Toto je tzv. shluknutý kurz. Skládá se z několika samostatných předmětů, které sdílejí výukové materiály, úkoly, testy apod. Níže si můžete zobrazit informace o jednotlivých předmětech tvořících tento shluk.

Simulace a optimalizace v pohonech - B1M14SOP

Hlavní kurz
Kredity 5
Semestry letní
Zakončení zápočet a zkouška
Jazyk výuky čeština
Rozsah výuky 2P+2L
Anotace
Modely dynamických systémů. Metody a proces simulace. Program Pspice. Programy Matlab, Simulink. Stavový popis systémů a jeho řešení. Regulační obvody, regulátory a návrh jejich parametrů. Obvodové modely polovodičových měničů. Dynamické modely měničů ve středních hodnotách. Modely měničů a strojů pro vysoké kmitočty. Metoda konečných prvků a její použití při optimalizaci tvaru magnetického pole v elektrickém stroji. Postup návrhu a SW prostředky pro návrh hlavních typů elektrických strojů.
Cíle studia
Žádná data.
Osnovy přednášek
1. Modely dynamických systémů. Metody simulace Přehled programových prostředků. Program Pspice.
2. Programovací prostředí MATLAB. Simulační systém Simulink.
3. Stavový popis systémů a jeho řešení. Přenosové funkce. Impulzní, přechodové a kmitočtové charakteristiky a jejich souvislosti. Regulační obvody, regulátory a návrh jejich parametrů.
4. Návrh regulačních smyček stejnosměrného cize buzeného motoru a parametrů regulátorů.
5. Obvodové modely polovodičových měničů. Časově proměnná a neproměnná topologie. Modely polovodičových součástek. Dynamické modely měničů.
6. Modely měničů a strojů pro vysoké kmitočty.
7. Modelování pohonu s vektorově řízeným asynchronním motorem v Matlabu a Simulinku. Modelování pohonů s využitím prostředků SimPowerSystems.
8. Optimalizace netočivých elektrických strojů - elektromagnetický návrh.
9. Numerické řešení elektromagnetických polí, metoda konečných prvků.
10. Volba okrajových podmínek, výběr elementů, materiálové vlastnosti, vytváření sítě.
11. Zobrazení výsledků, základní typy úloh.
12. Optimalizace točivých elektrických strojů - elektromagnetický návrh.
13. Volba hlavních rozměrů magnetického obvodu, návrh vinutí.
14. Rezerva

Osnovy cvičení
1. Programovací prostředí MATLAB. Simulační systém Simulink.
2. Modelování regulovaného stejnosměrného pohonu v prostředí Matlab/Simulink.
3. Modelování regulovaného stejnosměrného pohonu v prostředí Matlab/Simulink.
4. Modelování regulovaného stejnosměrného pohonu v prostředí Matlab/Simulink.
5. Modelování pohonu s vektorově řízeným asynchronním motorem v Matlabu a Simulinku.
6. Modelování pohonu s vektorově řízeným asynchronním motorem v Matlabu a Simulinku.
7. Modelování pohonu s vektorově řízeným asynchronním motorem v Matlabu a Simulinku. Modelování pohonů s využitím prostředků SimPowerSystems.
8. Elektromagnetické aktuátory, metodika návrhu, kriteria výběru optimální varianty.
9. Vývojové prostředí ANSYS Maxwell3D ? aplikační možnosti, uživatelské rozhraní.
10. Základních typy rutinních úloh (transient, magnetostatic, eddy current), analýza výsledků.
11. Řešení individuální úlohy - optimalizace geometrie magnetického obvodu.
12. Expertní moduly RMxprt (rotating machines), PExprt (power electronic), Simplorer (control circuit simulation).
13. Rutinní návrh točivého stroje v prostředí RMxprt (IM, SM, BLDC, SRM).
14. Individuální návrh zvoleného točivého stroje (RMxprt).

Literatura
1.Noskievič, P.: Modelování a identifikace systémů. Montanex a.s., 1999.
2.Kassakian, J. G., Schlecht, M.F., Verghese, G. C.: Principles of Power Electronics. Addison-Wesley Publ., 1992.
3.Pinker, J., Koucký, V.: Analogové elektronické systémy. ZČU v Plzni, 2001.
4.Manuály MATLAB a SIMULINK. The MathWorks, Inc.
5.Kulda, J.: Magnetické pole v silnoproudé elektrotechnice. Academia Praha, 1974.
6.Kopylov, I.: Stavba elektrických strojů. SNTL, 1988.
7.Reece, A. B., Presto, T.: Finite Element Methods in Electrical Power Engineering. Oxford University Press, 2000
Požadavky
Podmínky pro udělení zápočtu: Prezence podle studijního řádu, aktivita při řešení úloh, řádně vyřešené a zpracované individuální úlohy

Simulace a optimalizace v pohonech - BD1M14SOP

Kredity 5
Semestry letní
Zakončení zápočet a zkouška
Jazyk výuky čeština
Rozsah výuky 14+6c
Anotace
Předmět je zaměřen na popis metod a procesu simulace, na řešení modelů dynamických systémů a na základní používané matematické nástroje pro jejich řešení (stavový popis systému a jeho řešení, numerické metody). Konkrétně se řeší obvodové modely polovodičových měničů, model elektrického pohonu jako systému a modely měničů a strojů pro vysoké kmitočty pomocí programů PSpice (Schematic a Probe). Program Matlab je používán pro úlohy řešení matematických modelů elektrických strojů. K řešení úloh návrhu vinutí točivých elektrických strojů, návrhu magnetických obvodů a jejich optimalizace je využita metoda konečných prvků.
Cíle studia
Žádná data.
Osnovy přednášek
1. Modely dynamických systémů. Metody simulace. Přehled programových prostředků.
2. Obvodové modely polovodičových měničů. Dynamické modely ve středních hodnotách.
3. Elektrický pohon jako systém. Spojení modelů měniče a stroje.
4. Stavový popis a vnější modely pohonů a jejich zjednodušování.
5. Modely měničů a strojů pro vysoké kmitočty.
6. Programovací prostředí MATLAB. Simulační systém Simulink.
7. Simulační systém Simulink.
8. Optimalizace netočivých elektrických strojů - elektromagnetický návrh.
9. Numerické řešení elektromagnetických polí, metoda konečných prvků.
10. Volba okrajových podmínek, výběr elementů, materiálové vlastnosti, vytváření sítě.
11. Zobrazení výsledků, základní typy úloh.
12. Optimalizace točivých elektrických strojů - elektromagnetický návrh.
13. Volba hlavních rozměrů magnetického obvodu, návrh vinutí.
14. Rezerva

Osnovy cvičení
1. Tvorba modelů v programu Schematic, simulace a zobrazení výsledků programy PSpice a Probe.
2. Dynamický model snižujícího stejnosměrného měniče, návrh jeho regulátoru a simulace pomocí Pspice (I).
3. Dynamický model snižujícího stejnosměrného měniče, návrh jeho regulátoru a simulace pomocí Pspice (II).
4. Optimalizace návrhu parametrů regulátoru otáček pohonu se stejnosměrným motorem.
5. Modelování asynchronního pohonu pro vysoké kmitočty.
6. Modelování pohonů v Simulinku.
7. Modelování pohonů v Simulinku.
8. Elektromagnetické aktuátory, metodika návrhu, kriteria výběru optimální varianty.
9. Vývojové prostředí ANSYS Maxwell3D ? aplikační možnosti, uživatelské rozhraní.
10. Základních typy rutinních úloh (transient, magnetostatic, eddy current), analýza výsledků.
11. Řešení individuální úlohy - optimalizace geometrie magnetického obvodu.
12. Expertní moduly RMxprt (rotating machines), PExprt (power electronic), Simplorer (control circuit simulation).
13. Rutinní návrh točivého stroje v prostředí RMxprt (IM, SM, BLDC, SRM).
14. Individuální návrh zvoleného točivého stroje (RMxprt).

Literatura
1.Noskievič, P.: Modelování a identifikace systémů. Montanex a.s., 1999.
2.Kassakian, J. G., Schlecht, M.F., Verghese, G. C.: Principles of Power Electronics. Addison-Wesley Publ., 1992.
3.Pinker, J., Koucký, V.: Analogové elektronické systémy. ZČU v Plzni, 2001.
4.Manuály MATLAB a SIMULINK. The MathWorks, Inc.
5.Kulda, J.: Magnetické pole v silnoproudé elektrotechnice. Academia Praha, 1974.
6.Kopylov, I.: Stavba elektrických strojů. SNTL, 1988.
7.Reece, A. B., Presto, T.: Finite Element Methods in Electrical Power Engineering. Oxford University Press, 2000
Požadavky
Podmínky pro udělení zápočtu: Prezence podle studijního řádu, aktivita při řešení úloh, řádně vyřešené a zpracované individuální úlohy

Simulation and Optimization in Electric Drives - BE1M14SOP

Kredity 5
Semestry letní
Zakončení zápočet a zkouška
Jazyk výuky angličtina
Rozsah výuky 2P+2L
Anotace
Models of dynamical systems. Methods and process of simulation. Program Pspice. Matlab/Simulink environment. State models of systems and solutions. Control circuits, controllers, and determination of parameters. Circuit models of power converters. Dynamical models in average values of power electronic converters. Models of converters and machines for high frequencies. Method of finite elements and use for optimization of magnetic field in electric machine. Process and SW tools for design of main types of electric machines.
Cíle studia
Žádná data.
Osnovy přednášek
1. Models of dynamical systems. Methods of simulation. Overview of simulation tools. Program Pspice.
2. MATLAB/Simulink environment.
3. State models of systems and their solution. Transfer functions. Impulse, transient and frequency characteristics and their relations. Control circuits, controllers and determination of control parameters.
4. Design of control loops of DC motor drive and their parameters.
5. Circuit models of electronic power converters. Time-variant and time-invariant topology. Models of power elements. Dynamic models of converters.
6. Models of converters and motors for high frequencies.
7. Simulation of IM drive with vector control in Matlab/Simulink environment. Simulation of drive with using SimPowerSystems tool.
8. Optimization of non-rotating electric machines ? electromagnetic design.
9. Numeric solution of electromagnetic fields, finite elements methods.
10. Determination of border conditions, choice of elements, material properties, construction of mesh.
11. Visualization of results, basic types of tasks.
12. Optimization of rotating electric machines ? electromagnetic design.
13. Design of main dimensions of magnetic circuit, design of winding.
14. Calculation of resistances, reactances, and losses. Check of warming.
Osnovy cvičení
1. Matlab/Simulink environment.
2. Simulation of controlled DC drive in Matlab/Simulink environment.
3. Simulation of controlled DC drive in Matlab/Simulink environment.
4. Simulation of controlled DC drive in Matlab/Simulink environment.
5. Simulation of IM drive with vector control in Matlab/Simulink environment.
6. Simulation of IM drive with vector control in Matlab/Simulink environment.
7. Simulation of IM drive with vector control in Matlab/Simulink environment. Usage of tool SimPowerSystems.
8. Design of choke without magnetic core ? application SW ? criteria of selection of optimum variant.
9. Introduction in MKP ? COSMOS/M environment.
10. Examples of basic types of tasks.
11. Solution of individual task. Optimization of geometry of magnetic circuit. Introduction in SW environment CAD ? SPEED for design of rotating machines.
12. Example of solution of basic types of rotating machines.
13. Design of selected rotating machine by using CAD ? SPEED tool.
Literatura
[1] Kassakian, J. G., Schlecht, M.F., Verghese, G. C.: Principles of Power Electronics. Addison-Wesley Publ., 1992.
[2] Manuals MATLAB and SIMULINK. The MathWorks, Inc.
[3] Reece, A. B., Presto, T.: Finite Element Methods in Electrical Power Engineering. Oxford University Press, 2000
[4]Slemon,G.R.: Electric Machines and Drives; Addison-Wesley Publishing Comp., 1992
[5] CHIASSON, John Nelson. Modeling and high performance control of electric machines. Hoboken: Wiley, ?2005. xx, 709 s. ISBN 0-471-68449-X.
[6] Manuals for ANSYS Maxwell
Požadavky
Credit conditions: Attendance by the study laws, activity by the exercise solution, right disposed and worked individual exercises