Yes (22973)
No (22487)
Number of found documents:
45460
Published from
to
Analýza trvanlivosti stability asfaltových směsí
Valentin Jan; Tereza Valentová; Hýzl Petr
2021 -
Problematika přilnavosti mezi kamenivem a asfaltovým pojivem, jakož i úzce související komplexnější aspekt trvanlivosti asfaltové směsi, ověřovaný dnes nejčastěji její odolností proti účinkům vody nebo vody a mrazu, zůstává jedním z nejdéle a nejintenzivněji studovaných technických a materiálově podmíněných fenoménů asfaltových směsí. V dnešní době existuje celá řada zkušebních postupů, které velmi zjednodušeně simulují reálné podmínky působící na asfaltové směsi během její životnosti a dávají nám určitou představu o chování asfaltových směsí, přičemž v používaných zkušebních metodách a postupech zůstává ve velké míře opomenut faktor dlouhodobého účinku faktorů, mezi které patří teplotní stálost, dlouhodobé stárnutí, chemická stabilita apod. Obdobně jako v případě stárnutí asfaltového pojiva, ani v tomto případě dosud neumíme jednoznačně popsat a s jistotou opakovaně potvrdit veškeré jevy a příčiny ovlivňující vlastní adhezi či kohezi, jelikož samotná problematika má rozměr jak fyzikálně-mechanický, tak i chemický a mechano-chemický. Je proto snaha nadále rozvíjet doposud zavedené poměrně jednoduché a pro zkušebnictví v oblasti asfaltových pojiv a směsí zavedené zkušební postupy pro posuzování trvanlivosti asfaltových směsí v laboratorních podmínkách, jež by navíc simulovaly stárnutí, působení negativního účinku vody a mrazu, a které by v konečném důsledku odpovídaly skutečným podmínkám u existujících asfaltové vrstvy v konstrukci vozovky. V této souvislosti je také snaha eliminovat značnou závislost výsledků na subjektivním hodnocení, kterou s sebou, vlastní zkouška stanovení adheze mezi pojivem a kamenivem po desetiletí přináší a nalézt tak vhodnou metodiku využívající, pokud možno jednoduché zkušební postupy ověření dlouhodobé účinnosti přilnavostních přísad, tedy i požadované trvanlivosti asfaltové směsi.The problem of adhesion between aggregate and bituminous binder, as well as the closely related aspect of the durability of asphalt mixtures, verified by its resistance to the effects of climatic conditions, e.g., the effect of water immersion or water and frost impact, remains one of the longest and most intensively studied phenomena of asphalt mixtures. At the present time, there is a number of laboratory procedures that simulate real conditions of the asphalt layers in a pavement construction in a very simplified manner, giving us some idea of the behaviour of asphalt mixtures. For better understanding, it is necessary to include the factors of long-term effect, temperature stability, ageing, chemical stability, etc. We are not yet able to describe and confidently reconfirm all the phenomena and effects influencing the actual adhesion as well as we cannot provide sufficient information in the case of ageing of bituminous binder and asphalt mixtures. The actual issue has both physical-mechanical and chemical dimensions. There is an endeavour to continue with the development of test procedures established to date for assessing the durability of asphalt mixtures under laboratory conditions, which would simulate ageing and the negative effects of water and frost, and which would ultimately correspond to the real conditions of the asphalt layer in the road construction. In this context, there is also an effort to eliminate the considerable dependence of the results on subjective evaluation that the actual testing and assessment of adhesion between bituminous binder and aggregate delivers, and thus to find a suitable methodology using, if possible, simple test procedures to verify the long-term effectiveness of the adhesion promoters (additives), and therefore the required durability of the asphalt mixture.
Keywords:
Trvanlivost; Asfaltová směs; Adheze; Přilnavostní přísady; Vodní citlivost; dlouhodobé stárnutí; Durability; Asphalt mixtures; Adhesion; Additives; Moisture susceptibility; Long-term ageing
Available in digital repository of ČVUT.
Analýza trvanlivosti stability asfaltových směsí
Problematika přilnavosti mezi kamenivem a asfaltovým pojivem, jakož i úzce související komplexnější aspekt trvanlivosti asfaltové směsi, ověřovaný dnes nejčastěji její odolností proti účinkům vody ...
Vliv aplikace tekutin na obraz elektrické impedanční tomografie při umělé plicní ventilaci
Roubík Karel; Martin Müller; Duška František
2021 -
Elektrická impedanční tomografie (EIT) je neinvazivní zobrazovací technika, která nezatěžuje pacienta ionizujícím zářením a umožňuje monitoraci plicní ventilace v reálném čase. Cílem studie na zvířecím modelu je zjistit, zda rychlá intravenozní aplikace fyziologického roztoku (FR) může způsobit změny v endexspirační plicní impedanci (EELI) u zdravých prasat a ovlivnit tak interpretaci EIT obrazu, porovnat změny impedance hrudníku související s rychlou aplikací FR se změnami impedance spojenými se změnami pozitivního tlaku na konci exspíria (PEEP) a zjistit, zda změny impedance způsobené intravenozní aplikací FR mohou být odlišeny od změn impedance způsobenými změnami PEEP. Studie byla provedena na 12 prasatech v celkové anestezii s myorelaxací na umělé plicní ventilaci. Byly provedeny dva PEEP manévry (zvýšení a snížení hodnoty PEEP o 2 cmH2O), mezi kterými bylo aplikováno rychlou intravenozní infuzí 500 ml FR. Pomocí EIT byla kontinuálně měřena impedance hrudníku, wash-in/wash-out metodou pro dusík byl měřen endexspirační objem plic (EELV) a systémem PiCCO byly monitorovány hemodynamické parametry. U všech pokusných zvířat byl při aplikaci FR zjištěn pokles EELI. Zároveň byl při zvýšení PEEP vždy pozorován vzestup EELI a při snížení PEEP pokles EELI. Při aplikaci bolusu FR byly pozorovány minimální a nevýznamné změny v distribuci ventilace v oblastech zájmu (ROI), definovaných jako 4 horizontální vrstvy. Naproti tomu při změnách PEEP byly změny v distribuci ventilace v ROI větší a statisticky významné. Ekvivalentní změna EELV vypočtená na základě změn EELI byla při bolusu FR signifikantně vyšší oproti změně EELV měřené wash-in/wash-out metodou pro dusík. Pokles EELI při bolusu FR odpovídal poklesu EELI při snížení PEEP o 4,6 cmH2O. Byl zaznamenán signifikantní rozdíl ve změně intrathorakálního objemu krve při aplikaci bolusu FR oproti zvýšení PEEP. U ostatních hemodynamických parametrů, měřených pomocí systému PiCCO, nebyly zjištěny statisticky významné rozdíly, a to ani při aplikaci bolusu FR, ani při snížení a zvýšení PEEP. Studie prokázala, že EIT reaguje jak na změny ve ventilačních parametrech, tak na intravenozní aplikaci FR. Změny impedance plic způsobené intravenozní aplikací bolusu FR jsou srovnatelné se změnami EELV, které mohou být způsobeny poklesem PEEP v řádu několika cmH2O. Tyto dva vlivy na obraz EIT je možné odlišit analýzou změn v regionální distribuci ventilace.Electrical impedance tomography (EIT) is a non-invasive, radiation-free imaging technique that allows real-time monitoring of lung ventilation. The aim of the animal model study is to determine whether rapid intravenous administration of normal saline solution (NS) can cause changes in end-expiratory pulmonary impedance (EELI) in healthy pigs and thus can affect EIT image interpretation; to compare chest impedance changes associated with rapid NS administration with impedance changes associated with changes in positive endexpiratory pressure (PEEP); to determine whether impedance changes caused by intravenous FR administration can be distinguished from impedance changes caused by PEEP changes. The study was performed on 12 pigs under general anesthesia with muscle relaxation on artificial lung ventilation. Two PEEP maneuvers (increase and decrease of PEEP by 2 cmH2O) were performed, between which a 500 mL of normal saline was administered by rapid intravenous infusion. Chest impedance was measured continuously by EIT, end-expiratory lung volume (EELV) was measured by the wash-in/wash-out method for nitrogen, and hemodynamic parameters were monitored by the PiCCO system. A decrease in EELI was observed in all experimental animals when NS was administered. An increase in EELI was always observed with an increase in PEEP and a decrease in EELI was always observed with a decrease in PEEP. Minimal and insignificant changes in ventilation distribution in regions of interest (ROIs), defined as 4 horizontal layers, were observed with the NS administration. In contrast, with PEEP changes, changes in ventilation distribution in ROIs were larger and statistically significant. The equivalent change in EELV calculated from the changes in EELI was significantly higher with the NS administration compared to the change in EELV measured by the wash-in/wash-out method for nitrogen. The decrease in EELI with the NS administration corresponded to a decrease in EELI with a 4.6 cmH2O decrease in PEEP. There was a significant difference in the change in intrathoracic blood volume with the NS administration compared to the increase in PEEP. No other statistically significant differences were found for the other haemodynamic parameters measured with the PiCCO system, either with the NS administration or with the decrease and increase in PEEP. The study showed that EIT responds to both changes in ventilation parameters and intravenous administration of normal saline. Changes in lung impedance caused by NS administration are comparable to changes in EELV, which can be caused by a decrease in PEEP of several cmH2O. These two effects on the image of the EIT can be distinguished by analyzing changes in the regional distribution of ventilation.
Keywords:
Elektrická impedanční tomografie; Endexspirační impedance plic; Tekutinová bilance; Endexspirační objem plic; Extravaskulární plicní voda; Intrathorakální objem krve; Oblastizájmu; Distribuce ventilace; Pozitivní endexspirační tlak; Umělá plicní ventilace; Electrical impedance tomography; End-expiratory lung impedance; Fluid balance; Endexpiratorylung volume; Extravascular lung water; Intrathoracic blood volume; Region ofinterest; Ventilation distribution; Positive end-expiratory pressure; Artificial lung ventilation
Available in digital repository of ČVUT.
Vliv aplikace tekutin na obraz elektrické impedanční tomografie při umělé plicní ventilaci
Elektrická impedanční tomografie (EIT) je neinvazivní zobrazovací technika, která nezatěžuje pacienta ionizujícím zářením a umožňuje monitoraci plicní ventilace v reálném čase. Cílem studie na ...
Laboratory water-window microscope based on z-pinching capillary discharge source for biological imaging
Vrbová Miroslava; Tomáš Parkman; Richter Ivan
2021 -
Měkká rentgenová mikroskopie ve spektrální oblasti tzv. vodního okna (2,28–4,36 nm) je rozvíjející se zobrazovací metoda pro zkoumání biologických objektů. Díky svému prostorovému rozlišení v řádu desítek nanometrů jde o komplementární zobrazovací metodu k transmisní elektronové mikroskopii a optické mikroskopii, která umožňuje zobrazení celistvých buněk v jejich přirozeném prostředí. Nejčastějšími zdroji záření pro měkkou rentgenovou mikroskopii jsou rozlehlá a nákladná zařízení, jakými jsou synchrotrony a lasery na volných elektronech, což omezuje přístup širší vědecké veřejnosti k této zobrazovací metodě. Tato doktorská práce ve své první části popisuje srovnání dvou laboratorních zdrojů měkkého rentgenového záření – laserem a výbojem generované plazma. Oba zdroje jsou charakterizovány jako potenciální zdroje záření pro měkkou rentgenovou mikroskopii ve vodníım okně. Laserem generovaný plazmatický zdroj záření byl vyvinut v Laser-Laboratorium G¨ottingen e.V., Německo; plazma je zde indukováno laserovým pulzem Q-spínaného Nd:YAG laseru (1064 nm, 640 mJ, 7 ns) fokusovaného do dusíkového plynného terče. Výbojem generovaný plazmatický zdroj byl vyvinut na Českém vysokém učení technickém v Praze; plazma je zde generováno proudovým výbojem procházejícím dusíkem plněnou kapilárou. Oba zdroje záření využívají spektrální čáru dusíku λ = 2,88 nm (430 eV) odpovídající kvantovému přechodu 1s2–1s2p heliu podobných dusíkových iontů. Vývoj samotného mikroskopu využívající měkké rentgenové záření byl založen na výbojovém zdroji z důvodu jeho vyššího jasu. Ve své druhé části doktorská práce prezentuje uspořádání a praktické využití transmisního mikroskopu operujícího ve vodním okně, který je založen na Z-pinčujícím kapilárním výbojovém zdroji dusíkového plazmatu. Emitované měkké rentgenové záření je filtrováno titanovou folií a fokusováno eliptickým kondenzorem do roviny vzorku. K vytvoření transmisního obrazu vzorku na CCD kameru byla využita Fresnelova čočka (zónová deska). Jako standardní vzorek pro určení rozlišení mikroskopu byla zobrazena periodická měděná mřížka. Výsledná prostorová rozlišovací schopnost mikroskopu je 75 nm. Ta byla určena z obrazu měděné mřížky pomocí standardního 10–90% intenzitního testu. Potenciál mikroskopu je demonstrován zobrazením zelené řasy – Desmodesmus communis.Soft X-ray microscopy in the water-window spectral region (2.28–4.36 nm) is one of the emerging biological imaging methods with the resolution in the order of tens nanometers covering the gap between transmission electron microscopy and visi- ble light microscopy, and providing a tool to image an intact cell in a native or near-native environment. However, soft X-ray microscopes are commonly based on large-scale facilities such as synchrotron or free-electron lasers, limiting the accessi- bility to this imaging technique for the broader scientific community. In the first section this Thesis describes comparison of two table-top sources of soft X-ray radiation – laser- and discharge-produced plasma, with regards to imaging in the water-window region. The laser-produced plasma source was developed in Laser-Laboratorium G¨ottingen e.V., Germany, and plasma is induced by a laser pulse of Q-switched Nd:YAG laser (1064 nm, 640 mJ, 7 ns pulse) focused into nitrogen gas-puff target. The discharge-produced plasma source was developed in- house at Czech Technical University in Prague, and plasma is generated by a current discharge through the ceramic capillary filled with nitrogen gas. Both sources utilize the nitrogen spectral line λ = 2.88 nm (430 eV), corresponding to the quantum transition 1s2–1s2p of helium-like nitrogen ions. The discharge-produced nitrogen plasma source has a higher brightness; therefore, it was used for the microscope development. In its second section the Thesis presents a design and performance of a compact transmission water-window microscope based on the Z-pinching capillary discharge nitrogen plasma source. The emitted soft X-ray radiation is filtered by a titanium foil and focused by an ellipsoidal condenser mirror into the sample plane. A Fresnel zone plate was used to create a transmission image of the sample onto a CCD camera. To assess the resolution of the microscope, a standard sample—copper mesh—was imaged. The spatial resolution of the microscope is 75 nm at half-pitch, calculated via a 10–90% intensity knife-edge test. The applicability of the microscope is demonstrated by the imaging of green algae–Desmodesmus communis.
Keywords:
Měkká rentgenová mikroskopie; vodní okno; laserem a vy´bojem generované plazma; plynný terč; Z-pinč; 2; 88 nm; Fresnelova čočka; eliptický kondenzor; Desmodesmus communis; Soft X-ray microscopy; water-window; laser- and discharge-produced plasma source; gas-puff target; Z-pinch; 2.88 nm; Fresnel zone plate; ellipsoidal condenser mirror; Desmodesmus communis
Available in digital repository of ČVUT.
Laboratory water-window microscope based on z-pinching capillary discharge source for biological imaging
Měkká rentgenová mikroskopie ve spektrální oblasti tzv. vodního okna (2,28–4,36 nm) je rozvíjející se zobrazovací metoda pro zkoumání biologických objektů. Díky svému prostorovému rozlišení v řádu ...
Rizika implementace BIM do procesu projektové přípravy, správy a údržby vozovek pozemních komunikací
Vébr Ludvík; Karel Fazekas; Luxemburk František
2021 -
Závěrečná práce se věnuje teoretickému prozkoumání dopadů BIM na proces veřejných zakázek a zjištění míry rizika implementace. Pro vyhodnocení míry rizika byl vytvořen BIM model stavby pozemní komunikace, navržena metodika implementace BIM včetně harmonogramu a byl sestaven katalog rizik. Na základě katalogu rizik, byla určena míra rizika implementace pomocí vhodné exaktní metody. Závěrem bylo provedeno doporučení ke snížení míry rizika implementace.The final work is devoted to a theoretical examination of the impacts of BIM on the public procurement process and determining the degree of risk of implementation. To evaluate the degree of risk, a BIM model of the road construction was created, a methodology for the implementation of BIM was proposed, including a schedule, and a risk catalog was compiled. Based on the risk catalog, the degree of implementation risk was determined using a suitable exact method. Finally, a recommendation was made to reduce the level of implementation risk.
Keywords:
BIM; veřejné zakázky; pozemní komunikace; rizika; BIM; public procurement process; road construction; risk
Available in digital repository of ČVUT.
Rizika implementace BIM do procesu projektové přípravy, správy a údržby vozovek pozemních komunikací
Závěrečná práce se věnuje teoretickému prozkoumání dopadů BIM na proces veřejných zakázek a zjištění míry rizika implementace. Pro vyhodnocení míry rizika byl vytvořen BIM model stavby pozemní ...
Sémantické dvojshlukování
Kléma Jiří; František Malinka; Kliegr Tomáš
2021 -
Tato disertační práce se zaměřuje na problém hledání interpretovatelných a prediktivních vzorů, které jsou vyjádřeny formou dvojshluků, se specializací na biologická data. Prezentované metody jsou souhrnně označovány jako sémantické dvojshlukování, jedná se o podobor dolování dat. Termín sémantické dvojshlukování je použit z toho důvodu, že zohledňuje proces hledání koherentních podmnožin řádků a sloupců, tedy dvojshluků, v 2-dimensionální binární matici a zárove ň bere také v potaz sémantický význam prvků v těchto dvojshlucích. Ačkoliv byla práce motivována biologicky orientovanými daty, vyvinuté algoritmy jsou obecně aplikovatelné v jakémkoli jiném výzkumném oboru. Je nutné pouze dodržet požadavek na formát vstupních dat. Disertační práce představuje dva originální a v tomto ohledu i základní přístupy pro hledání sémantických dvojshluků, jako je Bicluster enrichment analysis a Rule a tree learning. Jelikož tyto metody nevyužívají vlastní hierarchické uspořádání termů v daných ontologiích, obecně je běh těchto algoritmů dlouhý čin může docházet k indukci hypotéz s redundantními termy. Z toho důvodu byl vytvořen nový operátor zjemnění. Tento operátor byl včleněn do dobře známého algoritmu CN2, kde zavádí dvě redukční procedury: Redundant Generalization a Redundant Non-potential. Obě procedury pomáhají dramaticky prořezat prohledávaný prostor pravidel a tím umožňují urychlit proces indukce pravidel v porovnání s tradičním operátorem zjemnění tak, jak je původně prezentován v CN2. Celý algoritmus spolu s redukčními metodami je publikován ve formě R balííčku, který jsme nazvali sem1R. Abychom ukázali i možnost praktického užití metody sémantického dvojshlukování na reálných biologických problémech, v disertační práci dále popisujeme a specificky upravujeme algoritmus sem1R pro dv+ úlohy. Zaprvé, studujeme praktickou aplikaci algoritmu sem1R v analýze E-3 ubikvitin ligázy v trávicí soustavě s ohledem na potenciál regenerace tkáně. Zadruhé, kromě objevování dvojshluků v dat ech genové exprese, adaptujeme algoritmus sem1R pro hledání potenciálne patogenních genetických variant v kohortě pacientů.This thesis focuses on the problem of finding interpretable and predic tive patterns, which are expressed in the form of biclusters, with an orientation to biological data. The presented methods are collectively called semantic biclustering, as a subfield of data mining. The term semantic biclustering is used here because it reflects both a process of finding coherent subsets of rows and columns in a 2-dimensional binary matrix and simultaneously takes into account a mutual semantic meaning of elements in such biclusters. In spite of focusing on applications of algorithms in biological data, the developed algorithms are generally applicable to any other research field, there are only limitations on the format of the input data. The thesis introduces two novel, and in that context basic, approaches for finding semantic biclusters, as Bicluster enrichment analysis and Rule and tree learning. Since these methods do not exploit the native hierarchical order of terms of input ontologies, the run-time of algorithms is relatively long in general or an induced hypothesis might have terms that are redundant. For this reason, a new refinement operator has been invented. The refinement operator was incorporated into the well-known CN2 algorithm and uses two reduction procedures: Redundant Generalization and Redundant Non-potential, both of which help to dramatically prune the rule space and consequently, speed-up the entire process of rule induction in comparison with the traditional refinement operator as is presented in CN2. The reduction procedures were published as an R package that we called sem1R. To show a possible practical usage of semantic biclustering in real biological problems, the thesis also describes and specifically adapts the algorithm for two real biological problems. Firstly, we studied a practical application of sem1R algorithm in an analysis of E-3 ubiquitin ligase in the gastrointestinal tract with respect to tissue regeneration potential. Secondly, besides discovering biclusters in gene expression data, we adapted the sem1R algorithm for a different task, concretely for finding potentially pathogenic genetic variants in a cohort of patients.
Keywords:
dvojshlukování; symbolické strojové učení; ontologie; taxonomie; genová exprese; analýza obohacení; postranní znalost; sémantika; biclustering; symbolic machine learning; ontology; taxonomy; gene expression; enrichment analysis; background knowledge; semantics
Available in digital repository of ČVUT.
Sémantické dvojshlukování
Tato disertační práce se zaměřuje na problém hledání interpretovatelných a prediktivních vzorů, které jsou vyjádřeny formou dvojshluků, se specializací na biologická data. Prezentované metody jsou ...
Metody on-line identifikace parametrů asynchronních motorů
Mindl Pavel; Tomáš Košťál; Valouch Viktor
2021 -
Tato práce se zabývá identifikací parametrů asynchronních motorů a návrhem nové identifikační metody, má nízké nároky na výpočetní prostředky řídicího mikropočítače elektrického pohonu. Moderní metody řízení elektrických pohonů s asynchronními motory využívají pro svou funkci matematický model řízeného stroje (motoru). Tento model je popsán mimo soustavy rovnic také sadou parametrů stroje, která se může lišit podle užití nebo podle zohlední některých přídavných parazitních jevů. V technické praxi je ovšem nejčastější sadou parametrů, popisujících asynchronní motor, následujících pět: odpor statorového vinutí Rs, odpor rotorového vinutí Rr, statorová rozptylová indukčnost Lσs, rotorová rozptylová indukčnost Lσr a magnetizační indukčnost Lm. U asynchronních motorů s kotvou na krátko (klecovou kotvou), které jsou v technické praxi nejběžnější, lze z uvedených parametrů přímým měřením určit pouze odpor statorového vinutí Rs. Z tohoto důvodu byla vyvinuta řada nepřímých metod pro určování ostatních parametrů stroje. Během provozu stroje navíc dochází ke změnám některých parametrů v důsledku vlivů teploty, kmitočtu a nasycení magnetického obvodu stroje. Různé řídící metody pohonů s asynchronními motory jsou citlivé na rozdílné parametry. Jako zástupce řídících metod bylo pro svou širokou rozšířenost zvoleno tzv. nepřímé vektorové řízení (IFOC), pro které byla vyvíjena navržená metoda identifikace. Tento způsob řízení asynchronního motoru je citlivý na přesnost určení Rr a Lm. Za účelem zjišťování parametrů stroje během provozu byla vyvinuta řada tzv. on-line identifikačních metod, z nichž většina je ovšem charakterizována mimo jiné i vysokými nároky na výpočetní prostředky nebo paměť řídícího mikropočítače pohonu. I přes průběžně se zdokonalující vlastnosti řídících mikropočítačů je stále možné najít řadu případů v trakčních i průmyslových pohonech, kde použitý mikropočítač nemá dostatek prostředků k vykonávání dalšího složitého algoritmu. Takovými pohony mohou být jednak stávající instalace, kde dosud identifikace parametrů nebyla použita a zároveň není žádoucí provádět výměnu řídícího systému za výkonnější nebo aplikace kde je snaha dosáhnout finanční úspory a tedy použít co nejlevnější, výpočetním výkonem neoplývající komponenty. Navržená identifikační metoda pokrývá právě tyto případy. Je určena pro pohony s nepřímým vektorovým řízením a proto určuje rotorový odpor Rr a magnetizační indukčnost Lm. Je založena na napěťovém modelu stroje v ustáleném stavu a pro získávání vstupních veličin využívá pouze prostředky dostupné v běžných pohonech. V úvodu práce jsou popsány součásti elektrického pohonu, které jsou uvažovány jako výchozí podmínky pro návrh i realizaci identifikační metody. Následuje odvození a popis matematického modelu, ze kterého navržená metoda vychází. Pro porovnání různých možností identifikace parametrů je uveden přehled laboratorních, off-line i on-line metod včetně jejich výhod a nevýhod, následovaný přehledem principů změn uvedených parametrů stroje. V další části je popsáno odvození navržené on-line identifikační metody včetně výsledného algoritmu pro řídící mikropočítač. V závěru práce jsou ukázány výsledky experimentálního ověření metody na pohonech s asynchronními motory s výkonem od 3,5 kW do 1,6 MW, z nichž některé jsou skutečnými pohony kolejových vozidel.This thesis deals with parameter identification of induction machines and proposes a novel method for on-line identification suitable for electric drives with resource-constraint microcontrollers. Modern control strategies of induction machines usually utilize some form of mathematical model of the machine, that is characterized by a set of parameters. Different control strategies stress importance of different parameters, but the most common set of parameters that describe the machine consist of the following five: a stator resistance Rs, a rotor resistance Rr, a stator leakage inductance Lσs, a rotor leakage inductance Lσr, and a magnetizing inductance Lm. Out of these parameters, only stator resistance Rs is directly measurable and therefore a necessity of usage of some indirect methods to identify these parameters arose. This topic is further complicated by the fact, that some of these parameters change during operation of the drive due to influences of temperature, frequency, and saturation of the magnetic circuit. Tracking of changes of parameters important to a particular control strategy can improve performance of the drive. As a representative control strategy, indirect field oriented control was chosen for its widespread usage both in industry and transportation. This control strategy is sensitive to inaccuracies of Rr and Lm. A number of so-called on-line identification methods based on various principles was proposed, but most of them are computationally or memory intensive. However a number of cases in transportation or industry can be found where the existing older control hardware or components in new cost-sensitive applications cannot cope with demanding algorithms. Therefore a novel on-line identification method of Rr and Lm was developed and tested that is suitable for drives with IFOC control strategy that has a resource-constraint control hardware. The method is based on a steady-state voltage model and uses only standard equipment of a common electrical drive to obtain input quantities. The thesis presents an overview of the equipment of a common electric drive with induction machine to state the default hardware conditions. Further it describes a derivation of the mathematical model of the machine that serves as a starting point for the derivation of the proposed method. A summary of the conventional, off-line and on-line identification methods is presented with their advantages and disadvantages to show ideas that the identification of parameters can be based on. A thorough analysis of the mechanisms of parameter changes is showed being followed by a derivation of the method and a description of the final algorithm for the microcontroller. The method has been tested within four different drives with rated powers ranging from 3,5 kW to 1,6 MW, some of them being traction drives of railway vehicles. Experimental tests and the achieved results are presented and discussed in final chapters of this thesis.
Keywords:
asynchronní motor; rotorový odpor; magnetizační indukčnost; on-line identifikace parametrů; mikropočítač s omezenými prostředky; induction motor drives; rotor resistance; magnetizing inductance; on-line parameter identification; resource-constrained microcontrollers
Available in digital repository of ČVUT.
Metody on-line identifikace parametrů asynchronních motorů
Tato práce se zabývá identifikací parametrů asynchronních motorů a návrhem nové identifikační metody, má nízké nároky na výpočetní prostředky řídicího mikropočítače elektrického pohonu. Moderní metody ...
Analýza a metody řízení bifurkace pro induktivní bezkontaktní přenos energie
Lettl Jiří; Michal Košík; Špánik Pavol
2021 -
Technologie bezkontaktního přenosu zažila v posledních třiceti letech prudký rozvoj. Díky lepší bezpečnosti, odolnosti a ergonomii v porovnání s vodivým propojením nalézá bezkontaktní přenos své uplatnění v řadě aplikací, jako jsou průmyslové systémy (montážní linky, jeřáby apod.), přenosná spotřební elektronika (mobilní telefony, chytré hodinky, elektrické zubní kartáčky atd.), elektrická vozidla (dobíjení bateriových elektrických vozidel a napájení závislých trakčních vozidel), medicínské přístroje (např. implantáty), speciální aplikace (čistá nebo naopak korozivní prostředí) a další. Za určitých okolností nastává během činnosti bezkontaktních systémů bifurkace, která negativně ovlivňuje činnost zařízení. Termín „bifurkace“ označuje štěpení jediné frekvence, na které je fáze vstupní impedance rovna nule, na tři. Tato práce cílí provést analýzu bifurkace a prozkoumat řídicí metody určené k potlačení jejího výskytu nebo případně zmírnění negativních jevů spojených s bifurkací. Nicméně další podobný bifurkaci se projevuje během činnosti zařízení. Tímto jevem je „štěpení frekvence“ (frequency splitting), což označuje štěpení jediného maxima výstupního výkonu na dvě, která nastávají na jiných frekvencích. Ačkoliv jsou tyto jevy příbuzné, jsou typicky analyzovány každý zvlášť, aniž by byl prozkoumán možný základní mechanismus, který by je spojoval dohromady. Aby se toto napravilo, štěpení frekvence je zahrnuto do analýzy prezentované v této práci. První část disertační práce představuje matematický rámec pro analýzu a vyhodnocení bifurkace a štěpení frekvence. V literatuře lze nalézt výhodný matematický popis bifurkace založený na obecných parametrech, avšak zatím neexistuje podobný popis štěpení frekvence. Nový model obecných parametrů (general paramter model) prezentovaný v této práci zavádí normalizovaný popis obou jevů založený jen na třech parametrech. Prezentovaný model a výsledky jsou ověřeny pomocí experimentálních měření a simulací. Popis bifurkace a štěpení frekvence je shrnut v QL stavovém diagramu (QL state diagram), což je nový všestranný nástroj k vizuální analýze. Bifurkace a štěpení frekvence jsou popsány v rámci prezentovaného modelu popsány v druhé časti práce. Mechanismus vzniku daných jevů je prozkoumán spolu s analýzou vlivu parametrů náhradního obvodového schématu, jako jsou například indukčnosti cívek, rezonanční frekvence atd. Třetí část práce se zabývá vyhodnocením dopadů bifurkace a štěpení frekvence na výběr pracovní oblasti a na regulaci. Čtvrtá část práce vyhodnocuje metody řízení bifurkace a štěpení frekvence, které buď zabrání jejich výskytu, nebo zmírní jejich negativní dopady na činnost systému bezkontaktního přenosu. Tyto metody se dělí na pasivní (použité v návrhové fázi) a na aktivní (opatření upravující činnost systému za provozu). Vybrané metody jsou otestovány měřením a simulací. Přínosy této práce mohou být shrnuty následovně: Současný popis bifurkace a štěpení frekvence je poněkud roztříštěný a matoucí. Tato práce jasně vymezuje jednotlivé pojmy, sjednocuje matematický popis a analyzuje základní mechanismus spojující tyto jevy. Nový přístup pro vyhodnocení jevů bifurkace a štěpení frekvence v systémech pro bezkontaktní přenos energie je prezentován (model obecných parametrů), který využívá nový nástroj pro vizuální analýzu (QL stavový diagram). Tato práce také prezentuje vyhodnocení a teoretické pozadí pro metody řízení bifurkace a štěpení frekvence.The field of inductive power transfer (IPT) experienced fast development in last thirty years. Thanks to the improved safety, durability, and ease of use in comparison with the conductive connection, IPT founds its use in many applications, such as industrial systems (material handling systems, cranes, etc.), portable consumer electronics (cellular phones, smart watches, electric toothbrushes, etc.), electric vehicles (charging of battery electric vehicles and powering of railway electric vehicles), medical applications (e.g., biomedical implants), special applications (clean or corrosive environments) and others. During the operation of the IPT systems bifurcation occurs under certain circumstances, which negatively affects the operation. The term “bifurcation” refers to splitting of a single frequency in which the phase of the input impedance equals zero into three. This work is aimed to analyze bifurcation and examine the control methods to prevent its occurrence or mitigate the connected negative effects. However, there is another phenomenon closely related to bifurcation, which is called frequency splitting. The term “frequency splitting” refers to the splitting of the single output power maximum into two at different frequencies. While these two important phenomena are related, they are commonly analyzed separately without examining an underlying principle or mechanism that links them together. To rectify this, frequency splitting is also incorporated in the analysis presented in this work. First part of the thesis prepares a framework for bifurcation and frequency splitting analysis and evaluation. In the literature, there exists a convenient description of bifurcation based on generalized system parameters, but there is no such counterpart for frequency splitting. Novel general parameter model presented in this work establishes a normalized description of both the bifurcation and frequency splitting phenomena based only three parameters. Experimental measurements and simulations are used to verify the presented model and results. The description of bifurcation and frequency splitting is summarized in the QL state diagram, which is a novel versatile tool for the visual evaluation. Under this framework, the bifurcation and frequency splitting phenomena are analyzed in the second part of the thesis. The mechanism of phenomena emergence is examined together with the influence of equivalent circuit parameters (e.g., coil inductances, resonance frequency, etc.). The third part evaluates the impacts of bifurcation and frequency splitting phenomena on the selection of the operating area and the IPT system regulation. The fourth part of the work examines the control methods to prevent or mitigate negative effects on IPT system operation resulting from the bifurcation and frequency splitting phenomena. These methods are divided between passive (design based) and active (measures adjusting the system during operation). Selected methods are evaluated by measurements and simulations. The thesis contributions can be summarized as follows. Current description of the bifurcation and frequency splitting phenomena is rather fractured and confusing. The thesis clearly defines the concepts, unifies their mathematical descriptions, and analyses the underlying connections between the phenomena. A novel approach for bifurcation and frequency splitting phenomena evaluation in IPT systems is presented (general parameter model), which uses novel visualization tools (QL state diagram and its sections). The work provides an evaluation and theoretical background for bifurcation and frequency splitting control methods.
Keywords:
Bezkontaktní přenos energie; indukční přenos energie; rezonance; bifurkace; štěpení frekvence; Inductive Power Transfer; Wireless Power Transfer; Bifurcation; Frequency Splitting
Available in digital repository of ČVUT.
Analýza a metody řízení bifurkace pro induktivní bezkontaktní přenos energie
Technologie bezkontaktního přenosu zažila v posledních třiceti letech prudký rozvoj. Díky lepší bezpečnosti, odolnosti a ergonomii v porovnání s vodivým propojením nalézá bezkontaktní přenos své ...
Optimalizace a řízení lehkých poddajných mechanismů s přídavnými aktuátory a senzory
Šika Zbyněk; Jiří Volech; Bauma Václav
2021 -
Disertační práce je zaměřena na řízení aktivních struktur s přidanou hodnotou. U řady vyráběných strojů a mechanismů mohou být zlepšeny jejich vlastnosti přidáním dodatečného odměřování či jiné aktivní struktury. Tímto lze s relativně malým úsilím dosáhnout znatelného zlepšení požadovaných parametrů, nejčastěji se jedná o tuhost a přesnost daného mechanismu. Většinou jde o individuální úlohy pro daný stroj. Ovšem pro mechanismy s podobnou strukturou a se znalostí jejich předností a nedostatků lze utvořit jednotný koncept, který je s malými úpravami možné použít i u ostatních mechanismů podobné konstrukce. V této disertační práci jsou prvotně představeny mechanismy s typickou kinematickou strukturou pro použití v průmyslu a vývoji. Jsou rozebrány jejich přednosti, v čem naopak zaostávají a zda je možná jejich kombinace. První typický příklad pro mechanické struktury, které jsou agilní a mají velkou variabilitu, jsou konstrukce se sériovou kinematickou strukturou. Jejich nevýhodou však bývá velká poddajnost a s tím spojená nepřesnost pracovního bodu. Druhou vybranou strukturou jsou vláknové paralelní mechanismy, které mají velký pracovní prostor, ovšem ovládání vlákny/lany s sebou nese specifické frekvenční charakteristiky a nižší přesnost způsobenou poddajností vláken a složitým ovládáním. Následně je disertační práce strukturovaná do dvou větších sekcí. Každá sekce se věnuje jedné z výše popsaných problematik. První sekce se věnuje sériovým kinematickým strukturám a bližšímu rozebrání zdrojů nepřesností, které jsou způsobeny poddajností převodovek a ramen. Následně jsou zde představeny možné koncepty přídavného odměřování a experimentální demonstrátor, na kterém bude zkoušena teorie řízení. Je vybrán koncept přídavného odměřování, který nejméně omezuje kladné vlastnosti robota. Následně je zde představena teorie řízení, která zahrnuje do řídícího algoritmu všechny přidané senzory. A v poslední řadě bude tato teorie vyzkoušena na experimentálním demonstrátoru. Druhá sekce je věnovaná další typické struktuře, která vyniká v oblasti pracovního prostoru, a to vláknovým mechanismům. Tyto mechanismy mají obrovský pracovní prostor díky pohánění pracovní platformy na velkou vzdálenost lany/vlákny. To ale způsobuje rozkmit pracovní platformy díky poddajnosti lan a nižší frekvence, než které jsou běžné u tuhých strojů. Proto se tato sekce věnuje vyvinutí konceptu přidané aktivní struktury a její optimalizace mechanických vlastností pro daný účel. Je zde představen experimentální demonstrátor, na kterém bude přídavná struktura testována. Pro tuto platformu jsou navrženy syntézy řízení jak pro případy, kdy do optimalizačního procesu syntézy řízení není zahrnuta přídavná struktura, tak pro případ, kdy je. Výsledné regulátory z obou případů jsou pak porovnány na reálném demonstrátoru.The dissertation is focused on the control of active structures with added value. For many manufactured machines and mechanisms, their properties can be improved by adding additional metering or other active structure. This makes it possible to achieve a noticeable improvement in the required parameters with relatively little effort, most often the rigidity and accuracy of the mechanism. These are usually individual tasks for a given machine. However, for mechanisms with a similar structure and with knowledge of their advantages and disadvantages, it is possible to create a unified concept, which can be used with other modifications for other mechanisms of similar construction. In this dissertation, mechanisms with a typical kinematic structure for use in industry and development are introduced. Their advantages are discussed, in what way they lag behind and whether their combination is possible. The first typical example for mechanical structures that are agile and have great variability is a structure with a serial kinematic structure. However, their disadvantage is usually great flexibility and the associated inaccuracy of the working point. The second selected structure is fiber parallel mechanisms, which have a large working space, but fiber / rope control carries specific frequency characteristics and lower accuracy due to fiber flexibility and complex control. Subsequently, the dissertation is structured into two larger sections, each of which deals with the issues described above. The first section deals with serial kinematic structures. A closer look at the sources of inaccuracy caused by the flexibility of the gearboxes and arms. Subsequently, possible concepts of additional metering and an experimental demonstrator on which control theory will be tested are presented. The concept of additional measuring is chosen, which least limits the positive properties of the robot. Subsequently, the control theory is presented here, which includes all added sensors in the control algorithm, and last but not least, this theory is tested on an experimental demonstrator. The second section is devoted to another typical structure that excels in the field of workspace, namely fiber mechanisms. These mechanisms have a huge working space thanks to the updating of the working platform over long distances by ropes / fibers. However, this causes the work platform to vibrate due to the flexibility of the ropes and the lower frequency than is common with rigid machines. Therefore, this section is devoted to the development of the concept of added active structure and its optimization in terms of mechanical properties for a given purpose. An experimental demonstrator is presented here, on which the additional structure will be tested. Control syntheses are designed for this platform for cases where the additional structure is not included in the optimization process of control synthesis and the case when it is. The resulting controllers from both cases are then compared on a real demonstrator.
Keywords:
Sériová kinematika; Redundantní odměřování; Víceúrovňový mechanismus; Paralelní kinematika; Mechanismus poháněný lany; Mechanismus poháněný piezo - aktuátory; H∞ řízení; Optimalizace robustního regulátoru pevného řádu; Serial kinematics; Redundant measurement; Multilevel mechanism; Parallel kinematics; Cable driven mechanism; Piezo driven mechanism; H∞ control; Optimization of robust fixed order controller
Available in digital repository of ČVUT.
Optimalizace a řízení lehkých poddajných mechanismů s přídavnými aktuátory a senzory
Disertační práce je zaměřena na řízení aktivních struktur s přidanou hodnotou. U řady vyráběných strojů a mechanismů mohou být zlepšeny jejich vlastnosti přidáním dodatečného odměřování či jiné ...
Právní aspekty degradace vybraných městských veřejných prostranství
Kaplan Ivan; Petr Kučera; Hexner Michal
2021 -
Degradace veřejných prostranství, proces snižování a znehodnocování jejich žádoucích kvalit, má mnoho různých forem. Jednou z nich je přemíra dopravně-technické vybavenosti, například dopravního značení, stožárů, technických skříní a venkovní reklamy. Významnou úlohu přitom sehrávají právní a technické předpisy, jejich znalost a interpretace ze strany jednotlivých aktérů v rámci procesu tvorby a správy veřejných prostranství. Cílem práce je zjistit, do jaké míry jsou vybrané formy degradace zapříčiněny zněním těchto předpisů a jaké jsou možnosti jejich úpravy. Cílem je také zjistit míru závažnosti zkoumaných forem degradace ve vybraných českých i zahraničních městech a jak kvalitu a degradaci veřejných prostranství vnímá veřejnost. V závislosti na charakteru výzkumného problému je zvolena forma bádání teoreticko-empirické povahy kvantitativně-kvalitativního charakteru. V úvodní části práce je nastíněn historický vývoj vybavenosti veřejných prostranství, kvality a formy degradace veřejných prostranství. V teoretické části práce je využita metoda obsahové analýzy pro posouzení relevantních právních a technických předpisů. V praktické části jsou využity metody terénního výzkumu, dotazníkového šetření a moderovaného rozhovoru. Celkový závěr výzkumu je přijat na podkladu dílčích závěrů teoretické a praktické části práce. Lze konstatovat, že základním nedostatkem stávající legislativy je nejasné zakotvení pojmu veřejné prostranství, složitý systém veřejné správy a nastavení kompetencí jednotlivých aktérů. Výzkum navíc ukazuje zajímavé výsledky z hlediska četnosti dopravně-technické vybavenosti v českých a zahraničních městech, stejně jako míry vnímání dané problematiky ze strany veřejnosti. Tato práce může sloužit jako teoretická základna pro navazující akademické práce, zabývající se degradací veřejných prostranství. Zároveň obsahuje doporučené postupy pro praktické využití v oblasti tvorby a správy veřejných prostranství, stejně jako konkrétní náměty na úpravu stávající legislativy ve prospěch zvýšení kvality veřejných prostranství.Degradation of public spaces, the process of reducing and devaluing their desired qualities, can take many different forms. One of them is the over-abundance of technical equipment, e.g. traffic signs, poles, technical cabinets and outdoor advertising. Legal and technical regulations, their knowledge and interpretation by individual parties play an important role in the process of creating, managing and maintaining public spaces. The aim of this thesis is to determine to what extent the selected form of degradation is caused by the wording of these regulations and to what are the possibilities of their change. It is equally important to find out the degree of severity of the studied form of degradation in selected Czech and foreign cities and how the degradation of public spaces is perceived by the public. A form of research balancing theoretical and empirical approach using quantitative, as well qualitative research is chosen to best answer the research question. The introductory part of the thesis outlines the historical development of the equipment of public spaces, the qualities of public spaces and also forms of their degradation. The theoretical part of the thesis uses the method of content analysis to assess the relevant legal and technical regulations. The analytical part of the thesis uses the method of field research and the method of a questionnaire survey and moderated interviews. The overall conclusion is drawn on the basis of partial conclusions of the theoretical and analytical part of the thesis. The research has shown that the basic shortcoming of the current legislation is the unclear definition of the concept of public space resulting in unclear setting of competencies of individual parties. The research has shown interesting results in terms of the frequency of technical equipment in Czech and foreign cities, as well as the degree of public perception of the issue at hand. This thesis can serve as a theoretical basis for subsequent academic work, dealing with the degradation of public spaces. At the same time, it contains a number of recommended procedures for practical use in the field of design and management of public spaces, as well as specific suggestions for possible changes in legal and technical regulations in favour of improving the quality of public spaces.
Keywords:
Degradace veřejných prostranství; vizuální smog; dopravní značení; technická infrastruktura; venkovní reklama; právní předpisy; technické normy; Degradation of public spaces; visual smog; traffic signs; technical equipment; outdoor advertising; legal and technical regulations
Available in digital repository of ČVUT.
Právní aspekty degradace vybraných městských veřejných prostranství
Degradace veřejných prostranství, proces snižování a znehodnocování jejich žádoucích kvalit, má mnoho různých forem. Jednou z nich je přemíra dopravně-technické vybavenosti, například dopravního ...
Geomaterials in Plasma Spraying
Špatenka Petr; Barbara Nevrlá; Čelko Ladislav
2021 -
The thesis focuses on the selection and investigation of natural materials that will be proper as an alternative to the expensive synthetic powders used for plasma spraying of protective layers. The thesis is focused on the examination of ceramic coatings from geomaterials in plasma spraying applications especially at increased temperatures.Disertační práce si klade za cíl hledat alternativní materiály, které by nahradily drahé syntetické prášky používané k přípravě ochranných vrstev deponovaných pomocí plazmového stříkání. Pozornost je soustředěna na keramické vrstvy z geomateriálů. Práce je zaměřena na testování vhodnosti vybraných materiálů pro použití v technologii plazmového stříkání zejména ve zvýšených teplotách.
Keywords:
plasma spraying; geomaterials; zircon; diopside; tourmaline; kaolin; kaolinite; plazmové stříkání; geomateriály; zirkon; diopsid; turmalín; kaolín; kaolinit
Available in digital repository of ČVUT.
Geomaterials in Plasma Spraying
The thesis focuses on the selection and investigation of natural materials that will be proper as an alternative to the expensive synthetic powders used for plasma spraying of protective layers. The ...
NRGL provides central access to information on grey literature produced in the Czech Republic in the fields of science, research and education. You can find more information about grey literature and NRGL at service web
Send your suggestions and comments to nusl@techlib.cz
Provider
Other bases