Detail oboru

Konstrukční a procesní inženýrství

FSIZkratka: D-KPIAk. rok: 2015/2016Zaměření: Řízení strojů a procesů

Program: Stroje a zařízení

Délka studia: 4 roky

Akreditace od: Akreditace do: 31.12.2020

Profil

Cílem studia je příprava studentů k samostatné tvůrčí činnosti v oblasti teorie řízení, umělé inteligence, soft computingu (fuzzy logika, neuronové sítě, evoluční programování, …) a operačního výzkumu aplikované na řízení strojů a technologických procesů, rozvrhování výrobních procesů, vývoj expertních a informačních systémů a řízení projektů. Témata disertačních prací zahrnují identifikaci, modelování, simulaci a řízení nelineárních soustav, vývoj distribuovaných monitorovacích a dispečerských systémů, řešení složitých optimalizačních problémů, návrh a realizaci řízení robotů, jejich navigaci apod.
Studenti mají možnost navázat na krátkodobé i dlouhodobé studijní pobyty studentů ústavu na zahraničních univerzitách v rámci programů Socrates/Erasmus a CEEPUS, např. na univerzitách v Bristolu, Aalborgu, Cluny, Utrechtu, Tampere a Mariboru.

Profesní profil absolventů s příklady

Vzhledem k interdisciplinárním charakteru studia propojujícímu automatizaci, řízení a informatiku mají jeho absolventi uplatnění jako vědečtí, výzkumní nebo vývojoví pracovníci v domácích i zahraničních firmách zabývajících se aplikacemi moderních informačních technologií, návrhem a tvorbou řídicích a informačních systémů a nasazením automatizačních prostředků pro řízení strojů a technologických procesů.

Garant

Vypsaná témata doktorského studijního programu

  1. Návrh a implementace adaptivního řízení inteligentních budov

    Dizertační práce se bude zabývat vývojem a praktickým ověřením technologií adaptivního řízení inteligentních budov, využívající analýzu vícerozměrných signálů získávaných při provozu těchto systémů. Adaptační algoritmy budou založené na principech zpracování neurčitých informací s využitím Petriho sítí a na bázi znalostí vytvořených pomocí IF - THEN pravidel. Tyto nástroje budou využité pro sestavení simulačních modelů a pro návrh adaptivního řízení inteligentního domu. Cílem je návrh a implementace inovativní metodiky pro analýzu a rozpoznávání struktur v časově závislých datech pro řízení inteligentních budov.

    Školitel: Šťastný Jiří, prof. RNDr. Ing., CSc.

  2. Návrh adaptivního řízení s využitím frameworku ROS

    V oblasti mobilní robotiky byl zaznamenán v poslední době značný rozvoj v souvislosti s příchodem moderních, výkonných a hlavně miniaturních počítačů a kontrolérů. K rozvoji mobilních robotických zařízení též přispěl vývoj senzorických systémů, které jsou stále přesnější, rychlejší a menší. Úlohy mobilních robotů mohou být různé. V některých skladech společnosti Amazon je například využíván systém autonomních mobilních robotů. Ty dle potřeby přivezou a zase odvezou vozík s požadovaným zbožím. Dále jsou mobilní roboty používány například na mapování vnitřních nebo venkovních prostor, jako servisní roboti, nebo jako součásti jiných zařízení, například parkovací asistent v automobilech. Navrhovaný projekt je zaměřen na mapování vnitřních prostor a klade si za cíl navrhnout a implementovat algoritmy adaptivního řízení mobilních robotů. Součástí projektu bude návrh systému pro získávání dat na vytvoření 3D modelu mapovaných prostor. Při návrhu algoritmu a pro řízení robota bude využit framework ROS.

    Školitel: Šťastný Jiří, prof. RNDr. Ing., CSc.

  3. Netradiční metody pro klasifikaci a predikci dat při řízení procesů

    K moderním metodám pro optimalizaci řízení procesů patří metody umělé inteligence. Tyto metody je vhodné aplikovat na problémy, které jsou jen obtížně řešitelné klasickými deterministickými matematickými metodami, nebo tam kde aplikace exaktních výpočetních metod vyžaduje nepřiměřené zjednodušení úlohy. Získání optimálních dat moderními metodami a algoritmy umělé inteligence je významnou úlohou při klasifikaci objektů. Při řešení zmíněné úlohy použije doktorand následující přístupy: Analýza evolučních metod, analýza algoritmů pro klasifikaci a predikci dat.

    Školitel: Šťastný Jiří, prof. RNDr. Ing., CSc.

  4. Vývoj metodik návrhu řízení spalovacích systémů pro tuhá biopaliva.

    Práce se zabývá vývojem metodik návrhu řízení spalovacích systémů pro tuhá biopaliva. Navržené řízení musí dosahovat emisních limitů a energetické účinnosti dle předpisů a zákonů ČR a EU, zároveň ale musí být co nejjednodušší a cenově dostupné, tak aby komerčně úspěšné. Vstupem pro metodiky budou měření a analýzy provozních dat prototypu spalovacího systému, osazeného výkonným řídicím a DAQ systémem. Výsledkem metodiky bude návrh rozmístění snímačů nutných k uřízení spalovacího systému a algoritmus řízení s nastavením regulátorů pro levné PLC. Řešení bude realizováno ve spolupráci s Odborem energetického inženýrství Energetického ústavu a se společností GEMOS CZ spol, s r.o. v návaznosti na NETME.

    Školitel: Věchet Stanislav, doc. Ing., Ph.D.

  5. Vývoj metodiky návrhu energeticky úsporných hydraulických systémů

    Cílem práce je vývoj metodiky návrhu hydraulických systémů s hydraulickými aktuátory a elektrohydraulickými zdroji tlakové pracovní kapaliny. Předpokládá se provedení analýz toku a spotřeby energií v hydraulickém i elektrickém obvodu. Výsledky analýz budou dále použity pro modelové konfigurace hydraulických obvodů, pro které budou navrženy metodiky hydraulicko-mechanického návrhu, senzoriky a řídicího systému. V metodice musí být zohledněny bezpečnostní normy platné v ČR a EU.

    Školitel: Věchet Stanislav, doc. Ing., Ph.D.

  6. Vývoj metodiky návrhu jednoúčelových výrobních strojů a testerů

    Cílem práce je vývoj metodiky návrhu jednoúčelových strojů a testerů pro hromadnou a velkosériovou výrobu. Výsledkem práce bude metodika, která zjednoduší a zefektivnit proces návrhu těchto strojů a testerů především v oblasti návrhu řídicího software a nutné senzoriky. V metodice musí být zohledněny bezpečnostní normy platné v ČR a EU.

    Školitel: Věchet Stanislav, doc. Ing., Ph.D.


Struktura předmětů s uvedením ECTS kreditů (studijní plán)

Studijní plán oboru není zatím pro tento rok vygenerován.