Browse
Recent Submissions
- ItemPohonné systémy elektrických vozidel nové generace(2025-10-23T00:00:00Z) Krčmář, Lukáš; Černohorský Josef, doc. Ing. Ph.D. :54931Disertační práce se zaměřuje nejen na moderní systémy používané v elektrických vozidlech, ale také na metody řízení jejich pohonných jednotek. Hlavním cílem je návrh, simulace a ověření pokročilých řídicích struktur, které přispějí ke zvýšení efektivity a optimalizaci provozních vlastností těchto dopravních prostředků. První část práce se zaměřuje především na teoretickou analýzu dané problematiky. Zahrnuje rozbor trakčních systémů a jejich klíčových prvků, jako jsou elektrické pohony, jejich řízení a simulace. Plánuje se aplikace těchto poznatků na univerzitní elektrické experimentální stroje, které budou pro tento účel modifikovány. Druhá oblast problematiky se zabývá návrhem, simulací a laděním řídicích struktur elektrických pohonů vozidla. Jde především o přesné laboratorní měření použitých pohonů na vytvoření jejich virtuálních modelů pro přesnou diagnostiku chování těchto trakčních pohonů, za účelem vylepšení účinnosti a chování celého trakčního systému.
- ItemComposition control of laser generated bimetallic nanoparticles usable as catalysts(2025-10-17T00:00:00Z) Havelka, Ondřej; Torres Rafael, Dr. :66548Tato disertační práce se zabývá syntézou a strukturálním laděním nanoslitin metodou reaktivní laserové ablace v kapalinách (RLAL), se zaměřením na jejich využití jako heterogenních katalyzátorů v environmentálně kritických reakcích. Teoretické kapitoly poskytují stručný přehled o laserové syntéze a nanokatalýze, se zdůrazněním rostoucího významu bimetalických nanoslitin. Jednou z hlavních výzev pro využití katalytického potenciálu nanoslitin je dosažení kontroly nad jejich strukturou na nanometrické úrovni. Tradiční metody chemické syntézy obvykle vedou k termodynamicky vyrovnaným konfiguracím, což omezuje přístup ke kineticky uvězněným nebo metastabilním uspořádáním, která často vykazují lepší katalytický výkon. V tomto kontextu představují laserové syntézní metody, jako RLAL, atraktivní alternativu. Přes své výhody však metoda RLAL zůstává omezená ve schopnosti manipulovat s konkrétním uspořádáním ve vícesložkových kovových systémech. Tato disertační práce se snaží překonat uvedená omezení rozvojem metody RLAL tak, aby umožnila lepší strukturální kontrolu s cílem přizpůsobit katalytickou aktivitu a opakovatelné použití nanoslitin pro udržitelné aplikace. Experimentální část zahrnuje kurátorsky sestavenou sbírku recenzovaných studií, které se kolektivně věnují návrhu, syntéze a využití laserem generovaných nanoslitin v redoxních reakcích souvisejících s čištěním vody a zelenou chemií. Jádrem tohoto výzkumu je strategická integrace RLAL s moderními metodami čištění vody za účelem vytvoření multifunkčních katalytických systémů. Ekologická atraktivita těchto systémů spočívá v minimálním použití nebezpečných chemikálií, snížené tvorbě sekundárního odpadu a potenciálu pro recyklaci v uzavřeném cyklu. Jsou prozkoumány tři strategie čištění vody: (I) Hybridní fyzikálně-chemická strategie čištění kombinující mikrofiltraci a katalytickou degradaci pomocí nanoslitin vázaných na membráně pro odstranění ropných a hydrofobních znečišťujících látek, (II) Chemicky založená fotokatalytická strategie využívající magneticky oddělitelné nanoslitiny pro degradaci antibiotických kontaminantů poháněnou viditelným světlem, (III) Chemicky založená termoreduktivní strategie využívající magnetické nanoslitiny k přeměně nitroaromatických znečišťujících látek na chemické meziprodukty s přidanou hodnotou. První přístup se zaměřuje na krizi způsobenou znečištěním vody olejovými látkami. Společným použitím RLAL a elektrostatického zvlákňování je vyvinuta udržitelná metoda výroby membrán z polyvinylidendifluoridu (PVDF) s nanoslitinami TiAg ve formě satelitních struktur. Na základě těchto poznatků se disertace přesouvá ke druhé strategii, která reaguje na narůstající hrozbu antibiotické rezistence prostřednictvím katalytické degradace sulfamethoxazolu (SMX), farmaceutického kontaminantu. Za tímto účelem jsou vyvinuty nanoslitiny na bázi bismutu s fotokatalytickou aktivitou ve viditelném světle. Výzkum ukazuje, že i drobné změny ve volbě druhého dopujícího kovu (Ni vs. Fe) mohou vest k výrazným rozdílům ve struktuře, složení a katalytickém výkonu nanoslitin. Obzvláště se vyznačují systémy Bi-Fe, které dosahují výjimečné účinnosti degradace SMX. Disertační práce dále zkoumá redukci průmyslově vyráběných nitroaromatických znečisťujících látek za použití magneticky recyklovatelných nanoslitin NiPd. Přídavkem Pd je možné upravit distribuci a mezifázovou strukturu fází NiPd tak, aby bylo dosaženo rovnováhy mezi vysokou katalytickou účinností a vhodnou magnetickou mobilitou. Výzkum ukazuje, že struktury s fázovým oddělením v podobě vnořených nanosfér, vykazují silné synergické efekty a překonávají jak jednokovové částice, tak jejich fyzikální směsi v hydrogenačních reakcích. Výzkum prezentovaný v této disertační práci rozšiřuje chápání RLAL jako nástroje pro návrh katalyticky aktivních nanoslitin. Spojením inovací v oblasti syntézy s environmentálními aplikacemi vytváří rámec pro navrhování katalyzátorů v souladu se zásadami zelené a cirkulární chemie.
- ItemOnline diarizace mluvčích pro zpracování audiovizuálních datových streamů(2025-10-06) Kynych, František; Červa Petr, doc. Ing. Ph.D. :55712Tato disertační práce se zaměřuje na úlohu online diarizace mluvčích pro zpracování datových streamů. V kontrastu s většinou již existujících prací proto klade důraz nejen na přesnost, ale také na výpočetní náročnost jednotlivých vyšetřovaných metod. V rámci práce je nejprve navržena nová odlehčená metoda pro diarizaci streamů obsahujících pouze zvuková data. Ta využívá modifikovanou reziduální síť s bloky squeeze-and-excitation (SE-ResNet-34) pro výpočetně nenáročnou extrakci vektorů mluvčích s využitím vyrovnávací paměti. Tyto vektory následně slouží k detekci hlasové aktivity a blokovému online k-means shlukování s dopředným (look-ahead) mechanismem. Výsledky jsou srovnatelné s referenčním offline systémem, přičemž výhodou je, že navržená metoda vyžaduje pro svůj běh pouze CPU. Zároveň přitom pracuje s nízkým faktorem reálného času pod 0,1 a konstantní latencí o velikosti přibližně 5,5 sekundy. Následující část práce přechází k náročnější a komplexnější úloze online zpracování audiovizuálních datových streamů. Zde je výše uvedené schéma rozšířeno o audio-video modul. Ten využívá model SyncNet ve spojení s vektory, které reprezentující tváře mluvčích, pro sledování identity mluvčích. Výsledný multimodální systém pro diarizaci mluvčích pak kombinuje výstupy z audio a audio-video modulu prostřednictvím nové fúzní strategie, která je založená na časovém překrývání. Chybovost diarizace dosažená takto navrženým systémem odpovídá chybovosti současných moderních offline audiovizuálních metod. Její klíčovou výhodou je ovšem skutečnost, že umožňuje zpracovávat různé audiovizuální datové streamy, například z internetového nebo televizního vysílání, v reálném čase se stejně malou latencí, jako má výše uvedený samotný audio modul.
- ItemElektronika a softwarová struktura BMS(2025-06-27) Mach, Ondřej; Černohorský Josef, doc. Ing. Ph.D. :54931Disertační práce zpracovává komplexní téma pokročilých battery management systémů. Úvodní část rámcově seznamuje s principy nejčastěji využívaných Li-Ion článků. Rozdílná elektrochemická skladba definuje rozsahy využití, které se promítají do přístupu vyvíjené elektroniky a později i do implementovaných matematických modelů. Aplikační selekce vhodných článků vedoucí k sestavování bateriových modulů lze opírat i o přidružené formy zapouzdřených ochran, které za určitých podmínek přinášejí místo bezpečnostních záruk neakceptovatelná rizika. Navazující kapitola poodkrývá problematiku vybraných současných řešení BMS, shrnuje jejich funkcionalitu a typické konstrukční limity. Uvedené koncepty topologií blokově vystihují typy obvodových struktur a režimy modulárního rozšiřování. Vývoj vlastního specifického řešení a realizace pokročilého systému řízení elektronického managementu současných moderních Li-Ion článků lze principiálně kategorizovat na více dílčích částí. Z pohledu elektroniky na výkonové rozhraní, monitorovací analog front-end obvody, komunikační periferie a centrální řídící jednotku. Firmwarová výbava zohledňuje matematicko-fyzikální modely článků. Battery management systém slouží pro kontinuální dynamické monitorování toku elektrické energie a může být realizován například podpůrnými obvody firmy Texas Instruments řady BQ769x0 nebo BQ7961x. Volba konkrétního AFE obvodu ovlivňuje variabilní sériovou kombinaci článků, možnosti jejich přístupu, parametry registrů a externí komunikační rozhraní. Jednoprocesorová řídící jednotka, mimo své úsporné provozní fáze, s požadovanou periodou vyčítá z AFE obvodů provozní informace, které jsou zpracovávány implementovanými algoritmy. Princip pokročilého řízení vyžaduje plnou kontrolu nad připojenými Li-Ion články, které jsou na počátku prvními provozními cykly důkladně mapovány. Vyvinutá BMS jednotka BQ79 disponuje možností sériového řetězení s ostatními bateriovými bloky. Vzájemná komunikace je k vysokým napěťovým potenciálům nutná galvanicky oddělovat. Hlavními problémy práce se jeví elektronické provedení celého systému s ohledem na potenciálně vysoké provozní proudy spínacích prvků, precizní multi-rozsahové měření a také i vhodné softwarové vybavení. Poslední kapitola práce zaměřuje pozornost na matematicko-fyzikální modelování současně moderních chemií Li-Ion článků a techniku transformace vztahů do softwarových struktur integrovaného MCU.
- 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.