Špecializácia:

• Autotronika
• Výkonová elektronika

1. Techniky modelovania tepelných procesov elektro-chemických článkov

Vedúci ZP:          prof. Ing. Michal Frivaldský, PhD.                                          

Študent:         

Anotácia:    

Cieľom práce je analyzovať techniku modelovania tepelných procesov v elektro-chemických článkov prostredníctvom simulačných nástrojov založených na metódach konečných prvkov (ANSYS/COMSOL). Hlavným výsledkom práce bude simulačný model schopný analyzovať tepelnú bilanciu, zohľadňujúci špecifikáciu batériovej štruktúry a prevádzkových parametrov.

2. Návrh tepelného manažmentu výkonového polovodičového systému           

Vedúci ZP:          prof. Ing. Michal Frivaldský, PhD.                                                          

Študent:         

Anotácia:    

Cieľom práce je poskytnúť návrh spôsobov na návrh tepelného manažmentu výkonového polovodičového systému metódami konečných prvkov (ANSYS/COMSOL). Hlavným výsledkom práce, bude simulačný model schopný analyzovať tepelnú bilanciu špecifikovaného výkonového polovodičového meniča.

3. Simulačná analýza a návrh DPT (Double Pulse Test) pre charakterizáciu výkonových polovodičových spínačov typu MOSFET, IGBT a SiC.     

Vedúci ZP:          doc. Ing. Michal Praženica, PhD.                                           

Konzultant ZP: Ing. Patrik Resutík, PhD.

Študent:          D. Staš

Anotácia:      

Cieľom práce je simulačne analyzovať a nadimenzovať systém na testovanie polovodičových súčiastok metódou DPT. Navrhnúť univerzálny systém pre testovanie MOSFET, IGBT, SiC. Práca sa bude hlavne venovať obvodovej analýze a simulačnej verifikácií s využitím PSPICE simulátorov.

4. Návrh a realizácia výučbovej vzorky zvyšujúceho BOOST meniča  s použitím diskrétneho kontroléra

Vedúci ZP:          doc. Ing. Michal Praženica, PhD.                                             

Konzultant ZP: Ing. Patrik Resutík, PhD.             

Študent:          D. Babii

Anotácia:

Cieľom práce je navrhnúť a realizovať výučbovú vzorku zvyšujúceho meniča s použitím diskrétneho kontroléra. Vzorka bude využívaná na výučbu, preto sa dizajn bude zameriavať na funkčnosť, ľahkú prístupnosť meracích bodov a univerzálnosť. Očakávaný výkon 40-50W. Výstupné napätie max. 48 V. Práca pozostáva z výber kontroléra, návrhu schémy a dizajnu PCB s ohľadom na prístupnosť meracích bodov

5. Rozvetvené jednoparametrové regulačné obvody

Vedúci ZP:          doc. Ing. Anna Simonová, PhD.

Konzultant ZP:  Ing. Marek Paškala, PhD.

Študent:         

Anotácia:

Téma práce je zameraná na štúdium problematiky rozvetvených obvodov, teoretickú analýzu rôznych typov rozvetvených obvodov, voľbu a návrh jednoduchého rozvetveného obvodu, porovnanie správania sa jednoduchého a rozvetveného obvodu s využitím simulačných nástrojov, a následné zhodnotenie kvality jednotlivých procesov. Ako príklad bude použitý zdroj konštantného prúdu s teplotnou kompenzáciou. Overenie dejov bude realizované v SW LTspice, získané výsledky budú využité ako manuál pre výučbu v predmetoch z oblasti automatizácie a riadenia.

6. Bezpečnostný monitorovací systém do laboratória

Vedúci ZP:          Ing. Ján Morgoš, PhD.

Študent:         

Anotácia:

Téma sa zaoberá návrhom a realizáciou bezpečnostného monitorovacieho systému, ktorý monitoruje koncentráciu nebezpečných plynov a prevádzkových parametrov v laboratóriu. Systém okrem zobrazenia hodnôt v reálnom čase bude schopný posielať upozornenia na zvolené mailové adresy. V prípade prekročenia limitných hodnôt bude schopný vyhodnotiť a rozposlať alarmy.

7. Systém pre overovanie prietokomerov používaných pri overovaní spotreby vozidiel

Vedúci ZP:          Ing. Matúš Danko, PhD.

Študent:          B. Hreusík

Anotácia:

Študent navrhne systém pre overovanie správnej funkčnosti prietokomerov paliva, ktoré sú využívane pre overovanie spotreby automobilov. Hlavnou častou systému bude riadiaca jednotka s vybraným mikropočítačom ktorý bude riadiť prietok paliva, kontrolovať množstvo pretečeného paliva a počítať impulzy z výstupu prietokomera paliva.

8. Riadenie jednofázového paralelného aktívneho filtra                            

Vedúci ZP:          Ing. Slavomír Kaščák, PhD.                                        

Študent:         

Anotácia:

Riadenie paralelného  jednofázového aktívneho filtra : spôsob zapojenia meniča, vytvorenie fiktívnej beta fázy, výpočet výkonov S, P,Q a D pomocou pq metódy, prípadne inak. Vytvorenie simulácie v prostredí Matlab-Simulink.

9. Riadenie trojfázového paralelného aktívneho filtra 

Vedúci ZP:          Ing. Slavomír Kaščák, PhD.                                                                        

Študent:         

Anotácia:

Riadenie paralelného aktívneho trojfázového filtra : spôsob zapojenia meniča, , výpočet výkonov S, P,Q a D pomocou pq metódy, prípadne inak. Vytvorenie simulácie v prostredí Matlab-Simulink

10. Detekcia anomálií vo výkonových DC-DC meničoch na základe prúdových a napäťových priebehov pomocou strojového učenia:

Vedúci ZP:          Ing. Roman Koňarik, PhD.

Študent:         

Anotácia:

Práca sa zaoberá návrhom a overením metódy detekcie anomálií vo výkonových DC-DC meničoch na základe analýzy prúdových a napäťových priebehov. Cieľom je vytvoriť dátovo riadený diagnostický prístup využívajúci metódy strojového učenia, ktorý dokáže spoľahlivo rozlíšiť normálnu prevádzku od neštandardných stavov a v prípade potreby identifikovať typ anomálie. Dáta budú získané zo simulácií alebo experimentálnych meraní pre vybranú topológiu meniča a pri rôznych pracovných bodoch a režimoch (CCM/DCM). Spracovanie signálov bude zahŕňať segmentáciu, normalizáciu a voľbu vhodnej reprezentácie (časová oblasť, frekvenčná alebo časovo-frekvenčná analýza). Následne budú navrhnuté a porovnané vybrané modely (napr. autoenkóder, one-class klasifikátor alebo 1D neurónová sieť) z hľadiska presnosti detekcie, falošných poplachov a detekčnej latencie. Výstupom práce bude dataset (alebo postup jeho generovania), implementovaný prototyp algoritmu v programovacom jazyku Matlab alebo Python a zhodnotenie vhodnosti jednotlivých prístupov pre praktické nasadenie v monitorovaní a diagnostike výkonových meničov.

11. Stavové riadenie DC/DC meniča:

Vedúci ZP:          Ing. Roman Koňarik, PhD.

Študent:         

Anotácia:

Práca sa zaoberá návrhom a aplikáciou riadenia vo stavovom priestore pre DC-DC menič. V teoretickej časti sú opísané princípy stavového popisu, lineárneho modelovania a metódy návrhu stavového regulátora (napr. pole-placement, LQR). Ďalej sa prezentuje postup pri diskretizácii spojitého modelu a návrh stavového pozorovateľa (observer) na odhad stavových premenných. Praktická časť zahŕňa vytvorenie simulačného modelu, porovnanie stavového riadenia s klasickými metódami (PID) a prípadnú realizáciu na reálnom hardvérovom prototype. Cieľom práce je dosiahnuť presnú a rýchlu reguláciu výstupného napätia pri rôznom zaťažení a kolísaní vstupného napätia, pričom hlavný dôraz sa kladie na stabilitu, optimálnu odozvu systému a vhodnú implementáciu v reálnom čase.

12. Riadenie DC/DC meniča v kĺzavom režime:

Vedúci ZP:          Ing. Roman Koňarik, PhD.          

Študent:         

Anotácia:

Práca sa zaoberá návrhom a implementáciou metódy Sliding Mode Control (SMC) pre DC-DC menič. V teoretickej časti sú vysvetlené základné princípy SMC, jeho robustné vlastnosti a spôsoby potláčania chvenia (chattering). Následne je vytvorený matematický a simulačný model zvolenej meničovej topológie (napr. Buck, Boost alebo Buck-Boost). Praktická časť práce zahŕňa realizáciu SMC regulátora v simulačnom prostredí, porovnanie s klasickými metódami riadenia (PID) a prípadnú implementáciu na reálnom hardvérovom prototype. Hlavným prínosom je demonštrácia výhod robustného nelineárneho riadenia, ktoré spočíva v odolnosti voči zmenám záťaže a vstupného napätia, ako aj v rýchlej a presnej odozve meniča.

13. Využitie neurónových sietí pri riadení výkonových meničov

Vedúci ZP:          Ing. Juraj Šimko, PhD.

Študent:         

Anotácia:

Cieľom práce je preskúmať možnosti využitia neurónových sietí pri riadení vybraných veličín výkonových meničov. Práca sa zameriava na prehľad základných princípov činnosti výkonových meničov a klasických regulačných prístupov používaných pri ich riadení. Súčasťou práce bude analýza vybraných typov neurónových sietí vhodných pre riadiace úlohy a návrh jednoduchého riadiaceho algoritmu založeného na neurónovej sieti. Navrhnuté riešenie bude overené prostredníctvom simulácií na zvolenom type výkonového meniča, pričom výsledky budú porovnané s klasickým regulačným prístupom.

14. Riadenie peristaltického čerpadla

Vedúci ZP:          Ing. Marek Paškala, PhD.

Študent:         

Anotácia:

Predmetom práce je navrhnúť riadiaci systém pre potreby ovládania peristaltického čerpadla. Úlohou študenta je vytvoriť riadiaci program do mikrokontroléra radu MSP od TI. Aktuálne parametre budú zobrazované na displeji, pričom nastavovanie parametrov bude realizované enkodérom s tlačidlom. Riadeným akčným členom bude krokový motor spínaný prostredníctvom výkonového modulu. Otáčky motora budú monitorované prostredníctvom enkodéra.

Výstupom práce má byť riadiaca elektronika do peristaltického čerpadla, ktoré je možné použiť pri kalibrácií snímačov malých prietokov v laboratóriu.

15. Nízko energetický (Low power) záznamník množstva atmosférických zrážok .

Vedúci ZP:          Ing. Marek Paškala, PhD.

Študent:         

Anotácia:

Predmetom práce je vytvoriť program do mikrokontroléra radu MSP od TI, ktorého funkciou je zobrazovať a zaznamenávať množstvo zrážok do textového súboru na SD kartu s časovou značkou. Pre úspešné splnenie zadania študent bude musieť zvládnuť naprogramovať komunikáciu s modulom RTC, displejom, enkodérom modulom pre zápis na SD kartu. Zariadenie má byť schopné pracovať, ako batériová aplikácia čo zvyšuje nároky na optimalizáciu firmvéru mikrokontroléra a kontroly napájania periférií.

16. Meranie dynamických charakteristík elektrolyzéra

Vedúci ZP:          Ing. Tomáš Paulec

Študent:         

Anotácia:

Práca sa zaoberá meraním dynamických charakteristík fyzikálneho modelu elektrolyzéra. V úvode práce sú definované rozsahy vstupných parametrov – amplitúda, frekvencia, jednosmerný posun vstupného napätia. Dynamické charakteristiky pozostávajú z merania odozvy elektrolyzéra na definované spektrum vstupného napätia. Výsledkom práce je komplexný súbor frekvenčné amplitúdových charakteristík v pracovnom rozsahu elektrolyzéra.

17. Robotická ruka ovládaná pohybmi ruky

Vedúci ZP:          Ing. Ondrej Hock, PhD.                                

Študent:          R. Péder

Anotácia:

Riešiteľ projektu bude pracovať na výrobe „rukavice“ ovládajúcej robotickú ruku. Robotická ruka bude kopírovať pohyby rukavice, na ktorej budú flex senzory. Pre riadenie robotickej ruky a snímanie rukavice budeme využívať mikrokontrolér MSP430.

18. Vývoj softvéru „BreakOut“

Vedúci ZP:          Ing. Ondrej Hock, PhD.                                

Študent:          D. Konta

Anotácia:

Študent vytvorí na výučbovej sade MSP430 a MK2 boosterpack interaktívny program pre potreby marketingu. Program bude obsahovať ovládanie displeja, analógového joysticku a tlačidiel, ktoré budú interagovať na užívateľské požiadavky. V práci sa budú využívať dvoj-rozmerné polia, maticové výpočty, AABB kolízny algoritmus.

19. Vývoj softvéru „Snake“

Vedúci ZP:          Ing. Ondrej Hock, PhD.                

Študent:          N. Kapuš

Anotácia:

Študent vytvorí na výučbovej sade MSP430 a MK2 boosterpack interaktívny program pre potreby marketingu. Program bude obsahovať ovládanie displeja, analógového joysticku a tlačidiel, ktoré budú interagovať na užívateľské požiadavky. V práci sa budú využívať dvoj-rozmerné polia, maticové výpočty, časovanie aplikácie.

20. Model sériovej komunikačnej linky s CRC ochranou

Vedúci ZP:          Ing. Ondrej Hock, PhD.                

Študent:          A. Baránek

Anotácia:

Cieľom práce je navrhnúť jednoduchý model sériovej komunikačnej linky (UART), ktorá bude zhotovená z logických hradiel, aby bolo možné odmerať vnútorné deje pri vysielaní a prijímaní dátového slova. Práca bude obsahovať simulačný model, experimentálne overenie navrhnutého zapojenia a podrobný opis sériovej komunikácie (start bit, stop bit, parita,…)

21. Návrh a realizácia výučbovej pomôcky BOOST meniča s možnosťou pripojenia C2000 LauchPad-u

Vedúci práce:    Ing. Patrik Resutík, PhD.

Študent:         

Anotácia:

Cieľom práce je navrhnúť a realizovať výučbovú pomôcku zvyšujúceho meniča s možnosťou pripojenia LauchPad-u. Práca bude obsahovať analýzu BOOST topológie, návrh obvodových komponentov, návrh schémy a DPS. Návrh bude optimalizovaný pre výučbové procesy (popisy, meracie body, indikácia, ochrany). Predpokladaný výkon 50W. Vyžaduje sa samostatnosť študenta.

22. Návrh a realizácia výučbovej vzorky pre merane parametrov operačných zosilňovačov

Vedúci práce: Ing. Patrik Resutík, PhD.

Študent:          S. Vardžák

Anotácia:

Cieľom práce bude navrhnúť a zostaviť výučbovú vzorku vhodnú na meranie základných parametrov operačných zosilňovačov. Doska bude obsahovať niekoľko rôznych typov OZ s rôznymi napájaniami (symetrické/nesymetrické), pričom bude možné merať rôzne parametre ako napríklad vstupný offset, výstupný swing, common-mode napätie, bandwidth, slew rate atď.. Dizajn bude zameraný na výučbu (testovacie body, meracie body, prepojky) a univerzálnosť zapojenia tak, aby sa dali demonštrovať rôzne typy OZ a porovnávať ich vlastnosti. Práca sa taktiež bude zameriavať na praktickú verifikáciu testera a porovnanie parametrov súčiastok s hodnotami od výrobcu. Vyžaduje sa samostatnosť študenta.

23. Detekcia anomálií v dátach zo snímačov spaľovacieho motora v automotive diagnostike

Vedúci ZP:          Ing. Matej Kučera, PhD.

Konzultant:        Ing. Roman Koňarik , PhD.,

Študent:          L. Bakoš,

Anotácia:

Cieľom práce je analyzovať súčasne diagnostické postupy a navrhnúť, metódu ktorá na základe nameraných dát z vybraných komponentov vozidla (zapaľovanie, lambda sondy, vstrekovače, prípadne ďalšie snímače) dokáže:

• detegovať anomálie a poruchové stavy,
• identifikovať vznikajúce chyby,

24. Analýza vplyvu topológie striedača na kvalitu výstupných elektrických veličín.

Vedúci ZP:          Ing. Matej Sládek, PhD.

Študent:         

Anotácia:

Práca sa bude zaoberať princípom činnosti 2L a 3L striedačov, základnými riadeniami ako (PWM, SVPWM, SHEPWM), odvodenie výstupných napätí analyticky. Simulácia vybraného riadenia v prostredí Plecs a porovnanie výstupných veličín medzi jednotlivými striedačmi plus porovnanie s teóriou.

Porovnanie 2L a 3LNPC striedače – trojfázové

Cieľ práce:

• oboznámiť sa s princípom činnosti dvojúrovňového trojfázového striedača a trojúrovňového NPC striedača
• analyzovať základné metódy PWM riadenia použitých striedačov (SPWM, SVPWM, SHEPWM), pre spínanie by sa použila SPWM
• vytvoriť simulačné modely 2L a 3L-NPC striedačov
• analyzovať kvalitu výstupného napätia a prúdu oboch striedačov analyticky
• porovnať spektrum harmonických zložiek a celkové harmonické skreslenie (THD)
• vyhodnotiť vplyv topológie striedača na kvalitu výstupných elektrických veličín

25. Výučbový modul ABS bezpečnostného systému vozidla

Vedúci ZP:          Ing. Branislav Hanko, PhD.

Študent:         

Anotácia:

Študent analyzuje signály potrebné pre riadenie ABS systému vozidla a signály potrebné pre dalšie spracovanie ostatnými systémami vozidla.  Student navrhne výučbovú pomôcku ktorá bude simulovať rôzne stavy pohonu ako brzdenie, brzdenie s preklzom, preklz pri akceleracií atď. Výučbova pomocka by mala obsahovať štyri motory reperzentujúce kolesá, brzdiče, snimače otáčok kolies a RJ ABS.  Študent navrhne mechanické usporiadianie týchto komponentov, elektrické zapojenie. 

26. Návrh riadiaceho systému pre inteligentnú domácnosť

Vedúci ZP:          prof. Ing. Daniel Korenčiak, PhD.

Študent:         

Anotácia:

Tento návrh sa bude zaoberať vytvorením komplexného riadiaceho systému pre inteligentnú domácnosť s cieľom zvýšiť komfort, energetickú efektivitu a bezpečnosť bývania. Autor v práci bude analyzovať súčasné komunikačné technológie a protokoly, na základe ktorých navrhuje integráciu senzorov a akčných členov do jednotného ekosystému. Výsledkom bude architektúra umožňujúca centralizovanú správu osvetlenia, vykurovania a zabezpečenia prostredníctvom inteligentnej riadiacej jednotky. Dôraz bude kladený na intuitívne ovládanie a automatizáciu bežných úkonov celého riešenia.

27. Návrh a realizácia prípravku pre analýzu prechodových javov sekvenčných logických obvodov

Vedúci ZP:          prof. Ing. Daniel Korenčiak, PhD.

Študent:         

Anotácia:

Cieľom práce bude vývoj a realizácia prípravku na sledovanie prechodových javov v sekvenčných logických obvodoch. Zariadenie umožní v reálnom čase monitorovať dynamické parametre, ako sú oneskorenia signálov, hazardné stavy a dĺžka ustálenia výstupov. Praktická časť bude zahŕňať návrh DPS, oživenie hardvérového rozhrania a metodiku zberu dát pomocou osciloskopu. Namerané výsledky majú poskytovať jasný obraz o stabilite klopných obvodov. Prípravok bude slúžiť ako praktický nástroj pre analýzu logických obvodov.

28. Laboratórny prípravok na meranie dynamických vlastností výkonových polovodičových súčiastok

Vedúci ZP:          prof. Ing. Pavol Špánik, PhD.

Študent:         

Anotácia:

Obsahom ZP je návrh a konštrukcia laboratórneho zariadenia, určeného na meranie dynamických vlastností výkonových polovodičových súčiastok. Zariadenie bude koncipované tak, aby umožňovalo vizualizáciu časových priebehov relevantných elektrických veličín počas komutačného procesu a následnú identifikáciu vybraných dynamických a technologických parametrov. Súčasťou práce bude návrh metodiky experimentálnych meraní, využiteľných v laboratóriu AB 15.

29. Využitie osciloskopu pri diagnostike elektrických systémov automobilov

Vedúci ZP:          Ing. Matúš Danko, PhD.,

Študent:          R. Rajčo

Anotácia: Cieľom práce je vytvoriť návrh cvičení pre aktualizáciu cvičení predmetu DESA (diagnostika elektrických systémov automobilov) a AM (automobilové motory). Študent navrhne sériu meraní s využitím picoscope off highway elite kit na meracom vozidle kia sportage. Výstupom bude odporúčaný postup merania, referenčne signály, vyber sondy a nastavenie osciloskopu pre jednotlivé merania. Súčasťou práce je aj kritické posúdenie možnosti implementácie takéhoto systému do reálneho automotive prostredia (ECU/TCU/OBD systémy).