Browse
Recent Submissions
- ItemBlind Source Extraction in Dynamic Environmnet(2024-12-12) Čmejla, Jaroslav; Koldovský Zbyněk, prof. Ing. Ph.D. :56862Tato práce se zabývá problematikou extrakce zdroje z dynamických směsí. Tyto směsi se vyznačují měnícími se směsnými parametry v čase. Změny parametrů mohou být způsobeny například pohybem zdrojů. Práce se zaměřuje na vývoj modelu a metody pro extrakci zdrojů ze směsí, u kterých je předpokládaná lineárně v čase se měnící mixovací transformace. V práci je vysvětlena teorie problému slepé separace/extrakce zdrojů spolu s rešerší stávajících řešení používaných pro zpracování dynamických směsí. Tato teorie je použita jako základ pro odvození nového dynamického modelu a algoritmu určeného k hledání extrakčních parametrů. Práce obsahuje základní otestování navrženého algoritmu a porovnání jeho výkonosti s nalezenou teoreticky dosažitelnou mezí vycházející z Cramér-Rao analýzy. Závěr práce je vyhrazen diskusi výsledků a návrhu dalšího směřování výzkumu.
- ItemMicrobial activity in bentonite in relevance to deep geological repository for radioactive waste(2024-12-17) Bartak, Deepa Shree; Černá Kateřina, Mgr. Ph.D. :67195Bentonit je klíčovou součástí inženýrských bariér pro ukládání jaderného odpadu v hlubinných úložištích radioaktovního odpadu (HÚ RAO). Protože však aktivita přirozených mikroorganismů v bentonitu může potenciálně ohrozit dlouhodobou integritu tohoto systému, zaměřili jsme se na výzkum vlivu různých faktorů relevantních pro úložiště na tyto mikroorganismy v různých stavech bentonitu (práškový/suspenze/zhutněný). První tři experimenty se zaměřily na simulaci vlivu teploty, bobtnacího tlaku a ozařování odpovídajícího různým fázím vývoje hlubinného úložiště na mikrobiální aktivitu a schopnost přežití. Čtvrtý experiment byl zaměřen na vývoj účinných sterilizačních technik pro získání sterilního bentonitu, který je nezbytný pro pochopení mikrobiálních účinků v úložišti a pro provádění dalších experimentů. Naše výsledky z prvního experimentu s použitím českého bentonitu Černý Vrch (BCV) ukázaly, že hydrostatický bobtnací tlak (10, 12 a 15 MPa) není klíčovým limitujícím faktorem, který by bránil mikrobiální aktivitě ve zhutněném bentonitu. Dále jsme prokázali, že vystavení bentonitové suspenze teplotám nad 70 °C znatelně ovlivňuje životaschopnost mikrobů, přičemž kritickou hranicí pro jejich přežití je 90 °C . Podobně druhý experiment prokázal, že vystavení bentonitů BCV a MX-80 kombinaci zvýšených teplot (90 °C a 150 °C ) a/nebo gama záření (0,4 Gy.h-1) po dobu až 18 měsíců způsobilo výrazné snížení životaschopnosti mikroorganismů bez ohledu na stav bentonitu (práškový, suspenzní nebo zhutněný), přičemž vliv teploty zcela zastínil účinky ozáření. Tyto výsledky naznačují možný vývoj abiotické zóny v bentonitu kolem úložného obalového souboru po jeho uložení. Výsledky třetího experimentu ukázaly, že chronické ozařování dávkovým příkonem 0,1 Gy.h-1 relevantním pro HÚ RAO má minimální vliv na mikrobiální aktivitu a složení mikrobiálních společenstev, a proto nízké dávky ionizujícího záření působící v HÚ RAO nebudou pravděpodobně představovat limitující faktor pro přežívání mikrobů v bentonitu. Na druhou stranu přítomnost živin (práškového železa) měla významnější vliv na početnost a složení mikrobů než ozáření, a to jak v bentonitové suspenzi, tak ve zhutněném bentonitu. V neposlední řadě náš výzkum pomohl vyvinout účinnou metodu sterilizace bentonitu BCV pro získání abiotických kontrol. Aplikace dávky záření nejméně 30 kGy se ukázala jako vysoce účinná pro sterilizaci bentonitového prášku. Na druhou stranu opakovaná sterilizace suchým teplem (4 hodiny při 121 °C ) nepředstavovala účinnou sterilizační techniku a ve vzorcích bentonitového prášku jsme identifikovali některé termotolerantní mikroorganismy, jako jsou Bacillus, Paenibacillus a Terribacillus. Zajímavé je, že bentonitová suspenze vyžadovala k úplné sterilizaci pouze čtyři opakované tepelné cykly, což dokazuje silný vliv vlhkosti na odolnost mikroorganismů a jejich spor vůči teplu. Tento výzkum rozšiřuje naše chápání mikrobiální aktivity v hlubinných geologických úložištích (DGR), zejména v bentonitových bariérách. Identifikuje faktory, které ovlivňují mikrobiální aktivitu a životaschopnost, čímž zlepšuje dlouhodobé předpovědi a hodnocení bezpečnosti. Pochopení mikrobiální dynamiky je klíčové pro odhad rizik a zajištění integrity a bezpečnosti hlubinných geologických úložišť jaderného odpadu.
- ItemHamiltonovský popis robotů a jejich zařízení(2024-12-06) Kajzr, Daniel; Černohorský Josef, doc. Ing. Ph.D. :54931Současný vývoj technologií stále více vyžaduje specializované robotické systémy s otevřeným řízením, protože tradiční uzavřené řídicí platformy neposkytují dostatečnou flexibilitu. Příkladem takové technologie je 3D tisk budov z betonu, který se stává klíčovou oblastí s širokou škálou globálních aplikací. Tato disertační práce se zaměřuje na modelování a řízení robotických manipulátorů, zejména v kontextu experimentální robotiky. Zároveň představuje koncept otevřeného řídicího systému založeného na průmyslovém PLC určeného pro řízení unikátního tiskového robotu Printing Mantis. Navržený systém využívá automatické generování kódu v prostředí Matlab/Simulink, což ve spojení s průmyslovým řídicím systémem nabízí robustní a flexibilní řešení, které výrazně zkracuje čas potřebný pro programování a prototypování. Pro zajištění a zlepšení výkonu robotických manipulátorů je nezbytný rozsáhlý aplikovaný výzkum. Práce zavádí řízení založené na Hamiltonově formalismu, který využívá zobecněné hybnosti pro stavový popis a tento přístup aplikuje na modelování dynamiky a návrh řízení zkoumaných manipulátorů. Součástí práce je metodika pro implementaci Hamiltonovského řízení v systémech řízení pohybu, která zahrnuje všechny kroky od modelování přes parametrickou identifikaci až po samotnou implementaci. Tato metodika byla testována na třech reálných robotických manipulátorech, včetně tiskového robotu Printing Mantis. Práce rovněž přináší komplexní srovnání Hamiltonovského řízení s konvenčním Lagrangeovským řízením a dalšími běžně používanými metodami v podobě dopředného řízení a řízení se zpětnovazební linearizací na zmiňovaných manipulátorech. Diskutovány jsou různé aspekty experimentální robotiky, včetně vlivu vzorkování, spínací frekvence pulzně šířkové modulace frekvenčních měničů a převodových mechanismů. Výsledkem je řada významných poznatků podložených rozsáhlými experimentálními výsledky z oblasti identifikace a řízení reálných robotických manipulátorů. Kromě toho disertační práce představuje energetický model tiskového robotu Printing Mantis, který umožňuje predikci spotřeby energie během tiskového procesu, spolu s výsledky studie porovnávající energetickou náročnost robotů s různými kinematickými strukturami. Studie rovněž zahrnuje novou metodiku pro tvorbu redukovaných map účinnosti akčních členů robotických manipulátorů.
- ItemAnalýza a vývoj nových algoritmů pro interferome-try s nízkou nejistotou měření(2024-09-03) Stašík, Marek; Lédl Vít, Ing. Ph.D. :55721Disertační práce je věnována inovativním metrologickým metodám pro ultrapřesné měření tvarů ploch optických elementů. Konkrétně jsou řešeny problémy, které jsou spojeny s měřením velkých nebo asférických optických ploch, kde hraje roli numerická apertura měřidla a chyba trasování paprsků. Byly vyvinuty nové metody eliminace chyby trasování při měření asférických povrchů. Vyvinuté metody jsou založené na využití přesného modelu optické soustavy. Spolu s nimi byla vyvinuta sada kalibračních metod pro kalibraci modelu interferometru. Měření rozměrných optických ploch je řešeno pomocí takzvané sešívací interferometrie, kdy je tvar povrchu měřen v různých místech tak, aby byla získána data z celé plochy v oddělených avšak překrývajících se oblastech, a následně je provedeno skládání jednotlivých pod oblastí (sub-apertur) do celkové výškové (tvarové) mapy. Výzkumná činnost se věnuje vývoji nového rychlého algoritmu pro eliminaci chyb v překryvech sousedních sub-apertur pro dosažení perfektních chybami nezatížených výsledků měření. Předložená práce shrnuje výsledky rešerše metod korekce chyby trasování a algoritmů skládání sub-apertur, analýzu a popis nových navržených metod, popis metod pro simulační ověření vyvíjených metod a výsledky vybraných experimentů. V předkládané práci nejsou detailně diskutovány pokročilé výpočetní funkce, knihovny a moduly, které musel autor vyvinout pro dostatečně rychlé paralelní výpočty, které jsou prováděny na grafické kartě GPU s více než 15000 výpočetními jádry.
- ItemIndependent Vector Extraction using Auxiliary Function Technique(2024-09-06) Janský, Jakub; Koldovský Zbyněk, prof. Ing. Ph.D. :56862