2022
Browse
Recent Submissions
- ItemOptimalizace aerodynamických vlastností profilu(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Müller, Jan; Ošmera, Pavel; Popela, Robert; Zelinka, Ivan; Rozehnal,, DaliborObsahem předložené disertační práce je pokročilá optimalizace profilu nosné plochy obecného letounu. Pro optimalizaci je využito pokročilých metaheuristických optimalizačních technik, založených na evolučních výpočtech a rojových algoritmech. Pro tyto algoritmy je typická robustnost optimalizace a inženýrsky přijatelná míra konvergence a optimality řešení. V rámci řešení byly navrženy a implementovány podstatné modifikace původních optimalizací orientované na profil. Z původního evolučního algoritmu (EA) byla vytvořena nová varianta optimalizace profilu evolučními algoritmy (aEA), následně pak byla z původní optimalizace hejnem částic (PSO) vyvinuta nová varianta optimalizace profilu hejnem částic (aPSO). Dále pak byla vytvořena vlastní hybridizace uvedených metod v paralelní variantě. Pro proces optimalizace bylo využito modelu parametrizace Bezier-PARSEC 3434, generujícího tvar profilu. Pro optimalizace výchozího profilu byl použit parametrický model založeným na B-Spline. Simulace fluidní dynamiky pro výpočet základních aerodynamických vlastností (vztlak, odpor, moment), byl realizován programovým vybavením Xfoil. Výsledky byly následně verifikovány pomocí simulace dynamiky tekutin (CFD ANSYS Fluent). Z pohledu optimalizačních úloh, navržených optimalizací a implementací je zřejmé, že jde o komplexní mezioborovou úlohu, jejíž výsledky jsou prezentovány v této práci.
- ItemDiagnostika malých elektrických strojů pomocí analýzy jejich vnějšího magnetického pole(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Matějásko, Michal; Grepl, Robert; Maršík, Jiří; Takács, GergelyTato disertační práce se zabývá nepříliš zkoumaným tématem \textit{diagnostiky malých elektrických strojů pomocí analýzy jejich vnějšího magnetického pole}, skýtajícím specifické překážky dané charakterem unikajícího pole, jenž je slabé svou intenzitou s prudce se měnící orientací v malém prostoru. Konkrétně se tato práce zaměřuje na metody detekce směru rotace pro dva typy stejnosměrných strojů malých výkonů ($
- ItemNové hybridní metody pro robustní a automatizovaný odhad parametrů mechatronických systémů(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Najman, Jan; Grepl, Robert; Štefek, Alexandr; Opluštil, VladimírDizertační práce se zabývá vývojem nového hybridního optimalizačního algoritmu pro mechatronické modely. Úvodní kapitoly se věnují obecnému popisu problematiky odhadu neznámých parametrů systému, na základě vytvořeného matematického modelu a naměřených dat. Dále je uveden přehled a stručný popis dostupných optimalizačních algoritmů, které jsou vhodné pro řešení tohoto typu problému. Na základě rešeršní studie jsou pak formulovány konkrétní cíle práce. Ve druhé části práce je popsána nově vytvořená sada mechatronických modelů vytvořených pomocí nástrojů pro fyzikální modelování. Následně je s pomocí těchto modelů proveden srovnávací test rychlosti a úspěšnosti vybraných optimalizačních algoritmů. Na základě výsledků tohoto testu je navržen design nového hybridní algoritmu, který je následně otestován a srovnán s ostatními algoritmy. Na závěr práce je představeno několik nových pomocných funkcí a nástrojů pro detekci a analýzu nevhodně navržených úloh odhadu parametrů.
- ItemModelování, optimalizace a návrh řízení pro silně nelineární systémy s diskrétními senzory(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Bastl, Michal; Grepl, Robert; Štefek, Alexandr; Opluštil, VladimírHlavní motivace pro vznik této práce byla mezinárodní spolupráce na modelování a návrhu řízení pro stabilizační systém námořní SATCOM antény. Dizertační práce se soustředí na návrh modelů na bázi ODE a DAE z perspektivy mechatronického návrhu. Diskutuje hlavně možnosti pro výpočty s fixním krokem řešiče, což je nutnou podmínkou pro real-time simulace a další použití moderních přístupů jako RCP a HIL. Dále se práce zabývá modelováním tření, které je díky silně nelineárním vlastnostem problematické pro numerické modely. Posledním výstupem pak je simulační srovnaní a ověření možností implementace inkrementálního enkodéru do algoritmu Kalmanova filtru.
- ItemSimulations of Photobioreactors from Hydrodynamics and Mass Transfer Point of View(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Rebej, Miroslav; Jegla, Zdeněk; Turek, Vojtěch; Jördening, AlexandraSimulations of photobioreactors with microalgae-specific cultures is a field that connects microbiology with the multiphase fluid dynamics. With microalgae cultivation, it is necessary to account various phenomena, e.g., multiphase hydrodynamics with water, CO2 bubbles and microalgae, multiphase species mass transfer, radiation transport, light attenuation, growth and culmination of microalgae and their effect on fluid properties. Computational model presented in this doctoral dissertation thesis links multiphase hydrodynamic model and the species mass transfer model. In the thesis, there is an overview of applicable computational models for the given types of photobioreactors. The multiphase hydrodynamic model and the species mass transfer model then draw from this overview. Next, the accuracy of these sub-models was compared with laboratory experiments. As a result, the developed computational model of the photobioreactor can be further extended with other sub-models, i.e., the irradiation model and the biomass growth model.