XMAT) Měření neelektrických

Obsah Electronics Systems (KAE/XAES) ....................................................................................................................4 Microprocessor Systems (KAE/XAMIS) ..........................................................................................................5 Principles of Control System Synthesis (KAE/XAPSR) ....................................................................................6 Subatomic Physics - Selected Parts (KAE/XASF) ............................................................................................7 Číslicové zpracování signálu (KAE/XCZS) .......................................................................................................8 Elektronika v biomedicínském inženýrství (KAE/XEBI) ..................................................................................9 Elektromagnetická kompatibilita v návrhu elektronických zařízení (KAE/XEKE) ........................................10 Elektronické napájecí zdroje a nabíjecí technika (KAE/XENZ) .....................................................................11 Elektronické systémy (KAE/XES) ..................................................................................................................12 Kódování (KAE/XKD) ....................................................................................................................................13 Mikropočítačové systémy (KAE/XMIS) ........................................................................................................14 Multimediální systémy (KAE/XMMS) ..........................................................................................................15 Principy syntézy řídicích systémů (KAE/XPSRS) ...........................................................................................16 Radiotechnika (KAE/XRA) ............................................................................................................................17 Řídicí a informační sběrnice (KAE/XRIS) ......................................................................................................18 Syntéza bezpečných elektronických drážních zabezpečovacích systémů (KAE/XSBES) ..............................19 Vybrané statě ze subatomové fyziky (KAE/XSF) ..........................................................................................20 Systémy s programovatelnými logickými obvody (KAE/XSPLO) ..................................................................21 Telekomunikační systémy (KAE/XTEL) .........................................................................................................22 Základy teorie lineárních a nelineárních systémů (KAE/XTLN) ...................................................................23 Computational analysis of eletrical equipment and apparatuses (KEE/XAPZ)............................................24 Control and Regulation of Power Parts and Equipment (KEE/XARRE) ........................................................25 Security, Quality and Reliability of Electrical Energy (KEE/XASCH) .............................................................26 Distribuce elektrické energie (KEE/XDEE)....................................................................................................27 Elektromagnetická kompatibilita pro oblast vf. rušení (KEE/XEKVF) ..........................................................28 Strategické projekty výroby, přenosu a spotřeby v energetice (KEE/XENPR) .............................................29 Energetika a životní prostředí (KEE/XEZP) ...................................................................................................30 Analýza a matematické modelování ustálených dějů v přenosu a rozvodu elektrické energie (KEE/XMMU) ................................................................................................................................................31 Modelování částí a prvků elektrizační soustavy (KEE/XMPS) ......................................................................32 Návrh a provoz elektrických zařízení tepelných elektráren (KEE/XNPEZ) ...................................................33 Optimalizace provozu tepelných elektráren (KEE/XOPTE) ..........................................................................34 Přechodové jevy v elektrizační soustavě - vybrané statě (KEE/XPJES) ........................................................35 Výpočetní analýzy elektrických přístrojů a zařízení (KEE/XPZ) ....................................................................36 Automatizace řízení provozu elektrických stanic (KEE/XRPSA) ...................................................................37 Řízení a regulace energetických celků (KEE/XRREC) ....................................................................................38 Stavba elektrických přístrojů (KEE/XSEP) ....................................................................................................39 Bezpečnost, spolehlivost a kvalita elektrické energie (KEE/XSCH) ..............................................................40 Systémy chránění a zabezpečení energetických zařízení (KEE/XSCHZ) .......................................................41 Spolehlivost energetických systémů (KEE/XSPES) .......................................................................................42 Teoretická analýza dějů ve výrobě elektrické a tepelné energie (KEE/XTADV) ..........................................43 Teorie elektrických přístrojů (KEE/XTEP) .....................................................................................................44 Teorie elektrotepelných zařízení a elektrotepelných technologií (KEE/XTEZT) ..........................................45 Teorie osvětlování a světelné technické výpočty (KEE/XTOSV) ..................................................................46 Technika vysokých napětí (KEE/XTVN) ........................................................................................................47 Teoretické základy přeměn elektrické energie v užitečné teplo (KEE/XTZP) ..............................................48 Solid State Physics (KET/XAFPL) ...................................................................................................................49 Organic electroresponsive structures (KET/XAOES) ....................................................................................50 Signals and systems (KET/XASS) ..................................................................................................................51 Diagnostické metody a systémy (KET/XDMS)..............................................................................................52 Elektrotechnologie (KET/XET) ......................................................................................................................53 1

Fyzika pevných látek (KET/XFPL)..................................................................................................................54 Kontaktní propojovací struktury (KET/XKPS) ...............................................................................................55 Materiály a technologie (KET/XMAT) ..........................................................................................................56 Měření neelektrických veličin (KET/XMNV).................................................................................................57 Modelování a optimalizace technologických procesů (KET/XMOP) ...........................................................58 Měřicí systémy, sběr a zpracování dat (KET/XMSD) ....................................................................................59 Měření ve výkonových systémech (KET/XMVS) ..........................................................................................60 Návrh a vyhodnocování experimentů (KET/XNVE) ......................................................................................61 Organická elektronika (KET/XOEL)...............................................................................................................62 Organické elektroaktivní struktury (KET/XOES)...........................................................................................63 Optoelektronika (KET/XOPT) .......................................................................................................................64 Prvky elektrických systémů a prostředí (KET/XPESP) ..................................................................................65 Řízení procesů (KET/XRP).............................................................................................................................66 Spolehlivost elektrických zařízení (KET/XSPEZ) ...........................................................................................67 Statistické řízení kvality (KET/XSRK) ............................................................................................................68 Signály a soustavy (KET/XSS) .......................................................................................................................69 Teorie a aplikace materiálů (KET/XTAM) .....................................................................................................70 Technologie elektroniky (KET/XTECH) .........................................................................................................71 Microprocessor Control of Electric Drives and Power Electronics Converters (KEV/XAMRP) ....................72 Advanced control methods for electrical engineering applications (KEV/XAPMA) ....................................73 Control of Electromechanical Systems (KEV/XARES)...................................................................................74 Statistical methods for estimation of uncertain systems (KEV/XASMS) .....................................................75 Special power semiconductor devices (KEV/XASPS) ...................................................................................76 Theory of Electrical Machines (KEV/XATES) ................................................................................................77 Theory of Space Phasors in Electrical Machines (KEV/XATPF) ....................................................................78 Elektromagnetická kompatibilita pro oblast nf. rušení (KEV/XEKNF) .........................................................79 Elektrická trakce (KEV/XETR) .......................................................................................................................80 Mikroprocesorové řízení elektrických pohonů a polovodičových měničů (KEV/XMRP) .............................81 Pokročilé metody řízení elektrotechnických aplikací (KEV/XPMA) .............................................................82 Regulované pohony (KEV/XREP) ..................................................................................................................83 Regulace elektromechanických systémů (KEV/XRES) .................................................................................84 Stavba elektrických strojů (KEV/XSES) .........................................................................................................85 Simulace jevů ve výkonových systémech (KEV/XSJVS) ................................................................................86 Statistické metody pro odhadování neurčitých systémů (KEV/XSMS) ........................................................87 Speciální výkonové polovodičové součástky (KEV/XSPS) ............................................................................88 Speciální výkonové měniče (KEV/XSVM) .....................................................................................................89 Teorie elektrických strojů (KEV/XTES) .........................................................................................................90 Teorie prostorových fázorů v elektrických strojích (KEV/XTPF) ..................................................................91 Výkonové polovodičové měniče (KEV/XVPM) .............................................................................................92 Distribuované systémy řízení (KIV/XDSR) ....................................................................................................93 Klasifikace a rozpoznávání objektu (KIV/XKRO) ..........................................................................................94 Teorie řízení (KKY/XTR) ................................................................................................................................95 Metody aplikované matematiky (KMA/XMAP) ...........................................................................................96 Numerické metody a algoritmy (KMA/XNMA) ............................................................................................97 Pravděpodobnost a statistika (KMA/XPAS) .................................................................................................98 Technická mechanika (KME/XTEME) ...........................................................................................................99 Numerical methods for solution of partial differential equations in electromagnetism (KTE/XANMPR) 100 Theory of Electrical Engineering (KTE/XATE) .............................................................................................101 Dějiny elektrotechniky (KTE/XDE) .............................................................................................................102 Matematické a počítačové modelování elmag. polí a sdružených úloh (KTE/XMPM) .............................103 Metody pro numerické řešení sdružených fyzikálních polí (KTE/XMRSP) ................................................104 Numerické metody pro řešení parciálních diferenciálních rovnic v elektromagnetismu (KTE/XNMPR) ..105 Provozní parametry elektrotechnických zařízení (KTE/XPPEZ) .................................................................106 2

Teoretická elektrotechnika (KTE/XTE) .......................................................................................................107 Teorie elektromagnetického pole (KTE/XTEMP) .......................................................................................108 Teorie elektrických obvodů (KTE/XTEO) ....................................................................................................109 Vybrané partie z teoretické elektrotechniky (KTE/XVPTE) ........................................................................110

3

Charakteristika předmětu Název studijního předmětu Způsob zakončení Další požadavky na studenta

Electronics Systems (KAE/XAES) zkouška

Přednášející prof. Ing. Jiří Pinker, CSc. Stručná anotace předmětu předmět teoretického základu The scope of the subject is wide. The choice of topics and literature is individual and is discussed with students and their advisers. The student´s specialisation and supposed theme of future dissertation are respected. Survey of modern analog devices and their features. Stability, frequency responses, feedback corrections, thermal stability. Characteristics of signal in time and frequency domain. A/D converters suitable for control systems and for signal digitisation. Phase-locked loop. Frequency synthesis. Active filters. Switched-capacitor circuits. Noise and interference in analog systems. Simulation programmes, PSPICE. Survey of modern digital devices and their features. Theoretical issues of the analysis and synthesis of digital circuits and systems. Combinational and sequential circuits. Programmable logic circuits. Digital circuits and systems for signal processing. Systems with enhanced reliability. Fault tolerant backup systems. Principles of the design of bus-oriented systems. Interference in digital systems.

Odborná literatura Basic: Collection of texts in electronic form delivered by the lecturer. Recommended: De Micheli D.: Synthesis and optimization of digital circuits. Mc Graw-Hill, 1994. ISBN 0-07-113271-6. Skahill K.: VHDL for programmable logic. Addison-Wesley, 1996. ISBN 0-201-89573-0. Tuinenga P.: SPICE- A guide to circuit simulation and analysis using PSpice. Prentice Hall, 1995. ISBN 0-13-433780-8. Ercegovac M., Lang T., Moreno J.: Introduction to digital systems. John Wiley, 1999. ISBN 0-471-52799-8. Beerel P., Ozdag R., Ferretti M.: A designer's guide to asynchronnous VLSI¸ Cambridge Univ. Press 2010, ISBN 978-0-521-87244-7.

4


Microprocessor Systems (KAE/XAMIS) zkouška

Přednášející prof. Ing. Jiří Pinker, CSc. Stručná anotace předmětu odborný předmět The scope of the subject is wide. The choice of topics and literature is individual and is discussed with students and their advisers. The student´s specialisation and supposed theme of future dissertation are respected. Computer circuits and systems. Single-chip microcomputers and microcontrollers. Internal circuits, their structure and use. Analog inputs/outputs. Special architectures - signal processors, processors for measuring systems. Multiprocessor systems, arbitration. Communication between microcontrollers, industrial buses. Programming of the tasks typical for control and signal processing in Assembler and C. Hardware and software reliability, redundancy, diagnostics.

Odborná literatura Basic: Pinker J.: Mikroprocesory a mikropočítače. BEN, 2004. ISBN 80-73000-110-1. Collection of texts in electronic form delivered by the lecturer. Recommended: Cady F.: Microcontrollers and microcomputers. Oxford University Press, 1997. ISBN 0-19-511008-0. Ball S.: Embedded microprocessor systems: Real world design. Newnes, 2002. ISBN 0-7506-7534-9. Patterson D., Hennessy J.: Computer organization and design: the hardware/software interface. Elsevier 2009, ISBN 978-0-12-374493-7 Baer J.: Microprocessor architecture: from simple pipelines to chip multiprocessors. Cambridge Univ. Press 2010, ISBN 978-0-521-76992-1.

5


Principles of Control System Synthesis (KAE/XAPSR) zkouška

Přednášející doc. Ing. Josef Hrušák, CSc. Stručná anotace předmětu odborný předmět Signal and process representations by means of causal systems. Signal- and system-oriented representations, system decomposition and system agregation, algebra of the system structure diagrams. Internal (state) and external (transfer) system representations, state- and feedback - system equivalence relations of linear and non-linear system representations. Discretization and continualization, approximate and exact system linearisation. Classes of control strategies and information structures of control systems. Linear and non-linear state- and output- feedback control system synthesis, synthesis of linear, non-linear, asymptotic, optimal and adaptive filters, state reconstructors and dynamic compensators. Separation of control and estimation. Optimal and asymptotic stabilization system synthesis, principles of system identification and of the adaptive systems synthesis.

Odborná literatura Basic: Vaněček A., Čelikovský S.: Control Systems: From linear analysis to synthesis of chaos. Prentice Hall Inc., Englewood Cliffs, NJ, 1996. Recommended: Rorabaugh, C.B.: DSP Primer, Mc Graw-Hill, 1999 Ifaechor, E.,C., Jervis, B.,W.: Digital Signal Procesing, Addison-Wesley, 1996 Kailath T.: Linear Systems. Prentice Hall Inc., Englewood Cliffs, 1980. Khalil H.K.: Nonlinear Systems. Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ, 1996.

6


Subatomic Physics - Selected Parts (KAE/XASF) zkouška

Přednášející prof. Ing. Zdeněk Janout, CSc. Stručná anotace předmětu předmět teoretického základu Three levels of the mass structure (Atom, Nucleus and Particles). Periodic table of the elements. Chart of nuclides. Standard Model. The quark–lepton symmetry. Corpuscular-wave dualisms. Classical Physics. (Accelerator like a microscope). The interaction between particles. Classification of elementary particles (leptons, hadrons, (mesons and baryons), fermions and bosons). The quark model of hadrons (Quark structure of the proton and neutron). The nature of the discrete energy spectrum micro objects (molecules, atoms, nuclei, hadrons). Radiation sources: Radioactivity. (The exponential law of radioactive decay. Decay constant. Half. Life. The mean lifetime. Activity (definition, dimension). Chain-decay processes. Types of radioactive decay. Energy decay. Definition of the electronvolt –energy unit). Fast electron sources (beta decay, internal conversion, Auger electrons). Heavy charged particle sources (alpha decay, spontaneous fission). Sources of electromagnetic radiation (gamma rays following beta decay, annihilation radiation, gamma rays following nuclear reactions, bremsstrahlung, CharacteristicX-rays, and synchrotron radiation). Neutron sources (spontaneous fission, radioisotope (a,n) sources, photoneutron (g,n) sources, reactions from accelerated charged particles (DD and DT reactions). Radiation interactions with matter: Interactions of heavy charged particles (stopping power, particle range, The Bragg curve, energy loss in thin absorbers). Interaction of light charged particles (electron and positron) with matter (ionization and radiation losses, critical energy, radiation length, stopping power, extrapolated range, absorption of beta particles). Interaction of gamma rays (characteristics of gamma photon, exponential law of absorption, half-value thickness, buildup factor, interaction mechanisms, photo effect, Compton scattering, pair production, attenuation coefficients, response functions of the gamma radiation spectra from the scintillation detector and from the germanium detector (Compton continuum, Compton edge, full absorption, escape peaks, backward scattering peak). Interaction of neutrons (characteristics of the neutron, classification according to energy, neutron cross sections, interaction mechanisms, some important neutron reactions, elastic neutron scattering). Odborná literatura Basic: G.F.Knoll: Radiation detection and measurement, John Wiley & Sons, Inc. N.Y. 1988

7

Charakteristika předmětu Název studijního předmětu

Číslicové zpracování signálu (KAE/XCZS) zkouška

Způsob zakončení Další požadavky na studenta Písemně zpracovaná zpráva o řešení problému tématicky blízkého předmětu a oblasti dizertace studenta Přednášející doc. dr. Ing. Vjačeslav Georgiev Stručná anotace předmětu odborný předmět Doktorand získá znalosti z oblasti číslicového zpracování signálu, návrhu komponent umožňující číslicové zpracováni signálu, signálových procesorů (s pevnou a pohyblivou radovou čárkou), programovatelných logických polí, diskrétní transformace (DFT, FFT), číslicové filtrace. Pro ilustraci jsou vybrány typické aplikace číslicového zpracováni signálu.

Odborná literatura Základní: Allan V. Oppenheim, Donald W. Shafer - Digital Signal Processing, ISBN – 0-13-214635-5, Prentice Hall; January 12, 1975 Doporučená: Lawrence R. Rabiner, Bernard Gold – Theory and application of Digital Signal Processing, ISBN – 0-13-914101-4, Prentice Hall January 1975

8


Elektronika v biomedicínském inženýrství (KAE/XEBI) zkouška

Přednášející prof. Ing. Milan Štork, CSc. Stručná anotace předmětu odborný předmět Vlastnosti biomedicínských signálů, jejich amplituda, spektrum, doba trvaní a požadavky na jejich zpracování. Analogové obvody, zesilovače, specifické vlastnosti analogových obvodů pro biomedicínské aplikace, analogové filtry, senzory a zpracování signálů ze senzorů, přenos biosignálů v analogové formě. Vzorkování analogových biosignálů, převod do číslicového tvaru, specifické vlastnosti převodníků pro biosignály a číslicová filtrace těchto signálů, praktické návrhy číslicových filtrů pro tyto aplikace, zpracování číslicových biosignálů, autokorelace, spektrální analýza, decimace, interpolace, přenos číslicových biosignálů, jejich kódování, modulace a telemetrický přenos biosignálů. Adaptivní systémy v biomedicínských aplikacích, identifikace parametrů objektu, průběžná identifikace parametrů, stabilita. Elektronické lékařské přístroje pro přímé měření jednorozměrných biosignálů, elektro- kardiograf, elektroencefalograf, elektromyograf. Systémy pro neinvazivní měření některých důležitých fyziologických parametrů, pletysmograf, měření tlaku, plynové analyzátory pro analýzu vydechovaného vzduchu, principy zátěžových vyšetření a jejich vyhodnocení. Požadavky na tyto přístroje z hlediska bezpečnosti a elektromagnetické kompatibility. Elektronické systémy pro zobrazovací metody, počítačová tomografie, nukleární magnetická rezonance, pozitronová nukleární rezonance, ultrazvukové mapování (sonografie), snímání a měření povrchových teplot (termografie), zobrazení orgánu s aktivně uloženým izotopem (scitntigrafie). Metody a elektronické obvody pro zpracování obrazu, úvod do teorie vícerozměrných diskretních biosignálů. Perspektivní elektronické součástky při realizaci systémů pro biomedicínské aplikace.

Odborná literatura Základní: Rozman, J.: Ultrazvuková technika v lékařství. VUT FE Brno, 1979 Jan, J.: Číslicová filtrace, analýza a restaurace signálů. VUT Brno, 1997 Čech, E.: Ultrazvuk v lékařské diagnostice a terapii. Avicenum, Praha, 1982 Doporučená: Biomedical Engineering - Trens in electronics, communications and software. Edited by Anthony N. Laskovski, Intech 2011

9


Elektromagnetická kompatibilita v návrhu elektronických zařízení (KAE/XEKE)

zkouška Způsob zakončení Další požadavky na studenta Písemné zpracování referátu týkající se elektromagnetické kompatibility ve vztahu k řešené problematice. Přednášející doc. Ing. Jiří Skála, Ph.D. Stručná anotace předmětu odborný předmět Předmět se zabývá teoretickými a praktickými postupy pro dosažení vyhovující elektromagnetické odolnosti a nízké elektromagnetické interference u elektronických zařízení. Seznamuje se základními rušivými zdroji, rušivými vazbami a způsobem jejich eliminace. Předkládá nejdůležitější doporučení, normy a vhodné měřící metody pro testování EMC elektronických zařízení. Prezentuje poznatky a doporučení elektromagnetické kompatibility směrované do oblasti návrhu a konstrukce elektronických zařízení. Seznamuje se možnostmi modelování a simulace elektromagnetických polí.

Odborná literatura Základní: Ott, H. W. : Electromagnetic Compatibility Engineering, John Wiley & Sons, Inc. New Jersey, 2009, ISBN 978-0-470-18930-6; Clayton, R. P.: Introduction to Electromagnetic Compatibility, John Wiley & Sons, Inc. New York, 1992, ISBN 0-471-54927-4; Perez. R.: Hadbook of Electromagnetic, Compatibility, Academic Press, San Diego, CA, USA, 1995, ISBN 0-12-550710-0, Doporučená: Vaculíková, P.; Vaculík, E.: Elektromagnetická kompatibilita elektrotechnických systémů, Grada Publishing, 1998, ISBN 80-7169-568-8

10


Elektronické napájecí zdroje a nabíjecí technika (KAE/XENZ) zkouška

Přednášející doc. Ing. Jiří Hammerbauer, Ph.D. Stručná anotace předmětu odborný předmět Předmět se zabývá problematikou napájecích obvodů moderních elektronických systémů. Jsou zde probírány moderní přístupy k nabíjení nejčastěji používaných akumulátorů a zdroje napětí a proudu různých typů. Pozornost je věnována filtračním napájecím obvodům a klasické spojité regulaci. Dále se předmět orientuje na impulsní techniku a regulaci napájecích zdrojů. Součástí toho jsou také moderní přístupy k problematice v oblasti EMC impulsních zdrojů a způsob používání korekčních obvodů PFC. Jsou zde vysvětleny řídicí obvody pro impulsní zdroje s příklady integrovaných obvodů některých světových výrobců i s praktickým zapojením pro spotřební a průmyslovou elektroniku včetně zálohovacích systémů UPS pro výpočetní techniku.

Odborná literatura Základní: HAMMERBAUER J. Elektronické napájecí zdroje a akumulátory" Tiskové středisko ZČU Plzeň, 1998. KREJČIŘÍK A. Napájecí zdroje I, II, III. PRAHA, BEN - Technická literatura, 1997. Bilings, K.H.: Switchmode Power supply Handbook – second edition. McGraw-Hill 1999, ISBN 0-07-006719-8. Doporučená: Stengl, J.P, Tihanyi, J. Výkonové tranzistory MOSFET. PRAHA, BEN - Technická literatura, 1999, ISBN 80-86056-54-6.

11


Elektronické systémy (KAE/XES) zkouška

Přednášející prof. Ing. Jiří Pinker, CSc. Stručná anotace předmětu předmět teoretického základu Rozsah předmětu je velmi široký. Výběr partií i literatury je individuální a je projednán se studenty a s jejich školiteli. Přihlíží se k zaměření studenta a k předpokládanému tématu dizertační práce. Přehled moderních analogových součástek a jejich obvodové vlastnosti. Stabilita, frekvenční charakteristiky, kmitočtové korekce, teplotní stabilita. Vlastnosti signálů v časové i kmitočtové oblasti. Převodníky pro řídící systémy i pro digitalizaci signálů. Fázový závěs. Syntéza kmitočtů. Aktivní filtry. Obvody se spínanými kapacitory. Šumy a rušení v analogových obvodech. Simulační programy, PSPICE. Přehled moderních číslicových součástek, jejich technologií a obvodových vlastností. Teoretické otázky analýzy a syntézy číslicových obvodů a systémů. Kombinační a sekvenční obvody. Programovatelné logické obvody. Číslicové obvody a systémy pro zpracování signálů. Systémy se zvýšenou spolehlivostí. Zálohované systémy odolné proti poruchám. Zásady návrhu a konstrukce sběrnicových systémů. Rušení v číslicových systémech.

Odborná literatura Základní: Soubor textů v elektronické podobě dodaný přednášejícím. Doporučená: De Micheli D.: Synthesis and optimization of digital circuits. Mc Graw-Hill, 1994. ISBN 0-07-113271-6. Skahill K.: VHDL for programmable logic. Addison-Wesley, 1996. ISBN 0-201-89573-0. Tuinenga P.: SPICE- A guide to circuit simulation and analysis using PSpice. Prentice Hall, 1995. ISBN 0-13-433780-8. Ercegovac M., Lang T., Moreno J.: Introduction to digital systems. John Wiley, 1999. ISBN 0-471-52799-8. Beerel P., Ozdag R., Ferretti M.: A designer's guide to asynchronnous VLSI¸ Cambridge Univ. Press 2010, ISBN 978-0-521-87244-7.

12


Kódování (KAE/XKD) zkouška

Písemně zpracovaná zpráva o řešení problému tématicky blízkého předmětu a oblasti dizertace studenta Přednášející doc. dr. Ing. Vjačeslav Georgiev Stručná anotace předmětu předmět teoretického základu Doktorand získá teoretické znalosti z oblastí Teorie informace, druhů kódování, zabezpečovacích a samoopravných kódů, komprese a kryptokódů. Entropie jako míra informace. Sdělovací kanály. Binární lineární kódy. Hammingovy kódy. Konstrukce kódu. Reed-Mullerovy kódy. Cyklické kódy. Generující matice a polynomy. Kontrolní matice a polynomy. BCH a Reed-Solomonovy kódy. Konvoluční kódy. Šifrování.

Odborná literatura Základní: Todd K. Moon - Error Correction Coding, ISBN 0-471-64800-0, John Wiley & Sons, 2005 Doporučená: Jiří Adámek - Kódování a Teorie Informace, ISBN – 80-01-00661-1, České vysoké učení technické, 1991 Karel Vlček - Komprese a Kódová Zabezpečení v Multimediálních Komunikacích, ISBN – 80-86056-68-6, BEN, 2004 Bruce Schneider - Applied Cryptography, ISBN – 0-471-12845-7, John Wiley & Sons, 1996

13


Mikropočítačové systémy (KAE/XMIS) zkouška

Přednášející prof. Ing. Jiří Pinker, CSc. Stručná anotace předmětu odborný předmět Rozsah předmětu je velmi široký. Výběr partií i literatury je individuální a je projednán se studenty a s jejich školiteli. Přihlíží se k zaměření studenta a k předpokládanému tématu dizertační práce. Obvody a podsystémy mikropočítačů. Jednočipové mikropočítače, mikrokontroléry. Vnitřní obvody, jejich struktura a využití. Analogové vstupy a výstupy. Speciální architektury - signálové procesory, procesory pro měřící systémy. Komunikace mezi mikrokontroléry, průmyslové sběrnice. Programování typických úloh řízení a zpracování signálů v jazycích Assembler a C. Spolehlivost hardware i software mikropočítačových systémů, redundance, diagnostika.

Odborná literatura Základní: Pinker J.: Mikroprocesory a mikropočítače. BEN, 2004. ISBN 80-73000-110-1. Soubor textů v elektronické podobě dodaný přednášejícím. Doporučená: Cady F.: Microcontrollers and microcomputers. Oxford University Press, 1997. ISBN 0-19-511008-0. Ball S.: Embedded microprocessor systems: Real world design. Newnes, 2002. ISBN 0-7506-7534-9. Patterson D., Hennessy J.: Computer organization and design: the hardware/software interface. Elsevier 2009, ISBN 978-0-12-374493-7 Baer J.: Microprocessor architecture: from simple pipelines to chip multiprocessors. Cambridge Univ. Press 2010, ISBN 978-0-521-76992-1.

14


Multimediální systémy (KAE/XMMS) zkouška

Přednášející doc. Ing. Jiří Masopust, CSc. Stručná anotace předmětu odborný předmět Analogové a digitální zpracování audio a video signálů. Střih, filtrace, úpravy Redukce a úprava hluků a šumů. Přenos signálů. Rádiové a optické systémy. Komprese audio a video signálů. MPEG, MP3, MP4,... Distribuce audio a video signálů, přenosové soustavy a normy, pozemní sítě, satelitní sítě Rozhlasová technika. Analogové systémy. Digitální rozhlas. FM, DAB, DRM Televizní technika. Analogové systémy. Digitální televize. DVB. Záznamové systémy. Magnetický a optický záznam. VHS, Video8, Hi8, Digital8, DV, DVD, BR Paměťové karty, digitální fotografie Elektroakustika. Elektroakustický řeťezec Poslechový prostor Mobilní distribuční a interaktivní systémy Využití internetu v multimediální oblasti

Odborná literatura Základní: Vít, Vl.: Televizní technika - přenosové barevné soustavy, BEN, Praha 1997 Vít, Vl.: Televizní technika – projekční a velkoplošné zobrazování, BEN Praha 2000 Vít, Vl.: Televizní technika – studiové zpracování televizního signálu, BEN Praha 2000 Doporučená: Žalud, V., Dobeš, J.: Moderní raditechnika, BEN, Praha 2006 Žalud,V.: Moderní radioelektronika, BEN, Praha 2000 Hrdina, Z., Vejražka,F.: Signály a soustavy, ČVUT, Praha, 2000

15

Charakteristika předmětu Název studijního předmětu Způsob zakončení Další požadavky na studenta nejsou

Principy syntézy řídicích systémů (KAE/XPSRS) zkouška

Přednášející doc. Ing. Josef Hrušák, CSc. Stručná anotace předmětu odborný předmět Reprezentace signálů a procesů kauzálními systémy. Signálově a systémově orientované reprezentace , dekompozice a agregace, algebra strukturních schemat. Stavové a přenosové reprezentace, relace stavové a zpětnovazební ekvivalence lineárních a nelineárních reprezentací. Diskretizace a kontinualizace, aproximativní a exaktní linearizace. Třídy řídicích strategií a informační struktury řídicích systémů. Syntéza lineárních a nelineárních systémů se stavovou a výstupní zpětnou vazbou,syntéza lineárních a nelineárních filtrů, asymptotických rekonstruktorů stavu a dynamických kompenzátorů. Separace řízení a estimace. Syntéza systémů optimální stabilizace, principy identifikace a syntézy adaptivních systémů.

Odborná literatura Základní: Havlena, V., Štecha, J.: Moderní teorie řízení, ČVUT Praha, 2000 Doporučená: Štecha, J., Havlena, V.: Teorie dynamických systémů, ČVUT Praha, 1993 Rorabaugh, C.B.: DSP Primer, Mc Graw-Hill, 1999 Kailath T.: Linear Systems. Prentice Hall Inc., Englewood Cliffs, 1980. Khalil H.K.: Nonlinear Systems. Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ, 1996. Vaněček A., Čelikovský S.: Control Systems: From linear analysis to synthesis of chaos. Prentice Hall Inc., Englewood Cliffs, NJ, 1996

16


Radiotechnika (KAE/XRA) zkouška

Přednášející doc. Ing. Jiří Masopust, CSc. Stručná anotace předmětu odborný předmět Vysokofrekvenční elektromagnetické pole. Šíření elektromagnetických vln Rádiové vlny, přenos informace Anténní technika Modely rádiových kanálů. Systémy MIMO Modulace analogové. Modulace diskrétní v základním pásmu a s nosnou, QAM a OFDM systémy. Sdílení sdělovacího kanálu. TDMA, FDMA, CDMA, FH, rozprostřené spektrum Zdrojové a kanálové kódování Obvodové řešení radioelektronických systémů Součástky pro radiotechniku Vf zesilovače, lineární obvody. Selektivní obvody Nelineární obvody. Směšovače. Modulátory. Demodulátory Výkonová radiotechnika, průmyslové aplikace Rádiové přijímače a vysílače Digitální zpracování signálů. Softwarové rádio. Kognitivní rádio Satelitní radiokomunikační a navigační systémy. GPS, Galileo Mobilní radiokomunikační systémy. Celulární systémy. DECT, GSM, UMTS, LTE, UWB

Odborná literatura Základní: Hrdina, Z., Vejražka,F.: Signály a soustavy, ČVUT, Praha, 2000 Doporučená: Žalud,V.: Moderní radioelektronika, BEN, Praha 2000 Žalud, V., Dobeš, J.: Moderní radiotechnika, BEN, Praha 2006

17


Řídicí a informační sběrnice (KAE/XRIS) zkouška

Přednášející Ing. Kamil Kosturik, Ph.D. Stručná anotace předmětu odborný předmět Moderní řešení průmyslových distribuovaných řídících systémů a komunikačních sítí pro řízení v reálném čase. Moderní řešení integrovaných kontrolérů a jejich programování. Komunikace v embedded systémech. Vyšší protokolové vrstvy komunikace CAN – aplikační protokolové standardy CANopen, MicroCANopen. Využití specifikace Ethernet IEEE 802.3 a jeho odvozených verzí pro průmyslové komunikace. Sběr dat a řízení komunikačního uzlu s využitím protokolové sady TCP/IP, UDP/IP a navazujících aplikačních vrstev – http, ftp, snmp. Průmyslový Ethernet a komunikace po Ethernetu v reálném čase. Automobilové sběrnice LINbus, CAN bus, FlexRay, MOST. Rozhraní USB.

Odborná literatura Základní: [1] Kállay, F. – Peniak, P.: Počítačové sítě a jejich aplikace. Grada, 1999. ISBN 80-7169-407-X [2] CAN Specification, Version 2.0. Robert Bosch, 1991 Doporučená: [3] Introduction to the LonWorks System – version 1.0. Echelon Corporation, 1999 [4] Pfeiffer, O., et. al.: Embedded Networking with CAN and CANopen. RTC Books, 2003. ISBN 0-929392-78-7 [5] IEEE 802.3 Standard – Part 3 – Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) Access Method and Physical Layer Specifications [6] ETHERNET Powerlink V2.0 Communication Profile Specification, Draft Standard, Version 1.0.0. ETHERNET Powerlink Standardization Group, 2006 [7] Profibus Specification, Normative Parts of Profibus – FMS, -DP, -PA According to the [9] CANopen Device Profile For Generic I/O Modules, CiA Draft Standard 401 – Version 2.1. CAN in Automation, 2002 [10] Zezulka, F. - Hynčica, O.: Průmyslový Ethernet. Automa,, 2005, č. 4 [11] Zezulka, F. - Hynčica, O.: Řešení průmyslových sítí Ethernet pod lupou. Automatizace, roč. 49,2006, č. 2, str. 89-92 [12] EPSG brochure 2005 – ETHERNET Powerlink – An Open Standard for Safety Real-Time Communication [13] Bernecker + Ranier Industrie Elektronik Ges. m.b.H. : ETHERNET Powerlik – Real-Time Industrial Ethernet is Reality

18


Syntéza bezpečných elektronických drážních zabezpečovacích systémů (KAE/XSBES)

Způsob zakončení Další požadavky na studenta

zkouška

Přednášející doc. Ing. Ivan Konečný, CSc. Stručná anotace předmětu odborný předmět Základní vlastnosti elektronických obvodových prvků pro aplikaci v bezpečných zabezpečovacích systémech. Technické vlastnosti speciálních obvodových prvků pro potřeby drážní zabezpečovací techniky. Syntéza základních funkčních bloků s vnitřní (vestavěnou) bezpečností. Základy návrhu bezpečných redundantních systémů. Zásady návrhu bezpečných vícekanálových komparátorů. Zásady a principy rozboru bezpečnosti poruchových stavů elektronických drážních zabezpečovacích systémů. Počítačová simulace funkčních bloků s vestavěnou bezpečností. Zásady pro využití počítačové simulace jako podpůrného prostředku pro rozbory bezpečnosti poruch. Postupy pro prověrky bezpečnosti zabezpečovacích systémů podle současných standardů CENELEC. Odborná literatura Základní: Poupě O. a kol. : Zabezpečovací technika v železniční dopravě II NADAS Praha 1990 Pinker J., Koucký V.: Analogové elektronické systémy. ZČU, 1997 Doporučená: Al-Hashimi, B. : The art of simulation using PSpice: analog and digital CRC Press, Inc. 1995 Chudáček V., Stolín M.: Aplikace elektronických prvků v železniční zabezpečovací technice. ČD VÚŽ Praha 2000 , ČSN EN 50 121, ČSN EN 50 124, ČSN EN 50 125, ČSN EN 50 126, ČSN EN 50 128, ČSN EN 50 129, ČSN EN 50 159 - 1, ČSN EN 50 159 - 2

19


Vybrané statě ze subatomové fyziky (KAE/XSF) zkouška

Přednášející prof. Ing. Zdeněk Janout, CSc. Stručná anotace předmětu předmět teoretického základu Mikrosvět: Tři substruktury hmoty (atomy, jádra, částice). Periodická soustava prvků. Nuklidová karta. Standardní model. (Kvark-leptonová symetrie). Korpuskulárně vlnový dualismus. Klasická fyzika. (Urychlovač jako mikroskop). Interakce mezi elementárními částicemi. Klasifikace elementárních částic. (Leptony, Hadrony (mezony, baryony), Fermiony a Bozony. Kvarkový model hadronů. (Kvarková struktura protonu a neutronu). Diskrétní charakter energetického spektra mikroobjektů (molekuly, atomy, jádra, nukleony, hadrony). Zdroje záření: Radioaktivita. (Exponenciální zákon radioaktivního rozpadu. Rozpadová konstanta. Poločas rozpadu. Střední doba života. Aktivita (definice, rozměr). Postupný rozpad radioaktivních látek. Typy radioaktivních přeměn. Energie rozpadu. Definice jednotky energie elektronvolt). Zdroje rychlých elektronů (Rozpad beta. Vnitřní konverze. Augerovy elektrony). Zdroje těžkých nabitých částic (Rozpad alfa. Samovolné (spontánní) štěpení). Zdroje elektromagnetického záření (Záření gama doprovázející rozpad beta. Anihilační záření. Záření gama buzené v jaderných reakcích. Brzdné záření. Charakteristické Roentgenovo záření (záření X). Synchrotronové záření. Zdroje neutronů (Samovolné (spontánní) štěpení. Radioizotopové zdroje (a,n). Fotoneutronové zdroje (g,n). Reakce na urychlovači s nabitými částicemi. Reakce DD a reakce DT). Interakce jaderného záření s látkou: Interakce těžkých nabitých částic s látkou (Lineární brzdná schopnost. Dosah. Braggova Křivka. Energetické ztráty v tenkých absorbátorech.). Interakce lehkých (elektron, pozitron) nabitých částic s látkou. (Ionizační a radiační ztráty. Kritická energie. Radiační délka. Lineární brzdná schopnost. Extrapolovaný dosah. Absorpce částic beta). Interakce záření gama s látkou. (Charakteristiky fotonu záření gama. Exponencionální zákon absorpce. Polotloušťka. Vzrůstový faktor. Hlavní procesy interakce záření gama s látkou. Fotoefekt. Comptonův rozptyl. Tvorba párů. Závislost lineárního součinitele zeslabení na energii záření gama. Aparaturní tvar spekter záření gama naměřených scintilačním nebo germaniovým detektorem (comptonovské kontinuum, Comptonova hrana, pík úplného pohlcení, únikové píky, pík zpětného rozptylu). Interakce neutronů s látkou (Charakteristiky neutronu. Klasifikace neutronů podle energií. Pojem účinného průřezu. Procesy při průchodu neutronu látkou. Některé významné reakce s neutrony. Pružný rozptyl neutronů). Odborná literatura Základní: J. Úlehla, M.Suk, Z.Trnka: Atomy, jádra, částice, ACADEMICA Praha 1990, L. Musílek: Úvod do fyziky ionizujícího záření, SNTL Praha 1979, Z.Janout, J.Kubašta, S. Pospíšil: Úlohy z jaderné a subjaderné fyziky, Skripta FJFI ČVUT, Praha 1996 Doporučená: G.F.Knoll: Radiation detection and measurement, John Wiley & Sons, Inc. N.Y. 1988,

20


Systémy s programovatelnými logickými obvody (KAE/XSPLO) zkouška

Přednášející doc. Ing. Martin Poupa, Ph.D. Stručná anotace předmětu odborný předmět Předmět se věnuje problematice moderních elektronických systémů s programovatelnými obvody – HW i SW. Hlavní pozornost je zaměřena na systémy s obvody FPGA a na metody a jazyky vhodné pro popis číslicových systémů a syntézu do FPGA a simulaci těchto systémů. Aplikace jsou zaměřeny zejména na problematiku zpracování signálů. Odborná literatura Základní: - Pinker J., Poupa M.: Číslicové systémy a jazyk VHDL. Monografie, BEN - technická literatura, Praha, 2006, 352 s. ISBN 80-7300-198-5 - Douša, J.: Jazyk VHDL. ČVUT, Praha, 2003. ISBN 80-01-02670-1 - Black D. C., Donovan J.: SystemC: From the Ground Up. Springer, 2005, 244 s. ISBN 978-0387292403 Doporučená: - Bhasker J.: A SystemC Primer. Star Galaxy Publishing, 2004, 320 s. ISBN 978-0965039123 - Bergeron J.: Writing Testbenches: Functional Verification of HDL Models. Springer, 2003, 512 s. ISBN 978-1402074011 - Hauck S., DeHon A.: Reconfigurable Computing: The Theory and Practice of FPGA-Based Computation (Systems on Silicon). Morgan Kaufmann, 2007, 944 s. ISBN 978-0123705228

21


Telekomunikační systémy (KAE/XTEL) zkouška

Přednášející doc. Ing. Jiří Masopust, CSc. Stručná anotace předmětu odborný předmět Obsah: Teorie a logika sdělovacích procesů, obecné struktury telekomunikačních systémů. Telekomunikační systém, definice, požadavky. Prvky telekomunikačních systémů, digitální zpracování signálů v telekomunikacích, digitální multiplexní systémy, přenosové systémy, digitální trakty, návrh, projektování a modelování spojů. Způsob výstavby a exploatace sdělovací sítě, komutace signálů, základní principy spojování a jejich porovnání, struktura komutované sítě, digitální spojovací zařízení, jejich klasifikace a řízení. Logika budování telekomunikačních sítí, projektování a optimalizace telekomunikačních systémů a sítí. Digitální sítě, klasifikace a typy sítí, architektura sítí. Synchronizace digitálních sítí, řízení telekomunikačních sítí, základy TMN. Transportní a přístupové sítě, architektura, síťové vrstvy, směrování a ochrana. Definice přístupové sítě, metalické, optické a rádiové přístupové sítě, technologie xDSL. Integrované sítě. Optimalizace telekomunikačních systémů, formalizovaný popis reálného objektu, optimalizační modely a metody, řešení optimalizačních úloh na grafech, použití analytických a simulačních metod teorie hromadné obsluhy pro optimalizaci, optimalizace v podmínkách neurčitosti. Trendy rozvoje v telekomunikacích.

Odborná literatura Základní: Škop, M. a kol.: Digitální telekomunikační technika. {Soubor 12 dílů}. TTC Marconi, Praha, 1996. Blunár, K., Diviš, Z.: Telekomunikační sítě. VŠB - Tech. univerzita Ostrava - FEI, Ostrava, 1996. Přibyl, J., Kodl, J.: Ochrana dat v informatice. ČVUT, Praha, 1996. Pužmanová, R.: Moderní komunikační sítě od A do Z. Computer press, Praha, 1998. Škop, M., Petrásek, M., Petrásek, J., Boček, P.: Synchronní digitální hierarchie SDH a WDM. ČVUT, Praha, 2001, ISBN 80-01-02284-6. Vodrážka, J.: Přenosové systémy v přístupové síti. ČVUT, Praha, 2003, ISBN 80-01-02660-4.

22


Základy teorie lineárních a nelineárních systémů (KAE/XTLN) zkouška

nejsou Přednášející doc. Ing. Josef Hrušák, CSc. Stručná anotace předmětu předmět teoretického základu Předmět se zabývá tvorbou lineárních i nelineárních modelů vycházejících jak z matematicko-fyzikální analýzy, tak i z experimentálně získaných dat. Pozornost je věnována dekompozici a agregaci systémů, stavové a zpětnovazební ekvivalenci, analýze řiditelnosti, pozorovatelnosti a asymptotické stability a asymptotické stabilizaci. Důraz je kladen na široké využití získaných poznatků při syntéze a návrhu moderních analogových i číslicových elektronických systémů, včetně problémů souvisejících s analýzou a řízením deterministického chaosu a na moderní aplikace teorie chaosu v elektrotechnice, při řízení procesů a v telekomunikační technice.

Odborná literatura Základní: Štecha J., Havlena V.: Teorie dynamických systémů. Skriptum FEL-ČVUT Praha, 1999. Doporučená: Hrdina Z., Vejražka F.: Signály a soustavy. Skriptum FEL-ČVUT Praha, 2000. Kailath T.: Linear Systems. Prentice Hall Inc., Englewood Cliffs, 1980. Khalil H.K.: Nonlinear Systems. Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ, 1996. Vaněček A., Čelikovský S.: Control Systems: From linear analysis to synthesis of chaos. Prentice Hall Inc., Englewood Cliffs, NJ, 1996.

23


Computational analysis of eletrical equipment and apparatuses (KEE/XAPZ)


zkouška

Přednášející Ing. Jan Sedláček, Ph.D. Stručná anotace předmětu předmět teoretického základu The subject is focused on application of analytical and especially numerical computational methods for electrical apparatuses and equipment. The computational methods are oriented on the electric apparatuses and equipment designing, operational analyses and their optimization. The discussed computational analyses comprise electromagnetic fields, heat transfer, one and more phases flows and their interactions. The subject deals mainly with application of commercial computational systems enhanced by user program modules and functions. For specific tasks are also considered application of user computational programs. The computational methods are presented on particular case studies of electrical apparatuses and equipment. Odborná literatura Basic: [1] Peir´o Joaquim, Sherwin Spencer: Finite difference, finite element and finite volume methods for partial differenetial equations. Handbook of Materials Modeling. Volume I: Methods and Models, p. 2415-2446, Springer 2005. [2] User guides and Help systems of ANSYS, FEMM etc. Recommended: [1] W. Cheney and D. Kincaid, Numerical Mathematics and Computing, 4th edn., Brooks/Cole Publishing Co., 1999. [2] C. Hirsch, Numerical Computation of Internal and External Flows, vol. 1, Wiley, 1988.

24


Control and Regulation of Power Parts and Equipment (KEE/XARRE)


zkouška

Přednášející doc. Ing. Lucie Noháčová, Ph.D. Stručná anotace předmětu odborný předmět Theory of automatic control in power industry and basic principles of linear servomechanisms. Transmission and utilisation of information in power equipment Appearing of disturbances on transmitting dates and their limitation. Utilisation of computers in power industry. Output and input parts for automatic equipment. Odborná literatura Basic: [1] Martin, J. - Systems Analysis for Data Transmission I, II, IBM Systems Research Institute, Prentice-Hall, New Jersey 1972 Recommended: [1] Gallager, R. G. - Information Theory and Reliable Communication, John Wiley and sons, New York, 1968

25


Security, Quality and Reliability of Electrical Energy (KEE/XASCH) zkouška

Přednášející doc. Ing. Zbyněk Martínek, CSc. Stručná anotace předmětu odborný předmět To acquaint students with problems of reliability, safety, efficiency and effectiveness in the electrical network operation. Students apply theoretical knowledge of the reliability of electrical power to solve specific problems assigned. Providing a clear, lucid and logical interpretation of the issue.The course is such that the student was able to practically apply the knowledge to concrete examples and theoretical commissioned to realize in practice. Students are provided with theoretical and practical information to ensure smooth and reliable supply of el. energy to all places of use in the required quantities and quality required, according to the requirements of consumers, which mediates electrical network in the CR. Odborná literatura Basic: [1] Tůma, J., Martínek, Z., Tesařová, M., Chemišinec, I. : Security, Quality and Reliability of Electrical Energy (monografie v AJ), CONTE spol. s r.o., ČVUT Praha, ZČU v Plzni 2007, ISBN 978-80-239-9056-0 ( +SW zpracování monografie pro PC).

26


Distribuce elektrické energie (KEE/XDEE) zkouška

Přednášející doc. Ing. Miloslava Tesařová, Ph.D. Stručná anotace předmětu odborný předmět Předmět se zabývá distribucí elektrické energie se zřetelem na návrh, provoz a řízení distribučních sítí veřejných i průmyslových. Konkrétně jsou probírána tato dílčí témata: konfigurace distribučních sítí, uzemnění uzlu soustavy a jeho vliv na provoz sítí, kvalita dodávky elektrické energie, inovace návrhu a dimenzování prvků sítí, ztráty v síti, ekonomické zatěžování napáječů a distribučních transformátorů, predikce zatížení sítí, regulace napětí v distribuční soustavě, benchmarking distribučních sítí. Předmět dále reaguje na aktuální problémy distribuční soustavy: vliv připojování rozptýlených zdrojů na návrh, provoz a řízení distribučních sítí, zavádění nových technologií jako např. distribuční automatizace, řízení zatížení sítí, akumulace energie, Smart nebo Custom Power technologie. Odborná literatura Základní: [1] Lakervi E., Holmes J.: Electricity distribution network design, IEE, London, 2003, ISBN 0863413099 [2] Dugan R.C. et. al.: Electrical Power System Quality, McGraw-Hill, second edition, 2002, ISBN 0-07-138622-X, [3] Bollen, M.H.J.: Understanding power quality problem - voltage sags and interruptions, New York, IEEE Press, 1999, ISBN 0-7803-4713-7 [4] Kolektiv autorů: Chránění I a II, IRIS, 2004, ISBN 80-903540-1-7, ISBN 80-903540-0-9 [5] Willis, H.L.: Power distribution planning reference book, Marcel Dekker, New York, 2004, ISBN 0-8247-4875-1 Doporučená: [6] Tůma J., Martínek Z., Tesařová M., Chemišinec I.: Security, Quality and Reliability of Electrical Energy, Conte Praha, 2007, ISBN 978-80-239-9056-0 [7] Anderson, P. M. – Analysis of faulted power systems, Piscataway, NJ: IEEE Press Power Systems Engineering Series, 1995 [8] Sborníky konference ČK Cired, 2002-2012

27


Elektromagnetická kompatibilita pro oblast vf. rušení (KEE/XEKVF) zkouška

Praktické seznámení s experimentální technikou. Přednášející doc. Ing. Jiří Laurenc, CSc. Stručná anotace předmětu odborný předmět Elektromagnetické prostředí a principy vzájemného ovlivňování elektrických systémů. Externí zdroje rušení (bleskový výboj, elektrostatický výboj, nukleární elektromagnetické pulsy). Interní zdroje rušení (kontaktní spínání, bezkontaktní spínání, neúplné výboje, vf zařízení). Měření rušivých emisí. Testování elektromagnetické odolnosti elektrických zařízení. Prostředky k dosažení elektromagnetické kompatibility. Filtrace. Stínění. Zemnění. Přepěťové ochrany. Zákonodárství a normalizace v oblasti elektromagnetické kompatibility. Systémové plánování elektromagnetické kompatibility. Inženýrské přístupy k zajištění elektromagnetické kompatibility. Integrace poznatků z elektromagnetické kompatibility. Odborná literatura Základní: [1] Svačina J: Encyklopedie elektromagnetické kompatibility. http://www.urel.feec.vutbr.cz/EncyklopedieEMC/index.php [2] Vaculíková P.,Vaculík E.:Elektromagnetická kompatibilita elektrotechnických systémů, 1998, Grada Publishing [3] Habiger, E.: Handbuch Elektromagnetische Verträglichkeit: Grundlagen, Maßnahmen, Systemgestaltung, 1992, Verlag Technik GmbH Doporučená: [1] Hasse, P.: Ochrana zařízení nízkého napětí před přepětím: provoz elektrických zařízení i při přímých úderech blesku, 1996, Vydavatelství EMITOR [2] Chatteron, P. A., Houlden, M. A.: EMC Electromagnetic Theory to Practical Design, 1992, John Wiley & Sons Ltd [3] Kodali V. Prasad: „Engineering Electromagnetic Compatibility“, IEEE Press, 1996, ISBN 0-7803-1117-5 [4] Reinaldo Perez: „Hanbook of Electromagnetic Compatibility“, Academic Press, 1995, ISBN 0-12-550710-0 [5] Schwab Adolf J.:„ Elektromagnetische Verträglichkeit“, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 1996,ISBN 3-540-57658-4-3 [6] Archambeault, B., Ramahi, O. M., Brench: EMI/EMC computional modeling handbook,1998, Kluwer Academic Publishers [7] Durcansky, G.: EMV-gerechtes Gerätedesign: Grundlagen der Gestaltung störungsarmer Elektronik, 1992, Franzis-Verlag GmbH& Co. KG [8] P.A. Chatterton, M.A. Houlden: „EMC Electromagnetic Theory to Practical Design“, John Wiley&Sons, New York, 1991, ISBN 0 471 92878 X

28


Strategické projekty výroby, přenosu a spotřeby v energetice (KEE/XENPR)


zkouška

Přednášející prof. Ing. Zdeněk Vostracký, DrSc., Dr.h.c. Stručná anotace předmětu odborný předmět Cílem předmětu je analyzovat základní stav ve světě, v Evropě a České republice, případně regionu a stanovit optimální strukturu lokalizace a časového diagramu zdrojů energie a spotřeby podnikové i občanské a to jak elektrické energie, tak tepla. Bude posuzována zejména možnost úspor energie a využití kombinovaných zdrojů klasických a alternativních a zejména akumulace elektrické i tepelné energie v dílčích lokalitách i v dopravě. Inovační projekty budou zaměřeny na úsporu energie v technologických procesech, dopravě a domácnostech na základě analýzy a nových vědeckých poznatků ve světě. Spolupráce bude s průmyslem i veřejnou správou. Na přednášky budou zváni přední odborníci z vědy a praxe.

Odborná literatura Základní: [1] Strategické projekty výroby, přenosu a spotřeby v energetice. Vydal Asociace energetických manažerů 2011 [2] Vacek, J., Skalický, J., Vostracký, Z., Potměšil, J.: Společnost, věda a technologie, Vydavatelství ZČU Plzeň, 1998, 151 s. ISBN 80-7082-463-8 [3] Vacek, J., Vostracký, Z., Skalický, J.: Integrovaný management inovací. Plzeň, Vydavatelství ZČU 1999. 135 s. ISBN 80-7082-502-2 Doporučená: [1] VOSTRACKÝ, Z., SKALICKÝ, J.: Projektový management. Vydavatelství ZČU v Plzni, 1996, 2000, 188 s. ISBN 80-7082-590-1 [2] Kunio Nakanishi: Switching Phenomena in High-Voltage Circuit Breakers. Marcel Dekker Inc., New York, Basel, Hong Kong 1991 [3] Vostracký a kol.: Chapters in the book Advances in Energy Research: Energy and Power Engineering. NOVA Science Publisher, Inc. New York, (hardcover), 2012

29


Energetika a životní prostředí (KEE/XEZP) zkouška

Přednášející prof. Ing. Jan Škorpil, CSc. Stručná anotace předmětu odborný předmět Předmět se zabývá základními pojmy v oblasti ekologie a životního prostředí, přírodními zdroji, vlivem provozu energetických výroben na životní prostředí, charakteristikou škodlivin a jejich působením, obnovitelnými zdroji energie a možnostmi jejich využití, metodami, prostředky a zařízeními pro ochranu a vyhodnocování životního prostředí, legislativou v oblasti životního prostředí

Odborná literatura Základní: Janíček F. a kol.: Renewable energy sources, Renesans s.r.o., 2009 Dirner V. a kol. - Ochrana životního prostředí, VŠB Ostrava, MŽP Praha, 1997 Hoffman P., Novák V.: Zpracování exhalací a odpadů, ČVUT Praha 2002 Škorpil J., Kasárník M.: Obnovitelné zdroje energie I, ZČU Plzeň 2009 Dvorský E., Hajtmánková P.: Kombinovaná výroba elektrické a tepelné energie, BEN 2005 Doporučená: Tůma J., Čermák J.: Elektroenergetika a životní prostředí, ČVUT Praha 1996 Ibler Z. a kol.: Technický průvodce energetika I a II, Ben 2002, 2003 Škorpil J., Sinkule V: Energetika v životním prostředí, VSE Tušimice, 1993 www.env.cz (legislativa), www.cizp.cz (česká inspekce životního prostředí)

30


Analýza a matematické modelování ustálených dějů v přenosu a rozvodu elektrické energie (KEE/XMMU)

zkouška Způsob zakončení Další požadavky na studenta Student musí mít absolvován předmět Přenos a rozvod el. en. (KEE/PRE) nebo Teorie přenosu a rozvodu el. en. (KEE/TPR) Přednášející doc. Ing. Jiřina Mertlová, CSc. Stručná anotace předmětu předmět teoretického základu Předmět se zabývá proudovými a napěťovými poměry v n-uzlových soustavách různých složitostí a napěťových úrovní, teoretickou analýzou výpočtu chodu soustavy (load flow), optimalizačními výpočty chodu soustavy, řešením různých provozních stavů, poruchových stavů, nesouměrností, rozborem kvalitativních ukazatelů chodu soustavy, výpočtové metody pro řešení sítí různých úrovní složitosti, aplikací matematických metod na řešení výpočtu chodu soustavy. Odborná literatura Základní: [1] Mertlová, J. - Přenos a rozvod elektrické energie, ZČU 1997 [2] Hejtmánková -Teorie přenosu a rozvodu elektrické energie, ZČU 2002 Doporučená: [1] Mertlová J., Kolcun M., Mühlbacher J., Haller R. - Mathematical Analysis of Electrical Networks, BEN 2005 [2] Hodinka, Fecko, Němeček - Přenos a rozvod elektrické energie, SNTL Praha 1989 [3] Handschin - Real-Time Conrol of Electric Power Systems, Elsevier Publishing Company [4] Miller - Reactive Power Control in Electric Systems, A Wiley- Interscience Publication, 1982

31


Modelování částí a prvků elektrizační soustavy (KEE/XMPS) zkouška

Způsob zakončení Další požadavky na studenta Umět zvolit tu nejefektivnější, ale dostatečně přesnou metodu modelování daného problému. Umět správně identifikovat parametry pro výpočet, nebo měřící metody pro modelování fyzikální metodami. Přednášející doc. Ing. Karel Noháč, Ph.D. Stručná anotace předmětu předmět teoretického základu Předmět se zabývá moderními trendy matematické (i analogové) simulace v oblasti elektroenergetiky při výrobě, přenosu, rozvodu a spotřebě elektrické energie. Zapojení modelů vybraných elektrických zařízení do modelování provozních i poruchových stavů elektrizační soustavy. Řešení speciálních dějů (stavy naprázdno, malé zatížení, přetížení, zkraty, přepětí, nárazové proudy, atd.) pro symetrické i nesymetrické, ustálené i přechodné děje a jejich odezvy v provozu a řízení elektrizační soustavy. Odborná literatura Základní: [1] Kolcun, M. – Mühlbacher, J. – Haller, R.: Mathematical Analysis of Electrical Networks, BEN Praha, 2004, ISBN 80-7300-098-9. [2] Tlustý J. a kol., Monitorování, řízení a chránění elektrizačních soustav ČVUT Praha, ISBN 978-80-01-04940-2 Doporučená: [1] Kolcun, M. – Mühlbacher, J. – Griger, V.: Electic Power System Operation Control, Mercury-Smékal Košice, 2004, ISBN 80-89061-86-9. [2] William, D.- Stevenson, Jr.: Elements of Power System Analysis, McGraw-Hill Book Company USA, ISBN 0-07-061278-1

32


Návrh a provoz elektrických zařízení tepelných elektráren (KEE/XNPEZ)

zkouška Způsob zakončení Další požadavky na studenta Znalost problematiky výroby elektrické a tepelné energie na úrovni absolventa předmětu magisterského studia KEE/E1 a KEE/E2. Přednášející doc. Ing. Miloslava Tesařová, Ph.D. Stručná anotace předmětu odborný předmět Předmět se zabývá systémy vyvedení elektrického výkonu z elektráren, zajištěním vlastní spotřeby tepelných elektráren (na fosilní paliva i jaderných elektráren), zajištěním provozní bezpečnosti a spolehlivosti energetických zařízení, optimalizací provozu elektráren, řízením a regulací provozu energetických celků s ohledem na podmínky spolupráce energetických soustav. Odborná literatura Základní: [1] Kolcun, M.a kol. - Elektrárne, Technická univerzita v Košiciach, 2006, ISBN 80-8073-704-5 [2] Doležal J. a kol.- Jaderné a klasické elektrárny ČVUT Praha, 2011, ISBN 978-80-01 04936-5 [3] Boldea, I. - Synchronous Generators, CRC Press, 2006, ISBN 0-8493-5725-X [4] Hora, O. a kol. - Regulační a budicí systémy synchronních strojů, SNTL Praha, 1985 Doporučená: [1] Janíček, F. a kol. - Digitálne ochrany v elektrizačnej sústave, Slovenská technická univerzita v Bratislave, 2004, ISBN 80-227-2135-2 [2] Barret, Bornard, Mayer - Power System Simulation, Chapman London, 1995

33


Optimalizace provozu tepelných elektráren (KEE/XOPTE) zkouška

Přednášející doc. Ing. Emil Dvorský, CSc. Stručná anotace předmětu odborný předmět Předmět se zabývá hodnocením a možnostmi zvyšování účinnosti tepelných oběhů v energetických zařízeních, hospodárností provozu elektráren a jejím vyhodnocováním, optimálním výběrem parametrů pro tepelné elektrárny a tepelně energetické výrobny, kombinovanou výrobou energií – kogenerace, trigenerace, paroplynné cykly, ekonomickým vyhodnocováním výstavby, nasazování a provozu tepelně energetických zařízení, modelováním provozů a rozhodovacích procesů v energetických procesech. Odborná literatura Základní: [1] Dvorský, Hejtmánková: Elektrárny – Základy výroby elektrické v tepelných elektrárnách, skripta VŠSE - 1994 [2] Dvorský, Hejtmánková: Elektrárny – Zvyšování účinnosti přeměn energie v tepelných elektrárnách, skripta VŠSE - 1996 Doporučená: [1] Krbek, Polesný: Kogenerační jednotky malého výkonu v komunálních a průmyslových zdrojích, 1997

34


Přechodové jevy v elektrizační soustavě - vybrané statě (KEE/XPJES)

zkouška Způsob zakončení Další požadavky na studenta Znalost výpočtů i metod měření ustálench stavů v soustavě a identifikace jejích parametrů. Přednášející doc. Ing. Karel Noháč, Ph.D. Stručná anotace předmětu odborný předmět Předmět se zabývá matematickým modelováním elektrických strojů v různých souřadných systémech, vlivem fyzikálních nelinearit na přechodové stavy, výpočtem rázových, elektromagnetických a elektromechanických přechodových jevů v elektrizační soustavě. Dále nabízí výuku v oblastech identifikace parametrů jednotlivých prvků elektrizační soustavy, statická, dynamická, napěťová a úhlová stabilita soustavy. Dále se zabývá vlivem některých činitelů na stabilitu elektrizační soustavy, dynamickými zátěžními charakteristikami v jednotlivých uzlech soustavy a obecným řešením nelineárních dynamických systémů a typy nelinearit v těchto systémech. Odborná literatura Základní: [1] Hájek, Trojánek, Kvasnica - Přechodové jevy v elektrizačních soustavách, SNTL Praha, 1984 [2] Hájek - Přechodové jevy v elektrizačních soustavách, VŠSE Plzeň, 1982 [3] Műhlbacher, J.- Metody řešení přechodových jevů v elektrizačních soustavách I a II, ZČU Plzeň, 1994 Doporučená: [1] Tůma, J. a kol.- Security, Quality and Reliability of Electrical Energy, CONTE spol.s.r.o., ČVUT Praha, ZČU v Plzni 2007 ISBN 978-80-239-9056-0

35


Výpočetní analýzy elektrických přístrojů a zařízení (KEE/XPZ) zkouška

Přednášející Ing. Jan Sedláček, Ph.D. Stručná anotace předmětu předmět teoretického základu Předmět je zaměřen na použití analytických a zejména numerických výpočetních metod při analýze elektrických přístrojů a zařízení. Výpočetní metody jsou orientovány na fázi analýzy a návrhu přístroje či zařízení nebo jeho optimalizaci. Výpočetní analýzy zasahují do oblastí elektromagnetických polí, šíření tepla, jedno i vícefázového proudění a jejich vzájemných interakcí. Předmět se zaměřuje převážně na použití komerčních výpočetních systémů rozšířených o uživatelské softwarové moduly a funkce, pro speciální úlohy jsou i uvažovány možnosti vlastních výpočetních programů. Ilustrativní případy výpočetních analýz jsou prezentovány na konkrétních elektrických přístrojích a zařízeních. Odborná literatura Základní: [1] Mayer, D.: Teorie elektromagnetického pole. 3. vyd.. Plzeň : Západočeská univerzita, 2004. 2 sv., ISBN 80-7082-826-9. [2] Literatura zaměřená na numerické metody řešení parciálních diferenciálních rovnic. Doporučená: [1] Vávra, Z., Novotný, V., Vostracký, Z.: Stavba elektrických přístrojů II., FEL VUT v Brně, Brno 1985. [2] Uživatelské manuály ANSYS, FEMM apod.

36


Automatizace řízení provozu elektrických stanic (KEE/XRPSA) zkouška

Způsob zakončení Další požadavky na studenta Student musí mít absolvován předmět Elektrické stanice a vedení (KEE/ELS) Přednášející doc. Ing. Jiřina Mertlová, CSc.

Stručná anotace předmětu odborný předmět Předmět se zabývá funkcí elektrické stanice z hlediska řízení elektrizační soustavy, řešením řízení elektrických stanic s obsluhou a bez obsluhy, úlohou informačního a logického řídicího systému, vývojem řídicích systémů na bázi mikroprocesorové techniky, řešením předhavarijních, havarijních a pohavarijních stavů, dílčími a komplexními automatikami a integrací řízení elektrických stanic Odborná literatura Základní: [1] Mertlová J., Noháčová L. Elektrické stanice a vedení, ZČU 2008. Doporučená: [1] Mertlová J., Noháčová L: Electrical Substations and Lines, BEN Praha, 2010, ISBN 978-80-7300-265-7. [2] Kolcun, M., Griger, V.: Riadenie prevádzky elektrizačnej sústavy, Mercury - Smékal, Košice, 2003, 288 s., ISBN 80-89061-57-5.

37


Řízení a regulace energetických celků (KEE/XRREC) zkouška

Přednášející doc. Ing. Lucie Noháčová, Ph.D. Stručná anotace předmětu odborný předmět Předmět se zabývá, teorií automatického řízení se zaměřením na energetický provoz, základy teorie lineárních servomechanismů, problematikou přenosu informací v energetických provozech, vlivem poruch na přenosové trasy a omezením těchto vlivů, řídicími počítači a jejich využitím v energetice, vstupními a výstupními zařízeními automatizačních celků. Odborná literatura Základní: [1] Martin, J. - Systems Analysis for Data Transmission I, II, IBM Systems Research Institute, Prentice-Hall, New Jersey 1972 Doporučená: [1] Gallager, R. G. - Information Theory and Reliable Communication, John Wiley and sons, New York, 1968

38


Stavba elektrických přístrojů (KEE/XSEP) zkouška

Přednášející prof. Ing. Zdeněk Vostracký, DrSc., Dr.h.c. Stručná anotace předmětu odborný předmět Principy činnosti elektrických přístrojů vysokého napětí do sítí všeobecné elektrizace, pro dopravní systémy, obvody spotřeby a užití elektrické energie, pro elektrická zařízení motorových vozidel, výrobky spotřební elektrotechniky a elektroniky. Založení projektu, optimalizační návrh a výpočet komponent elektrického přístroje resp. zařízení, proudové dráhy, izolačního systému, nosné konstrukce, pohonu, s využitím hardwarové a softwarové podpory postupu návrhu a tvorby dokumentace. Uplatnění norem elektromagnetické kompatibility, ekologie, respektování požadavku úspor elektrické eneregie a hospodárnosti návrhu. Měření, zkoušení a diagnostika provozu elektrických přístrojů, aplikace teorie spolehlivosti. Odborná literatura Základní: [1] Bárta, K., Vostracký, Z. a kol.: Spínací přístroje velmi vysokého napětí. SNTL, Alfa, Praha 1983 [2] Novotný, V., Vávra, Z.: Spínací přístroje a rozváděče na vysoké napětí. SNTL, Alfa, Praha 1986 [3] Havelka, O. a kol.: Elektrické přístroje. SNTL, Alfa, Praha 1985. Doporučená: [1] Sborníky CIGRE Session 2012, IEEE Transaction on Pover Delivery 20012, IEEE Transaction on Energy Conversion 2002, IEEE Powerand Energy [2] Bul`, B. K. a kol.: Elektrické přístroje. Základy teorie. SNTL, Praha 1977, [3] Články na konferencích EPE a EE 2008 - 2012 [4] Mayer, D. Aplikovaný elektromagnetizmus, Nakladatelství Kopp, ČB, 2012

39


Bezpečnost, spolehlivost a kvalita elektrické energie (KEE/XSCH) zkouška

Přednášející doc. Ing. Zbyněk Martínek, CSc. Stručná anotace předmětu odborný předmět Seznámit studenty s problematikou spolehlivosti, bezpečnosti, hospodárnosti, účelnosti při provozování ES ČR a UCTE. Studenti aplikují teoretické poznatky z oblasti spolehlivosti elektroenergetiky při řešení specificky zadaných problémů. Poskytnutí jasného, přehledného a logického výkladu problematiky předmětu je takové, aby student byl schopen prakticky aplikovat znalosti na konkrétně zadaných teoretických příkladech a možnost realizovat se v praxi. Student je vybaven teoretickými a praktickými informacemi pro zajištění plynulé a spolehlivé dodávky el. energie do všech míst její spotřeby v požadovaném množství a v předepsané kvalitě, podle požadavků spotřebitelů, které zprostředkovává ES ČR. Odborná literatura Základní: [1] Tůma, J., Martínek, Z., Tesařová, M., Chemišinec, I. : Security, Quality and Reliability of Electrical Energy (monografie v AJ), CONTE spol. s r.o., ČVUT Praha, ZČU v Plzni 2007, ISBN 978-80-239-9056-0 ( +SW zpracování monografie pro PC). Doporučená: [1] Tůma, J., Rusek, S., Martínek, Z., Chemišinec, I., Goňo, R.: Spolehlivost v elektroenergetice (monografie), CONTE spol. s r.o., ČVUT Praha 2006, ISBN 80-239-6483-6 ( +SW zpracování monografie pro PC).

40


Systémy chránění a zabezpečení energetických zařízení (KEE/XSCHZ)

zkouška Způsob zakončení Další požadavky na studenta Vypracování referátů z laboratorních měření Přednášející doc. Ing. Emil Dvorský, CSc. Stručná anotace předmětu odborný předmět Předmět se zabývá, obecnou teorií chránění a zabezpečení prvků elektrizační soustavy, stanovením podmínek identifikace mimořádných a poruchových stavů, moderními systémy chránících systémů (digitální ochrany, systémy ochran, periferní zařízení), problematikou spolupráce ochran na různých úrovních chránění a systémy vazeb ochran, komplexním návrhem ochran, jejich nastavením a přizpůsobováním danému chráněnému zařízení. Odborná literatura Základní: [1] Beran, M. - Elektrické ochrany strojů a zařízení elektrizační soustavy, VŠSE Plzeň, 1979 [2] Beran, M. - Elektrická zařízení tepelných elektráren, VŠSE 1988 [3] Janíček, F., Chladný, V., Beláň, A., Eleschová, Ž. - Digitálne ochrany v elektrizačnej sústave, Bratislava, 2004 Doporučená: [1] Horowitz, Phadke - Power System Relaying, RSP, Anglie, 1996 [2] Phadke, Thorp - Computer Relaying for Power Systems, RSP, Anglie, 1994 [3] Grym, R., Hochman, P., Berman, J., Machoň, J., Cichoň, B. - Chránění II, IRIS, 2004

41


Spolehlivost energetických systémů (KEE/XSPES) zkouška

Přednášející doc. Ing. Zbyněk Martínek, CSc. Stručná anotace předmětu odborný předmět Předmět se zabývá, praktickými a teoretickými informacemi pro zajištění plynulé a spolehlivé dodávky elektrické energie do všech míst její spotřeby v požadovaném množství a v předepsané kvalitě (při respektování ISO 9000 a ISO 14000), podle požadavků spotřebitelů, které zprostředkovává elektrizační soustava České republiky, spolehlivostí elektrárenských bloků ČR, spolehlivostními ukazateli v teplárenství, stanovením spolehlivostních ukazatelů v elektrických stanicích a distribučních sítích, modelováním prvků a stanovením poruch u jednoduchých a složitých systémů, které se po poruše neobnovují, modelováním prvků a stanovením poruch u jednoduchých a složitých systémů, které se po poruše obnovují. Odborná literatura Základní: [1] Tůma, J., Martínek, Z., Tesařová, M., Chemišinec, I. : Security, Quality and Reliability of Electrical Energy (monografie v AJ), CONTE spol. s r.o., ČVUT Praha, ZČU v Plzni 2007, ISBN 978-80-239-9056-0 ( +SW zpracování monografie pro PC). Doporučená: [1] Tůma, J., Rusek, S., Martínek, Z., Chemišinec, I., Goňo, R.: Spolehlivost v elektroenergetice (monografie), CONTE spol. s r.o., ČVUT Praha 2006, ISBN 80-239-6483-6 ( +SW zpracování monografie pro PC).

42


Teoretická analýza dějů ve výrobě elektrické a tepelné energie (KEE/XTADV)


zkouška

Přednášející doc. Ing. Emil Dvorský, CSc. Stručná anotace předmětu předmět teoretického základu Předmět se zabývá, analýzou provozních, mimořádných a poruchových stavů zařízení tepelných elektráren, optimalizačními metodami pro řízení provozu zařízení tepelných elektráren, spoluprací a vazbou regulačních systémů a souborem ochran zařízení, zabezpečením provozu jaderných a klasických elektráren, strategií rozvoje výrobních zdrojů a dispečerského řízení, zajištěním podmínek pro propojování elektrizačních soustav. Odborná literatura Základní: [1] Guile, Paterson - Electrical Power Systems, 1977, ISBN-10: 0050019422 Doporučená: [1] Barret, Bornard, Mayer - Power System Simulation, Chapman London, 1995, ISBN 0-412-63870-3 [2] Beran, M. - Elektrická zařízení tepelných elektráren, skripta, VŠSE 1988

43


Teorie elektrických přístrojů (KEE/XTEP) zkouška

teoretické znalosti z elektrotechniky Přednášející prof. Ing. Zdeněk Vostracký, DrSc., Dr.h.c. Stručná anotace předmětu odborný předmět Teorie spínacích procesů v el. obvodech. Principy elektrických přístrojů spínacích, jisticích, regulačních, řídících. Teoretické aspekty funkce a návrhu přístrojů. Problematika elektrického oblouku, aplikace fyziky plazmatu. Aplikace teorie výbojů, elektrické pevnosti plynů, kapalných a pevných dielektrik v problematice spínacích procesů, problematika funkce izolačních systémů elektrických přístrojů a zařízení. Teorie elektrického kontaktu. Proudění plynů, tepelné výpočty. Pokrokové metody spínání v energetice. Odborná literatura Základní: [1] Havelka, O. a kol.: Elektrické přístroje. Vysokoškolská učebnice. SNTL ALFA Praha 1985 [2] Bárta, K., Vostracký, Z. a kol: Spínací přístroje velmi vysokého napětí. SNTL Alfa Praha 1983 Doporučená: [1] Kunio Nakanishi: Switching Phenomena in High-Voltage Circuit Breakers. Marcel Dekker Inc., New York, Basel, Hong Kong 1991 [2] Vostracký a kol.: Chapters in the book Advances in Energy Research: Energy and Power Engineering. NOVA Science Publisher, Inc. New York, (hardcover), 2012 [3] Časopis ELEKTRA a IEEE [4] Mayer, D. Aplikovaný elektromagnetizmus, Nakladatelství Kopp, ČB, 2012

44


Teorie elektrotepelných zařízení a elektrotepelných technologií (KEE/XTEZT)


zkouška

Přednášející prof. Ing. Jiří Kožený, CSc. Stručná anotace předmětu odborný předmět Předmět se zabývá rozšířením a prohloubením základních teoretických znalostí z oblasti přeměn elektrické energie v užitečné teplo a z oblasti fyzikálních základů elektrotepelných technologií realizovaných při ohřevech elektricky vodivých a elektricky nevodivých materiálů. Dále je zaměřen na počítačové modelování fyzikálních jevů vznikajících při ohřevech v ohřívaných předmětech za účelem správné volby druhu ohřevu a optimalizaci technologických ohřevů. Předmět obsahuje také zásady pro posuzování vlivů elektrotepelných zařízení na napájecí síť a na životní a pracovní prostředí. Odborná literatura Základní: [1] Rudnev, V., Loveless, D., Cook, R., Black, H. - Handbook of Induction Heating, Taylor-Francis, USA, 2003 [2] Rada, J. a kol. - Elektrotetepelná technika, SNTL, 1985 [3] Langer, E., Kožený, J. - Elektrotepelná zařízení indukční, VŠSE, 1982 Doporučená: [1] Langer, E. - Teorie indukčního a dielektrického tepla, Academia, 1979 [2] Haňka, L. - Teorie elektromagnetického pole, SNTL Alfa, 1975 [3] Boley, A.B., Weiner, J.H. - Theory of Thermal Stress, John Wiley, New York, 1960

45


Teorie osvětlování a světelné technické výpočty (KEE/XTOSV) zkouška

Přednášející Prof. Ing. Jiří Habel, DrSc. Stručná anotace předmětu odborný předmět Předmět se zabývá základy teorie světelného pole, hodnocením vlastností světelného pole pomocí integrálních charakteristik, metodikou světelně technických výpočtů, stanovením integrálních charakteristik a velikosti světelných toků ve světelném poli pro bodový, přímkový a plošný světelný zdroj, kvalitativními parametry osvětlovacích soustav a podmínkami pro zrakovou činnost. Odborná literatura Základní: [1] Habel J., a kol.: Světlo a osvětlování. Praha, FFC Public, 2013, ISBN 978-80-86534-21-3. [2] Linda, J.: Elektrické světlo I. Plzeň: ZČU, 1993, ISBN 80-7082-094-2. [3] Linda, J.: Elektrické světlo II. Plzeň: ZČU, 1994, ISBN 80-7082-167-1. Doporučená: [1] Odborný časopis Světlo. Praha, FCC Public, ISSN 1212-0812. [2] Plch, J.: Světelná technika v praxi, IN-EL, Praha, 1999, ISBN 80-86230-09-0. [3] Sborníky z Kurzů osvětlovací techniky XXV - XXIX. Česká společnost pro osvětlování, Ostrava, 2006 - 2012.

.

46


Technika vysokých napětí (KEE/XTVN) zkouška

Praktické seznámení s experimentální technikou. Přednášející doc. Ing. Jiří Laurenc, CSc. Stručná anotace předmětu odborný předmět Určování elektrického pole. Namáhání izolace elektrickým napětím. Teorie elektrické pevnosti plynných, kapalných a tuhých izolantů. Teorie elektrické pevnosti vakua. Výboje ve vzduchu a v kombinované izolaci. Částečné výboje. Koróna. Přechodové jevy v elektrizační soustavě. Přechodové jevy na vedení. Rázové jevy ve vinutí elektrických strojů. Prvky vysokonapěťového izolačního systému - izolátory, průchodky, kabely. Prostředky k omezení přepětí. Koordinace izolace. Zkušebnictví v technice vysokých napětí. Zdroje vysokých napětí a metody jeho měření. Diagnostika izolačních systémů elektrických strojů a přístrojů. Vliv prostředí na venkovní izolační systémy. Integrace poznatků z techniky vysokých napětí.

Odborná literatura Základní: [1] Veverka, A.: Technika vysokých napětí, SNTL/ALFA, Praha 1978 [2] Heller, Veverka, A.: Elektrická pevnost, NESAV 1957 Doporučená: [1] Kind D.: Einführung in die Hochspannungs – Versuchtechnik für Elektrotechniker,1982, Friedr. Vieweg u. Sohn Braunschweig [2] Kind D.,Kärner H.: High - Voltage Insulation Technology, 1985, Friedr. Vieweg u. Sohn Braunschweig [3] Lorenc H., Hinze O., Kühn H.: Hochspannungstechnik, 1966 veb Verlag Technik, Berlin [4] Naidu, M.S., Kamaraju, V.: High Voltage Engineering, 2009, Tata McGraw Hill Education [5] Haddad, D.F.: Advances in High Voltage Engineering, 2004, IEE Power+Energy Series 40 [6] Wadhwa, C.L.: High Voltage Engineering, 2007, Tata McGraw Hill Education [7] Bayer M., Boeck W.,Möller K.: Hochspannungstechnik,1986,Springer-Verlag Berlin Heidlberg

.

47


Teoretické základy přeměn elektrické energie v užitečné teplo (KEE/XTZP)


zkouška

Přednášející prof. Ing. Jiří Kožený, CSc. Stručná anotace předmětu předmět teoretického základu Předmět se zabývá principy přeměn elektrické energie na užitečné teplo pro účely technologické, vytápění a ohřevy užitkové vody teoreticky a aplikačně. Přeměny se realizují na základě zcela odlišných fyzikálních zákonů platných pro Jeulovo teplo, elektromagnetickou indukci, elektrický oblouk, plasmu, svazky urychlených elektronů a laser. Podle oblasti reálného zaměření doktorského studijního programu se obsah předmětu zaměřuje na teorii a aplikaci použitelnou k řešení zadaného aktuálního problému odporového, indukčního, dielektrického a mikrovlnného ohřevu, obloukového a plazmového ohřevu a elektrických otopných systémů. Součástí předmětu jsou také počítačové simulace elektromagnetických a teplotních polí a polí tepelně dilatačních s verifikací výsledků měřením na reálných objektech, dále zdroje pro napájení elektrotepelných zařízení a hodnocení zařízení kriteriem 3E – energeticky, ekonomicky a ekologicky.

Odborná literatura Základní: [1] Lienhard - A heat transfer textbook, Phlogiston Press, 2005 [2] Rada a kol. - Elektrotepelná technika, SNTL, 1985 [3] Novák, P., Medveď, D. - Premeny elektrickej energie, Equilibra Košice, 2012 Doporučená: [1] Langer, E., Kožený, J.- Elektrotepelná zařízení indukční, VŠSE,19982 [2] Langer, E., Kožený, J. - Elektrotepelná zařízení indukční, VŠSE, 1982 [3] Mühlbauer, A. - Industrielle Elektrowaermetechnik, Vulkan-Verlag Essen,1992

48


Solid State Physics (KET/XAFPL) zkouška

Přednášející prof. Ing. Jaroslav Jerhot, DrSc. Stručná anotace předmětu předmět teoretického základu Crystalline structures of solid states, ionic, covalent and metallic.solids. Polycrystalline, amorphous solids. Wave nature of particals. Electon states in solid. Charge carriers density and mobility. Bulk and surface effects. Electric polarization phenimena and dielectrics. Magnetic fiáeld and related devices.

Odborná literatura Basic: Kittel W.: Introduction to solid state physics, Elsevier, 1999 Holmes R.A.: Physical Principles of Solid State Devices, Holt 1998 Recommended: Davies J.H.: The Physics of Low-dimensional Semiconductors. Cambridge University Press, 2010.

49


Organic electroresponsive structures (KET/XAOES) zkouška

Přednášející Prof. RNDr. Stanislav Nešpůrek, DrSc. Stručná anotace předmětu odborný předmět The course deals with the backgrounds of chemistry, physical chemistry and physics of electroactive molecular structures and organic semiconductors. With regards to the fact that participants are familiar with the fundamentals of inorganic semiconductor physics, the lecture is carried out in the form “from inorganic semiconductors to functional molecular structures”. First of all the properties of three-dimensional silicon crystals are discussed. Then, one-dimensional silicon systems are analyzed. The principles of chemical bond, conjugation effect and polarization are described in detail. Charge carrier injection and transport are explicated on the basis of polaron theory. The processes of molecular degradation and stabilization, which influence the application potential of organic materials, are also mentioned. From the point of view of specific molecular properties, which can be utilized in unconventional devices, we can note: bistable molecules, molecular switching, thermochromic and photochromic molecules, molecular wires, optically induced mass transport, etc. The possibilities of the construction of electronic elements based on the function of a single molecule are also discussed – thus, the principle of molecular electronics is analyzed. Selected physical and chemical methods suitable for the characterization of basic material parameters are also mentioned Odborná literatura Basic: Atkins P.: Physical Chemistry. Oxford Univerzity Press, Oxford, 2006. Roth S., Carroll D.L.: One-dimensional metals: conjugated polymers, organic crystals, carbon nanotubes. Wiley-VCH, Weinheim, 2004. Recommended: Kymissis I.: Organic field effect transistors: theory, fabrication and characterization. Springer, New York, 2009. Li Q.: Self-Organized Organic Semiconductors. From Materials to Device Applications. John Wiley & Sons, 2011.

50


Signals and systems (KET/XASS) zkouška

Přednášející prof. Ing. Jaroslav Jerhot, DrSc. Stručná anotace předmětu předmět teoretického základu Signals in time, signal transformations, analogous and discrete signals, Fourier transformation of typical signals. Frequency representatin of signals, power spectrum, Parcelval theorem. Spectums of harmonic, periodical and non-periodical signals. Shanon theorem. Stability and causality of systems, impuls characterics and its frequency representation. Stochastic signals.

Odborná literatura Basic: Gebrhardt A.G.: Signals and systems, Elsevier, 2004 Recommended: Haykin S.: Signal and systems, John Wiley & Sons Inc. 1999

51


Diagnostické metody a systémy (KET/XDMS) zkouška

Přednášející prof. Ing. Václav Mentlík, CSc. Stručná anotace předmětu odborný předmět Předmět se zabývá teoretickými aspekty diagnostiky elektrických zařízení, tvorbou diagnostických systémů a diagnostickými postupy pro jednotlivé skupiny elektrických silnoproudých zařízení. Pozornost je dále věnována možnostem prognózy, aplikaci expertních systémů a nových technologií v diagnostice, diagnostickým metodám pro fenomenologický i strukturální přístup k problematice a předpokladům instrumentálních analytických metod v této oblasti. Studenti si komplexně osvojí problematiku tvorby i aplikace diagnostických systémů v oblasti silnoproudých elektrických zařízení včetně progresivních strukturálních metod.

Odborná literatura Základní: Mentlík, V. et al.: Diagnostika elektrických zařízení, BEN Praha 2008,, 1.vydání, ISBN 978-80-7300-232-9, Kreidl, M. a kol.: Diagnostické systémy, ČVUT Praha 2001, Mentlík, V.: Aspekty a perspektivy diagnostiky elektrických silnoproudých zařízení. ELEKTRO 14, 11/2004, Doporučená: Hobart, H.W. a kol.: Instrumental Methods of Analysis, Wadsworth California 1988

52


Elektrotechnologie (KET/XET) zkouška

Přednášející doc. Ing. Eva Kučerová, CSc. Stručná anotace předmětu odborný předmět Předmět poskytuje ucelený přehled o materiálech používaných v jednotlivých podsytémech elektrických zařízení. Prvky a materiály jsou hodnoceny zejména zhlediska jejich vlastností i chování během jejich zpracování a provozu v zařízení. Jsou uvedeny souvislosti struktury a vlastností materiálů z pohledu fyzikálních principů a metody pro zjišťování vlastností a aplikovatelnosti jednotlivých materiálů. Odborná literatura Základní: Kučerová, E.: Elektrotechnické materiály. ZČU Plzeň 2002; Bouda V., Hampl J., Lipták J., Sedláček J.: Materiály pro elektrotechniku. ČVUT, Praha 2000 Doporučená: Šesták, J. aj.: Speciální technologie a materiály. Academia Praha 1993 Šavel, J.: Materiály, technologie a výroba v elektronice a elektrotechnice. Praha, BEN 2005

53


Fyzika pevných látek (KET/XFPL) zkouška

Přednášející prof. Ing. Jaroslav Jerhot, DrSc. Stručná anotace předmětu předmět teoretického základu Krystalická struktura pevných látek, kovalentní, intová a kovová vazba. Polykrystalické a amorfní strukturty. Vlnová podstata částiíc. Koncentrace a dynamika nábojových nosičů. Objemové a povrchové vlastnosti. Fyzika polovodičových prvků a jejich sloučenin. Vybrané vlastnosti dielektrik a magnetik.

Odborná literatura Základní: Frank H.: Fyzika polovodičů, SNTL 1990 Frank H., Šnejdar V.: Principy a vlastnosti polovodičových součástek . SNTL. 1993. Doporučená: Kraus I., Fiala J.: Elementární fyzika pevných látek, ČVUT. 2011

54


Kontaktní propojovací struktury (KET/XKPS) zkouška

Přednášející doc. Ing. František Steiner, Ph.D. Stručná anotace předmětu odborný předmět Uplatnění kontaktních a propojovacích struktur při výrobě elektronických zařízení. Technologie připojování čipů (pouzdření první úrovně) – termokomprese, ultrazvuk, technologie „flip chip“, TAB, COB, MCM, WLCSP, hybridní technologie a další. Pouzdření druhé úrovně. Druhy spojů – mechanické, metalurgické a lepené. Pájené spoje – tvorba pájeného spoje, fyzikálně-chemické pochody, povrchové napětí, smáčitelnost, roztékavost, vzlínavost, intermetalické vrstvy, difúze. Druhy pájek, tavidla, testování pájitelnosti, vlastnosti pájených spojů. Metody strojního pájení – vlnou, přetavením, v parách, laserem, impulsní (odporové) a další. Ekologické aspekty - bezolovnaté technologie pájení, bezolovnaté slitiny.

Odborná literatura Základní: [1] Mach, P., Skočil, V., Urbánek, J.: Montáž v elektronice : pouzdření aktivních součástek, plošné spoje, Praha : ČVUT, 2001 [2] Ruža, W.: Pájení, SNTL 1988 Doporučená: [3] Lau, J. H.: Microvias: for low cost, high density interconnects, McGraw-Hill 2001 [4] Liu, J.: Conductive adhesives for electronics packaging, Electrochemical Publications 1999 [5] Hwang, J. S.: Environment-friendly electronics: Lead-free technology, Electrochemi-cal Publications 1999 [6] Klein Wassink, R. J.: Soldering in Electronics: A Comprehensive Treatise on Soldering Technology for Surface Mounting and Through-hole Techniques, Electrochemical Publications 1994 [7] Coombs, C. F.: Printed circuits handbook, McGraw-Hill 2001

55


Materiály a technologie (KET/XMAT) zkouška

Přednášející doc. Ing. Eva Kučerová, CSc. Stručná anotace předmětu odborný předmět Předmět poskytuje přehled materiálů používaných zejména v elektrických zařízeních se zaměřením na jejich vlastnosti a funkci. Materiály pro základní stavební části zařízení jsou doplněny o zástupce speciálních materiálů, které jsou v současné době nepostradatelné pro řízení a provozování funkčního celku. V návaznosti jsou uvedeny diagnostické metody ověřování požadovaných vlastností a aplikační možnosti jednotlivých materiálů.

Odborná literatura Základní: Bouda V., Hampl J., Lipták J., Sedláček J.: Materiály pro elektrotechniku. ČVUT, Praha 2000 Rous, B.: Materiály pro elektroniku a mikroelektroniku. SNTL Praha 1991 Doporučená: Šesták, J. aj.: Speciální technologie a materiály. Academia Praha 1993 Škeřík, J.: Plasty v elektrotechnice a elektronice. SNTL Praha 1991

56


Měření neelektrických veličin (KET/XMNV) zkouška

Přednášející Ing. Oldřich Tureček, Ph.D. Stručná anotace předmětu předmět teoretického základu Předmět se věnuje problematice měření neelektrických veličin, především z oblasti měření hluku a vibrací. Pozornost je zaměřena na moderní metody měření akustického tlaku, akustické intenzity, akustického výkonu a ostatních veličin, které popisují kmitání mechanických a akustických soustav, včetně odpovídajícího zpracování harmonických i neharmonických signálů.

Odborná literatura Základní: Kuttruff, H.: Acoustics: An Introduction, 2006, Spon Press Mechel, F.P.: Formulas of Acoustics, 2008, Springer Doporučená: Beran Vl., Girg J., Tůmová O.: Měření neelektrických veličin, 1994, ZČU v Plzni

57


Modelování a optimalizace technologických procesů (KET/XMOP) zkouška

Přednášející doc. Ing. Jiří Tupa, Ph.D. Stručná anotace předmětu odborný předmět Základní přístupy modelování technologických procesů, matematické a objektové modelování. Přehled metod založených na teorii grafů a jejich aplikace, bilanční modely, objektové modelování procesů, používané metodiky a modelovací jazyky. Matematické metody optimalizace procesů, optimalizační algoritmy, metody průmyslového inženýrství. Počítačová podpora a možnosti simulace.

Odborná literatura Základní: JESTON, J.; NELIS, J.: Business Process Management. 2nd ed. Oxford : Elsevier Ltd., 2008. ISBN 978-0-75-068656-3 ŘEPA, V.: Podnikové procesy : Procesní řízení a modelování . 2. vydání, Praha : Grada Publishing 2007. ISBN 978-80-247-2252-8 WESKE, M.: Business Process Management : Concepts, Languages, Architectures. Berlin : Springer 2007. ISBN 978-3-540-73521-2 Doporučená: BASL, J.; BLAŽÍČEK, R.: Podnikové informační systémy : Podnik v informační společnosti – 2., výrazně přepracované a rozšířené vydání. Praha : Grada Publishing 2003. ISBN 978-80-247-2279-5.

58


Měřicí systémy, sběr a zpracování dat (KET/XMSD) zkouška

Přednášející Ing. Jiří Švarný, Ph.D. Stručná anotace předmětu předmět teoretického základu Měřicí řetězec, elementy, struktury, interakce s měřeným obvodem a okolím, EMC. Vlastnosti, chyby, nejistoty - jejich výpočet, superpozice a šíření v měřicím řetězci. Měřicí systémy - základní struktury, jejich realizace, PC instrumentace, vlastnosti a užití. Řízení měřicích systémů, seriové a paralelní přístrojové sběrnice. Struktury a vlastnosti řízení měřicích systémů. Softwarové prostředky, nástroje, programování sběru dat, jejich vyhodnocení a prezentace. Signály, soustavy a procesy - jejich parametry, charakteristiky - experimentální identifikace. Analogové a číslicové zpracování signálů a časových řad. Obvyklé a speciální statistiky, analýzy a transformace užívané v měřicí technice.

Odborná literatura Základní: Tumanski, S.: Principles of Electrical Measurements, Taylor & Francis, 2006. Rabinovich, S. G. : Measurement Errors : Theory and Practice, American Institute of Physics, 1993 Doporučená: Dieck, R.H.: Measurement Uncertainty, ISA 2006 Kularanta, N.: Digital and Analogue Instrumentation, IET, 2003

59


Měření ve výkonových systémech (KET/XMVS) zkouška

Přednášející Ing. Aleš Voborník, Ph.D. Stručná anotace předmětu odborný předmět Specifické problémy měření ve výkonové elektronice, pohonech a v elektrické trakci. Měření EMI, EMC, signálů s velkou strmostí ( di/dt, du/dt, apod.), vlastnosti speciálních převodníků proudu a napětí. Experimentální identifikace parametrů signálů a charakteristik systémů. Výpočet chyb a nejistot měření. Měřicí převodníky a systémy pro výkonová měření. Řízení měřicích systémů, softwarové prostředky a nástroje pro sběr dat, jejich analýzu a vyhodnocení.

Odborná literatura Základní: Rabinovich S.G.: Measurement Errors: Theory and Practice, Springer Science and Media, 2005 Doporučená: Dieck R.H.: Measurement Uncertaint, ISA 2006.

60


Návrh a vyhodnocování experimentů (KET/XNVE) zkouška Způsob zakončení semestrální práce Další požadavky na studenta Doktorand prokáže schopnost praktického použití statistického SW k vyhodnocování naměřených dat. Přednášející doc. Ing. Olga Tůmová, CSc. Stručná anotace předmětu předmět teoretického základu Metrologický systém v ČR. Jednotnost a správnost měřidel a měření, základní měřicí jednotky, ostatní jednotky a jejich správné označování. Chyby a nejistoty měření, jejich příčiny, analýza. Šíření a výpočet nejistot. Teorie a plánování experimentů, statistická analýza jednorozměrných dat (odhady parametrů vybraných rozdělení, odhady parametrů polohy a rozptýlení, robustní odhady parametrů polohy a rozptýlení, analýza malých výběrů, testování statistických hypotéz) a vícerozměrných dat (charakteristiky vícerozměrných náhodných veličin, ověření normality), metody analýzy rozptylu, testování odlehlých hodnot.

Odborná literatura Základní: Tůmová, O.: Metrologie a hodnocení procesů, 2009 Praha BEN - technická literatura Doporučená: Zákon o metrologii č. 505/1990 Sb. a jeho novelizace Vyhláška MPO č. 262/2000 Sb. ve znění vyhlášky č. 344/2002 Sb., kterou se zajišťuje jednotnost a správnost měřidel a měření Vyhláška MPO č. 345/2002 Sb. v platném znění, kterou se stanoví měřidla k povinnému ověřování a měřidla podléhající schválení typu Vyhláška MPO č. 264/2000 Sb. v platném znění, o základních měřicích jednotkách a ostatních jednotkách a jejich označování.

61


Organická elektronika (KET/XOEL) zkouška

Přednášející doc. Ing. Aleš Hamáček, Ph.D. Stručná anotace předmětu odborný předmět Předmět se věnuje problematice moderních organických materiálů pro elektroniku. Hlavní pozornost je zaměřena na molekulární organické struktury, dopování organických materiálů, přenos náboje v molekulárních strukturách, základní elektrické a optické vlastnosti. Aplikace jsou zaměřeny na organické vodiče pro mikroelektronické aplikace, molekulární polovodičové součástky, optoelektronické součástky, solární články a organické senzory.

Odborná literatura Základní: [1] Brütting, W.: Physics of Organic Semiconductors, WILEY-VCH Verlag 2005, ISBN 3-527-40550-X. [2] Petty, Michael C.: Molecular Electronics, John Wiley & Sons Ltd 2007, ISBN 978-0-470-01307-6. Doporučená: [3] Dekker, A. J.: Fyzika pevných látek, Academia Praha 1966 [4] Frank, H., Šnejdar, V.: Principy a vlastnosti polovodičových součástek, SNTL Praha 1976 [5] Farchioni, R., Grosso, G.: Organic Electronic Materials. Springer, 2000, ISBN 3-540-66721-0.

62


Organické elektroaktivní struktury (KET/XOES) zkouška

Přednášející Prof. RNDr. Stanislav Nešpůrek, DrSc. Stručná anotace předmětu odborný předmět Předmět zahrnuje základy chemie, fyzikální chemie a fyziky elektroaktivních molekulárních struktur a organických polovodičů. Vzhledem k tomu, že se předpokládá, že účastníci kurzu jsou obeznámeni se základy teorie anorganických polovodičů, výklad je proveden formou „od anorganického polovodiče k funkčním molekulárním strukturám“. Shrnuty jsou vlastnosti tří-dimensionálních křemíkových krystalů a výklad dále pokračuje rozborem vlastností jedno-dimensionálních struktur. Detailně jsou rozebrány principy chemické vazby, konjugačního efektu a polarizace. Injekce a transport nosičů náboje jsou rozebrány na základě polaronové teorie. Popsány jsou také procesy degradace a stabilizace molekul, které silně ovlivňují aplikační možnosti. Z hlediska specifických vlastností molekul, které mohou být využity v nekonvenčních součástkách, je diskutována problematika bistabilních molekul, molekulárních spínačů, termochromních a fotochromních molekul, molekulárních drátů, opticky řízeného přenosu hmoty aj. . Vzhledem k tomu, že řada elektronových procesů v molekulárních soustavách je ovlivněna vlastnostmi a architekturou jednotlivých molekul, jsou také rozebrány možnosti konstrukce elektronických součástek založených na funkci jedné molekuly - diskutovány jsou tedy i principy molekulární elektroniky. Do kurzu je také zařazen výklad základů vybraných chemických a fyzikálních metod pro charakterizaci materiálových parametrů.

Odborná literatura Základní: Volkenštejn M.V.: Struktura a fyzikální vlastnosti molekul. ČSAV, Praha, 1962. Kittel Ch.: Úvod do fyziky pevných látek. Academia, Praha, 1985. Atkins P.: Physical Chemistry. Oxford Univerzity Press, Oxford, 2006. Doporučená: Roth S., Carroll D.L.: One-dimensional metals: conjugated polymers, organic crystals, carbon nanotubes. Wiley-VCH, Weinheim, 2004. Kymissis I.: Organic field effect transistors: theory, fabrication and characterization. Springer, New York, 2009. Li Q.: Self-Organized Organic Semiconductors. From Materials to Device Applications. John Wiley & Sons, 2011.

63


Optoelektronika (KET/XOPT) zkouška

Přednášející prof. Ing. Jaroslav Jerhot, DrSc. Stručná anotace předmětu odborný předmět Posouzení elektronů a fotonů jako částic vhodných pro přenos a zpracování informace. Elektrooptické převodníky, fotoluminiscence, elektroluminiscence, injekční luminiscence, luminiscenční diody, laserové diody. Optoelektronické převodníky, fotorezistory, fotodiody, PIN diody, fototranzistory a fototyristory. Media pro šíření optických signálů, optická vlákna, jejich typy, technologie a materiály, spojování vláken, vazební součástky. Integrovaná optika, vlnovody, modulátory, zdroje a detektory záření. Zásady pro optické sdělování, optické modulační systémy, sdělování po vedení. Vláknové senzory, intenzitní, fázové a polarizační. Optické soustavy ve výpočetní technice, optické paměti a optické procesory.

Odborná literatura Základní: Novotný K., Čtyroký J.: Optoelektronika, SNTL, 1992 Novotný K.: Optická komunikační technika, ČVUT, 1997 Jerhot J., Jiraček V.: Optoelektronika a optické zpracování informace, VŠSE 1989 Doporučená: Katys G. P.: Optoelektronické zpracování informace, SNTL 1988 Parker A. M.: Physics of optoelectronics, Taylor & Francis, 2005

64


Prvky elektrických systémů a prostředí (KET/XPESP) zkouška

Přednášející doc. Ing. Eva Kučerová, CSc. Stručná anotace předmětu odborný předmět Předmět je věnován vztahu jednotlivých prvků elektrických systémů k prostředí, ve kterém plní svoji funkci. Je zde uvažována degradace materiálů vlivem parametrů klimatického, technologického a provozního prostředí, ale i zpětné negativní působení jednotlivých prvků na prostředí a lidský organismus. V předmětu je řešena i možnost recyklace a případné likvidace odpadů elektrotechnické výroby.

Odborná literatura Základní: Kudláček, I.: Ekologie průmyslu, Praha, ČVUT 2002 Kudláček, I.: Ekologie pro elektrotechniky, Praha ČVUT 2009 Bartáková, B., Vařák, J.: Elektrická zařízení v chemických a jiných prostředích. SNTL Praha 1975 Doporučená: Doležel, B.: Odolnost plastů a pryží. SNTL Praha 1981 Rous, B.: Materiály pro elektroniku a mikroelektroniku. SNTL Praha 1991

65


Řízení procesů (KET/XRP) zkouška

Přednášející doc. Ing. Vlastimil Skočil, CSc. Stručná anotace předmětu předmět teoretického základu Procesní chápání dějů, modely ideálních a reálných procesů a systémů, reprezentace atributů reality. Struktura a parametry systémů, reprezentujících řízení činností a funkčních celků. Specifikace cílů řízení, strukturální hlediska systémů, jejich orientace. Principy hierarchického a decentralizovaného řízení. Proces, jeho vlastnosti, prostředí, identifikace, popis, analýza a syntéza procesu. Procesní řízení, hodnocení a zobrazování procesů. Řešení reálných procesů návrhu, výroby, provozu a organizace.

Odborná literatura Základní: Řepa,V. Procesně řízená organizace. 2012. Grada publishing Řepa, V. Podnikové procesy. 2006. Grada publishing. Fiala, A. a kol. Management procesů. 2012. Verlad Dashofer Noskievič. P. Modelování a identifikace systémů. 1999. Montanex. Doporučená: Tomek, Vávrová. Řízení výroby, 1999. Grada publishing. Grasseová. M. Analýza podniku v rukou manažera. 2012. BizBooks. Mach, P. Analýza a syntéza technologických procesů. 1990. ČVUT. Carda: Workflow, Grada publishing.2003 Basl, J., Majer, M., Šmíra, V. Teorie omezení v podnikové praxi. 2003. Grada publishing. Garscha, J. Rozvoj organizace pomocí managementu procesů. 2003. ČSJ.

66


Spolehlivost elektrických zařízení (KET/XSPEZ) zkouška

Přednášející prof. Ing. Václav Mentlík, CSc. Stručná anotace předmětu předmět teoretického základu Předmět je věnován počtu pravděpodobnosti, náhodné proměnné, odhadům parametrů, testování hypotéz, vícerozměrné náhodné veličině, korelační a regresní analýze. Pozornost je dále věnována spolehlivostním aspektům elektrických zařízení, systému řízení spolehlivosti, spolehlivostním ukazatelům, strategii a hodnocení spolehlivostních zkoušek, spolehlivostním aspektům dimenze a konstrukce elektrických zařízení. Jedná se o komplexní seznámí s problematikou počtu pravděpodobnosti a spolehlivosti elektrických zařízení včetně strategie a hodnocení spolehlivostních zkoušek a spolehlivostních aspektů dimenze a konstrukce elektrických zařízení.

Odborná literatura Základní: Mentlík,V. et al.: Spolehlivostní aspekty elektrotechnologie, BEN Praha, 1. vydání, ISBN 978-80-7300-412-5 Likeš,J., Machek, J.: Matematická statistika, SNTL Praha 1983 Likeš,J. , Machek, J.: Počet pravděpodobnosti, SNTL Praha 1981 Doporučená: Leitl, R.: Spolehlivost elektrotechnických systémů, SNTL Praha 1990

67


Statistické řízení kvality (KET/XSRK) zkouška Způsob zakončení semestrální práce Další požadavky na studenta Doktorand prokáže schopnost aplikace vybraných statistických nástrojů na zvolené téma Přednášející doc. Ing. Olga Tůmová, CSc. Stručná anotace předmětu odborný předmět Předmět je zaměřen na vybrané vyšší nástroje řízení kvality: vyhodnocování jednorozměrných dat (postupy klasické, robustní, předpoklady o datech, exploratorní analýza, transformace dat), FMEA, DOE apod. Korelace, trendy a závislosti v datech. Statistické metody pro QC (variabilita procesu, zlepšování kvality, ukazatele způsobilosti a výkonnosti, metoda 6 sigma a další, různé typy regulačních diagramů (Shewhartovy, CUSUM, Hotellingův atd.), druhy vzorkování, volba systému statistických přejímek a druhy statistických přejímek, analýza systémů měření, metody QS-9000. Základní přehled o SW, používaných v oblasti řízení kvality výroby.

Odborná literatura Základní: Tůmová, O., Pirich, D.: Nástroje řízení jakosti a základy technické diagnostiky, 2003 Vydavatelství ZČU Tůmová, O.: Metrologie a hodnocení procesů, 2009 Praha BEN - technická literatura Doporučená: Kupka K.: Statistické řízení jakosti, 1997 Pardubice Trilobyte normy ČSN, EN, ISO z oblasti dané problematiky

68


Signály a soustavy (KET/XSS) zkouška

Přednášející prof. Ing. Jaroslav Jerhot, DrSc. Stručná anotace předmětu předmět teoretického základu Časová reprezentace signálů, signálové transformace, energie a výkon, signály ve spojitém a diskrétním čase, Fourierovi rozvoje základních typů signálu. Spektrální reprezentace signálů. Výkonové spektrum, Parcelvalova věta, šířka pásma ve spojitých periodických, spojitých neperiodických, diskrétních periodických a diskrétních neperiodických signálech, vztah jednotlivých typů transformací, Shanonova věta. Časová reprezentace soustav. Spojité a diskrétní soustavy, jejich stabilita a kauzalita a stavový popis. Spektrální reprezentace soustav spojitých a diskrétních, kauzalita soustav, konvoluční teorém, frekvenční transformace, ideální filtry. Náhodné signály a náhodné veličiny, vzorkování náhodného signálu, průchod náhodného signálu deterministickou soustavou.

Odborná literatura Základní: Průcha V.: Signály a soustavy, SNTL, 1986 Hrdina Z. a Vejražka F.: Signály a soustavy, ČVUT, 1998 Nevřiva P.: Signály a soustavy, BEN. 2002. Doporučená: Hrdina Z., Vejražka F.: Signály a soustavy, ČVUT. 2007 Prchal J.: Signály a soustavy, SNTL. 1983.

69


Teorie a aplikace materiálů (KET/XTAM) zkouška

Přednášející prof. Ing. Václav Mentlík, CSc. Stručná anotace předmětu předmět teoretického základu Předmět je věnován studiu fyzikálních principů v oblasti materiálového inženýrství. Jedná se o polarizační jevy, bezeztrátové i ztrátové polarizace, jejich výklad, model dvojité potenciálové jámy, mezivrstvové migrační polarizace, jejich teplotní a frekvenční závislosti. Pozornost je dále věnována vnitřnímu elektrickému poli v dielektrikách, principům vodivosti plynných, kapalných i pevných izolantů, komplexní permitivitě a chování dielektrika ve střídavém elektrickém poli, včetně problematiky dielektrických ztrát. V oblasti vodivých materiálů jsou sledovány aspekty principů vodivosti. Dále je podán přehled materiálů pro konkrétní aplikace v systémech elektrických zařízení včetně jejich charakteristik. Studenti získají komplexní znalosti o fyzikálních principech vlastností materiálů používaných v elektrických zařízeních a seznámí se s jejich konkrétní použitelností v praxi.

Odborná literatura Základní: Mentlík,V.: Dielektrické prvky a systémy, BEN Praha 1.vydání, ISBN 80-7300-189-6 Hippel, A: Dielectric Materials and Applications, Artech House Boston, London 1995 Doporučená: Poljak, F.: Dielektriká – izolanty, Alfa Bratislava 1983

70


Technologie elektroniky (KET/XTECH) zkouška

Přednášející doc. Ing. Vlastimil Skočil, CSc. Stručná anotace předmětu odborný předmět Perspektivní součástky, materiály a technologie v elektronice a jejich trendy. Substráty, generování a přenos obrazců, plošné spoje, povrchová montáž, mikrovia technologie. Elektronické součástky klasické a moderní, jejich pouzdra, vývody, osazování, technické a provozní podmínky. Pájení a lepení v elektronice. Hybridní integrované obvody. Povrchová ochrana, zkoušení, testování a kontrola, spolehlivost a metody zvyšování spolehlivosti. Výrobní a provozní prostředí, čistá prostředí, ESD. Diagnostika, analýza poruch, technologické projektování.

Odborná literatura Základní: MACH, P., SKOČIL, V. a URBÁNEK, J. Montáž v elektronice. 2001, ČVUT Praha Doporučená: ROSS,W.M. A Comprehensive Guide to the Design and Manufacture of Printed Board Assemblies. Vol. 1, 2. 1999. Electrochemical Publications. HERRMANN,G. Handbuch der Leiterplattentechnik. Teil 1 – 4.1993. Leuze Verlag MADOU, M. J. Fundamentals of microfabrication. 2001. CRC Press

71


Microprocessor Control of Electric Drives and Power Electronics Converters (KEV/XAMRP)


zkouška

Přednášející prof. Ing. Zdeněk Peroutka, Ph.D. Stručná anotace předmětu odborný předmět This PhD course deals with the modern digital (microprocessor-based) control units – their HW as well as SW. The main attention is paid to the control strategies of electric drives and power electronics converters and their implementation in the microprocessor-based controller. This course also covers the communications and diagnostics of the drive/vehicle system and rapid prototyping and testing of the new applications. Odborná literatura Základní: [1] Vas, P.: Sensorless Vector and Direct Torque Control. Oxford University Press, New York, USA, 1998. [2] Peroutka, Z.: Selected parts of lectures: „Microprocessor Control of Electric Drives“. [3] Toliyat, H. A., Campbell, S.: DSP-Based Electromechanical Motion Control. CRC Press, 2003, ISBN: 0849319188. [4] Seung-Ki Sul: Control of Electric Machine Drive Systems. IEEE Press. John Wiley & Sons. ISBN 978-0470590799. [5] Peter Vas: Artificial-Intelligence-based Electrical Machines and Drives Application of Fuzzy, Neural, Fuzzy-neural, and Genetic-algorithm-based Techniques. Oxford University Press, 1999. ISBN 978-0-19-859397-X. Doporučená: [6] Dokumentace firmy Texas Instruments k digitálním signálovým procesorům řady C2000 a Hercules (ARM). www.ti.com [7] Dokumentace firmy Freescale k digitálním signálovým procesorům řady 56F83xx a PowerPC. www.freescale.com [8] Dokumentace firmy Altera k FPGA. www.altera.com

72


Advanced control methods for electrical engineering applications (KEV/XAPMA)


zkouška

Přednášející doc. Ing. Václav Šmídl, Ph.D. et Ph.D. Stručná anotace předmětu předmět teoretického základu The aim of this subject is to introduce selected advanced control techniques such as adaptive linear quadratic control, predictive control, and approximate dynamic programming (including neuro-control and reinforcement learning) as tools for design of optimal control strategy. Some of these techniques are well established in other fields but their application in electrical engineering is just at the beginning. The methods will be explained on simple tutorial problems and further developed according to the focus of each student.

Odborná literatura Basic: Camacho, Eduardo F., et al. Model predictive control. Vol. 2. London: Springer, 2004. Recommended: Bertsekas, Dimitri P., et al. Dynamic programming and optimal control. Vol. 1. No. 2. Belmont: Athena Scientific, 1995.

73


Control of Electromechanical Systems (KEV/XARES) zkouška

Přednášející prof. Ing. Zdeněk Peroutka, Ph.D. Stručná anotace předmětu předmět teoretického základu This PhD course deals with selected problems from the control theory of electromechanical systems with the main emphasis given on the control of electric drives and power electronics converters and power systems. This course also covers the identification/estimation of the parameters of electromechanical systems (“sensorless control” – model-based strategies, the application of different types of estimators (filters), artificial intelligence, the utilization of anisotropies, etc.).

Odborná literatura Základní: [1] Vas, P.: Sensorless Vector and Direct Torque Control. Oxford University Press, New York, USA, 1998. [2] Kazmierkowski, M.P., Krishnan, R., Blaabjerg, F.: Control in Power Electronics: Selected Problems. Elsevier Science, USA, 2002. ISBN 0-12-402772-5. [3] Toliyat, H. A., Campbell, S.: DSP-Based Electromechanical Motion Control. CRC Press, 2003, ISBN: 0849319188. [4] Seung-Ki Sul: Control of Electric Machine Drive Systems. IEEE Press. John Wiley & Sons. ISBN 978-0470590799. [5] Peter Vas: Artificial-Intelligence-based Electrical Machines and Drives Application of Fuzzy, Neural, Fuzzy-neural, and Genetic-algorithm-based Techniques. Oxford University Press, 1999. ISBN 978-0-19-859397-X. Doporučená: [6] David Clarke: Advances in Model-Based Predictive Control. Oxford University Press, 1994. ISBN 978-0-19-856292-4. [7] Vadim Utkin et al: Sliding Mode Control in Electro-Mechanical Systems, Second Edition. CRC Press, ISBN 978-1420065602. [8] Rodriguez, J. and Cortes, P. (2012) Model Predictive Control, in Predictive Control of Power Converters and Electrical Drives, John Wiley & Sons, Ltd, Chichester, UK. doi: 10.1002/9781119941446.ch3

74


Statistical methods for estimation of uncertain systems (KEV/XASMS)


zkouška

Přednášející doc. Ing. Václav Šmídl, Ph.D. et Ph.D. Stručná anotace předmětu předmět teoretického základu The aim of this subject is to teach theory and application of statistical tools that can be used to estimate systems with unknown parameters, unknown state of structure. The basic model to study is linear regression, which is the basis of the least squares method, however it can be used to model more advanced tasks such as structure estimation. Further topics of the subject are: (i) elicitation of unknown model from the measured data, (ii) Monte Carlo methods, and (iii) methods of recursive state estimation, for example application of Bayesian filtering in electrical engineering and communications.

Odborná literatura Basic: Ljung, Lennart. "Theory and practice of recursive identification." (1983). Recommended: Doucet, Arnaud, Nando De Freitas, and Neil Gordon. An introduction to sequential Monte Carlo methods. Springer New York, 2001.

75


Special power semiconductor devices (KEV/XASPS) zkouška

Přednášející doc. Ing. Pavel Drábek, Ph.D. Stručná anotace předmětu odborný předmět The subject deals with special semiconductor devices in power converters. For example modern devices based on Silicon Carbide can be mentioned (Schottky diodes, JFET, VJFET, MOSFET etc.) and their application in the power electronics – converters for high voltage application (e.g. multi level converters – NPC, M2LC) and current-source converters (current source active rectifiers, matrix converters etc.). Odborná literatura Basic: S.M. Sze, Physics of Semiconductor Devices., 1981:Wiley B. J. Baliga, Power Semiconductor Devices, 1995:PWS Cree, Inc., http://www.cree.com Recommended: Elasser, A. and Chow, T.P., “Silicon Carbide Benefits and Advantages for Power Electronics Circuits and Systems,” Proceedings of the IEEE 90(6), 969, 2002. Choyke, W.J., Matsunami, H., and Pensl, G., Silicon Carbide—A Review of Fundamental Questions and Applications to Current Device Technology, Wiley-VCH, Berlin, 1997. Choyke, W.J., Matsunami, H., and Pensl, G., Silicon Carbide: Recent Major Advances, Springer, Berlin, 2003.

76


Theory of Electrical Machines (KEV/XATES) zkouška

Přednášející doc. Ing. Bohumil Skala, Ph.D. Stručná anotace předmětu předmět teoretického základu The students are competed to master theoretical field in sphere of electrical machines. The checking of the differences between model and real product. The concrete contens of this suject may be adjusted with respect to student’s study curriculum. Courses of study“ 1. Generalised approach to fields and forces, electromagnetic torque, induced voltage 2. Transformers influence of the unsymmetrical conditions. Sudden short circuit . 3. Mathematical models of asynchronous machines, transient and failure conditions. 4. Synchronous machines in phasor and d-q component form, transient and subtransient conditions.

Odborná literatura Basic: Lipo, T., A.: Introduction to AC Machine Design, Wisc. Power Electronics Research Center, University of Wisconsin, 1996 Say, M., G.: Alternating Current Machines, Longman Scientific & Technical N.Y., 1993 Recomended: Wildi, T.: Electrical Machines, Drives and Power Systems, Prentince-Hall Int., Inc. 1997 Hendershot, J., R., Miller T., J., E.: Design of Brushless Permanent-Magnet Motors, Clarindon Press, Oxford 1994. Juha Pyrhonen, Tapani Jokinen, Valeria Hrabovcova: Design of Rotating Electrical Machines, John Wiley and Sons, 2009.

77


Theory of Space Phasors in Electrical Machines (KEV/XATPF) zkouška

Přednášející Ing. Jiří Bendl, DrSc. Dr.h.c. Stručná anotace předmětu odborný předmět The method of space phasors as the analogy of the symbolic complex method used for the alternate currents. Space phasors, their geometrical and physical meaning. The use of the Fourier series expansion for the description of the electromagnetic processes in the air gap. The current layer of one conductor and its series expansion. The superposition of waves of one phase. Resultant waves of all phases of the machine. The space phasor of the magnetic flux in the armature yoke and its symbolical presentation. The inductance of one conductor as a base of the deduction of mutual inductances and the main inductance under influence of all machine phases. The introduction of the complex winding factor and its periodicity for superior harmonics. Space phasors transformation from arbitrary coordinate frame to another. The optimal option of the coordinate frame for different electrical machines, different control methods. Working wave of the magnetic field in the air gap and the ominous influence of the superior harmonic waves. The method of the space phasors as the general method for the universal solution of the steady and transient states in electrical machines including superior harmonic components of the magnetic field. Power supply of machines from the semiconductor converters, work into converter load. The torque of the machine. Equations of the different types of machines expressed with the help of space phasors as the common means for the solution of their qualities under steady, kvazisteady and transient conditions. Mathematical models of asynchronous and synchronous machines. The solution of the unsymmetrical electrical machines and unsymmetrical states of symmetrical electrical machines. Unstability of electrical machines.

Odborná literatura Basic: Štěpina J.: Fundamental Equations of the Space Vector Analysis of Electrical Machines. Acta technica CSAV (1968), No.6, pp.184-198. Štěpina J. : Non-Transformational Matrix Analysis of Electrical Machines. Electric Machines and Electromech. No. 4 (1979) pp. 255-268. Recommended: Štěpina J.: Space Phasor Theory? - What is that for? ETEP Vol. 5, No. 6.409-411. Bendl J.: Who is the Autor of the Space-Phase Theory? European Transactions on electrical Power. Vol. 7, (1997) p. 287.

78


Elektromagnetická kompatibilita pro oblast nf. rušení (KEV/XEKNF)


zkouška

Přednášející prof. Ing. Václav Kůs, CSc. Stručná anotace předmětu odborný předmět Výkony – činný, jalový deformační. Účiník, faktor výkonu. Klasifikace rušivých jevů. Usměrňovače, pulzní usměrňovače, měniče kmitočtu: harmonické proudy těchto měničů. Amplitudový a zobecněný amplitudový zákon. Impedance sítě, harmonická napětí. Prostředky pro kompenzaci účiníku a filtraci filtry, nechráněná a chráněná kompenzace. Dynamická kompenzace účiníku. Potlačování rušivých vlivů. Měření harmonických napětí a proudů. Simulace EMC problematiky. EMC a normy. Aktivní filtry sériové a paralelní. Vliv polovodičových měničů na napájená zařízení. Vyšetřování soustavy měnič – kabel – motor.

Odborná literatura Základní: 1. Kůs,V. : Vliv polovodičových měničů kmitočtu na napájecí soustavu. (Nakladatelství BEN, ISBN 80-7300-062-8, vydání 6/02). 2. Kůs,V,: Nízkofrekvenční rušení. (ZČU Plzeň, FEL, 5/2003) Doporučená: 3. Arrilaga, J.: Power system harmonics (Willey-Interscience Publikation, 1985), 4. Latarulo,F.: Electromagnetic compatibility in Power Systems. (Elsevier Ltd, 2007, UK).

79


Elektrická trakce (KEV/XETR) zkouška

Přednášející Ing. Jaroslav Škubal, Ph.D. Stručná anotace předmětu odborný předmět Trakční mechanika a kinematika. Ztráty a výkonové parametry. Trakční charakteristiky. Napájecí systémy a způsob napájení. Druhy a příčiny rušení a jeho omezování. Trakční pohon a trakční motory. Způsoby řízení momentu a otáček (tah, brzda) u vozidel stejnosměrného a střídavého systému. Vozidla s asynchronními trakčními motory. Vícesystémová vozidla. Pomocná zařízení vozidel. Zkoušení vozidel. Informace pro řízení vozidla. Mechanická brzda. Problém adheze. Automatické řízení vozidel a využívání procesorové techniky. Konkrétní provedení vozidel.

Odborná literatura Základní: Danzer, J.: Elektrická trakce I. Skripta ZČU v Plzni, 2000. Danzer, J.: Elektrická trakce II. Skripta ZČU Plzni, 2001.

80


Mikroprocesorové řízení elektrických pohonů a polovodičových měničů (KEV/XMRP)


zkouška

Přednášející prof. Ing. Zdeněk Peroutka, Ph.D. Stručná anotace předmětu odborný předmět Předmět se věnuje problematice moderních číslicových (mikroprocesorových) regulátorů – HW i SW. Hlavní pozornost je zaměřena na algoritmy řízení a regulace elektrických pohonů a výkonových polovodičových měničů a jejich implementaci mikroprocesorovým regulátorem. Dále je řešena problematika komunikací a diagnostiky systému pohonu/vozidla a rychlého prototypování a testování nových aplikací. Odborná literatura Základní: [1] Zeman, K., Peroutka, Z., Janda, M.: Automatická regulace pohonů s asynchronními motory. Západočeská univerzita v Plzni, Plzeň, 2004. [2] Vas, P.: Sensorless Vector and Direct Torque Control. Oxford University Press, New York, USA, 1998. [3] Peroutka, Z.: Výběr z přednášek předmětu „Mikroprocesorové řízení pohonů“. [4] Toliyat, H. A., Campbell, S.: DSP-Based Electromechanical Motion Control. CRC Press, 2003, ISBN: 0849319188. [5] Javůrek, J.: Regulace moderních elektrických pohonů. Grada Publishing, Praha, 2004. [6] Brandštetter, P.: Střídavé regulační pohony: Moderní způsoby řízení. VŠB-TU Ostrava, Ostrava, 1999. [7] Seung-Ki Sul: Control of Electric Machine Drive Systems. IEEE Press. John Wiley & Sons. ISBN 978-0470590799. [8] Peter Vas: Artificial-Intelligence-based Electrical Machines and Drives Application of Fuzzy, Neural, Fuzzy-neural, and Genetic-algorithm-based Techniques. Oxford University Press, 1999. ISBN 978-0-19-859397-X. Doporučená: [9] Dokumentace firmy Texas Instruments k digitálním signálovým procesorům řady C2000 a Hercules (ARM). www.ti.com [10] Dokumentace firmy Freescale k digitálním signálovým procesorům řady 56F83xx a PowerPC. www.freescale.com [11] Dokumentace firmy Altera k FPGA. www.altera.com

81


Pokročilé metody řízení elektrotechnických aplikací (KEV/XPMA) zkouška

Přednášející doc. Ing. Václav Šmídl, Ph.D. et Ph.D. Stručná anotace předmětu předmět teoretického základu Cílem předmětu je představit základní pokročilé řídící metody: adaptivní lineární kvadratické řízení, prediktivní řízení, aproximativní dynamické programování (včetně řízení neuronovou sítí a posilovaným učením) a jako nástroje pro návrh strategie řízení. Některé z těchto metod jsou již delší dobu známé z jiných oblastí, avšak jejich využití v elektrotechnice je teprve v počátcích. Techniky budou předvedeny na triviálních příkladech a dále rozvíjeny podle tématického zaměření jednotlivých studentů.

Odborná literatura Základní: Camacho, Eduardo F., et al. Model predictive control. Vol. 2. London: Springer, 2004. Doporučená: Bertsekas, Dimitri P., et al. Dynamic programming and optimal control. Vol. 1. No. 2. Belmont: Athena Scientific, 1995.

82


Regulované pohony (KEV/XREP) zkouška

Způsob zakončení Další požadavky na studenta Zpracování vybrané problematiky formou simulačního modelu. Přednášející doc. Ing. Karel Zeman, CSc.

Stručná anotace předmětu odborný předmět Matematický popis bloků elektrického pohonu. Aplikace metod teorie řízení na regulační obvody elekrických pohonů. Přehled výkonových, řídících a regulačních obvodů pohonů se stejnosměrnými, asynchronními a synchronními motory. Vybrané problémy pohonů s asynchronním a synchronním motorem, napájeným z napěťového střídače, s vektorovým řízením.

Odborná literatura Základní: Zeman K., Peroutka Z., Janda M.: Automatická regulace pohonů s asynchronními motory. 2004, ZČU Plzeň; Javůrek J.: Regulace moderních elektrických pohonů, 2003, Grada publishing, a.s.; Studijní texty na počítačové síti: Zeman K.: Matematický model asynchronního motoru, 2010, ZČU/KEV Zeman K.: Matematický model synchronního motoru, 2011, ZČU/KEV Doporučená: Zeman K.: Samobuzené kmity v elektrických pohonech, 2011, ZČU/KEV Zeman K.: Pohon trolejbusu s asynchronním motorem, 2010, ZČU/KEV

83


Regulace elektromechanických systémů (KEV/XRES) zkouška

Přednášející prof. Ing. Zdeněk Peroutka, Ph.D. Stručná anotace předmětu předmět teoretického základu Předmět se věnuje vybraným partiím z teorie řízení a regulace elektromechanických systémů s hlavním důrazem na regulaci elektrických pohonů a výkonových polovodičových měničů a systémů. Dále se předmět věnuje problematice identifikace parametrů elektromechanických systémů („bezsenzorové řízení“ – metody založené na matematickém modelu, aplikace teorie pozorovatelů a umělá inteligence, možnosti využití anizotropií, atd.).

Odborná literatura Základní: [1] Zeman, K., Peroutka, Z., Janda, M.: Automatická regulace pohonů s asynchronními motory. Západočeská univerzita v Plzni, Plzeň, 2004. [2] Vas, P.: Sensorless Vector and Direct Torque Control. Oxford University Press, New York, USA, 1998. [3] Kazmierkowski, M.P., Krishnan, R., Blaabjerg, F.: Control in Power Electronics: Selected Problems. Elsevier Science, USA, 2002. ISBN 0-12-402772-5. [4] Toliyat, H. A., Campbell, S.: DSP-Based Electromechanical Motion Control. CRC Press, 2003, ISBN: 0849319188. [5] Brandštetter, P.: Střídavé regulační pohony: Moderní způsoby řízení. VŠB-TU Ostrava, Ostrava, 1999. [6] Javůrek, J.: Regulace moderních elektrických pohonů. Grada Publishing, Praha, 2004. [7] Seung-Ki Sul: Control of Electric Machine Drive Systems. IEEE Press. John Wiley & Sons. ISBN 978-0470590799. [8] Peter Vas: Artificial-Intelligence-based Electrical Machines and Drives Application of Fuzzy, Neural, Fuzzy-neural, and Genetic-algorithm-based Techniques. Oxford University Press, 1999. ISBN 978-0-19-859397-X. Doporučená: [9] David Clarke: Advances in Model-Based Predictive Control. Oxford University Press, 1994. ISBN 978-0-19-856292-4. [10] Vadim Utkin et al: Sliding Mode Control in Electro-Mechanical Systems, Second Edition. CRC Press, ISBN 978-1420065602. [11] Rodriguez, J. and Cortes, P. (2012) Model Predictive Control, in Predictive Control of Power Converters and Electrical Drives, John Wiley & Sons, Ltd, Chichester, UK. doi: 10.1002/9781119941446.ch3

84


Stavba elektrických strojů (KEV/XSES) zkouška

Přednášející doc. Ing. Josef Červený, CSc. Stručná anotace předmětu odborný předmět Předmět je určen k prohloubení znalostí ze Stavby elektrických strojů. Magnetické obvody strojů, problematika jejich konstrukce, využití numerických metod k jejich výpočtu, ztráty a způsoby jejich omezení. Vinutí různých typů strojů, specifické vlastnosti a vliv na funkci stroje. Opatření k omezení harmonických, vlivu částečných výbojů a přepěťových jevů. Optimalizace základních rozměrů, hmotnosti a účinnosti. Parazitní jevy a jejich omezení. Magnetické tahy a jejich výpočet. Mechanika: Působení mechanických a magentických sil na části elektrických strojů a způsoby jejich zachycení. Konstrukce a pevnost rotorů elektrických strojů točivých. Krouživé a torzní kmitání hřídelů s vlivem magnetických tahů. Kmitání koster točivých strojů. Dynamické namáhání vinutí transformátorů zkratovým proudem. Otázky pevnosti masivních bandáží turbogenerátorů. Termika: Výpočet hydraulických odporů a ventilátorů točivých strojů, optimalizace chladící soustavy. Využití numerických metod k výpočtu rychlostního pole ve ventilačních kanálech, určení součinitelů přestupu tepla. Tepelný výpočet ustálených stavů elektrických strojů, využit metody náhradních tepelných obvodů, numerické řešení teplotních polí. Přechodné tepelné stavy složitějších soustav. Intenzivní metody chlazení elektrických strojů, jeho problematika a ekonomické aspekty.

Odborná literatura Základní: Kopylov:Stavba elektrických strojů, SNTL, 1988 Červený J.: Stavba elektrických strojů, Portál ZCU Courseware, 2012 Červený J.: Přehled konstrukce elektrických strojů, Portál ZCU Courseware, 2012 Doporučená: Wiedemann, Kellenberger: Stavba elektrických strojů, SNTL, 1973 Hak, Ošlejšek: Výpočet chlazení elektrických strojů, VÚES Brno, 1973

85


Simulace jevů ve výkonových systémech (KEV/XSJVS) zkouška

Návrh simulačního programu vybraného pohonu. Přednášející doc. Ing. Karel Zeman, CSc. Stručná anotace předmětu odborný předmět Přehled používaných metod numerického řešení diferenciálních rovnic. Matematické modely motorů (stejnosměrný, asynchronní, synchronní). Matematické modely polovodičových měničů. Způsoby simulace mikropočítačových řídících systémů, pracujících v reálném čase. Příklady simulace vybraných elektrických pohonů jako celku.

Odborná literatura Základní: Zeman K., Peroutka Z., Janda M.: Automatická regulace pohonů s asynchronními motory. 2004, ZČU Plzeň Javůrek J.: Regulace moderních elektrických pohonů, 2003, Grada Publishing, a.s. Přikryl, P.: Numerické metody matematické analýzy, 1985, SNTL Praha. Studijní texty na počítačové síti: Zeman, K.: Matematický model asynchronního motoru, 2010, ZČU/KEV Zeman, K.: Matematický model synchronního motoru, 2011, ZČU/KEV Doporučená: Zeman, K.: Algoritmy modelů motorů pro práci v reaálném čase, 2012, ZČU/KEV Zeman, K.: Matematický model asynchronního motoru s nelineární mg. charakteristikou, 2012, ZČU/KEV

86


Statistické metody pro odhadování neurčitých systémů (KEV/XSMS)


zkouška

Přednášející doc. Ing. Václav Šmídl, Ph.D. et Ph.D. Stručná anotace předmětu předmět teoretického základu Cílem předmětu je seznámit studenty se statistickými metodami používaných pro odhad systémů s neznámými parametry, neznámým stavem či strukturou. Nejzákladnějším modelem který bude studován je lineární regrese, která je základem známé metody nejmenších čtverců, avšak dá se s ní definovat mnohem složitější úlohy jako je odhadování struktury modelu. Dalšími tématy předmětu jsou tvorba neurčitého modelu z dat, metody Monte Carlo, či metody rekurzivního odhadu stavu, např. aplikace Bayesovské filtrace v elektrotechnice a komunikačních technologiích.

Odborná literatura Základní: Ljung, Lennart. "Theory and practice of recursive identification." (1983). Doporučená: Doucet, Arnaud, Nando De Freitas, and Neil Gordon. An introduction to sequential Monte Carlo methods. Springer New York, 2001.

87


Speciální výkonové polovodičové součástky (KEV/XSPS) zkouška

Přednášející doc. Ing. Pavel Drábek, Ph.D. Stručná anotace předmětu odborný předmět Předmět se věnuje použití speciálních polovodičových součástek ve výkonových měničích. Například můžeme zmínit moderní součástky na bázi SiC (Schottky diody, JFET, VJFET, MOSFET atd.) a jejich uplatnění ve výkonové elektronice – měniče pro vysokonapěťové aplikace (např. víceúrovňové měniče – měniče typu NPC, M2L) a měniče proudového typu (proudové pulsní usměrňovače, maticové měniče atd.).

Odborná literatura Základní: Vondrášek, František. /Výkonová elektronika. Sv. 1, Přehled výkonových polovodičových součástek/. 1.vyd. Plzeň : Západočeská univerzita, 2001. ISBN 80-7082-136-1. Doporučená: datasheety výrobců SiC ... www.siced.de , www.cree.com

88


Speciální výkonové měniče (KEV/XSVM) zkouška

Přednášející prof. Ing. František Vondrášek, CSc. Stručná anotace předmětu odborný předmět Předmět se věnuje speciálním typům výkonových polovodičových měničů vysokých výkonů. Konkrétně jsou zde řešeny vícehladinové měniče (zejména tříhladinový napěťový střídač a usměrňovač), přímé měniče kmitočtu (a to jak měniče maticové tak i cyklokonvertory) a speciální aspekty ostatních typů měničů (tyristorové usměrňovače a měniče s proudovým meziobvodem). Odborná literatura Základní: [1] Thomas H. Barton : Rectifiers cycloconverters and AC controllers. Clarendon Press Oxford 1994, 687s. ISBN 0-19-856163-6 [2] Rombaut C., Seguier G., Bausiere R. : Power Electronics Converters. McGraw-Hill Inc. 1987, 359s. ISBN 0-07-053630-9 Doporučená: [3] Firemní literatura, odborné konference

89


Teorie elektrických strojů (KEV/XTES) zkouška

Přednášející doc. Ing. Bohumil Skala, Ph.D. Stručná anotace předmětu předmět teoretického základu Student si má osvojit schopnost teoretického myšlení v dané oblasti, fyzikálního posouzení řešených problémů, matematickou formulaci a posouzení rozdílů mezi modelem a reálným zařízením. Obsah předmětu je dán zásadně jeho názvem a bude modifikován dle konkrétního programu studenta. Jedná se o oblasti: 1. Zobecněný přístup k polím a silám, točivý moment, indukované napětí 2. Transformátory, konstrukční a provozní nesymetrie, náhlý zkrat, změna zatížení 3. Asynchronní stroje a jejich matematické modely, přechodové a poruchové stavy. 4. Synchronní stroje, matematické modely ve fázorovém a složkovém tvaru. Rázové a přechodové stavy.

Odborná literatura Základní: Bašta J., Chládek J., Mayer I.: Teorie elektrických strojů, SNTL 1967 Bartoš V.: Elektrické stroje Skripta ZČU Plzeň 2006 Měřička J., Zoubek Z.: Obecná teorie elektrického stroje, SNTL Praha 1973 Doporučená: Štěpina J.: Prostorové fázory jako základ teorie elektrických strojů. Skripta ZČU Plzeň 1993. Juha Pyrhonen, Tapani Jokinen, Valeria Hrabovcova: Design of Rotating Electrical Machines, John Wiley and Sons, 2009. Hendershot,J. R.:Design of BruslessPermanent-Magnet Motors, Claridon Press, Oxford 1994

90


Teorie prostorových fázorů v elektrických strojích (KEV/XTPF) zkouška

Přednášející Ing. Jiří Bendl, DrSc. Dr.h.c. Stručná anotace předmětu odborný předmět Metoda prostorových fázorů jako analogie symbolické komplexní metody užívané pro střídavé proudy. Prostorové fázory, jejich geometrický význam a fyzikální smysl. Použití Fourierova rozvoje pro popis elektromagnetických dějů ve vzduchové mezeře. Proudová vrstva jednoho vodiče a její rozvoj. Superposice vln všech vodičů jedné fáze. Výsledné vlny za působení všech fází stroje. Prostorový fázor magnetického toku ve jhu stroje a jeho symbolické zobrazení. Indukčnost jednoho vodiče jakožto základ pro odvození vzájemných indukčností a hlavní indukčnosti za působení všech fází stroje. Zavedení komplexního činitele vinutí a jeho periodicita pro harmonické vyšších řádů. Transformace prostorových fázorů z libovolné souřadné soustavy do jiné. Optimální volba souřadné soustavy pro různé druhy elektrických strojů případně různé způsoby řízení. Pracovní vlna magnetického pole ve vzduchové mezeře a nepříznivý vliv vln vyšších řádů. Metoda prostorových fázorů jakožto obecná metoda k jednotnému zpracování ustálených i přechodných dějů v elektrických strojích včetně uvažování vyšších harmonických složek pole. Napájení strojů z polovodičových měničů, práce do usměrňovačové zátěže. Točivý moment stroje. Rovnice různých typů strojů vyjádřené pomocí prostorových fázorů jakožto obecná pomůcka k řešení jejich vlastností v ustálených, kvaziustálených a přechodových stavech. Vytváření matematických modelů asynchronních a synchronních strojů. Řešení nesouměrných elektrických strojů a nesouměrných stavů souměrných elektrických strojů. Nestabilita elektrických strojů.

Odborná literatura Základní: Štěpina J.: Prostorové fázory jako základ teorie elektrických strojů. Skripta ZČU v Plzni, 1993. Štěpina J.: Souměrné složky v teorii elektrických strojů. Academia Praha 1969. Doporučená: Štěpina J.: Non-transformational matrix analysis of electrical machinery. Electric Machines and Electromechanics, 4 (1979), 255-268. Bend J.: Přednášky z MES.

91


Výkonové polovodičové měniče (KEV/XVPM) zkouška

Přednášející prof. Ing. František Vondrášek, CSc. Stručná anotace předmětu odborný předmět Předmět je zaměřen na prohloubení znalostí o výkonových polovodičových měničích určených pro průmyslové a trakční pohony. Pozornost je soustředěna na moderní typy měničů: Napěťové a proudové pulsní usměrňovače, Vícekvadrantová a vícefázová spojení stejnosměrných pulsních měničů, napěťové i proudové střídače s šířkovou pulsní modulací, přímé a nepřímé měniče kmitočtu, střídavé měniče napětí. Studium se opírá o základní vysokoškolskou odbornou literaturu a je doplňováno studiem aktuálních prací publikovaných v odborných časopisech, sbornících a knihách.

Odborná literatura Základní: Vondrášek, F.: Výkonová elektronika svazek II. Skripta ZČU v Plzni, 2001, 2. vydání. Vondrášek, F.: Výkonová elektronika svazek III. Skripta ZČU v Plzni, 2003, 2. vydání. Doporučená: Mohan, N., Undeland, T., Robbins, W.: Power Electronics. John Wiley & Sons, New York 1995.

92


Distribuované systémy řízení (KIV/XDSR) zkouška

Přednášející Ing. Jiří Ledvina, CSc. Stručná anotace předmětu odborný předmět Charakteristiky distribuovaných systémů a jejich modely, síťové protokoly, komunikace mezi procesy, volání vzdálených podprogramů, distribuované operační systémy, distribuovaný systém souborů, distribuované jmenné služby, časová synchronizace, vícenásobné kopie, distribuované transakce a sdílení dat, řízení souběžného přístupu ke zdrojům, odolnost proti poruchám a obnova po chybě, bezpečnost v distribuovaných systémech, distribuovaná sdílená paměť, objektově orientované distribuované systémy, distribuované multimediální systémy, příklady distribuovaných operačních systémů.

Odborná literatura Základní: Lynch N. A.: Distributed Algorithms, Morgan Kaufman Series, 1996. Tanenbaum A., S., Maarten V. S. :Operating Systems: Principles and Paradigms, 2/E. Prentice Hall 2007. Couroulis G., a kol.: Distributed Systems Concepts and Design. Addison-Wesley 2011.

93


Klasifikace a rozpoznávání objektu (KIV/XKRO) zkouška

Přednášející prof. Ing. Václav Matoušek, CSc. Stručná anotace předmětu odborný předmět Podstata procesu rozpoznávání, typy a hodnocení příznaků, metody reprezantace, předzpracování a segmentace signálů, obecná klasifikační úloha, datové typy a struktury pro reprezentaci příznaků a obrazů, implementace a využití příznakových, strukturních a hybridních metod rozpoznávání, využití znalostí a učení pro rozpoznávání objektů, rozpoznávání objektů systémy založenými na neuronových sítích různých typů. Odborná literatura Základní: Bishop, Ch. M.: Pattern Recognition and Machine Learning, Springer Verlag, 2009 Theodoridis, S., Koutroumbas, K.: Pattern Recognition, Academic Press, 2006 Kotek Z., Mařík V. a kol.: Metody rozpoznávání a jejich aplikace, SNTL Praha 1993. Doporučená: Kotek Z. a kol.: Kybernetika, SNTL Praha, 1990.

94


Teorie řízení (KKY/XTR) zkouška

Způsob zakončení Další požadavky na studenta Písemné vypracování jedné úlohy z oblasti bízké tématu disertační práce. Přednášející Prof. Ing. Miloš Schlegel, CSc. Stručná anotace předmětu předmět teoretického základu Předmět seznamuje se současnými úlohami teorie řízení a s metodami jejich řešení. Nejprve je věnována pozornost příslušným matematickým nástrojům. Dále obsahuje přehled klasických, analytických a optimalizačních metod v časové i frekvenční oblasti. Zkoumány jsou především lineární vícerozměrné a hybridní systémy (redukce řádu, přiřazení spektrálních vlastností stavovou, výstupní a dynamickou zpětnou vazbou, LQR, H2 a Hinfinity, řízení s klouzavým režimem). Dále je pozornost věnována návrhu regulátorů s omezenou strukturou (regulátorům pevného řádu) a praktickým aspektům jejich implementace. Hlavní důraz je při tom kladen na robustnost navrhovaných řídicích systémů.

Odborná literatura Základní: Åström, Karl Johan and Murray, Richard M. Feedback Systems: An Introduction for Scientists and Engineers. Princeton University Press 2012 Goodwin, Graham Clifford; Graebe, Stefan F.; Salgado, Mario E. Control system design. Upper Saddle River : Prentice Hall, 2001. ISBN 0-13-958653-9. Doporučená: Dahleh M., Dahleh M. A.,Verghese G. Lectures on Dynamic Systems and Control, Messachuasetts Institute of Technology, MIT OpenCourseWare website.

95


Metody aplikované matematiky (KMA/XMAP) Zkouška

Způsob zakončení Další požadavky na studenta Referát v písemné formě o aplikaci vybrané matematické metody v odborném zaměření studenta. Přednášející doc. Ing. Marek Brandner, Ph.D. Stručná anotace předmětu předmět teoretického základu Cílem je seznámit doktorandy s aplikacemi matematických metod v elektrotechnice. Probírány jsou teoretické základy těchto metod a řešeny konkrétní aplikační úlohy. Předmět je dvousemestrový. Obsahová náplň zimního semestru: obyčejné diferenciální rovnice, parciální diferenciální rovnice, numerické metody aproximace funkcí, numerické metody pro řešení obyčejných diferenciálních rovnic, elektrotechnické aplikace. Obsahová náplň letního semestru: Laplaceova a Fourierova transformace, diskrétní Fourierova transformace, transformace Z, analytické a numerické metody pro řešení parciálních diferenciálních rovnic, elektrotechnické aplikace. Odborná literatura Základní: R. J. LeVeque: Finite Difference Methods for Ordinary and Partial Differential Equations: Steady-Satet and Time-Dependent Problems. SIAM, 2007. P. Drábek, G. Holubová: Elements of Partial Differential Equations. Walter de Gruyter, 2007. Doporučená: volena podle zaměření referátu.

96


Numerické metody a algoritmy (KMA/XNMA) zkouška

Způsob zakončení Další požadavky na studenta Základní znalost numerických metod matematické analýzy a lineární algebry. Schopnost pracovat v prostředí MATLABu nebo programovat v některém vyšším programovacím jazyce. Přednášející doc. Ing. Josef Daněk, Ph.D. Stručná anotace předmětu předmět teoretického základu Přímé a iterační metody v numerické lineární algebře s aplikacemi na řešení parciálních diferenciálních rovnic. Metody maticových rozkladů a iterační metody. Metoda sdružených gradientů. Předpodmínění a konstrukce předpodmiňovačů. Aproximace funkce, spline funkce a wavelety. Metody více sítí. Metody a algoritmy založené na principu rozkladu oblasti. Metoda konečných prvků.

Odborná literatura Základní: A. Quateroni, R. Sacco, F. Saleri: Numerical Mathematics. Springer-Verlag New York 2000. N.J. Higham: Accuracy and Stability of Numerical Algorithms. Second Edition. Philadelphia, SIAM 2002. S. Míka, P. Přikryl, M. Brandner: Speciální numerické metody. Plzeň, Vydavatelský servis 2006. Y. Saad: Iterative Methods for Sparse Linear Systems. Second Edition. Philadelphia, SIAM 2003. E. Vitásek: Základy teorie numerických metod pro řešení diferenciálních rovnic. Praha, Academia 1994. Doporučená: A. Quarteroni, A. Valli: Domain Decomposition Methods for Partial Differential Equations. Oxford, Oxford Univ. Press 1999. W.L. Briggs, V.E. Henson, S.F. McCormick: A Multigrid Tutorial. Second Edition. Philadelphia, SIAM 2000. C. Johnson: Numerical solutions of partial differential equations by the finite element method, Cambridge University Press 1987.

97


Pravděpodobnost a statistika (KMA/XPAS) zkouška

Způsob zakončení Další požadavky na studenta Důraz je kladen na pochopení problematiky, nikoliv na znalost vzorců. Přednášející RNDr. Blanka Šedivá, Ph.D.

Stručná anotace předmětu předmět teoretického základu Náhodné jevy, podmíněná pravděpodobnost a nezávislost jevů. Náhodné veličiny, střední hodnota, rozptyl, základní rozdělení náhodných veličin, kvantily, intenzita poruch. Vícerozměrná náhodná veličina a korelační koeficient. Základní pojmy popisné statistiky, intervalové odhady (zejména intervalové odhady střední hodnoty). Základní pojmy testování hypotéz, testy hypotéz o střední hodnotě, testy dobré shody, testy nezávislosti dvou veličin, p-hodnota testu. Korelace, klamná korelace a parciální korelace, základy regrese a analýzy rozptylu.

Odborná literatura Základní: Reif, J., Kobeda, Z.: Úvod do pravděpodobnosti a spolehlivosti, ZČU Plzeň 2000 Reif, J.: Metody matematické statistiky, ZČU Plzeň 2000 Doporučená: Likeš, J., Machek, J.: Počet pravděpodobnosti, SNTL Praha 1981 Likeš, J., Machek, J.:Matematická statistika, SNTL Praha 1983 Hátle, J., Likeš, J.: Základy počtu pravděpodobnosti a matematické statistiky, SNTL Praha 1974

98


Technická mechanika (KME/XTEME) zkouška

Způsob zakončení Další požadavky na studenta Účast na vybraných přednáškách z předmětů Matematická teorie kmitání a Dynamika mechanismů a strojů. Přednášející prof. Ing. Vladimír Zeman, DrSc. Stručná anotace předmětu předmět teoretického základu Statické a kinematické vyšetřování soustav těles. Úlohy kinetostatiky a vlastní dynamiky. Princip virtuálních prací a jeho aplikace ve statice a dynamice. Modelování pohybu soustav těles metodou Lagrangeových rovnic. Diskrétní modely lineárních kmitavých soustav v maticovém tvaru. Diskretizace jednorozměrných kontinuí metodou konečných prvků. Kmitání soustav s jedním stupněm volnosti. Kmitání diskrétních lineárních soustav. Vlastní frekvence a vlastní vektory. Modální metody vyšetřování dynamické odezvy. Ustálené harmonicky a periodicky buzené kmity vyšetřované metodou inverze dynamické tuhosti a modální metodou. Základy kmitání nelineárních soustav. Vybrané aplikace z nabídky: torzní kmity pohonových soustav, vyvažování rotorů, dynamika rotorů, ohybové kmity nosníků, pružné ukládání strojů.

Odborná literatura Základní: Zeman, V. – Laš, V.: Technická mechanika (skripta). Vydavatelství ZČU v Plzni, 2003. Zeman, V. – Hlaváč, Z.: Kmitání mechanických soustav (skripta). Vydavatelství ZČU v Plzni, 2004. Doporučená: Slavík, J. – Stejskal, V. – Zeman, V.: Základy dynamiky strojů. Vydavatelství ČVUT, Praha, 1997. Byrtus, M. - Hajžman, M. - Zeman, V.: Dynamika rotujících soustav (monografie). Vydavatelství ZČU v Plzni, 2010.

99


Numerical methods for solution of partial differential equations in electromagnetism (KTE/XANMPR)


zkouška

Přednášející RNDr. Pavel Kůs, Ph.D. Stručná anotace předmětu předmět teoretického základu The course deals with the mathematical foundations of the methods used for the numerical solution of partial differential equations describing electromagnetic and temperature fields. The finite difference method will be discussed in the introduction since it is simple and straightforward. However, emphasis will be put on the finite element method, which is used in most of the modern tools for the numerical solution of physical fields. Students will learn various aspects of this method (derivation of the weak formulation, construction of finite element discretization and subsequent solution of the linear system). Attention will also be paid to the introduction of mathematical concepts that are necessary for the overall understanding of the issue. Odborná literatura Základní: Pavel Šolín: Partial Differential Equations and the Finite Element Method. Doporučená: Gilbert Strang: Computational Science and Engineering

100


Theory of Electrical Engineering (KTE/XATE) Zkouška

Způsob zakončení Další požadavky na studenta A short thesis on a given topic which ivolves: theory, mathematical model of the given task, algorithm and numerical solution, results should be compared with evaluation given task simulated by professional program for electromagnetic field analysis, disc Přednášející prof. Ing. Zdeňka Benešová, CSc. Stručná anotace předmětu předmět teoretického základu Basic principles and laws of electromagnetic fields. Maxwell s equations for static and time-varying fields. Potentials of the stationary electromagnetic field, Laplace and Poisson equations and their solution in 2D and 3D (analytical and numerical - FDM, FEM). Electrodynamic potentials, wave equation in lossless and lossy media, propagation of plane waves, power flow. Software for analysis of electromangetic field projects. Transmission lines - parameters, performance characteristic, the theory of line matching. Transients on transmission lines, Laplace transform solution of wave equations, numerical methods for analysis of transients on transmission lines.

Odborná literatura Basic: Demareset,K.,R.: Engineering Electromagnetics,Prentice Hall 1998, ISBN 0-02-328521-4 Rao,S.,M.: Time Domain Electromagnetics, Academic Press 1999, ISBN 0-12-580190-4 Thomas,R.:,Rosa,A.: The Analysis and Design of Linear Circuits, Prentice Hall 1998, ISBN 0-130535279-7 Recommended: P.Kodali, Engineering Electromagnetic Compatibility, IEEE Press 1996, V. Cooray a kol.: Lightning Electromagnetics, ISBN 978-1-84919-215-6, 2012 P.Lorran, D.R.Corson: Electromagnetic fields and waves,ISBN 0-716-71823-5.1996 A.Taflowe, S. Hagnes: Computational Electrodynamics, ISBN 1-58053-076-1, 2000

101


Dějiny elektrotechniky (KTE/XDE) zkouška

Přednášející prof. Ing. Daniel Mayer, DrSc. Stručná anotace předmětu předmět teoretického základu Vznik klasické elektrodynamiky (Oersted, Faraday, Maxwell). Ampérova elektrodynamika. Práce Faradaye a Maxwella ve světle soudobých poznatků. Dovršení teorie elektromagnetického pole Heaviside, Hertz). Vznik teorie elektrických obvodů (Ohm, Kirchhoff), Thomsonova a Heavisideova teorie homogenního vedení. Komplexní reprezentace harmonických průběhů (Steinmetz). Vývoj teorie dvojbranu, vývoj metod řešení nelineárních obvodů. Zhodnocení tenzorové analýzy el. obvodů z hlediska současnosti. Vývoj elektrických měřidel a měřicích metod. Dějiny sdělovací elektrotechniky (telegraf, bezdrátový přenos informace). Dějiny silnoproudé elektrotechniky. Velké objevy soudobé elektrotechniky. Vznik elektrotechnického průmyslu, zejm. v českých zemích. Vznik elektroinženýrského školství v Čechách a na Moravě. Shrnutí vývoje dějin elektrotechniky, filosofické aspekty elektrotechniky (tvůrčí myšlení, intuice, hypotéza, teorie).

Odborná literatura Základní: Mayer D.: Pohledy do minulosti elektrotechniky. Kopp,2. doplněné vydání, Č. Budějovice, 2004

102


Matematické a počítačové modelování elmag. polí a sdružených úloh (KTE/XMPM)

zkouška Způsob zakončení Další požadavky na studenta samostatné vyřešení zadané sdružené úlohy Přednášející prof. Ing. Ivo Doležel, CSc. Stručná anotace předmětu předmět teoretického základu Předmět je zaměřen na matematické a počítačové modelování sdružených úloh s dominantním vlivem elektromagnetického pole. Absolvent tohoto předmětu by měl být schopen: - klasifikovat typické úlohy z oblasti elektromagnetismu a úlohy sdružené, - orientovat se ve fyzikálních vlastnostech běžně používaných materiálů a v jejich teplotních závislostech, - korektně charakterizovat danou úlohu s ohledem na její fyzikální aspekty, - v případě elektromagnetických a jednodušších sdružených úloh sestavit její spojitý matematický model včetně stanovení korektních okrajových a počátečních podmínek, - provést jeho diskretizaci (v kartézské a válcové souřadnicové soustavě), - navrhnout algoritmus řešení, posoudit vhodnost jeho volby s ohledem na přesnost řešení, na jeho náročnost i na dostupný SW a problém vyřešit, - orientovat se v existujících profesionálních programech s ohledem na jejich limitní možnosti a výsledky, jež lze obdržet, - psát uživatelské programy v některém z běžně používaných prostředí, - využívat stávajících postprocesorových pomůcek (vizualizérů apod.).

Odborná literatura Základní: Ivo Doležel: Coupled problems in heavy current electrical engineering. Doporučená: J. A. Stratton, Electromagnetic Theory, McGraw-Hill, New York, 2007. M. V. K. Chari and S. J. Salon, Numerical Methods in Electromagnetism, Academic Press, New York, 2000.

103


Metody pro numerické řešení sdružených fyzikálních polí (KTE/XMRSP)


zkouška

Přednášející doc. Ing. Pavel Karban, Ph.D. Stručná anotace předmětu předmět teoretického základu Student se v rámci předmětu seznámí se základními metodami matematického modelování fyzikálních polí a jejich následnou počítačovou implementaci v dostupných programech. Během studia si osvojí popis elektromagnetického pole, teplotního pole, pole termoelastických deformací a pole proudění nestlačitelné kapaliny pomocí parciálních diferenciálních rovnic a formulaci příslušných okrajových podmínek. Zvláštní důraz bude kladen na dílčí modely, jejich vzájemné interakce a numerické metody jejich řešení. Ilustrativní příklady typických sdružených úloh budou prezentovány na konkrétních technických zadáních.

Odborná literatura Základní: Sadiku, M., Electromagnetic and Numerical Methods. P. Solin, Partial Differential Equations and the Finite Element Method, CRC PRESS LLC, 2001 Doporučená: Solin, P., Partial Differential Equations and the Finite Element Method, J. Wiley & Sons, 2005.

104


Numerické metody pro řešení parciálních diferenciálních rovnic v elektromagnetismu (KTE/XNMPR)


zkouška

Přednášející RNDr. Pavel Kůs, Ph.D. Stručná anotace předmětu předmět teoretického základu Předmět se zabývá matematickými základy metod používaných pro numerické řešení parciálních diferenciálních rovnic popisujících elektromagnetické a teplotní pole. V úvodu bude probrána metoda konečných diferencí, která je vyhodná zejména pro svoji jednoduchost a přímočarost. Důraz však bude kladen na metodu konečných prvků, která je použita ve většině moderních nástrojů urcených k numerickému řešení fyzikálních polí. Student se seznámí s různými aspekty této metody (odvození slabé formulace, konstrukce prostoru konečných prvků, diskretizace problému a následné řešení lineárního systému). Pozornost bude rovněž věnována zavedení matematických pojmů, které jsou nezbytné pro celkové porozumnění problematice. Odborná literatura Základní: Pavel Šolín: Partial Differential Equations and the Finite Element Method. Daniel Mayer: Aplikovaný elektromagnetizmus Doporučená: Gilbert Strang: Computational Science and Engineering

105


Provozní parametry elektrotechnických zařízení (KTE/XPPEZ) zkouška samostatné vyřešení zadané úlohy

Přednášející prof. Ing. Ivo Doležel, CSc. Stručná anotace předmětu odborný předmět Předmět je zaměřen na metody určování provozních parametrů elektrických zařízení, které vycházejí ze znalosti rozložení elektromagnetického pole a jeho tepelných a silových účinků. Absolvent tohoto předmětu by měl být schopen: - stanovit korektní postup výpočtu kapacit a indukčností, v případě indukčností i nelineárních. - zvládnout metodiku výpočtu činných ztrát vyvolaných různými příčinami (ztráty vířivými proudy, magnetizační a hysterezní ztráty, ztráty dielektrické), - zvládnout metodiku určování silových a momentových účinků na pohyblivé i nepohyblivé části elektrických zařízení, - orientovat se v problematice provozních parametrů transformátorů běžných konstrukcí včetně jejich kontroly s ohledem na bezpečnost a spolehlivost provozu, - určit základní provozní parametry točivých elektrických strojů (indukčnosti, momentová charakteristika), - ovládat postup určování statických a dynamických charakteristik a oteplení aktuátorů různých konstrukcí a uspořádání, - klasifikovat jednotlivé typy zařízení pro indukční ohřev a orientovat se ve výpočtech jejich parametrů.

Odborná literatura Základní: Ivo Doležel :Coupled problems in heavy current electrical engineering, na požádání v elektronické podobě. Doporučená: J. A. Stratton, Electromagnetic Theory, McGraw-Hill, New York, 2007. M. V. K. Chari and S. J. Salon, Numerical Methods in Electromagnetism, Academic Press, New York, 2000.

106


Teoretická elektrotechnika (KTE/XTE) zkouška

Přednášející prof. Ing. Zdeňka Benešová, CSc. Stručná anotace předmětu předmět teoretického základu Teorie elektromagnetického pole: Základní vztahy a vlastnosti teorie elektromagnetického pole (axiomatický výklad). Metody sestavení matematických modelů z teorie elektromagnetického pole. Přehled analytických, semianalytických a numerických metod (MKD, MKP, KHP). Sdružené problémy a jejich řešení. Výpočty parametrů soustav. Teorie elektrických obvodů: Topologická a fyzikální struktura el. obvodů. Metody sestavení matematických modelů z teorie elektrických obvodů. Metody analýzy a syntézy v teorii obvodů. Obvody s rozprostřenými parametry. Elektromechanické obvody. Speciální obvody a obvodářské problémy (podle odborného zaměření studia), metody jejich řešení. Profesionální programy z teorie elektromagnetického pole a teorie obvodů a práce s nimi.

Odborná literatura Základní: Mayer D.: Úvod do teorie elektrických obvodů. SNTL/ALFA, Praha 1979, 1981. D.Mayer, J. Polák: Metody řešení elektrických a magnetických polí,SNTL Praha, 1983 L. Haňka: Teorie elektromagnetického pole, SNTL Praha, 1975 Novotný K.: Teorie elektromagnetického pole II, skripta ČVUT Praha, 2000 Doporučená: R.E.Thomas, A.J.Rosa: Analysis and Design of Linear Circuoits, ISBN 0-13-525379-7, 1998, G. Sarma: Power Systems - Analysis and Design, ISBN 0-53493-960-0, 1993 A.Miri: Ausgleichvorgaenge in Elektroenergiesystemen,Springer, ISBN 3-540-67735-6, 2000 V.P.Kodali, Engineering Electromagnetic Compatibility, IEEE Press 1996, V. Cooray a kol.: Lightning Electromagnetics, ISBN 978-1-84919-215-6, 2012 P.Lorran, D.R.Corson: Electromagnetic fields and waves,ISBN 0-716-71823-5.1996 A.Taflowe, S. Hagnes: Computational Electrodynamics, ISBN 1-58053-076-1, 2000

107


Teorie elektromagnetického pole (KTE/XTEMP) zkouška

Přednášející prof. Ing. Zdeňka Benešová, CSc. Stručná anotace předmětu předmět teoretického základu Předmět je rozdělen do dvou částí, obecná část je společná pro doktorandy všech oborů, program speciální části závisí na oboru studia posluchače. Obecná část: Teorie elektromagnetického pole - Maxwellovy rovnice pro stacionární a nestacionární pole. Matematické modelování stacionárních elektromagnetických polí, Laplaceova a Poissonova rovnice pro potenciály, metody řešení - analytické (metoda separace proměnných, integrální výrazy). Numerické metody pro řešení stacionárních polí (MKD,MKP). Matematické modelování nestacionárních polí, okrajové úlohy pro vektory pole a pro elektrodynamické potenciály. Obecné postupy pro výpočet parametrů (odpory, kapacity, vlastní a vzájemné indukčnosti) zejména pro 2D pole. Metody výpočtu sil v elektromagnetickém poli (z Lorentzovy síly, z energie, z Maxwellova tensoru pnutí). Energetická bilance elektromagnetického pole, Joulovy ztráty, Poyntingův vektor. Teorie skinefektu. Speciální část: obor elektroenergetika - výpočty parametrů vedení (venkovní a kabelová), rázové jevy v obvodech s rozprostřenými parametry, numerické řešení telegrafních rovnic obor elektronika - obvody s rozprostřenými parametry, elektromagnetické vlnění, šíření rovinné vlny v dokonalém a ztrátovém dielektriku, jevy na rozhraní, koeficienty odrazu a transmise, vlnovody.

Odborná literatura Základní: D.Mayer, J. Polák: Metody řešení elektrických a magnetických polí,SNTL Praha, 1983 L. Haňka: Teorie elektromagnetického pole, SNTL Praha, 1975 Novotný K.: Teorie elektromagnetického pole II, skripta ČVUT Praha, 2000 Doporučená: K.J.Binns, P.J.Lawrenson, C.W.Trowbridge: The analytical and numerical solution of electric and magnetic fields, John Wiley&Sons 1992 V.P.Kodali, Engineering Electromagnetic Compatibility, IEEE Press 1996, V. Cooray a kol.: Lightning Electromagnetics, ISBN 978-1-84919-215-6, 2012 P.Lorran, D.R.Corson: Electromagnetic fields and waves, ISBN 0-716-71823-5.1996 A.Taflowe, S. Hagnes: Computational Electrodynamics, ISBN 1-58053-076-1, 2000

108


Teorie elektrických obvodů (KTE/XTEO) zkouška

Matematická analýza, teorie obyčejných diferenciálních rovnic, integrální transformace numerická matematika, úvod do parciálních diferenciálních rovnic vlnového typu (pouze pro elektroniky), Teorie elektrických obvodů v rozsahu předmětu TE2. Přednášející prof. Ing. Daniel Mayer, DrSc. Stručná anotace předmětu předmět teoretického základu a) Všeobecně. Modelování fyzikálních systémů, obvod jako model, topologická a fyzikální struktura, zákony TO. Tvorba obvodových modelů. Stavové modely, analytické, semianalytické a numerické m. řešení. Principy TO. Maticové algoritmy.- Dynamické pochody v lineárních obvodech: analýza fyzikálních dějů, vtištěné a volné kmity, algoritmy řešení. Variační principy TO (Hamilton vaiační. principy, holonomní a neholonom. podmínky, Euler-Lagr. rovnice), mechatronika. - Další části podle zaměření doktoranda. b) Energetika. Trojfáz sítě, symetrizace, výkony v neharm. stavu, Load Flow, rozprostřené prvky, přepěťové jevy. c) Elektrotechnika: Elektromechanické obvody s posuvným a rotačním pohybem, Parkova transformace, přepěťové jevy v obvodech s rozprostřenými parametry (trafory). Obvody s magnetickou levitací. d) Elektronika: Teorie dvojbranů, vlnové parametry, přenosové vlastnosti; telekomunikační soustavy s rozprostřenými parametry v ustál. a přechod. stavu, toleranční a citlivostní analýza; parametrické obvody, nelineární obvody (stabilita, chaos), základy teorie EMC, interakce silno- a telekomunikačního vedení.

Odborná literatura Základní: Mayer D.: Úvod do teorie elektrických obvodů, SNTL/ALFA, 1979 1. vyd., 1981 2. vyd., Praha Doporučená: Charles Alexander, Matthew Sadiku: Fundamentals of Electric Circuits, McGraw-Hill, ISBN-13: 978-0073380575, 2012

109


Vybrané partie z teoretické elektrotechniky (KTE/XVPTE) zkouška

Způsob zakončení Další požadavky na studenta Znalost základních i speciálních problémů teoretické elektrotechniky souvisejících s analýzou a syntézou elektrických obvodů. Schopnost aplikace na konkrétní ulohy související s odborným zaměřením doktoranda a s tématikou jeho dizertační práce. Přednášející doc. Ing. Pavel Karban, Ph.D. Stručná anotace předmětu předmět teoretického základu V předmětu se probírá obecné pojetí analýzy lineárních elektrických obvodů. Dynamické stavy v elektrických obvodech, řešení přechodových stavů. Užití Laplaceovy transformace a dalších transformačních metod při řešení přechodových stavů el. obvodů. Obvody s rozprostřenými parametry, vlnový charakter veličin. Přenosové charakteristiky a frekvenční závislosti dvojbranů, analýza filtrů. Syntéza lineárních elektrických obvodů. Navrhování pasivních dvojpólů a dvojbranů, syntéza filtrů. Vícefázové elektrické obvody a transformační metody užívané při jejich analýze. Metody stanovení parametrů el. obvodů. Z uvedené problematiky budou akcentovány ty partie, které mají užší vztah k tématu příslušné doktorské dizertační práce.

Odborná literatura Základní: Mayer D.: Úvod do teorie elektrických obvodů (učebnice), SNTL, ALFA 1981, 1989., Kotlan J.: Syntéza elektrických obvodů I, skripta ZČU, Plzeň 1996,2001

110

XMAT) Měření neelektrických

Recommend Documents