Electronics Systems (KAE/XAES)

Transkript

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
Elektromagnetická kompatibilita pro oblast nf. rušení (KEV/XEKNF) .........................................................78
Elektrická trakce (KEV/XETR) .......................................................................................................................79
Mikroprocesorové řízení elektrických pohonů a polovodičových měničů (KEV/XMRP) .............................80
Pokročilé metody řízení elektrotechnických aplikací (KEV/XPMA) .............................................................81
Regulované pohony (KEV/XREP) ..................................................................................................................82
Regulace elektromechanických systémů (KEV/XRES) .................................................................................83
Stavba elektrických strojů (KEV/XSES) .........................................................................................................84
Simulace jevů ve výkonových systémech (KEV/XSJVS) ................................................................................85
Statistické metody pro odhadování neurčitých systémů (KEV/XSMS) ........................................................86
Speciální výkonové polovodičové součástky (KEV/XSPS) ............................................................................87
Speciální výkonové měniče (KEV/XSVM) .....................................................................................................88
Teorie elektrických strojů (KEV/XTES) .........................................................................................................89
Teorie prostorových fázorů v elektrických strojích (KEV/XTPF) ..................................................................90
Výkonové polovodičové měniče (KEV/XVPM) .............................................................................................91
Distribuované systémy řízení (KIV/XDSR) ....................................................................................................92
Klasifikace a rozpoznávání objektu (KIV/XKRO) ..........................................................................................93
Teorie řízení (KKY/XTR) ................................................................................................................................94
Metody aplikované matematiky (KMA/XMAP) ...........................................................................................95
Numerické metody a algoritmy (KMA/XNMA) ............................................................................................96
Pravděpodobnost a statistika (KMA/XPAS) .................................................................................................97
Technická mechanika (KME/XTEME) ...........................................................................................................98
Numerical methods for solution of partial differential equations in electromagnetism (KTE/XANMPR) ..99
Theory of Electrical Engineering (KTE/XATE) .............................................................................................100
Dějiny elektrotechniky (KTE/XDE) .............................................................................................................101
Matematické a počítačové modelování elmag. polí a sdružených úloh (KTE/XMPM) .............................102
Metody pro numerické řešení sdružených fyzikálních polí (KTE/XMRSP) ................................................103
Numerické metody pro řešení parciálních diferenciálních rovnic v elektromagnetismu (KTE/XNMPR) ..104
Provozní parametry elektrotechnických zařízení (KTE/XPPEZ) .................................................................105
Teoretická elektrotechnika (KTE/XTE) .......................................................................................................106
2
Teorie elektromagnetického pole (KTE/XTEMP) .......................................................................................107
Teorie elektrických obvodů (KTE/XTEO) ....................................................................................................108
Vybrané partie z teoretické elektrotechniky (KTE/XVPTE) ........................................................................109
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
Způsob zakončení
Microprocessor Systems (KAE/XAMIS)
zkouška
Přednášející
Ing. Petr Krist, Ph.D.
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
Způsob zakončení
Principles of Control System Synthesis (KAE/XAPSR)
zkouška
Přednášející
prof. Ing. Milan Štork, CSc.
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
Způsob zakončení
Subatomic Physics - Selected Parts (KAE/XASF)
zkouška
Přednášející
prof. Ing. Zdeněk Janout, CSc.
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
Číslicové zpracování signálu (KAE/XCZS)
zkouška
Způsob zakončení
Písemně zpracovaná zpráva o řešení problému tématicky blízkého předmětu a oblasti dizertace studenta
Přednášející
doc. dr. Ing. Vjačeslav Georgiev
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
Způsob zakončení
Elektronika v biomedicínském inženýrství (KAE/XEBI)
zkouška
Přednášející
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
Písemné zpracování referátu týkající se elektromagnetické kompatibility ve vztahu k řešené problematice.
Přednášející
doc. Ing. Jiří Skála, Ph.D.
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
Způsob zakončení
Elektronické napájecí zdroje a nabíjecí technika (KAE/XENZ)
zkouška
Přednášející
doc. Ing. Jiří Hammerbauer, Ph.D.
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
Způsob zakončení
Elektronické systémy (KAE/XES)
zkouška
Přednášející
prof. Ing. Jiří Pinker, CSc.
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
Způsob zakončení
Kódování (KAE/XKD)
zkouška
Písemně zpracovaná zpráva o řešení problému tématicky blízkého předmětu a oblasti dizertace studenta
Přednášející
doc. dr. Ing. Vjačeslav Georgiev
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
Způsob zakončení
Mikropočítačové systémy (KAE/XMIS)
zkouška
Přednášející
Ing. Petr Krist, Ph.D.
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
Způsob zakončení
Multimediální systémy (KAE/XMMS)
zkouška
Přednášející
doc. Ing. Jiří Masopust, CSc.
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
Způsob zakončení
nejsou
Principy syntézy řídicích systémů (KAE/XPSRS)
zkouška
Přednášející
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
Vaněček A., Čelikovský S.: Control Systems: From linear analysis to synthesis of chaos.
Prentice Hall Inc., Englewood Cliffs, NJ, 1996
16
Způsob zakončení
Radiotechnika (KAE/XRA)
zkouška
Přednášející
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
Způsob zakončení
Řídicí a informační sběrnice (KAE/XRIS)
zkouška
Přednášející
Ing. Kamil Kosturik, Ph.D.
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
zkouška
Přednášející
doc. Ing. Ivan Konečný, CSc.
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
Způsob zakončení
Vybrané statě ze subatomové fyziky (KAE/XSF)
zkouška
Přednášející
prof. Ing. Zdeněk Janout, CSc.
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
Způsob zakončení
Systémy s programovatelnými logickými obvody (KAE/XSPLO)
zkouška
Přednášející
doc. Ing. Martin Poupa, Ph.D.
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
Způsob zakončení
Telekomunikační systémy (KAE/XTEL)
zkouška
Přednášející
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
Způsob zakončení
Základy teorie lineárních a nelineárních systémů (KAE/XTLN)
zkouška
nejsou
Přednášející
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.
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)
Způsob zakončení
zkouška
Přednášející
Ing. Jan Sedláček, Ph.D.
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)
Způsob zakončení
zkouška
Přednášející
doc. Ing. Lucie Noháčová, Ph.D.
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
Způsob zakončení
Security, Quality and Reliability of Electrical Energy
(KEE/XASCH)
zkouška
Přednášející
doc. Ing. Zbyněk Martínek, CSc.
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
Způsob zakončení
Distribuce elektrické energie (KEE/XDEE)
zkouška
Přednášející
doc. Ing. Miloslava Tesařová, Ph.D.
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
Způsob zakončení
Elektromagnetická kompatibilita pro oblast vf. rušení
(KEE/XEKVF)
zkouška
Praktické seznámení s experimentální technikou.
Přednášející
doc. Ing. Jiří Laurenc, CSc.
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)
Způsob zakončení
zkouška
Přednášející
prof. Ing. Zdeněk Vostracký, DrSc., Dr.h.c.
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
Způsob zakončení
Energetika a životní prostředí (KEE/XEZP)
zkouška
Přednášející
prof. Ing. Jan Škorpil, CSc.
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
Student musí mít absolvován předmět Přenos a rozvod el. en. (KEE/PRE) nebo Teorie přenosu a rozvodu
el. en. (KEE/TPR)
Přednášející
doc. Ing. Pavla Hejtmánková, Ph.D.
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
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.
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
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.
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
Způsob zakončení
Optimalizace provozu tepelných elektráren (KEE/XOPTE)
zkouška
Přednášející
doc. Ing. Emil Dvorský, CSc.
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
Znalost výpočtů i metod měření ustálench stavů v soustavě a identifikace jejích parametrů.
Přednášející
doc. Ing. Karel Noháč, Ph.D.
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
Způsob zakončení
Výpočetní analýzy elektrických přístrojů a zařízení (KEE/XPZ)
zkouška
Přednášející
Ing. Jan Sedláček, Ph.D.
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
Student musí mít absolvován předmět Elektrické stanice a vedení (KEE/ELS)
Přednášející
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
Způsob zakončení
Řízení a regulace energetických celků (KEE/XRREC)
zkouška
Přednášející
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
Způsob zakončení
Stavba elektrických přístrojů (KEE/XSEP)
zkouška
Přednášející
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
Způsob zakončení
Bezpečnost, spolehlivost a kvalita elektrické energie (KEE/XSCH)
zkouška
Přednášející
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:
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
Vypracování referátů z laboratorních měření
Přednášející
Ing. Jana Jiřičková, Ph.D.
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
Způsob zakončení
Spolehlivost energetických systémů (KEE/XSPES)
zkouška
Přednášející
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:
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)
Způsob zakončení
zkouška
Přednášející
doc. Ing. Emil Dvorský, CSc.
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
Způsob zakončení
Teorie elektrických přístrojů (KEE/XTEP)
zkouška
teoretické znalosti z elektrotechniky
Přednášející
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)
Způsob zakončení
zkouška
Přednášející
prof. Ing. Jiří Kožený, CSc.
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
Způsob zakončení
Teorie osvětlování a světelné technické výpočty (KEE/XTOSV)
zkouška
Přednášející
Prof. Ing. Jiří Habel, DrSc.
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
Způsob zakončení
Technika vysokých napětí (KEE/XTVN)
zkouška
Praktické seznámení s experimentální technikou.
Přednášející
doc. Ing. Eva Müllerová, Ph.D.
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)
Způsob zakončení
zkouška
Přednášející
prof. Ing. Jiří Kožený, CSc.
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
Způsob zakončení
Solid State Physics (KET/XAFPL)
zkouška
Přednášející
prof. Ing. Jaroslav Jerhot, DrSc.
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
Způsob zakončení
Organic electroresponsive structures (KET/XAOES)
zkouška
Přednášející
Prof. RNDr. Stanislav Nešpůrek, DrSc.
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
Způsob zakončení
Signals and systems (KET/XASS)
zkouška
Přednášející
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
Způsob zakončení
Diagnostické metody a systémy (KET/XDMS)
zkouška
Přednášející
prof. Ing. Václav Mentlík, CSc.
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
Způsob zakončení
Elektrotechnologie (KET/XET)
zkouška
Přednášející
doc. Ing. Eva Kučerová, CSc.
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
Způsob zakončení
Fyzika pevných látek (KET/XFPL)
zkouška
Přednášející
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
Způsob zakončení
Kontaktní propojovací struktury (KET/XKPS)
zkouška
Přednášející
doc. Ing. František Steiner, Ph.D.
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
Způsob zakončení
Materiály a technologie (KET/XMAT)
zkouška
Přednášející
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
Způsob zakončení
Měření neelektrických veličin (KET/XMNV)
zkouška
Přednášející
Ing. Oldřich Tureček, Ph.D.
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
Způsob zakončení
Modelování a optimalizace technologických procesů (KET/XMOP)
zkouška
Přednášející
doc. Ing. Jiří Tupa, Ph.D.
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
Způsob zakončení
Měřicí systémy, sběr a zpracování dat (KET/XMSD)
zkouška
Přednášející
Ing. Jiří Švarný, Ph.D.
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
Způsob zakončení
Měření ve výkonových systémech (KET/XMVS)
zkouška
Přednášející
Ing. Aleš Voborník, Ph.D.
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
Doktorand prokáže schopnost praktického použití statistického SW k vyhodnocování naměřených dat.
Přednášející
doc. Ing. Olga Tůmová, CSc.
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
Způsob zakončení
Organická elektronika (KET/XOEL)
zkouška
Přednášející
doc. Ing. Aleš Hamáček, Ph.D.
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
Způsob zakončení
Organické elektroaktivní struktury (KET/XOES)
zkouška
Přednášející
Prof. RNDr. Stanislav Nešpůrek, DrSc.
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
Způsob zakončení
Optoelektronika (KET/XOPT)
zkouška
Přednášející
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
Způsob zakončení
Prvky elektrických systémů a prostředí (KET/XPESP)
zkouška
Přednášející
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
Způsob zakončení
Řízení procesů (KET/XRP)
zkouška
Přednášející
doc. Ing. Jiří Tupa, Ph.D.
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
Způsob zakončení
Spolehlivost elektrických zařízení (KET/XSPEZ)
zkouška
Přednášející
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
Doktorand prokáže schopnost aplikace vybraných statistických nástrojů na zvolené téma
Přednášející
doc. Ing. Olga Tůmová, CSc.
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
Způsob zakončení
Signály a soustavy (KET/XSS)
zkouška
Přednášející
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
Způsob zakončení
Teorie a aplikace materiálů (KET/XTAM)
zkouška
Přednášející
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
Způsob zakončení
Technologie elektroniky (KET/XTECH)
zkouška
Přednášející
doc. Ing. Vlastimil Skočil, CSc.
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)
Způsob zakončení
zkouška
Přednášející
prof. Ing. Zdeněk Peroutka, Ph.D.
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)
Způsob zakončení
zkouška
Přednášející
doc. Ing. Václav Šmídl, Ph.D. et Ph.D.
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
Způsob zakončení
Control of Electromechanical Systems (KEV/XARES)
zkouška
Přednášející
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:
[2] Kazmierkowski, M.P., Krishnan, R., Blaabjerg, F.: Control in Power Electronics: Selected Problems.
Elsevier Science, USA, 2002. ISBN 0-12-402772-5.
0849319188.
978-0470590799.
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)
Způsob zakončení
zkouška
Přednášející
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
Způsob zakončení
Special power semiconductor devices (KEV/XASPS)
zkouška
Přednášející
doc. Ing. Pavel Drábek, Ph.D.
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
Způsob zakončení
Theory of Electrical Machines (KEV/XATES)
zkouška
Přednášející
doc. Ing. Bohumil Skala, Ph.D.
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
Elektromagnetická kompatibilita pro oblast nf. rušení
(KEV/XEKNF)
Způsob zakončení
zkouška
Přednášející
prof. Ing. Václav Kůs, CSc.
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).
78
Způsob zakončení
Elektrická trakce (KEV/XETR)
zkouška
Přednášející
Ing. Jaroslav Škubal, Ph.D.
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.
79
Mikroprocesorové řízení elektrických pohonů a polovodičových
měničů (KEV/XMRP)
Způsob zakončení
zkouška
Přednášející
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.
[3] Peroutka, Z.: Výběr z přednášek předmětu „Mikroprocesorové řízení pohonů“.
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.
978-0470590799.
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
80
Způsob zakončení
Pokročilé metody řízení elektrotechnických aplikací (KEV/XPMA)
zkouška
Přednášející
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.
81
Regulované pohony (KEV/XREP)
zkouška
Způsob zakončení
Zpracování vybrané problematiky formou simulačního modelu.
Přednášející
doc. Ing. Karel Zeman, CSc.
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
82
Způsob zakončení
Regulace elektromechanických systémů (KEV/XRES)
zkouška
Přednášející
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.
[3] Kazmierkowski, M.P., Krishnan, R., Blaabjerg, F.: Control in Power Electronics: Selected Problems.
Elsevier Science, USA, 2002. ISBN 0-12-402772-5.
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.
978-0470590799.
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
83
Způsob zakončení
Stavba elektrických strojů (KEV/XSES)
zkouška
Přednášející
doc. Ing. Josef Červený, CSc.
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
84
Způsob zakončení
Simulace jevů ve výkonových systémech (KEV/XSJVS)
zkouška
Návrh simulačního programu vybraného pohonu.
Přednášející
doc. Ing. Karel Zeman, CSc.
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
85
Statistické metody pro odhadování neurčitých systémů
(KEV/XSMS)
Způsob zakončení
zkouška
Přednášející
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.
86
Způsob zakončení
Speciální výkonové polovodičové součástky (KEV/XSPS)
zkouška
Přednášející
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.
<http://otik.uk.zcu.cz/F/?func=item-global&doc_library=ZUP01&doc_number=000003085>
Doporučená:
datasheety výrobců SiC ... www.siced.de , www.cree.com
87
Způsob zakončení
Speciální výkonové měniče (KEV/XSVM)
zkouška
Přednášející
Ing. Martin Pittermann, Ph.D.
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
88
Způsob zakončení
Teorie elektrických strojů (KEV/XTES)
zkouška
Přednášející
doc. Ing. Bohumil Skala, Ph.D.
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
89
Způsob zakončení
Teorie prostorových fázorů v elektrických strojích (KEV/XTPF)
zkouška
Přednášející
Ing. Karel Hruška, Ph.D.
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.
90
Způsob zakončení
Výkonové polovodičové měniče (KEV/XVPM)
zkouška
Přednášející
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.
91
Způsob zakončení
Distribuované systémy řízení (KIV/XDSR)
zkouška
Přednášející
Ing. Jiří Ledvina, CSc.
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.
92
Způsob zakončení
Klasifikace a rozpoznávání objektu (KIV/XKRO)
zkouška
Přednášející
prof. Ing. Václav Matoušek, CSc.
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.
93
Teorie řízení (KKY/XTR)
zkouška
Způsob zakončení
Písemné vypracování jedné úlohy z oblasti bízké tématu disertační práce.
Přednášející
Prof. Ing. Miloš Schlegel, CSc.
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.
94
Metody aplikované matematiky (KMA/XMAP)
Zkouška
Způsob zakončení
Referát v písemné formě o aplikaci vybrané matematické metody v odborném zaměření studenta.
Přednášející
doc. Ing. Marek Brandner, Ph.D.
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.
95
Numerické metody a algoritmy (KMA/XNMA)
zkouška
Způsob zakončení
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.
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.
96
Pravděpodobnost a statistika (KMA/XPAS)
zkouška
Způsob zakončení
Důraz je kladen na pochopení problematiky, nikoliv na znalost vzorců.
Přednášející
RNDr. Blanka Šedivá, Ph.D.
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
97
Technická mechanika (KME/XTEME)
zkouška
Způsob zakončení
Účast na vybraných přednáškách z předmětů Matematická teorie kmitání a Dynamika mechanismů a
strojů.
Přednášející
prof. Ing. Vladimír Zeman, DrSc.
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.
98
Numerical methods for solution of partial differential equations in
electromagnetism (KTE/XANMPR)
Způsob zakončení
zkouška
Přednášející
RNDr. Pavel Kůs, Ph.D.
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
99
Theory of Electrical Engineering (KTE/XATE)
Zkouška
Způsob zakončení
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.
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
100
Způsob zakončení
Dějiny elektrotechniky (KTE/XDE)
zkouška
Přednášející
prof. Ing. Daniel Mayer, DrSc.
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
101
Matematické a počítačové modelování elmag. polí a sdružených
úloh (KTE/XMPM)
zkouška
Způsob zakončení
samostatné vyřešení zadané sdružené úlohy
Přednášející
prof. Ing. Ivo Doležel, CSc.
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.
102
Metody pro numerické řešení sdružených fyzikálních polí
(KTE/XMRSP)
Způsob zakončení
zkouška
Přednášející
doc. Ing. Pavel Karban, Ph.D.
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.
103
Numerické metody pro řešení parciálních diferenciálních rovnic v
elektromagnetismu (KTE/XNMPR)
Způsob zakončení
zkouška
Přednášející
RNDr. Pavel Kůs, Ph.D.
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
104
Způsob zakončení
Provozní parametry elektrotechnických zařízení (KTE/XPPEZ)
zkouška
samostatné vyřešení zadané úlohy
Přednášející
prof. Ing. Ivo Doležel, CSc.
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.
105
Způsob zakončení
Teoretická elektrotechnika (KTE/XTE)
zkouška
Přednášející
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,
P.Lorran, D.R.Corson: Electromagnetic fields and waves,ISBN 0-716-71823-5.1996
106
Způsob zakončení
Teorie elektromagnetického pole (KTE/XTEMP)
zkouška
Přednášející
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,
P.Lorran, D.R.Corson: Electromagnetic fields and waves, ISBN 0-716-71823-5.1996
107
Způsob zakončení
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.
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
108
Vybrané partie z teoretické elektrotechniky (KTE/XVPTE)
zkouška
Způsob zakončení
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.
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
109

Electronics Systems (KAE/XAES)

Transkript

Podobné dokumenty

Ewanjelický Šlabikář. 6. wyd. Rožňava 1872

literatura - KadaWeb

CKKP :: Odešel Jiří Ployer Dne 22.listopadu 2015 naše řady opustil

*+,-./01 2345 6

zde

Instalace SATA/AHCI ovladače na systému Windows XP SP2/SP3

Odporúčaná literatúra k predmetu PIO