Detail oboru

Theoretical Electrical Engineering

FEKTZkratka: PPA-TEEAk. rok: 2018/2019

Program: Electrical Engineering and Communication

Délka studia: 4 roky

Akreditace od: 25.7.2007Akreditace do: 31.12.2020

Profil

Studijní obor doktorského studia je zaměřen na přípravu špičkových vědeckých a výzkumných specialistů v nejrůznějších oblastech teoretické elektrotechniky, zejména pak v teorii elektromagnetismu, v teorii elektrických obvodů, v obecných metodách zpracování signálů a v oblasti elektrických měření. Cílem je poskytnout ve všech těchto dílčích zaměřeních doktorské vzdělání absolventům vysokoškolského magisterského studia, prohloubit jejich teoretické znalosti, dát jím též potřebné vědomosti i praktické dovednosti a naučit je metodám vědecké práce.

Klíčové výsledky učení

Absolvent umí řešit vědecké a složité technické úlohy v oblasti obecné elektrotechniky a elektromagnetismu.
Díky kvalitnímu rozvinutému teoretickému vzdělání a specializaci ve vybraném oboru jsou absolventi doktorského studia vyhledáváni jako specialisté v oblasti obecné elektrotechniky.
Absolventi doktorského studijního programu budou v oblasti obecné elektrotechniky a elektromagnetismu schopni pracovat jako vědečtí a výzkumní pracovníci v základním či aplikovaném výzkumu, jako specializovaní odborníci vývoje, konstrukce a provozu v různých výzkumných a vývojových institucích, elektrotechnických a elektronických výrobních firmách a společnostech a u výrobců či uživatelů elektrických systémů a zařízení, přičemž zde budou schopni tvůrčím způsobem využívat moderní výpočetní a měřicí techniku.

Profesní profil absolventů s příklady

Absolvent umí řešit vědecké a složité technické úlohy v oblasti obecné elektrotechniky a elektromagnetismu.
Díky kvalitnímu rozvinutému teoretickému vzdělání a specializaci ve vybraném oboru jsou absolventi doktorského studia vyhledáváni jako specialisté v oblasti obecné elektrotechniky.
Absolventi doktorského studijního programu budou v oblasti obecné elektrotechniky a elektromagnetismu schopni pracovat jako vědečtí a výzkumní pracovníci v základním či aplikovaném výzkumu, jako specializovaní odborníci vývoje, konstrukce a provozu v různých výzkumných a vývojových institucích, elektrotechnických a elektronických výrobních firmách a společnostech a u výrobců či uživatelů elektrických systémů a zařízení, přičemž zde budou schopni tvůrčím způsobem využívat moderní výpočetní a měřicí techniku.

Garant

Vypsaná témata doktorského studijního programu

  1. Aplikace vysoce dvojlomných optických vláken pro snímání fyzikálních veličin

    Moderní typy optických vláken umožňují aplikace optovláknových snímačů v oblastech, kde klasické snímače nelze jednoduše použít. Příkladem je snímání elektrických proudů nebo magnetických polí, které mohou dosahovat extrémních hodnot nebo snímání v prostředí, kde silně působí nežádoucí vlivy. Pro potlačení nežádoucího působení vnějších vlivů je možné použít speciální typy vláken s výrazným dvojlomem. Ty potenciálně umožňují konstrukci robustních snímačů s minimalizovanou citlivostí na vnější vlivy. Disertační práce bude zaměřena na výzkum a vývoj metod snímání elektromagnetických veličin s využitím vysoce dvojlomných vláken.

    Školitel: Drexler Petr, doc. Ing., Ph.D.

  2. Autonomní drony

    Disertační práce je zaměřena na testování a vývoj algoritmů pro zvýšení míry autonomity dronů. Za tímto účelem je potřeba využít řadu různých senzorů v kombinaci s programováním řídící jednotky drona. V práci se předpokládá zaměření na algoritmy využívající metod hlubokého učení a jiné sofistikované metody.

    Školitel: Marcoň Petr, Ing., Ph.D.

  3. Detekce pohybujících se objektů

    Disertační práce je zaměřena na testování a vývoj detekčních algoritmů pohybujících se objektů. Tyto algoritmy by měly umět detekovat a rozpoznat vybrané typy objektů, které by se mohly objevit v prostorách se zvýšenou mírou bezpečnosti, jako jsou například letiště, jaderné elektrárny a muniční sklady. Na základě detekovaného nežádoucího typu letícího objektu bude potřeba navrhnout možnosti zneškodnění letícího objektu.

    Školitel: Marcoň Petr, Ing., Ph.D.

  4. Drony pro precizní zemědělství

    Tato multioborová disertační práce je zaměřena na využití bezpilotních letounů pro precizní zemědělství. Cílem práce je navržení systému pro zvýšení ekonomického a ekologického přínosu precizního zemědělství. Práce předpokládá testování a implementování algoritmů pro zpracování obrazů do bezpilotních letounů.

    Školitel: Marcoň Petr, Ing., Ph.D.

  5. Hydrogen-based microgrid

    Efektivní výroba a spotřeba elektrické energie je klíčovým faktorem pro dosažení ambiciózních cílů týkajících se znečištění ovzduší a změn klimatu. Moderní elektrické sítě mohou zahrnovat různé druhy zdrojů, jako jsou například obnovitelné zdroje energie. Vznikají hybridní systémy, které kombinují několik zdrojů a typů úložišť v novém konceptu nazývaném mikrogrid. Aby bylo dosaženo co nejlepšího výkonu z těchto hybridních systémů, je nezbytný správný návrh a provoz mikrogridu.

    Školitel: Marcoň Petr, Ing., Ph.D.

  6. Metody detekce a identifikace signálu částečného výboje v pásmu UKV

    Jedním z klíčových problémů spolehlivosti výkonových vysokonapěťových transformátorů je existence částečných výbojů v jejich olejové náplni. Radiofrekvenční metody mohou poskytnout účinný nástroj pro sledování aktivity částečných výbojů. Pro jejich úspěšné nasazení je stěžejní možnost detekce elektromagnetického signálu v pásmu UKV vyzařovaného výbojem. Tento signál má relativně nízkou úroveň a jeho výskyt je doprovázen silným impulzním rušením z jiných výbojových dějů. Na druhou stranu signál disponuje specifickými časovými a kmitočtovými relacemi, které mohou umožnit jeho spolehlivou detekci a vyhodnocení. Téma je zaměřeno na výzkum nového přístupu k detekci elektromagnetických signálů vyzařovaných částečnými výboji, který bude využívat jejich časových a kmitočtových specifik. Cílem práce je prohloubit stav poznání v problematice spolehlivé detekce a identifikace aktivity částečného výboje a zvýšení spolehlivosti provozu výkonových vysokonapěťových transformátorů.

    Školitel: Drexler Petr, doc. Ing., Ph.D.

  7. Metody testování kompatibility implantabilních zařízení s MR diagnostickými systémy

    V současné lékařské diagnostické technice hrají důležitou roli zobrazovací systémy pracující na bázi magnetické rezonance (MR). Při širokém nasazení systémů MR může ale dojít ke střetu s jinými diagnostickými a terapeutickými prostředky jakou jsou endoskopy, ultrazvukové sondy, implantované nebo mimotělní neuro-stimulační zařízení a jiné. Pokud je v tkáni implantováno zařízení s vodivými částmi, může dojít vlivem interakce s EM polem k nepříznivému ovlivňování okolních tkání. Bezpečné nasazení implantabilních zařízení vyžaduje výzkum možností testování jejich koexistence s MR systémy. Cílem práce bude výzkum a vývoj metod a technických prostředků pro testování a vyhodnocování vlivu radiofrekvenčních polí na implantabilní zařízení.

    Školitel: Drexler Petr, doc. Ing., Ph.D.

  8. Pokročilé metody analýzy signálu pro lokalizaci částečných výbojů

    Zásadním faktorem pro spolehlivost blokových elektrárenských transformátorů je existence částečných výbojů v jejich olejové náplni. Moderní radiofrekvenční metody mohou poskytnout účinný nástroj pro sledování aktivity částečných výbojů. Jejich rozvoj je v poslední době umožněn dostupností moderní přístrojové techniky, která umožňuje akvizici signálů s šířkou pásma jednotek GHz. Rovněž úroveň výpočetní techniky umožňuje provádět zpracování a vyhodnocení signálu s vysokým vzorkovacím kmitočtem v oblasti jednotek až desítek GSa/s a lokalizace jeho zdroje v reálném čase. Pro úspěšné nasazení radiofrekvenčních metod detekce a lokalizace je třeba provádět zpracování signálu získaného z UKV detektorů s využitím pokročilých přístupů. Cílem je detekovat výskyt signálu odpovídajícího částečnému výboji a spolehlivě určit jeho časové parametry, které jsou důležité pro následnou prostorovou lokalizaci výboje. Práce prohloubí stav poznání v problematice vyhodnocování signálu částečného výboje a lokalizace jeho zdroje, což povede ke zvýšení spolehlivosti provozu výkonových elektrárenských transformátorů.

    Školitel: Drexler Petr, doc. Ing., Ph.D.

  9. Využití elektromagnetických šumových polí pro analýzu materiálů a struktur

    Měřicí a diagnostické metody založené na využití vyzařovaného elektromagnetického (EM) pole a jeho interakce s testovanými objekty jsou v současné době dobře zvládnutou a široce využívanou technologií. Ovšem naprostá většina systémů založených na zmíněném přístupu používá koncept, kdy je generováno a vyhodnocováno EM pole s definovaným kmitočtem, resp. je tento kmitočet řízeně rozmítán. V tomto případě je nutno brát v úvahu možnost reaktančních vazeb měřeného a měřicího objektu v blízké oblasti, které mohou měření znehodnotit. Naopak, pokud by byly pro diagnostiku použity širokopásmové stochastické signály (šumové signály), bylo by možno tyto vazby potlačit. Téma studia je zaměřeno na výzkum využití konceptu diagnosticky materiálů a elektromagnetických struktur šumovým polem, především v radiofrekvenční a mikrovlnné oblasti, jeho rozvoj a experimentální ověření.

    Školitel: Drexler Petr, doc. Ing., Ph.D.


Struktura předmětů s uvedením ECTS kreditů (studijní plán)

1. ročník, zimní semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Sem.Pov.Uk.Sk.Ot.
DBM1AAdvanced methods of processing and analysis of imagesen4zimníVolitelný oborovýdrzkano
DTK2AApplied cryptographyen4zimníVolitelný oborovýdrzkano
DET1AElectrotechnical materials, material systems and production processesen4zimníVolitelný oborovýdrzkano
DFY1AJunctions and nanostructuresen4zimníVolitelný oborovýdrzkano
DEE1AMathematical Modelling of Electrical Power Systemsen4zimníVolitelný oborovýdrzkano
DME1AMicroelectronic Systemsen4zimníVolitelný oborovýdrzkano
DRE1AModern electronic circuit designen4zimníVolitelný oborovýdrzkano
DAM1ASelected chaps from automatic controlen4zimníVolitelný oborovýdrzkano
DVE1ASelected problems from power electronics and electrical drivesen4zimníVolitelný oborovýdrzkano
DTE1ASpecial Measurement Methodsen4zimníVolitelný oborovýdrzkano
DMA1AStatistics, Stochastic Processes, Operations Researchen4zimníVolitelný oborovýdrzkano
DJA6AEnglish for post-graduatescs4zimníVolitelný všeobecnýdrzkano
1. ročník, letní semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Sem.Pov.Uk.Sk.Ot.
DMA2ADiscrete Processes in Electrical Engineeringen4letníVolitelný oborovýdrzkano
DME2AMicroelectronic technologiesen4letníVolitelný oborovýdrzkano
DRE2AModern digital wireless communicationen4letníVolitelný oborovýdrzkano
DTE2ANumerical Computations with Partial Differential Equationsen4letníVolitelný oborovýdrzkano
DTK1AOptimization Methods and Queuing Theoryen4letníVolitelný oborovýdrzkano
DET2ASelected diagnostic methods, reliability and qualityen4letníVolitelný oborovýdrzkano
DAM2ASelected chaps from measuring techniquesen4letníVolitelný oborovýdrzkano
DBM2ASelected problems of biomedical engineeringen4letníVolitelný oborovýdrzkano
DEE2ASelected problems of electricity productionen4letníVolitelný oborovýdrzkano
DFY2ASpectroscopic methods for non-destructive diagnostics en4letníVolitelný oborovýdrzkano
DVE2ATopical Issues of Electrical Machines and Apparatusen4letníVolitelný oborovýdrzkano
1. ročník, celoroční semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Sem.Pov.Uk.Sk.Ot.
DQJAAEnglish for the state doctoral examcs4celoročníPovinnýdrzkano