között tanulmányozni kell az energiatakarékos mikrovezérlős rendszerek kialakítását, üzenet hiba-szűrését, üzenet hiba-javítását, a hálózat felépítési stratégiáját, a hálózat fentartási stratégiáját stb. Ennek előfeltétele egy hatékony kommunikációs protokol megtervezése és megvalósítása. A rádiós hálózat megfigyelése és az adatok begyűjtése számítógépet és számítógépes programot igényel valamint egy számítógép és a rádiós hálózat közötti intefész megépítését feltételezi. A kiértékelés illetve stratégia vállasztás a PC-n futtatott program feladata. Megoldandó feladatok:  Rádiófrekvencia sáv kiválasztása, rádió adó vevők kiválasztása  A mikrovezérlős alrendszerek megtervezése  A PC intefész megtervezése  Szenzorok kiválasztása, megtervezése  Kommunikációs protokol kidolgozása  A PC-n futó program megtervezése  A dolgozat fő fejezeteinek meghatározása  A mikrovezérlős alrendszerek megépítése  Szenzorok, végrehajtó elemek beszerzése, megépítése  A PC interfész megépítése

   

A mikrovezérlők programjának megírása A PC-n futó program megírása A rendszer beindítása, tesztelése, problémák azonosítása A dolgozat megírása

Ütemterv (az egyes pontok 3-4 hetes ütemben megegyezés szerint)  Rövid gondolkodás és képkialakítás: mit is kell megvalósítani?  Dokumentálódás hasonló rendszerek leírása után, internetezés, keresgélés  Főleg internetes dokumentáció gyűjtés, az egyetem szakkönyvtárában nincs ilyen témáju könyv  A dolgozat fő fejezeteinek meghatározása, dokumentáció rendszerezése  A kommunikációs protokol megtervezése  Rádió adó vevők és mikrovezérlők beszerzése  Szenzorok kiválasztása, beszerzése  Mikrovezérlő kiválasztása, Fujitsu, Microchip, Atmel stb. Dokumentálódás  A szenzor-készülékek megtervezése az előbbi elemek függvényében  PC-s fejlesztőkörnyezet kiválasztása, megtanulása  A kommunikációs protokol átdolgozása ha ez szükséges a rendelkezésre álló harver elemek függvényében  Tesztpadok kialakítása, szenzorok felszerelése  Mikrovezérlős rendszerek elkészítése vagy meglévők felhasználása a szenzorok beolvasásához  Mikrovezérlők programjának megírása, a kommunikációs protokol implementációja  PC interfész megépítése, programjának megírása  A mikrovezérlős rendszerek, a PC-s interfész rendszerbe való összekapcsolása, próbája, esetek megfigyelése, mérések  Dokumentáció újrarendszerezése, új elemek belefoglalása, következtetések levonása, tipikus hibák stb.  A dolgozat megfogalmazása, leírása  Felkészülés a védésre, főbb pontok áttekintése Anyagszükséglet:  Legalább két rádió adó-vevő modul (ZigBee)  Legalább két mikrovezérlő vagy mikrovezérlős fejlesztőrendszer  Elemtartó, ceruzaelemek  Szenzorok, érézékelők, hall traduktor, hőmérők  LED-ek, színes fóliadarabok  Próbapanelek, egyéb apró alakatrészek, ellenállások, tranzisztorok, motorvezérlő IC, drótok  Mikrovezérlő fejlesztői környezet

3. Vezeték nélküli kommunikációra alapozott grafikus, folyadékkristályos kijelzős, általános célú, virtuális műszerfal – Csernáth Géza A vezeték nélküli kommunikációra alapozott grafikus, folyadékkristályos kijelzős, általános célú, virtuális műszerfal egy komplex és viszonylag nagy szakértelmet követelő feladatot jelent egy ügyeskezű, elektronikában és mikrovezérlők programozásában, hálózati protokolok ismeretében valamint Visual C vagy bármilyen más magas szintű nyelven való programozásban jártas hallgató számára. A dolgozat célja összefoglalni azon a műszaki feladatok egy részét amelyek megoldását egy valós alkalmazásban egy számítástechnika szakos mérnökre bízhatnak. Alapvetően nem a komplexitás fokozása kap nagyobb hagsúlyt hanem a működési elvek tisztázása, a részfeledatok megoldása és a rendszer gyakorlati működőképességének bizonyítása. A vezeték nélküli kommunikációra alapozott grafikus, folyadékkristályos kijelzős, általános célú, virtuális műszerfal egyetlen mikrovezérlős rendszert feltételez amely egy rádióhullámok felhasználásával létrehozott kommunikációs hálózatba kapcsolódik. A rendszer nagy sebességgel képes különböző mérési adatokat összegyűjteni, feldolgozni és egy részét az emberi felhasználó számára kijelezni. Egy hasonló rendszer ebben a megközelítésben megfigyelhet egy épületen vagy gyárcsarnokon belül minden olyan fontos mozzanatot, változást amelyek ismeretére szükség van egy adott ipari vagy más folyamat lebonyolításához. A feladatban az adatszolgáltató kezdetben a egy PC-n futó program. A program által generált számértékek egy a PC-hez, valamely kommunikációs portján, csatolt rádióadó segítségével sugározódnak az éterben. A virtuális műszerfalba beépített rádióvevő segítségével lehet erre a kommunikációs csatornára csatlakozni és az adatokat venni és értelmezni majd a grafikus kijelzőn, virtuális műszerek formájában megjeleníteni. A megvalósításhoz szükség leszs rádiós kommunikációs csatornák kialakítására és fenntartására vonatkozó alapszabályok ismeretére. A rádiós hálózat fenntartása és az adatok kisugárzása számítógépet és számítógépes programot igényel valamint egy számítógép és a rádiós hálózat közötti intefész megépítését feltételezi. Ugyanakkor szükség lesz alapos mikrovezérlő programozási ismeretekre valamint grafikus objektumokat létrehozó, megrajzoló algoritmusok ismeretére, alkalmazási készségére. Megoldandó feladatok:  Rádiófrekvencia sáv kiválasztása, rádió adó vevők kiválasztása  A mikrovezérlős alrendszer megtervezése  A PC intefész megtervezése  LCD kiválasztása, adatlapjának tanulmányozása  Kommunikációs protokol kidolgozása  A PC-n futó program megtervezése  A dolgozat fő fejezeteinek meghatározása  A mikrovezérlős alrendszer megépítése  A PC interfész megépítése  A mikrovezérlő programjának megírása  A PC-n futó program megírása

 

A rendszer beindítása, tesztelése, problémák azonosítása A dolgozat megírása

Ütemterv (az egyes pontok 3-4 hetes ütemben megegyezés szerint)  Rövid gondolkodás és képkialakítás: mit is kell megvalósítani?  Dokumentálódás hasonló rendszerek leírása után, internetezés, keresgélés  Főleg internetes dokumentáció gyűjtés, az egyetem szakkönyvtárában nincs ilyen témáju könyv  A dolgozat fő fejezeteinek meghatározása, dokumentáció rendszerezése  A kommunikációs protokol megtervezése  Rádió adó vevők és mikrovezérlő, LCD beszerzése  Mikrovezérlő kiválasztása, Fujitsu, Microchip, Atmel stb. Dokumentálódás  PC-s fejlesztőkörnyezet kiválasztása, megtanulása  A kommunikációs protokol átdolgozása ha ez szükséges a rendelkezésre álló hardver elemek függvényében  Tesztpadok kialakítása, szenzorok felszerelése  Mikrovezérlős rendszer elkészítése vagy meglévő felhasználása  Mikrovezérlők programjának megírása, a kommunikációs protokol implementációja  PC interfész megépítése, programjának megírása  A mikrovezérlős rendszerek, a PC-s interfész rendszerbe való összekapcsolása, próbája, esetek megfigyelése, mérések  Dokumentáció újrarendszerezése, új elemek belefoglalása, következtetések levonása, tipikus hibák stb.  A dolgozat megfogalmazása, leírása  Felkészülés a védésre, főbb pontok áttekintése Anyagszükséglet:  Legalább két rádió adó-vevő modul  Legalább egy mikrovezérlő vagy mikrovezérlős fejlesztőrendszer  Fekete fehér grafikus LCD (legalább 250x64 vagy 320x240 pixeles)  Próbapanelek, egyéb apró alakatrészek, ellenállások, tranzisztorok, drótok  Mikrovezérlő fejlesztői környezet 4. Többmagos mikrovezérlő tervezése és megvalósítása újrakonfigurálható áramkörökkel – Bakó László A dolgozat célja: A Xilinx PicBlaze soft-core mikrovezérlőjére épülő rendszer kialakítása, mely 4-6 mikrovezérlőt alkalmaz komplex algoritmusok illetve többszálas folyamatok megvalósítására. A megvalósított rendszer a következő tulajdonságokkal kell majd rendelkezzen: - lebegőpontos aritmetika megvalósítása - egész számok szorzási műveleteinek gyors elvégzése - programfüggvények párhuzamos végrehajtása - működés közbeni részleges újrakonfiguráció implementálása

-

kötelező I/O egységek: 40 bites digitális ki/bemenet, RS-232-es soros port, I2C port, PS/2 port

Határidők: 1. május 15-ig: dokumentálódás, PicoBlaze struktúra és programozás, VHDL programozás tanulmányozása 2. július 15-ig: Picoblaze és PC közötti kommunikáció RS232-es porton 3. szeptember 1-ig: két PicoBlaze közötti kommunikáció megvalósítása megszakításrendszer használatával

Könyvészet: [1] Circuit design vith VHDL / Volnei A. Pedron, Cambridge, Mass.; London, MIT Press, III.7152. [2] Logikai rendszerek tervezése : [egyetemi jegyzet] / Arató Péter ; [közread. a] Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Villamosmérnöki és Informatikai Kar, Budapest, Műegyetemi Kiadó, 2004, III.6935. [3] Mikroprocesszorok, mikroszámítógép elemek / Madarász László, Kecskeméti Főiskola Műszaki Főiskolai Kar, 1998, 004.3/MAD. [4] Illesztés mikroszámítógéphez : rövid összefoglaló és PC-és laboratóriumi gyakorlatok / Abonyi Zsolt, Benesóczky Zoltán, Hainzmann János ; [közread. a] Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Villamosmérnöki és Informatikai Kar, Budapest, Műegyetemi Kiadó, 2001, III.1930

5. Modell referencia adaptív szabályozás alkalmazása lineáris és nemlineáris rendszerekre - György Katalin A dolgozat célja: A modell referencia adaptív szabályozások elméleti és gyakorlati alkalmazásának a tanulmányozása úgy lináris mint nemlineáris rendszerek esetében. A dolgozat témájának rövid leírása: Elméleti rész:  A modell referencia adaptív szabályozások (MRAC Model Reference Adptive Control) elméleti áttekintése.  Különböző MRAC algoritmus típusok és ezek összehasonlítása folytonos és diszkrét szakaszok esetében.  Különböző adaptív struktúrák és alkalmazási lehetőségek Gyakorlati megvalósítás:  Különböző elméleti rendszerekre (lineáris és nemlineáris) alkalmazni a tanulmáyozott MRAC algoritmusokat  Szimuláció, stabilitás és konvergencia vizsgálat.  Egy valós rendszer adaptív vezérlése MRAC algoritmussal (pl. egyenáramu motor, vagy egy aszinkron motor fordulatszámának a becslése MRAC algoritmussal).

Ajánlott szakirodalom: 1. D. Sângeorzean, Regulatoare adaptive, Ed. Militară, Bucureşti, 1992 2. Aström, Karl J. - Wittenmark, B.: Adaptive control. New York, Addison-Wesley, 1995. 3. L. Dávid, Tehnici de optimizare: metode numerice de calcul in tehnica reglării optimale, Ed. Univ. Petru Maior, 2000 4. B. Lantos, Iranyítási rendszerek elmélete és tervezése, vol. I şi II, Akadémiai kiadó, Budapest, 2002 5. L. Ljung, System Identification, Theory for the User, Prentice Hall Ptr. 1999 6. Kumpati S. Narendra, Stable Adaptive Systems, Prentice-Hall International,1989 7. A. Filipescu, G. Curti, Variable Structure and compoud model refernce adaptive control, MatrixRom kiadó, Bukarest, 2002 6. Termikus folyamatok adaptív szabályozása - György Katalin A dolgozat célja: A közvetett és közvetlen adaptív szabályozási algoritmusok alkalmazása termikus folyamatokra. A dolgozat témájának rövid leírása: Elméleti rész:    

A rendszerek modellezésén alapuló adaptív szabályozások elmélete. Nemrekurzív és rekurzív parametrikus becslés. Klasszikus és modern szabályozások. Termikus folyamatok matematikai modellezése és szimulációja. Szabályozási algoritmus tervezése folytonos és diszkrét esetben. Különböző adaptív struktúrák és alkalmazási lehetőségek.

Gyakorlati megvalósítás:  Különböző változó paraméterü termikus szakaszok adaptiv szabályozásának a szimulációja (pl. MRAC algoritmus, MV szabályozás)  Szimuláció, stabilitás és konvergencia vizsgálat.  Egy valós termikus rendszer adaptív szabályozása közvetett adaptív algoritmussal (fizikai megvalósítás). Ajánlott szakirodalom: 1. D. Sângeorzean, Regulatoare adaptive, Ed. Militară, Bucureşti, 1992 2. Aström, Karl J. - Wittenmark, B.: Adaptive control. New York, Addison-Wesley, 1995. 3. B. Lantos, Iranyítási rendszerek elmélete és tervezése, vol. I şi II, Akadémiai kiadó, Budapest, 2002 4. L. Ljung, System Identification, Theory for the User, Prentice Hall Ptr. 1999

5. Kumpati S. Narendra, Stable Adaptive Systems, Prentice-Hall International,1989 6. A. Filipescu, G. Curti, Variable Structure and compoud model refernce adaptive control, MatrixRom kiadó, Bukarest, 2002 7. O. Cangea, Identificarea sistemelor, MatrixRom kiadó, Bukarest, 2008 8. P. Eykhoff, Identificarea sistemelor:estimarea parametrilor si stărilor pt.sisteme tehnice,economice şi biologice , Műszaki könyvkiadó, Bukarest, 1977 9. M. Tertisco, Identificarea şi estimarea parametrilor sistemelor, Akademiai könyvkiadó, Bukarest,1980 10. M. Dulau, Automatica proceselor continue (procese termice şi chimice) , Ed. Univ. Petru Maior, Tg. Mureş, 2004. 7. Dinamikus rendszerek identifikációja ANFIS rendszerrel - György Katalin A dolgozat célja: Az ANFIS (Adaptiv Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System) rendszer alkalmazásának a tanulmányozása a szabályozási rendszereknél és a rendszerek identifikációjánál. A dolgozat témájának rövid leírása: Elméleti rész:  

A rendszerek modellezésén alapuló adaptív szabályozások elmélete. Nemrekurzív és rekurzív parametrikus becslés. Nemlineáris rendszerek becslése. ANFIS rendszerek felépítései és tanitási algorimusok. Paraméter hangolas Alkalmazási lehetőségek

Gyakorlati megvalósítás:  Különböző elméleti dinamikus rendszerekre (lineáris és nemlineáris) alkalmazni a tanulmáyozott hagyományos rendszeridentifikációs algoritmust és ANFIS-t mint lehetséges modell becslési algoritmus. Összehasonlitás.  Szimuláció, stabilitás és konvergencia vizsgálat.  Egy valós dinamikus rendszer identifikációja a tanulmányozott modszerekkel (gyakorlati megvalositás). Ajánlott szakirodalom: 1. L.David, L. Márton, Reţele neuronale şi logica Fuzzy in automatizări, Ed. Univ. Petru Maior Tg. Mureş, 2000. 2. B. Lantos, Iranyítási rendszerek elmélete és tervezése, vol. I şi II, Akadémiai kiadó, Budapest, 2002 3. Aström, Karl J. - Wittenmark, B.: Adaptive control. New York, Addison-Wesley, 1995. 4. O. Cangea, Identificarea sistemelor, MatrixRom kiadó, Bukarest, 2008 5. L. Ljung, System Identification, Theory for the User, Prentice Hall Ptr. 1999 6. Kumpati S. Narendra, Stable Adaptive Systems, Prentice-Hall International,1989

8. Moduláris felépítésű teljesítményelektronikai konverterek terhelés-megosztási technikái - Kelemen András A dolgozat célja több párhuzamosan, vagy időosztással működő áramirányító terhelésmegosztási eljárásainak a megismerése és egy didaktikai célú berendezés gyakorlati megépítése. Az eredmény laboratóriumi szemléltetés céljára alkalmas rendszer kell legyen. A hallgatónak a következőket kell tárgyalnia: -Elméleti kérdések: -terhelésmegosztási eljárások osztályozása (szűkebb értelemben "current sharing"), vizsgálata a szakirodalom alapján; -szabályozási struktúrák osztályozása; -szabályozók tervezése; -matematikai modellezés; -a gyakorlati mérési eredmények és a modellek összehasonlító elemzése. -Gyakorlati kérdések: -számítógépes szimuláció Orcad PSpice és Matlab Simulink környezetben; -teljesítményáramkörök tervezése és gyakorlati megvalósítása; -digitális jelprocesszoros vezérlőegység tervezése és gyakorlati megvalósítása. Szükséges ismeretek: -a „Teljesítményelektronika” tantárgy anyaga; -programozási készség, a "C" programozási nyelv ismerete; -mikrovezérlő, digitális jelprocesszor programozási ismeretek; -Matlab, Matlab Simulink modellezés; -nyomtatott áramkörök tervezése. Tájékoztató könyvészet: [1] Mohan, N., Undeland, T.M., Robbins, W.P., “Power Electronics - Converters, Applications and Design (Third edition) ” John Wiley & Sons INC., New York, 2005. [2] Panov, Y., Jovanovic', M. M., "Stability and dynamic performance of currentsharing control for paralleled voltage regulator modules", IEEE Trans. on Power. Electr., Vol.17, No.2, March 2002, pp.172-179. [3] Walters, M., "Current sharing technique for VRMs", Intersil technical brief TB385.1, July 2002.

9.-10. Kétkerekű, inverz inga típusú jármű szabályozása (2 diák) - Kelemen András Az inverz inga típusú jármű napjainkban elterjedőben lévő, irányítástechnikai szempontból sokat tanulmányozott közlekedési eszköz. Stabilizálása különböző üzemmódokban érdekes probléma, amely számos szabályozási, jelfeldolgozási feladat megoldását feltételezi. A dolgozat célja: Egy távirányítással működtethető modell gyakorlati megvalósítása, illetve egy személyszállításra alkalmas, biztonsági felszereltséggel ellátott prototípus megépítése, üzembe helyezése. A kitűzött célok megvalósítása két diákra méretezett, a diplomadolgozatok elkülönített megfogalmazása a diákok szerepvállalása függvényében 2010 júliusáig fog megtörténni. A hallgatóknak a következőket kell tárgyalniuk: -Elméleti kérdések: -a jármű matematikai modellezése; -az irodalomból ismert irányítástechnikai megoldások összefoglalása; -a felhasznált villamos gépek szabályozási eljárásainak a megismerése; -a felhasznált irányítástechnikai eljárások leírása; -a gyakorlatban megvalósított prototípusok működésének a kiértékelése. -Gyakorlati kérdések: -modellezés, a működés számítógépes szimulációja Matlab Simulink környezetben; -mechanikai felépítés; -villamos hajtás megvalósítása; -vezérlés, szabályozás gyakorlati megvalósítása DSP alapú mikrovezérlő segítségével. Szükséges ismeretek: -A "Teljesítményelektronika " és a "Szabályozott villamos hajtások" tantárgyak anyaga (az utóbbi tárgyköréből szükséges ismeretekről felkészítőt tartunk, mivel a tantárgy a 7. félévben szerepel a tantervben). -Mikrovezérlő-programozási ismeretek. -Matlab Simulink ismeretek. -Áramkörtervezés, nyomtatott áramkörök tervezése Tájékoztató könyvészet: [1] Schmidt, I., Vincze, Gy., Veszprémi, K.; „Villamos szervo- és robothajtások”, Műegyetemi Kiadó, 2000. [2] Halász, S., Hunyár, M., Schmidt, I.; „Automatizált villamos hajtások II.”, Műegyetemi Kiadó, 1998. [3] Bose, B. K.; "Modern Power Electronics and AC Drives", Prentice Hall PTR, 2002 [4] Nakagawa, C., Nakano, K., Suda, Y., Hayashi, R., "Stability of the dynamically stabilized two-wheeled vehicle traveling on a rough road", Journal of mechanical systems for transportation and logistics, Vol. 2, No.1, 2009, pp.78-89.

[5] Nawawi, S. W., Ahmad, M. N., Osman, J. H. S., "Control of two-wheels inverted pendulum mobile robot using full order sliding mode control", in Proceedings of International Conference on Man-Machine Systems, Sept. 15-16 2006. Mindenik téma esetén érvényes tájékoztató ütemterv: Tevékenység Szakirodalom összegyűjtése Könyvészet tanulmányozása, összefoglaló tanulmány elkészítése Matematikai modellezés Teljesítményáramkörök tervezése, méretezése DSP-vel megvalósított vezérlőáramkör tervezése Nyomtatott áramkörök tervezése Beszerzés Áramkörgyártás Szabályozótervezés, programírás

Üzembehelyezés Gyakorlati mérések véglegesítése, kiértékelése Dolgozatírás, szerkesztés, bemutató szerkesztése Tanszéki védés (dolgozat elektronikus formában) Dolgozat formai véglegesítése

Időtartam 1 hónap 3 hónap (beszámoló havonta) 2 hónap (beszámoló havonta) 2 hónap 2 hónap 1 hónap 2010. nyári, őszi hónapok 1 hónap 4 hónap (részfeladatok megoldása, beszámoló havonta) 4 hónap 1 hónap 2 hónap

Határidő 2010. május 2010. július 2010. október 2010. július 2010. szeptember 2010. november 2010. október 2010, december 2011. február

2011. március 2011. április 2011. június 2011. május

3 hét

2011. június

11. Plazmanitridáló berendezés hőmérsékletszabályozása – Kutasi Nimród a. A plazmanitridálás folyamatának tanulmányozása, a berendezés megépítése, az egyetemen folyó kutatómunkák egyike. A plazma egy zárt, vákumkamrában történik, a folyamat syabályozását egy ipari PLC és egy számítógép végzi. A feladat a rendszer hőmérsékletszabályozása, az algoritmus megvalósítása PLC-re, valamint a mérések és a rendszerdiagnosztika megvalósítása számítógépen. A rendszer egyszerűsített modellje:

Fontsoabb elemek: 1. Vákumkamra 2. Aktív ernyő 3. Asztal 4. Fedő 5. Villamos vezetékek be 6. Mérés be

7. Megfigyelő nyílás 8. Nitrogén vezeték 9. Hidrogén vezeték 10. Mérés be 11. Hőkezelendő darab 12. Tartó 13. Elektromos szigetelés 14. Elszivócső b. A feladat megoldásához irányítástechnika ismerete valamint PLC és ANSI C programozás ismerete szükséges. Elvárások és a munka időzítése:  Rendszer megismerése. Dokumentáció  határidő 2010 marcius 30  Hőmérsékletszabályozás megvalósítása fuzzy logikával. Dokumentáció  határidő 2010 aprilis 30  Fuzzy rendszerek megvalósítása PLC-vel. Dokumentáció.  határidő 2010 junius 30  Rendszer beüzemelése, mérések. Dokumentáció  határidő 2010 november 30  Software tervezés és kivitelezés. Dokumentáció  határidő 2011 január 30  A szabályozó beüzemelése, mérések. Dokumentáció.  határidő 2011 február 30  Tesztelés. Dokumentáció.  határidő 2011 május 15  Dolgozat véglegesítés. Bemutató készítés  határidő 2011 május 31

Szakirodalom: 1) L. Kenéz, Zsakó Z., E. Filep., Automation of plasma diagnostics measurements performed in a non-isotherm plasma reactor, Studia Universitatis, Physica, LIII/1 2008.

2) dr Ajtonyi, dr Gyuricza - Programozható irányítóberendezések, hálózatok és rendszerek. Műszaki Kiadó 2002 3) Sándor Zsolt – Fuzzy Logic Toolbox for PLC – diplomamunka Sapientai EMTE, Marosvásárhely 2006. 12. Teljesítményelektronikai berendezések hálózati harmonikusainak analízise – Kutasi Nimród a. A mai teljesítményelektronikai rendszerek többsége nemlineáris terhelést jelent a hálózatnak. Ilyen terhelések a villamos hajtások, indukciós hevítéshez használt konverterek, stb. Ezen berendezések nagyfokú zajforrások a tiszta szinuszos hálózatra nézve, a berendezésgyártók pedig keresik a megoldást a hálózatbarát konverterek kifejlesztésére. Ennek az egyik járható útja az aktív szűrők megvalósítása a konverterek hálózati oldalán. A hálózaton lévő zajok, harmonikusok mérésére egy DSP processzoros rendszer kifejlesztését tervezzük, Texas Instruments TMS320F28xx processzorral. A dolgozat célja az áramkör kifejlesztése valamint a harmonikusok vizsgálatát elvégző program megírása. Az ajánlott algoritmus egy adaptív becslő algoritmus, amely a Fourier együtthatókat módosítja úgy, hogy a becslés konvergáljon. Az adaptációt elvégezhetjük LMS algoritmussal vagy neuronhálóval. A jelenség egyszerű szemléltetése:

b. A dolgozat diszkrét rendszerek, teljesítményelektronika valamint programozás ismereteket igényel. Elvárások és a munka időzítése:  Teljesítménykonverterek.Működési elvek. Dokumentáció  határidő 2010 marcius 30  Hálozati harmonikusok elméleti vizsgálata. Szimulációk. Dokumentáció  határidő 2010 május 30  Hálózati aktív szűrők tervezése. Dokumentáció.  határidő 2010 julius 30  Digitási jelfeldolgozó lap tervezése. Dokumentáció

   

 határidő 2010 október 30 A hálózati harmonikusok analízise. Matlab szimulációk Dokumentáció  határidő 2011 január 30 Az algoritmus leprogramozása DSP processzorra. Dokumentáció.  határidő 2011 március 30 Tesztelés. Dokumentáció.  határidő 2011 május 15 Dolgozat véglegesítés. Bemutató készítés  határidő 2011 május 31

Szakirodalom: 1) P.K.Dash, D.P.Swain,A.C.Liew,Saifur Rahman – An adaptive linear combiner for on-line tracking of power system harmonics, IEEE Transactions of Power Systems, Vol. 11, No. 4,1730-1735 2) Sami Valiviita – Zero Crossing Detection Of Distorted Line Voltages Using 1-b Measurement, IEEE Transactions of Industrial Electronics, Vol. 46, No.5, 917-922 4) Sen M. Kuo, Woon-Seng S. Gan:Digital Signal Processors : Architectures, Implementations, and Applications (Hardcover), Prentice Hall; Bk&CD-Rom edition (March 26, 2004), ISBN: 0130352144

13. Studiul implementarii paralele a metodei de reglare predictive bazate pe model (Modell alapu prediktiv iranyitasok parhuzamos megvalositasa) – Dávid László 14. Studiul implementarii filtrului Kalman Extins in vederea maririi preciziei GPS (GPS rendszerek pontosságának javítása Kálmán szuro alkalmazásával) – Dávid László 15. Studiul sistemelor de localizare scurgeri multiple prin utilizarea metodelor de estimare on line. (Áramlási rendszerek folyásainak detektálása becslési módszerekkel.) – Dávid László 16. FPGA áramkörön megvalósított neuronhálók összehasonlítása – Brassai Tihamér célkitűzés: Neuronhálók (MLP, RBF, CMAC) FPGA áramkörön való implementálása és összehasonlítása valamint különböző típusú tanító algoritmusok (delta, backpropagation, stb) FPGA áramkörön való megvalósítása ütemterv feladatok megfogalmazása a) Hasonló megoldások tanulmányozása b) az algoritmusok modellezése és FPGA áramkörön való megvalósíthatóságának tanulmányozása

c) PC- FPGA fejlesztőrendszer közötti interfész tervezés az adatok feltöltésére, eredmény visszaolvasására d) MLP neuronháló és tanító algoritmustervezés implementálás e) RBF neuronháló és tanító algoritmustervezés implementálás f) CMAC neuronháló és tanító algoritmustervezés implementálás g) RBF és CMAC neuronhálók alkalmazása adattömörítésre

Szükséges ismeretek FPGA áramkörök programozása (VHDL), C++ programozás, mesterséges intelligencia 17. Helikopter autonóm pályakövetési feladatának megoldása – Márton László, Brassai Tihamér A dolgozat célja az idei államvizsga dolgozatokban elért eredmények felhasználásával egy autonóm módon repülő helikopter pozíció meghatározásával és szabályozásával felmerülő problémák megoldása Létező rendszerek tanulmányozása Az egyetemen létező rendszer működésének tanulmányozása Szabályozási algoritmusok összehasonlítása (diszkrét rendszer kimenet utáni szabályzó, intelligens neuronhálókra épülő szabályzó) Pozíció és orientáció meghatározó rendszer pontosságának javítása szűrő algoritmusok alkalmazásával (Kálmán szűrő) Szükséges ismeretek FPGA áramkörök programozása (VHDL), C++ programozás, mesterséges intelligencia, mikroszámítógépek programozása 18. Automatikus útvonal követő autó - Szilágyi László és Szilágyi Sándor Egyik dolgozat: hardver + irányítási szoftver megvalósítása (automatizálás vagy számítástechnika) Tantárgy amihez kapcsolódik: képfeldolgozás, formafelismerés, mesterséges intelligencia, irányítástechnika A dolgozatok tárgya egy olyan automatikusan működő jármű megvalósítása, amely egyszerű útvonal rendszert képes követni. A hardver dolgozat tárgya egy olyan feldolgozó rendszer elkészítése, amely a járműre szerelhető és alkalmas a megvalósított algoritmusok valós idejű végrehajtására. Ugyanide tartozik a jármű irányításának feladata a felismerő szoftver komponens eredményei alapján. A második dolgozat tárgya a kamera (vagy kamerák) képeinek értelmezése és feldolgozása, valamint az előre megadott egyszerű szabályrendszer figyelembevételével az autó környezetének meghatározása. További feladat az irányításhoz szükséges adatok szolgáltatása a hardver és vezérlő szoftver felé.

A harmadik dolgozat célja egy olyan szimulációs szoftverkörnyezet megépítése, amely alkalmas az elkészített szoftvermodulok tesztelésére, valós időben automatikusan generált látványképek segítségével. A szimulációs környezet figyelembe kell vegye a megadott szabályrendszert. Kezdeti teendők: Szakirodalom feldolgozás, rendszerterv elkészítése (csapatmunka). Határidő: 2010.09.30. Irodalom [1] Pattern Recognition, Pattern Recognition Letters [2] IEEE Transactions on PAMI, Image Processing [3] Lecture Notes in Computer Science [4] OpenCV Documentation [5] Márton Lőrinc – Irányítástechnika, 2009 19. Digitális jelgenerátor - Domokos József és Papp Sándor A dolgozat célja egy digitális jelgenerátor tervezése és megvalósítása felhasználva az AD9850 integrált áramkőrt. Feltételek: Mikrovezérlő programozási ismeretek Irodalomjegyzék: 1. 2. 3. 4.

AD9850 adatlap A PIC18C mikrovezérlők / Madarász László, 2000 Mikroprocesszorok, mikroszámítógép elemek Digitális tervezés funkcionális elemekkel és mikroprocesszorral

20. Seamless roaming típusú algoritmus beépítése a MADWiFi WLAN meghajtóba (Integration of a seamless roaming algorithm into the MADWiFi WLAN Driver) – Székely Gyula – németországi együttműködés, angol nyelvtudás kötelező 21. Független tápegység tervezése robbanásvédett földalatti szénbánya környezeti használatra (Design of an independent power supply for use in Ex protected underground coal mining environment) – Székely Gyula – németországi együttműködés, angol nyelvtudás kötelező 22. Földalatti infrastruktúra számítógép audio és nyilvános hangszóró-berendezési funkcióinak tervezése (Design of Audio / PA functions for an underground infrastructure computer) – dr. ing. Székely Gyula – németországi együttműködés, angol nyelvtudás kötelező

23. Kombinált rendszerek használata szabályzásban – dr. ing. Márton László Neuro-fuzzy és fuzzy-neuro rendszerek felépítése (programozás) és tesztelése valós rendszeren. 24. Szabályozott jelek alakulását felügyelő rendszer – ing. György Katalin Egy olyan program csomag elkészítése, mely felügyeli különböző szabályozásikörök jellemzőinek az alakulását és figyelmeztet, ha ezek az értékek a kritikus határértékek közelében kerülnek. A dolgozat témájának rövid leírása: Elméleti rész:    

Szabályozási körök fontosabb jellemzői. Szabályozó típusok (klasszikus, optimális, fuzzy, stb szabályozások) Szabályozók optimális hangolása Számítási algoritmusok.

Gyakorlati megvalósítás:  Egy szimulációs program megvalósítása, mely képes egy úgynevezett szakértői rendszert alkot a szabályozási körök jellemzőinek a felügyeletéhez. . A szabályok (ismeretek) halmazának a megszerkesztése, ezeknek az információknak az ellemzéséből, figyelmeztet illetve a javítás érdekében cselekvést javasol.  A szoftware tesztrelése egy valós folyamaton. Ajánlott szakirodalom: 1. B. Lantos, Irányítási rendszerek elmélete és tervezése, I és II kötet, Akadémiai kiadó, Budapest, 2002 2. D. I. Carstoiu, Sisteme expert, Ed. All, Bucuresti, 1994 3. F. Csáki, Irányítástechnikai kézikönyv, Műszaki könyvkiadó, Budapest, 1977 25. Hálózati egyenirányító LPV modellre alapuló prediktív szabályozása – ing. Kutasi Nimród A feladat egy háromfázisú hálózati egyenirányító szabályozása, lineáris paraméterfüggő állapotegyenlettel leírt matematikai modell alapján. A hálózati egynirányító struktúrája a következő ábrán látható:

A rendszer matematikai modellje felírható, mint:  did   dt  diq   dt

  R    i   U    d    d     L      i 0 R  q          L 

0   d d   ud        U d     d q   u q 

ahol az Ud változó, tehát egy LPV rendszerünk van, amely általános modellje felírható, mint: xk 1  Ad  xk  Bd ( )  uk  f d Ebben a formában nehéz szabályozót tervezni, ugyanis a bemeneti mátrix paraméterfüggő, ezért átírjuk a rendszert LPV-A típusú rendszerre, ahol a rendszermátrix paraméterfüggő. A diszkrét LPV-A rendszermodell a következő formájú lesz:  xk 1   Ad      uk 1   0

Bd ( )   xk   0          uk  f d I   uk   I 

Ennek a rendszernek az explicit MPC szabályozására egy dinamikus programozási módszert javasolunk, amelynél figyelembe vesszük az aktuális állapotot és az aktuális paraméter értékét. A feladat a fent említett módszer kidolgozása. Szakirodalom: 1)

2)

3)

Th. Besselmann and J. Löfberg and M. Morar, Explicit Model Predictive Control for Systems with Linear Parameter-Varying State Transition Matrix, Proceedings of the 17th World Congress The International Federation of Automatic Control Seoul, Korea, July 6-11, 2008, pp 13163-13168. T. Besselmann, J. L¨ofberg, and M. Morari. Explicit model predictive control for linear parameter-varying systems. In Proc. of the Conf. on Decision & Control, Cancun, Mexico, 2008b. Sébastien Mariéthoz, Manfred Morari: Explicit Model-Predictive Control of a PWM Inverter With an LCL Filter, IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL ELECTRONICS, VOL. 56, NO. 2, FEBRUARY 2009

26. Penning típusú ionforrással előállított ionnyaláb analizálása és az ionforrás paraméterinek szabályzása előírt ionáram előállításának érdekében - dr. Kenéz Lajos, ing. Papp Sándor Rövid leírás: Penning típusú ionforrásban elektromos kisülés útján plazmát állítunk elő, majd a plazmából elektromos térrel ionnyalábot vonunk ki, amelyet megfelelő nyalábvezetési eszközök segítségével (elektrosztatikus lencse, állandó nyalábszétválasztó mágneses tér, nyalábszűkítő rés stb.) a céltárgyra juttatunk. Jelenleg lehetőség van az ionnyaláb számítógépes analizálására, amely egy vasmagos tekercs áramának szabályozásával történik, illetve az ionáram számítógépes mérésére. A jelenlegi felhasználói program Visual C környezetben van megírva. Ehhez a programhoz kell a továbbiakban olyan modulokat fejleszteni, amelyek segítségével egy kiválasztott ion típus áramát optimizálni lehet az ionforrás és a nyalábvezetési rendszer paramétereinek szabályozásával. Ilyen paraméterek a kisülés feszültsége, a kivonó feszültség, az analizáló tekercs árama vagy a munkagáz nyomása).

Az egyetemen működő berendezés modellje Szükséges ismeretek: alapvető fizikai és villamosságtani ismeterek, szabályozásai ismeretek, programozási ismeretek. 27. Autonóm elektromos autó szabályozása – dr. ing. Brassai Tihamér, dr. ing. Kelemen András 28. FPGA áramkörrel vezérelt valósidejű nyomkövető mobilis robot – dr. ing. Brassai Tihamér 29. Lokális pozíció meghatározó rendszer - dr. ing. Márton László, dr. ing. Brassai Tihamér

30. Kétoldalról táplált indukciós gép szabályozása – dr. ing. Kelemen András A tekercselt forgórészű indukciós gépeket a hagyományos villamos hajtástechnikában főleg emelőberendezésekben használták, mivel a rotorellenállás növelésével nagy indítási nyomaték érhető el. Úgynevezett kaszkád típusú hajtásokkal a tekercselt forgórészű indukciós motor veszteségmentes fordulatszámszabályozása valósítható meg. Napjainkban kényszerkommutációs áramirányítókkal megoldható a rövidrezárt forgórészű aszinkron gépek fordulatszám-szabályozása, ezért magasabb áruk és bonyolultabb felépítésük miatt a tekercselt forgórészű gépek háttérbe szorultak. Ennek ellenére akad olyan korszerű alkalmazás, ahol használatuk előnyös, pl. a változó fordulatszámú szélerőművek esetében. A dolgozat célja: Egy kaszkád típusú, kétoldalról táplált aszinkron motoros hajtás elméleti tanulmányozása, modellezése és gyakorlati megvalósítása. A hallgatónak a következőket kell tárgyalnia: -Elméleti kérdések: -a villamos gép matematikai modellezése; -az irodalomból ismert irányítástechnikai megoldások összefoglalása; -a kétoldalról táplált ("doubly fed") aszinkron gép szabályozási eljárásainak a megismerése; -a felhasznált szabályozási struktúrák tanulmányozása és leírása; -a gyakorlatban megvalósított prototípus működésének a kiértékelése. -Gyakorlati kérdések: -modellezés, a működés számítógépes szimulációja Matlab Simulink környezetben; -a villamos hajtás megvalósítása; -vezérlés, szabályozás gyakorlati megvalósítása DSP alapú mikrovezérlő, illetve dSpace típusú valósidejű fejlesztőrendszer segítségével. Szükséges ismeretek: -A "Teljesítményelektronika " és a "Szabályozott villamos hajtások" tantárgyak anyaga (az utóbbi tárgyköréből szükséges ismeretekről felkészítőt tartunk, mivel a tantárgy a 7. félévben szerepel a tantervben). -Mikrovezérlő-programozási ismeretek. -Matlab Simulink ismeretek. -Áramkörtervezés, nyomtatott áramkörök tervezése Tájékoztató könyvészet: [1] Bose, B. K.; "Modern Power Electronics and AC Drives", Prentice Hall PTR, 2002 [2] Babypriya, B., Anita, R., " Modelling, simulation and analysis of doubly fed induction generator for wind turbines", Journal of Electrical Engineering, Vol. 60, No.2, 2009, pp.79-85. [3] Soens, J., de Brabandere, K., Driesen, J., Belmans, R., "Doubly fed induction machine: Operating regions and dynamic simulation", in Proceedings of European Power Electronics Conference (EPE), 2003, Toulouse, pp. 1-10.

Mindenik téma esetén érvényes tájékoztató ütemterv: Tevékenység Szakirodalom összegyűjtése Könyvészet tanulmányozása, összefoglaló tanulmány elkészítése Matematikai modellezés Teljesítményáramkörök tervezése, méretezése DSP-vel megvalósított vezérlőáramkör tervezése Nyomtatott áramkörök tervezése Beszerzés Áramkörgyártás Szabályozótervezés, programírás

Üzembehelyezés Gyakorlati mérések véglegesítése, kiértékelése Dolgozatírás, szerkesztés, bemutató szerkesztése Tanszéki védés (dolgozat elektronikus formában) Dolgozat formai véglegesítése

Időtartam 1 hónap 3 hónap (beszámoló havonta) 2 hónap (beszámoló havonta) 2 hónap 2 hónap 1 hónap 2010. nyári, őszi hónapok 1 hónap 4 hónap (részfeladatok megoldása, beszámoló havonta) 4 hónap 1 hónap 2 hónap

Határidő 2010. május 2010. július 2010. október 2010. július 2010. szeptember 2010. november 2010. október 2010, december 2011. február

2011. március 2011. április 2011. június 2011. május

3 hét

2011. június

31. Fuzzy logikán alapuló levegő hozam szabályozás - ing. Papp Sándor 32. Beágyazott neuronhálók tanítása, működés közben részlegesen újrakonfigurálható, FPGA alapú fejlesztőrendszerrel - dr. ing. Bakó László A dolgozat célja: A Xilinx FPGA áramkörök tulajdonságai közé tartozik az, hogy meghatározhatóak olyan újrakonfigurálható területek, amelyeket működés közben át lehet programozni más feladatok elvégzésére. Ez a tény egy sor lehetőséget nyit a mesterséges neurális hálózatok újszerű kialakítására is, ugyanakkor sajátos tanítási algoritmusok kifejlesztésére és tesztelésére jól alkalmazható. A megvalósított rendszerrel különböző típusú neuronhálókat (Kohonen, LVQ, Spiking) kell majd építeni és tesztelni (benchmark test), osztályozási feladatokra. Az eredményeket közvetíteni kell majd egy számítógépnek (pl. USB sínen) ahol majd megfelelő feldolgozás után grafikusan kell ábrázolni azokat, a könnyebb értelmezhetőség érdekében.

Előismeretek: Mesterséges intelligencia, digitális elektronika, C++ illetve VHDL programozási jártasság, az angol nyelv ismerete a szakirodalom feldolgozásához szükséges szinten, a Matlab környezet ismerete. Határidők: 1. Május 31-ig: Kohonen, LVQ, természetazonos (spiking) neuronmodellek tanulmányozása, VHDL programozás elmélyítése. 2. A nyári gyakorlat alatt: az FPGA áramkörök működés közben való újrakonfigurálhatóságának tanulmányozása és példaprojektek megvalósítása. 3. Szeptember 1-ig: az FPGA áramkörbe beépített weblap elérése Ethernet hálózaton keresztül.  Neurális hálók megépítése,  Szimulációs mérések,  Kísérleti mérések elvégzése,  Eredmények kiértékelése, összehasonlítások.

Könyvészet: [1] Circuit design vith VHDL / Volnei A. Pedron, Cambridge, Mass.; London, MIT Press, III.7152. [2] Logikai rendszerek tervezése : [egyetemi jegyzet] / Arató Péter ; [közread. a] Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Villamosmérnöki és Informatikai Kar, Budapest, Műegyetemi Kiadó, 2004, III.6935. [3] Bako, L. (2010) Real-time classification of datasets with hardware embedded neuromorphic neural networks. Briefings in Bioinformatics; Oxford University Press, doi:10.1093/bib/bbp066. [4] Becker, J.; Hubner, M.; Hettich, G.; Constapel, R.; Eisenmann, J.; Luka, J. (2007). Dynamic and Partial FPGA Exploitation, Proceedings of the IEEE, Vol.95, Iss.2, 438-452. [5] Thomas, D.B.; Luk, W. (2009). FPGA Accelerated Simulation of Biologically Plausible Spiking Neural Networks, Field Programmable Custom Computing Machines, FCCM'09. 17thIEEE Symposium on, 45-52. [6] Wu, K.; Madsen, J. (2005). Run-time dynamic reconfiguration: a reality check based on FPGA architectures from Xilinx, NORCHIP Conference, 192-195.