Honeywell Témata magisterských prací 2014/2015 (Brno)

Honeywell
Témata magisterských prací 2014/2015
(Brno)
Honeywell
Divize Letectví
 Bezdrátový sběr diagnostických dat z automobilu podporujicich OBD-II
Cílem práce je návrh zařízení, ktrere umožní bezdrátově sbírat diagnostické data z automobilů
podporujících OBD-II protokol. Zařízení by mělo být integrováno z dostupných komponent bez
nustnosti vlastního HW návrhu. Volba vhodné bezdrátové technologie bude součástí práce a bude se
odvíjet od finálních požadavků na energetickou náročnost/dostupnost bezratové sítě apod. Součástí
práce bude ověření dosahu zařízení a datové propustnosti a napojení na databázový server s možností
jednoduché prezentace dat
 Bezdrátový sběr diagnostických dat ze solarnich panelů/eletráren
Cílem práce je návrh zařízení, ktrere umožní bezdrátové sbírat diagnostické data ze solárních panelů.
Zařízení by mělo být integrováno z dostupných komponent bez nutnosti vlastního HW návrhu. Volba
vhodné bezdrátového technologie bude součástí práce a bude se odvíjet od finálních požadavků na
energetickou náročnost / dostupnost bezdrátové sítě apod. Součástí práce bude ověření dosahu
zařízení a datové propustnosti a napojení na databázový server s možností jednoduché prezentace
dat. Data budou sloužit k vyhodnocení efektivnosti provozu dané elekrarny a optimalizaci údržby.
 Degradační
model
zbývající životnosti
solárního
panelu
a možnosti prognostiky
Cílem práce je navrhnout jendoduchy (fyziklaniho/matematickeho) model solárního článku v
Matlabu/Simulinku umožňující simulaci degradace panelů v zavisloti na okolních podmínkách
(výkonová zátěž, klimatické podmínky –vliv teploty, námraza, kroupy apod.). Součástí práce bude
ověření dostupných algoritmů pro odhad zbývající životností a pro odhad doby k poruše.
 Design center housingu pro aplikace s nízko uloženým turbem pro odvod
oleje – design
 Embedded Linux pro MPC555x
Cílem práce je naportovat vhodnou emebedded Linux distribuci na procesorovou platform MPC555x s
využitím dostupného Evaluation boardu/SBC (Single Board Computer). Součásti návrhu bude
rozběhnutí základních periferií (Ethernet, sériový port, AD převodník atd.) a také ověření
funkcnosti/chodu serverless relační database (napr. SQLite). Výstup tohoto projektu bude sloužit dále k
testování embedded zařízení pro oblast Condition Based Maintenance.
 Metody technické diagnostiky u bioplynové stanice z pohledu optimální
údržby
Honeywell
Cílem práce je zmapovat současný systém diagnostiky u bioplynových stanic a jejich možných
poruchových stavu a vytvoření jednoduchého modelu v Matlabu/Simulinku pro potřeby simulování a
detekci poruch. Výstupem práce by měl být zjednodušený model, podrobná analyza(FMEA) a návrh
pro zdokonalení monitorování zařízení v souladu s vhodnou strategii pro Condition Based Maintenance
(Údržba podle stavu) . Model a FMEA analýza bude sloužit jako vstup pro vytvoření tzv.
fault modelu používaného dále v embedded zařízení pro centrální správu poruch a údržbu.
 Metody technické diagnostiky u kolejových vozidel z pohledu optimální
údržby
Cílem práce je zmapovat současný systém diagnostiky u kolejových vozidel a jejich možných
poruchových stavu a vytvoření jednoduchého modelu v Matlabu/Simulinku pro potřeby simulování a
detekci poruch. Výstupem práce by měl být zjednodušený model, podrobná analyza(FMEA) a návrh
pro zdokonalení monitorování zařízení v souladu s vhodnou strategii pro Condition Based Maintenance
(Údržba podle stavu). Model a FMEA analýza bude sloužit jako vstup pro vytvoření tzv.
fault modelu používaného dále v embedded zařízení pro centrální správu poruch a údržbu.
 Metody technické diagnostiky
z pohledu optimální údržby
u
prostředků
hromadné
dopravy
Cílem práce je zmapovat současný systém diagnostiky u prostředků hromadné dopravy (autobusů,
trolejbusů a tramvají) a jejich možných poruchových stavu a vytvoření jednoduchého modelu v
Matlabu/Simulinku pro potřeby simulování a detekci poruch. Výstupem práce by měl být zjednodušený
model, podrobná analyza(FMEA) a návrh pro zdokonalení monitorování zařízení v souladu s
vhodnou strategii pro Condition Based Maintenance (Údržba podle stavu). Model a FMEA analýza
bude sloužit jako vstup pro vytvoření tzv. fault modelu používaného dále v embedded zařízení pro
centrální správu poruch a údržbu.

Metody technické diagnostiky u větrných elektráren z pohledu optimální
údržby
Cílem práce je zmapovat současný systém diagnostiky u větrných elektráren a jejich možných
poruchových stavu a vytvoření jednoduchého modelu v Matlabu/Simulinku pro potřeby simulování a
detekci poruch. Výstupem práce by měl být zjednodušený model, podrobná analyza(FMEA) a návrh
pro zdokonalení monitorování zařízení v souladu s vhodnou strategii pro Condition Based Maintenance
(Údržba podle stavu) . Model a FMEA analýza bude sloužit jako vstup pro vytvoření tzv.
fault modelu používaného dále v embedded zařízení pro centrální správu poruch a údržbu.
 Návrh modelu solárního panelu pro potřeby technické
diagnostiky a optimální údržby
Cílem práce je zmapovat současný systém diagnostiky u solárních elektráren a jejich možných
poruchových stavu a vytvoření jendoducheho (fyziklaniho/matematickeho) modelu v Matlabu/Simulinku.
Výstupem práce by měl být podrobná analýza a návrh pro zdokonalení monitorování zařízení v souladu
s vhodnou strategii pro Condition Based Maintenance (Údržba podle stavu). Analýza bude sloužit jako
vstup pro vytvoření tzv. fault modelu používaného dále v embedded zařízení pro centrální správu
poruch a údržbu.
Honeywell
 Operační systém reálného času pro Raspberry Pi s podporou protokolů
CAN a MAVLink
Prostudujte možnosti portování volně dostupných operačních systémů reálného času (RTOS) na
hardwarovou platformu Raspberry Pi. Vyberte nejvhodnější RTOS z hlediska rychlosti a bezpečnosti
(ideálně splňující požadavky normy DO178B pro software používaný v letectví). Implementujte podporu
rozhraní CAN V2.0B s využitím sběrnice SPI a MAVLink pokud nejsou součástí zvolené distribuce.
Demonstrujte funkčnost systému zprovozněním nezávislých procesů pracujících na frekvencích 80 Hz,
40 Hz, 20 Hz, 10 Hz a 5 Hz a komunikujících s CAN sběrnicí modelu letadla SkyDog a bezdrátově
protokolem MAVLink s aplikací Andropilot.
 Optimalizace kombinovaného systému ohřevu TUV z energetického
hlediska
Prostudujte možnosti řízení přípravy TUV v zásobníku s kombinovaným ohřevem (solární systém,
elektřina) z hlediska optimalizace spotřeby el. energie. (Minimálním požadavkem na regulaci je
požadovaná teplota vody v zásobníku v jednu uživatelem zvolenou denní dobu.) Vypracujte rámcové
schéma obvodového řešení regulátoru. Zpracujte přehled možností technického řešení tohoto
regulátoru s ohledem na předpokládané vývojové náklady. Na základě tohoto rozboru a konzultace s
vedoucím projektu vyberte vhodný obvod pro realizaci vzorku a navrhněte podrobné zapojení.
Navrhněte uspořádání plošného spoje, fyzicky realizujte zvolené řešení a ověření jeho funkce.
Literatura:
[1] Odkazy na dodavatele, prodejce, výrobce, technologie:
http://abcdimenze.wz.cz/linky/odkazy02.html</a>
[2] Stránky aplikací procesorů PIC fy Microchip http://www.cmail.cz/doveda/</a>
[3] VACEK, V., VL?EK, J. Praktické použití procesoru PIC. Ing. Jiří Vlček 2002, 72 s. EAN
8594011421340
 RC Model identification via flight data (in English)
The objective of the diploma work will be to develop telemetry and/or datalogging process on RC model
(Adrupilot H/W 2.0, Xbee), run flight tests and use the data in order to identify parameters and improve
the aerodynamic model. Keys: RC pilot experience needed. Matlab/simulink. Identification theory.
Advantage: C++ knowledge
 Výpočtová a experimentální analýza desek plošných spojů
Cílem práce je komplexní dynamická analýza vybraných modelů desek plošných spojů.
Cíle, kterých má být dosaženo:
1) Sestavení různých úrovní konečnoprvkového modelu jednoduché desky plošných spojů (PCB)
2) Výpočet dynamických vlastností desky pro ruzne okrajove podminky
3) Provedení experimentální analýzy pro ruzne okrajove podminky
4) Verifikace konečnoprvkového modelu podle výsledků experimentální analýzy
Obory:
M-IMB - Inženýrská mechanika a biomechanika /P/
Honeywell
Divize Automatizace a řízení
 Autonomní generátor testovacích skriptů
Semestrální projekt: Na základě specifikací pracovníků vývojového centra Honeywell v Brně, divize
ACS, navrhněte koncept aplikace pro automatizované testování, která na základě předloženého
stavového diagramu výrobku samostatně provede jeho funkční testování s pomocí I/O modulů.
Navrhněte formát vstupních dat pro aplikaci a vytvořte generátor/editor vstupních dat. Aplikace bude
vytvořena v prostředí C# .NET.
Diplomová práce: Vytvořte aplikaci, jejíž koncept byl navržen v rámci semestrálního projektu. Zaměřte
se na možnost použití aplikace s různými I/O moduly, funkčnost aplikace demonstrujte alespoň na
jednom projektu ve vývojovém centru.
 Bezpečné aplikace s mikrokontroléry
Vytvořte přehled poruch vznikajících v mikrokontrolérech při dlouhodobém provozu. Patří sem
například poruchy paměti, aritmeticko-logické jednotky, rušení vzduchem i vodiči. Prozkoumejte
důsledky takových poruch na spolehlivost a bezpečnost embedded systému. Vyberte poruchu, která
kombinuje vysokou pravděpodobnost výskytu s vysokým rizikem selhání systémů, a navrhněte
hardwarové a / nebo softwarové metody detekce. Vybranou metodu realizujte.
 Bezsenzorové řízení rychlosti a polohy stejnosměrného kartáčového
motoru malého výkonu - metodou kompenzace zatěžovcí charakteristiky
Malé kartáčové stejnosměrné motory představují důležitý prvek servopohonů použíívaných systémech
měření a regulace budov. Jejich správné, energeticky a cenově efektivní řízení je klíčové z hlediska
funkce, spolehlivosti.
 Digitální AM/FM vysílač
Navrhněte a realizujte jednotku softwarově definovaného FM vysílače s nastavitelným zdvihem pro
VHF pásmo – cca 70 – 160MHz. Definujte požadavky na daný vysílač, použité technologie a vhodnou
součástkovou základnu.
[1] Bruce A. Fette : SDR Basics Part 3: Transmitters [online]. [cit. 2013-09-20].
Dostupné z: http://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1276316
[2] FmStick Digital USB FM Transmitter [online]. [cit. 2013-09-20].
Dostupné z: http://tipok.org.ua/node/35
 Emulátor 3.5“ FDD (disketové mechaniky) pomocí RS232 a SD paměťové
karty
Navrhněte a realizujte emulátor 3.5“ disketové mechaniky používané v PC. Emulátor bude vybaven
stejným konektorem jako originální FDD mechanika. Vlastní data budou uloženy na SD paměťové
kartě, jejíž obsah (a tedy i obsah „diskety“) bude modifikovatelný pomocí příkazů na RS232 sběrnici,
popř. USB rozhraní. Emulátor realizujte pomocí mikrokontroléru ATmega, ovládací program pro nabíječ
a ovládání vytvořte v jazyce C. Velikost realizovaného emulátoru bude shodná s velikostí standardní
Honeywell
3.5“
FDD
mechaniky.
Správnou
funkci
emulátoru
ověřte
na
PC.
Pokyny:
Upřesnění: cílem práce má být vytvoření a realizace plnohodnotného emulátoru FDD 3,5“ disketové
mechaniky o kapacitě 720kB nebo 1.44MB – nastavitelné přepínačem. SD karta bude obsahovat více
obrazů diskety. Tyto obrazy budou modifikovatelné po RS232 – ať už jako soubory, tak přímo s
možností modifikovat konkrétní sektor – zejména pro diskety obsahující zavedení operačního systému.
Přepínaní obrazů by mělo být možné bez připojení k počítači, tedy nějaká LCD nebo LED indikace na
čelním panelu. Konstrukčně bude možné jednotkou přímo nahradit stávající mechaniku, konektor USB
popř. RS232 bude umístěn na čelní straně pro snadné připojení řídícího počítače. Aplikace pro
Windows bude umožňovat správu těchto obrazů, mazání, přidávání, modifikaci souborů, popř. sektorů.
 Měření symetrického a nesymetrického rušení na napájecích vodičích
MM2E: Seznamte s měřením emisí, které se přenáší ze zařízení do rozvodné elektrické sítě po
vodičích. Dále nastudujte princip umělé zátěže vedení LISN, analyzujte mechanismus vzniku
symetrického a nesymetrického rušení vybraného jednofázového síťového obvodu (napájecí zdroj
nebo řízení asynchonního motoru) a jak se jednotlivé složky uplatňují na měřících svorkách LISN. Na
základě těchto znalostí navrhněte koncept přípravku, pomocí něhož bude možné měřit odděleně
symetrické a nesymetrické rušení ke snadnějšímu nalézání zdroje celkových emisí vycházejících ze
zařízení zpátky do napájecích vodičů.
MMSE: Podle zvoleného konceptu vytvořte konkrétní schéma zapojení a proveďte analýzu vložného
útlumu přípravku. Navrhněte desku plošných spojů a mechanickou konstrukci. Nakonec přípravek
zrealizujte a proveďte praktická měření s konkrétním zařízením.
[1] SVAČINA, J. Elektromagnetická kompatibilita. Skripta VUT v Brně, 2002.
 Modul vysílače pro profesionální mikrofon
Navrhněte a realizujte jednotku bezdrátového mikrofonu (vysílače) připojitelnou pomocí standardního
konektoru XLR ke klastickému ručnímu mikrofonu. Podmínkou je dostatečná kmitočtová stabilita
krystalem nebo SAW rezonátorem a dostatečný VF výkon cca 50mW na zvoleném VHF / UHF
kmitočtu. Modul vysílače bude obsahovat vypínatelnou jednotku automatického řízení citlivosti.
[1] Malina, V.: Poznáváme elektroniku 5 – Vysokofrekvenční technika, BEN, 2002. ISBN 80-7232-114-5
[2] Giesberts, T. : Wireless Microphone – Audio in the ISM band, Elektor 2/2005, p. 20-25, ISBN 97890-5381-202-0
 Monitorování rušení v síťovém napájení
Cílem práce je návrh zařízení, které umožní monitorování síťového napětí (230VAC). Účelem zařízení
bude monitorovat krátkodobé nestability a projevy rušení v síťovém napětí a zaznamenání časového
průběhu těchto signálů na paměťové médium včetně údajů času a data. Zařízení bude koncipováno
jako relativně levný měřící nástroj pro nekomerční užití v oblasti automatizace a řízení.
Honeywell
 Nastavení systému zacházení s nebezpečnými chemickými látkami a
přípravky
1. Nastudovat aktuální legislativu k dané problematice
2. Seznámit se současným nastavením systému
3. Revidování systému sledování všech nebezpečných látek v závodě












Práva odpovědnosti
Seznam neb. Látek
Bezpečnostní list, bezpečnostní karta
Uvedení nové neb. látky
Školení
Kontraktoři
Značení nádob
Práce a manipulace
Nákup
Skladování , výdej, evidence, spotřeba
Havarijní připravenost
Příprava na novou legislative
4. Zlepšit systém dostupnosti bezpečnostních informací k daným nebezpečným látkám
 Průmyslový programátor mikrokontrolérů AVR Atmel
Navrhněte a realizujte průmyslový programátor mikrokontrolérů AVR Atmel buď pomocí ISP nebo
JTAG rozhraní. Proveďte porovnání s komerčními programátory, proveďte analýzu rychlosti pro ISP a
JTAG rozhraní. Kritérium je zejména rychlost programování a schopnost změny částí kódu – např
sériové číslo.
Vytvořte k tomuto programátoru i vhodnou knihovnu pro spolupráci s C++ a C#.
[1] Kainka, B. :Elektronika s podporou PC, BEN, 2004. ISBN 80-86167-22-4
[2] AVR: In-System Programming - Atmel Corporation [online]. Rev. 0 43E–AVR–08/08 [cit. 2013-0 20]. Dostupné z: www.atmel.com/images/doc0 43.pdf
 Pulzní generátor měřící kmitočet a střídu vnějšího signal
BB2E: Seznamte se na vybraném mikrořadiči s používáním periférií pro generování a měření pulzně
šířkového signálu. Na základě představy, jak bude zařízení vypadat a jak bude obsluhováno, vyberte
zobrazovač a ovládací prvky. Navrhněte schéma zapojení, které bude obsahovat kromě mikrořadiče a
uživatelského rozhraní, také převodníky úrovně výstupního i vstupního signálu a komunikační rozhraní
USB k propojení s osobním počítačem. Nakonec navrhněte desku plošných spojů a mechanickou
konstrukci generátoru.
BBCE: Osaďte navrženou desku plošných spojů součástkami a generátor oživte. Napište program pro
použitý mikrořadič v jazyce C. Zařízení propojte také s osobním počítačem po USB, aby bylo možné
zapisovat naměřené hodnoty kmitočtu a střídy signálu na terminál.
 Regulovatelný zdroj napájený a řízený pomocí USB
Honeywell
Prostudujte možnosti použití rozhraní USB pro vytvoření regulovatelného zdroje napájeného a řízeného
z počítače PC. Seznamte se s protokolem USB a jeho použitím. Vypracujte obvodový návrh zdroje s
konfigurací vybranou po dohodě s konzultantem. Realizujte a oživte navržený zdroj včetně řídicího
programu v počítači PC.
Pokyny:
Cílem práce má být vytvoření a realizace miniaturního laboratorního zdroje s omezeními daného USB
sběrnicí. Limitujícím faktorem je proudový odběr cca 500mA, který může být násoben připojením do
více USB portů a výstupním napětím cca 5V. Regulovatelný zdroj by měl být schopen generovat napětí
od cca 0 do 12V (s rezervou). Bude proto asi nutné použít jak typologie snižujícího spínaného měniče
(Step-Down) pro napětí pod 5V, tak zvyšujícího (Boost) pro napětí 5 – 12V. Zdroj by měl umožňovat
jako volitelné připojení externího zdroje pro posílení výkonové bilance USB sběrnice.
Program na PC bude schopen generovat definované časové průběhy – např. zvyšování napětí z 2V na
5V během 10 sekund a pod.
Zdroj bude řízený mikrokontrolérem, který bude realizovat řízení spínaného zdroje, tak i komunikaci po
USB sběrnici. Je možné, že vznikne nutnost tyto dvě činnosti oddělit a použít dva mikrokontroléry.
Důležitá je co nejnižší spotřeba vlastní elektroniky pro optimální využití energie z USB. Pro sestavení
komunikace po USB použijte aplikační poznámku AVR30 výrobce Atmel: AVR30 : Software
Universal Serial Bus (USB) (23 pages, revision B, updated 02/06). This application note describes the
USB implementation in a low-cost microcontroller through emulation of the USB protocol in the
firmware. Supports Low Speed USB (1.5 Mbit/s) in accordance with USB2.0.
 Simulace dynamického chování plynového ventilu
Vytvořte simulaci dynamického chování plynového ventilu za použití simulačních nástrojů například
Matlab/Simulink a zachyťte podstatné fyzikální děje. Cílem práce bude matematicky modelovat odezvu
výstupního tlaku a průtoku v reakci na poruchu (změnu vstupního tlaku, otevření, zavření ventilu).
Práce rovněž může navrhovat konstrukční změny plynového ventilu k dosažení lepších parametrů
regulace. Měřící zařízení k provedení porovnání matematického modelu vs.reálného kusu a k
provedení případných měření bude dostupné ve firmě Honeywell.
 Výkonová záblesková bateriová jednotka pro fotografii
Navrhněte a realizujte výkonovou bateriovou zábleskovou jednotku (blesk) pro fotografické účely.
Jednotka bude napájena z akumulátorů, bude tedy obsahovat i nabíjecí obvod. Jednotku navrhněte pro
maximální zábleskový výkon cca 400Ws s možností snížení na ½, ¼, 1/8, 1/16, 1/32 a 1/64.
Synchronizace s fotoaparátem pomocí klasického drátového připojení závěrky.
[1] Krejčiřík, A. : Napájecí zdroje 1. díl, BEN, 2002. ISBN 80-86056-02-3
[2] Krejčiřík, A. : Napájecí zdroje 2. díl, BEN, 2002. ISBN 80-86056-03-1
[3] Mann, B. : C pro mikrokontroléry, BEN, 2003. ISBN 80-7300-077-6
Honeywell
Divize Dopravní systémy
 Analytický + MKP výpočet vývoje opotřebení v liniovém kontaktu
Porovnejte opotřebení naměřené naskutečných dílech s opotřebením modelovaným
zjednodušeném pin on plate modelu s využitím tribotechnického měření na zkušebním rigu.
na
 Design flexibilního členu pro převod síly aktuátoru – Design a FEA
 MKP výpočet/experiment/rešerše svaru čepu v díře jako je u crankshaftu a
vane axle/arm
Vytvořte metodologii výpočtu napětí ve svaru čepu a kliky, model ověřte.
 Návrh ložisek turbodmychadla pro nízkoviskozní oleje
Navrhněte konstrukci radiálních ložisek rotoru turbodmychadla spalovacího motoru pro použití s oleji s
nízkou viskozitou (0W-20 při teplotě 130 stC) zajišťující stabilitu rotoru, nízké třecí ztráty a nízkou
hlučnost pro dané rozvážení kompresorové a turbínové strany v celém rozsahu provozních otáček a
provozních režimů motoru včetně brždění motorem.
 Návrh materiálu pro waste gate benzínového motoru – Materiály

Návrh turbínové skříně pro diagonální turbínové kolo – design
 Simulace přenosu pulsů u twin scroll volut s oddáleným dividerem –
 Studie konceptu šroubovaného turbínového kola – design, FEA
CFD
 Vibrační analýza pneumatického aktuátoru pro zjištění tlumícího účinku
gumové membrány s viskoelastickým popisem materiálu
Součástí pneumatických aktuátorů používaných pro regulaci turbodmychadel je gumová membrána.
Viskoelastické vlastnosti gumy mají vliv na vlastní frekvence aktuátoru.
Cílem diplomové práce je:
Honeywell
1)Nalezení vhodného modelu gumy.
2)Provedení vibrační analýzy aktuátoru v programu ANSYS.
3)Posouzení, jak zahrnutí gumové membrány do modelu aktuátoru ovlivní jeho vlastní frekvence.
 Vývoj sledovacího systému pro prototypy s vícekrát používanými díly –
Informatika
Témata z jiných oblastí
 3D spatial indexing with pair distance queries (In English)
Develop the algorithms for 3D spatial indexing of point objects with aim to perform the efficient pair
distance queries. Ideal solution would be an SQL database capable to efficiently return a set of point
pairs with their mutual distance within specified limits.
 Automatic lens distortion rectification (In English)
Development of the algorithms for automatic on-the-fly and in-process lens distortion measurement and
identification and for the appropriate rectification of the image.
 Interpolation and extrapolation of the vehicle position and orientation from
the navigation data (In English)
Comparison of performance of different methods for the interpolation and extrapolation of the discrete
navigation data.
Vedení závěrečných prací probíhá po vzájemné dohodě mezi diplomantem a odborným konzultantem
ze strany společnosti Honeywell.
Pro více informací kontaktujte [email protected]