Katedra Automatyki i Elektroniki

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA
WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY
KATEDRA AUTOMATYKI I ELEKTRONIKI
Propozycja tematów prac dyplomowych magisterskich
– studia stacjonarne II stopnia – sem. II
termin złożenia prac – 30.09.2015
Lp.
Sugerowany stopień,
kierunek studiów
oraz specjalność
Propozycja tematu/krótki opis
Promotor
1.
1.
Realizacja praktyczna wybranego algorytmu sterowania
predykcyjnego
(Model
Predictive
Control,
MPC) Kierunek:
Elektrotechnika oraz
nieliniowego układu dynamicznego
Elektronika i
Celem pracy jest praktyczna implementacja wybranego algorytmu Telekomunikacja
sterowania MPC (ang. Model Predictive Control) dla nieliniowego,
wielowymiarowego procesu dynamicznego. Obiektem poddanym
sterowaniu
będzie
model
laboratoryjny
układu
elektromechanicznego.
Implementacja
algorytmu
sterowania
procesem
będzie
zrealizowana w środowisku programowym, który nadzoruje działanie
modelu laboratoryjnego układu elektromechanicznego. Zadaniem
dyplomanta będzie porównanie wskaźników jakości regulacji,
uzyskanych za pomocą algorytmu sterowania MPC, z rezultatami
działania układu klasycznej regulacji PID (z regulatorem strojonym
wg klasycznych metod doboru nastaw).
Rodzaj
pracy
2.
Opracowanie
algorytmu
pseudookresowego
estymacji
sygnału
Celem pracy jest opracowanie algorytmu estymacji sygnałów
pseudookresowych,
występujących
w
wielu
procesach
magisterskie dr hab. inż. Mirosław
Świercz, prof. PB
przemysłowych i układach fizycznych. Algorytm będzie oparty na
elementach
estymacji
parametrycznej
oraz
estymacji
nieparametrycznej, wykorzystującej neuronowy model sygnału.
Zadaniem dyplomanta będzie opracowanie algorytmu, jego
implementacja w środowisku programowym MATLAB/SIMULINK,
przetestowanie jakości estymacji na wybranych sygnałach
rzeczywistych i syntetycznych oraz porównanie i ocena uzyskanych
wyników.
3.
Porównanie
działania
regulatora
klasycznego
i
predykcyjnego w układzie regulacji nieliniowego obiektu
dynamicznego SISO
Celem pracy jest implementacja w środowisku symulacyjnym
algorytmu sterowania PID oraz wybranych predykcyjnych
algorytmów sterowania, jak również porównanie wskaźników jakości
regulacji osiąganych w obydwu przypadkach. Obiektem regulacji
będzie model nieliniowego procesu dynamicznego o jednym wejściu
i jednym wyjściu (SISO).
Druga część pracy przewiduje sprawdzenie efektywności działania
obydwu algorytmów na obiekcie laboratoryjnym. Algorytmy
sterowania będą realizowane w środowisku LabView lub w
dedykowanym środowisku związanym z badanym obiektem
laboratoryjnym.
4.
Klasyfikacja sygnałów za pomocą wybranych klasyfikatorów
cech
Celem pracy jest opracowanie programu (złożonego z pakietu
procedur
zaimplementowanych
w
środowisku
MATLAB/SIMULINK), który ilustruje własności wybranych
klasyfikatorów i umożliwia porównywanie jakości klasyfikacji.
Zadaniem
dyplomanta
jest
również
zastosowanie
tego
oprogramowania do rozwiązania praktycznego problemu klasyfikacji
sygnałów (np. zagadnienia rozpoznania mówcy).
Przykładowe algorytmy, operujące na przekształceniach
sygnałów, które powinny być zaimplementowane w pracy jako
podstawa działania klasyfikatorów, to: FFT – szybka transformata
Fouriera, PCA – analiza składowych głównych, SNN – sztuczne sieci
neuronowe, k-NN – klasyfikacja najbliższych sąsiadów, LDA –
liniowa analiza dyskryminacyjna.
5.
Realizacja praktyczna wybranych algorytmów sterowania
nieliniowego układu dynamicznego - Linear Matrix
Inequality (LMI)
Celem pracy jest praktyczna implementacja algorytmu sterowania
LMI (ang. Linear Matrix Inequality) dla nieliniowego,
wielowymiarowego procesu dynamicznego. Obiektem, poddanym
sterowaniu
będzie
model
laboratoryjny
układu
elektromechanicznego.
Algorytm ma być zrealizowany w środowisku programowym,
nadzorującym
działanie
modelu
laboratoryjnego
układu
elektromechanicznego. Zadaniem dyplomanta jest ponadto
porównanie wskaźników jakości regulacji, uzyskanych w układzie
sterowania LMI, z rezultatami działania układu regulacji PID (z
regulatorem strojonym wg klasycznych metod doboru nastaw).
6.
Zastosowanie logiki rozmytej do modelowania i identyfikacji
wielowymiarowego, nieliniowego układu dynamicznego
Praca ma na celu stworzenie nieparametrycznego opisu
nieliniowego układu dynamicznego, przy użyciu narzędzi i reguł
modelowania rozmytego. Dane eksperymentalne, zebrane przez
dyplomanta i wykorzystywane (w trybie off-line) w procesie budowy
modelu rozmytego, będą pochodzić z modelu laboratoryjnego układu
elektromechanicznego.
Praca powinna również zawierać porównanie jakości modelu
rozmytego
z
matematycznym
modelem
parametrycznym
(dostarczonym przez producenta urządzenia), uzyskanym na
podstawie fizycznego opisu obiektu dynamicznego. Modelowanie i
identyfikacja za pomocą logiki rozmytej zostanie zrealizowana w
środowisku programowym MATLAB/SIMULINK, przy użyciu
specjalizowanej biblioteki narzędziowej (dostarczonej przez
prowadzącego pracę).
7.
Klasyczne i inteligentne algorytmy predykcji wartości
sygnałów
Celem pracy jest opracowanie programu (w środowisku
MATLAB/SIMULINK) ilustrującego możliwość prognozowania
(predykcji) sygnałów generowanych przez procesy nieliniowe.
Modele predykcyjne sygnału mają być zrealizowane za pomocą
algorytmów klasycznych (liniowych i nieliniowych modeli ciągów
czasowych) oraz algorytmów „inteligentnych” (sztucznych sieci
neuronowych).
Praca powinna zawierać omówienie spotykanych w literaturze
algorytmów prognozowania szeregów czasowych, implementacje
algorytmów w w/w środowisku symulacyjnym, wykonanie symulacji
z wykorzystaniem sygnałów testowych oraz sformułowanie
wniosków.
8.
Klasyfikacja danych medycznych za pomocą zbiorów
przybliżonych
Zbiory przybliżone można stanowią specyficzną reprezentację
niepewności, zawartej w analizowanych danych. Zbiór danych można
przedstawić w postaci tablicowej, gdzie kolumny są etykietowane
przez atrybuty (cechy), zaś wiersze odpowiadają obiektom (stanom,
elementom, sytuacjom). W tak określonych zbiorach wprowadza się
relację nierozróżnialności atrybutów, a także dolną i górną
aproksymację zbioru atrybutów (odpowiada to przypadkom pewnej
przynależności i pewnej nieprzynależności do zbioru lub klasy). Na
takich podstawach określa się reguły decyzyjne, pozwalające zaliczać
(klasyfikować) zbiór atrybutów opisujących poszczególne przypadki
do określonej klasy. Celem pracy jest implementacja teorii zbiorów
przybliżonych do wspomagania diagnozowania pewnych schorzeń.
Cel ten uzyskuje się poprzez klasyfikację wielowymiarowego zbioru
danych, zebranych od grupy pacjentów cierpiących na te schorzenia.
Klasyfikowane dane będą dotyczyć głównie parametrów
przepływów krwi w naczyniach mózgowych (zmierzonych za
pomocą ultrasonografii dopplerowskiej). Jakkolwiek praca ma ścisły
związek z praktyką (biblioteka pomiarów dotyczy rzeczywistych
przypadków klinicznych), na tym etapie nie jest przewidywane
wdrożenie rezultatów pracy jako narzędzia wspomagania diagnostyki
medycznej, działającego w trybie on-line.
2.
1. Liniowe niestacjonarne układy i obwody elektryczne rzędu Kierunek:
Elektrotechnika oraz
niecałkowitego.
Elektronika i
Zakres pracy:
Telekomunikacja
1. Podanie rozwiązania oraz warunków dodatniości i stabilności dla
układów dyskretnych
2. Podanie rozwiązania oraz warunków dodatniości i stabilności dla
układów ciągłych
3.Dodatnie obwody elektryczne rządu niecałkowitego
magisterskie prof. zw. dr hab. inż.
Tadeusz Kaczorek
4.Algorytmy komputerowe i ich weryfikacja na przykładach
liczbowych
3.
1. Opracowanie i wykonanie sterowania zapewniającego pracę
ogniwa fotowoltaicznego w punkcie mocy maksymalnej
Charakterystyki elektryczne ogniw fotowoltaicznych (PV) mają
charakter nieliniowy i zmieniają się wraz ze zmianą warunków
środowiskowych. Prąd wyjściowy panela PV zależy głównie od
natężenia oświetlenia, podczas gdy jego napięcie wyjściowe zależy
od temperatury PV. Maksymalna wydajność PV można uzyskać
podczas pracy w punkcie największej mocy, systemy PV
wykorzystują specjalnie dla nich przydzielone algorytmy śledzenia
punktu maksymalnej mocy. Zmniejszenie prądu obciążenia przy
niezmiennym napięciu wejściowym źródła PV (oświetleniu)
spowoduje nie optymalną pracę systemu PV (nie będzie oddawana
maksymalna moc do obciążenia). Aby system zaczął znowu
pracować przy maksymalnej mocy oddawanej do obciążenia naddatki
energii powinny być magazynowane w zasobnikach, podłączonych
do szyn zasilających elektrowni słonecznej.
Celem pracy jest opracowanie i wykonanie sterowania
zapewniającego pracę ogniwa PV w punkcie mocy maksymalnej,
współpracę z superkondensatorowym zasobnikiem energii oraz
przeprowadzenie badań eksperymentalnych przy zmiennych
warunkach środowiskowych.
2. Przekształtnikowy układ DC/DC współpracy baterii i
superkondensatora
Celem pracy jest przeprowadzenie analizy pracy, optymalizacji
konstrukcji, opracowanie, wykonanie prototypu i przetestowanie
dwukierunkowego przekształtnika DC/DC do buforowego połączenia
Kierunek
Elektrotechnika
magisterskie dr hab. inż. Jakub
Dawidziuk, prof. PB
źródła z magazynem energii oraz wykazania możliwości wdrożenia
układu w systemie PV.
3. Przekształtniki przeciwsobne DC/DC dla zastosowań
fotowoltaicznych
Zakres pracy:
Węzłowym problemem ze stosowaniem przekształtników PV dużej
mocy zasilanych niskim napięciem wejściowym jest osiągnięcie
wysokiej sprawności, ponieważ duże prądy wejściowe wywołują
wysokie straty przewodzenia. Jeżeli aplikacja wymaga podwyższenia
niskiego napięcia wejściowego, którego źródłem mogą być moduły
fotowoltaiczne, ogniwa paliwowe, niewielkie generatory wiatrowe
(od 12 V do 125 V) do wysokiego napięcia wyjściowego (od 300 V
do 400 V) zasilającego falowniki napięcia, przekształtniki
przeciwsobne są racjonalnym wyborem, ponieważ zawierają, w
porównaniu z innymi układami, niewielką liczbę elementów, dzięki
czemu staje się możliwe zmniejszenie strat przewodzenia i uzyskanie
wyższej sprawności przekształtnika.
Celem pracy jest analiza teoretyczna, projekt, badania symulacyjne
wybranych przekształtników przeciwsobnych oraz weryfikacja
eksperymentalna przekształtnika DC/DC, predysponowanego dla
zastosowań fotowoltaicznych.
4. Algorytmy wyszukiwania punktu mocy maksymalnej dla
zastosowań fotowoltaicznych
Zakres pracy:
Charakterystyki elektryczne ogniw fotowoltaicznych (PV) mają
charakter nieliniowy i zmieniają się wraz ze zmianą warunków
środowiskowych. Prąd wyjściowy modułu PV zależy głównie od
natężenia oświetlenia, natomiast jego napięcie wyjściowe zależy od
temperatury. Maksymalna wydajność PV można uzyskać podczas
pracy w punkcie największej mocy, systemy PV wykorzystują
specjalnie dla nich przydzielone algorytmy śledzenia punktu
maksymalnej mocy (MPTT). Zmniejszenie prądu obciążenia przy
niezmiennym napięciu wejściowym źródła PV (oświetleniu)
spowoduje nie optymalną pracę systemu PV (nie będzie oddawana
maksymalna moc do obciążenia). Aby system zaczął znowu
pracować przy maksymalnej mocy oddawanej do obciążenia naddatki
energii powinny być magazynowane w zasobnikach, podłączonych
do szyn zasilających elektrownię słoneczną.
Celem pracy jest analiza teoretyczna algorytmów MPPT, projekt,
badania symulacyjne i wykonanie sterowania zapewniającego pracę
modułów PV w punkcie mocy maksymalnej, współpracę z
zasobnikiem energii oraz przeprowadzenie badań eksperymentalnych
przy zmiennych warunkach środowiskowych.
5. Falownik jednofazowy DC/AC „all SiC” sprzęgający sieć
lokalną z generatorem fotowoltaicznym
Zakres pracy:
Celem pracy jest analiza teoretyczna, projekt, badania symulacyjne,
wykonanie układów regulacji i sterowania jednofazowego
fotowoltaicznego falownika napięcia na elementach z węglika
krzemu oraz przeprowadzenie badań laboratoryjnych urządzenia przy
częstotliwości pracy około 100 kHz.
6. Badania nowej konstrukcji transformatorów głośnikowych,
mających zastosowanie w sprzęcie nagłośniającym typu PushPull i Single-End, w tym:
 wyznaczenie charakterystyki częstotliwościowej pasma
przenoszenia, (analiza w jakim zakresie charakterystyka jest
zbliżona do liniowej, gdzie pojawia się tłumienie i jakie ono
jest),
 poziom zniekształceń (nieliniowych),
 określenie dobroci, indukcyjności uzwojeń (najważniejsza jest
indukcyjność strony pierwotnej, czyli indukcyjność
anodowa), indukcyjności rozproszenia.
4.
1. Sterowanie modelem laboratoryjnym suwnicy
wykorzystaniem oprogramowania Matlab/Simulink
3D
z Kierunek:
Zakres pracy:
Przedstawienie możliwości współpracy modelu laboratoryjnego
suwnicy 3D firmy Inteco z programem Matlab/Simulink.
Opracowanie w środowisku Matlab/Simulink pakietu programów do
implementacji wybranych algorytmów sterowania. Przeprowadzenie
badań eksperymentalnych i analiza otrzymanych wyników ze
względu na wskaźniki jakości sterowania.
2. Sterowanie modelem laboratoryjnym dźwigu wieżowego z
wykorzystaniem oprogramowania Matlab/Simulink
Zakres pracy:
Przedstawienie możliwości współpracy modelu laboratoryjnego
dźwigu wieżowego firmy Inteco z programem Matlab/Simulink.
Opracowanie w środowisku Matlab/Simulink pakietu programów do
implementacji wybranych algorytmów sterowania. Przeprowadzenie
Elektrotechnika oraz
Elektronika i
Telekomunikacja
magisterskie dr inż. Andrzej Ruszewski
badań eksperymentalnych i analiza otrzymanych wyników ze
względu na wskaźniki jakości sterowania.
5.
1. Integracja systemu wizyjnego z robotem przemysłowym.
Kierunek:
Elektrotechnika oraz
Elektronika i
Zadanie obejmować będzie: Przedstawienie na podstawie literatury i Telekomunikacja
dokumentacji technicznej możliwości integracji systemu wizyjnego
Cognex z robotem przemysłowym Melfa. Kalibrację robota w
układzie współrzędnych kamery. Zaprogramowanie operacji selekcji
elementów o określonych cechach (kształt, kolor). Badanie precyzji i
powtarzalności rozpoznawanych elementów. Literatura dostępna w
języku polskim i angielskim.
Do realizacji pracy niezbędny zakup podzespołów przyłączeniowych
– koszt 100PLN – fundusz dydaktyczny WE.
2. Identyfikacja i sterowanie stanowiskiem regulacji procesów
ciągłych z wykorzystaniem pakietu Matlab/Simulink.
Zadanie obejmować będzie: Opracowanie na bazie dostępnych
materiałów dokumentacji stanowiska regulacji procesów ciągłych –
przepływ, poziom, temperatura, ciśnienie. Opracowanie metody i
identyfikację parametrów transmitancji poszczególnych pętli
regulacji w środowisku Matlab/Simulink. Dobór nastaw różnych
typów regulatorów i ich badanie. Literatura dostępna w języku
polskim i angielskim.
Wkład finansowy niewymagany.
3. Sterowanie robotem przemysłowym Melfa za pośrednictwem
środowiska LabVIEW.
magisterskie dr inż. Łukasz Sajewski
Zadanie obejmować będzie: Określenie możliwości sterowania
robotem przemysłowym Melfa z wykorzystaniem oprogramowania
LabVIEW. Przygotowanie i wdrożenie algorytmu sterowania
wykorzystujący prosty manipulator do poruszania ramieniem robota.
Literatura dostępna w języku polskim i angielskim.
Do realizacji pracy niezbędny zakup drobnych podzespołów
elektrycznych – koszt 200PLN – fundusz dydaktyczny WE.
6.
1. Implementacja specjalizowanych procesorów sygnałowych w
strukturach programowalnych.
Zakres pracy:
Przegląd układów programowalnych. Kryteria wyboru architektur
układów programowalnych do zastosowań w systemach czasu
rzeczywistego. Implementacja układu procesora sygnałowego w
strukturze FPGA. Badanie właściwości architektury procesora.
2. Analiza metod kompresji sygnałów wideo z wykorzystaniem
struktur programowalnych FPGA.
Zakres pracy:
Przegląd
właściwości
układów
programowalnych
FPGA.
Architektury układów programowalnych do zastosowań kompresji
sygnałów wideo. Implementacja algorytmu kompresji sygnałów w
układzie FPGA z zastosowaniem języka opisu sprzętowego VHDL.
Analiza algorytmu kompresji.
Kierunek:
Elektrotechnika oraz
Elektronika i
Telekomunikacja
magisterskie dr inż. W. Owieczko
7.
1. Zastosowanie algorytmów logiki rozmytej w układzie regulacji
kąta obrotu serwomechanizmu.
Praca ma charakter teoretyczno-eksperymentalny. Temat dotyczy
aplikacji regulatorów opartych na logice rozmytej w zastosowaniu do
regulacji kąta obrotu elektromechanicznego układu skrętnego.
Będące w posiadaniu K.A. i E. stanowisko laboratoryjne układu jest
wyposażone w zespoły realizujące klasyczne (PID, LQR itp.)
algorytmy
sterowania (analogowe i cyfrowe). Naturalnym
uzupełnieniem tej konfiguracji byłyby regulatory wykorzystujące
algorytmy logiki rozmytej.
2. Zastosowanie metod sterowania ślizgowego w regulacji
położenia wahadła odwróconego.
Praca ma charakter teoretyczno-eksperymentalny. Temat
dotyczy aplikacji regulatorów opartych o metody sterowania
ślizgowego zastosowaniu do regulacji (stabilizacji) położenia
wahadła odwróconego. Będące w posiadaniu K.A. i E. stanowisko
laboratoryjne układu regulacji wahadła jest wyposażone w zespoły
realizujące klasyczne (PID, LQR itp.) algorytmy sterowania
(analogowe i cyfrowe). Naturalnym uzupełnieniem tej konfiguracji
byłyby regulatory wykorzystujące metody sterowania ślizgowego.
Podstawowa koncepcja stosowania sterowania ślizgowego
(Sliding Mode Cotrol) oparta jest na wykorzystaniu zmian struktury
sprzężenia zwrotnego (Variable Structure System), gdy wektor stanu
przekracza ustaloną powierzchnię w przestrzeni stanów, zwaną
powierzchnią przełączeń. Metody syntezy analizy i syntezy układów
VSS wywodzą się z metod graficznych na płaszczyźnie fazowej oraz
z metod rozwiązywania równań różniczkowych z nieciągłą prawą
Kierunek:
Elektrotechnika oraz
Elektronika i
Telekomunikacja
magisterskie dr inż. Zbigniew Prajs
stroną. Dzięki regulacji w trybie ruchu ślizgowego zyskuje się
uproszczenie dynamiki obiektu poddanego takiej regulacji (redukcja
rzędu oraz linearyzacja równań różniczkowych opisujących
zamknięty układ regulacji), niewrażliwość układu na zmiany
parametrów obiektu oraz odporność na zakłócenia Sterowanie
ślizgowe jest formą sterowania dwustanowego w którym trajektoria
fazowa układu „ślizga się” po powierzchni przełączeń wyznaczonej
przez projektanta układu regulacji.
3. Analiza pracy układu sterowania częstotliwościowego z
silnikiem asynchronicznym z wykorzystaniem sterowania
ślizgowego.
Analiza będzie oparta na eksperymencie symulacyjnym.
Temat dotyczy aplikacji regulatorów opartych o metody
sterowania ślizgowego w układzie napędowym z silnikiem
asynchronicznym. Regulatory ruchu ślizgowego będą stosowane w
sterowaniu prędkością wału silnika, strumieniem stojana i
momentem elektromagnetycznym
Podstawowa koncepcja stosowania sterowania ślizgowego
(Sliding Mode Cotrol) oparta jest na wykorzystaniu zmian struktury
sprzężenia zwrotnego (Variable Structure System), gdy wektor stanu
przekracza ustaloną powierzchnię w przestrzeni stanów powierzchnię przełączeń. Metody syntezy analizy i syntezy układów
VSS wywodzą się z metod graficznych na płaszczyźnie fazowej oraz
z metod rozwiązywania równań różniczkowych z nieciągłą prawą
stroną. Dzięki regulacji w trybie ruchu ślizgowego zyskuje się
uproszczenie dynamiki obiektu poddanego takiej regulacji (redukcja
rzędu oraz linearyzacja równań różniczkowych opisujących
zamknięty układ regulacji), niewrażliwość układu na zmiany
parametrów obiektu oraz odporność na zakłócenia Sterowanie
ślizgowe jest formą sterowania dwustanowego w którym trajektoria
fazowa układu „ślizga się” po powierzchni przełączeń wyznaczonej
przez projektanta układu regulacji.
Dostępna jest literatura polsko i angielskojęzyczna.
8.
Kierunek:
Elektrotechnika,
Optoelektronika i
Celem pracy jest rozwiązanie problemu liniowego, termicznego Teleinformatyka
przestrajania pracującej (wydzielającej ciepło) diody laserowej.
Przestrajanie powinno odbywać się zarówno w kierunku rosnących
jak i malejących wartości temperatur. Opracowana metoda zostanie
poddany weryfikacji praktycznej w postaci wykonanego modelu
aplikacyjnego w przyjętym zakresie wartości temperatury. W
zakresie pracy planowana jest pogłębiona, krytyczna analiza
wyników badań modelu z założeniami metody, w szczególności
możliwych do uzyskania zakresów dynamiki. Od potencjalnego
dyplomanta oczekiwana jest podstawowa wiedza z zakresu diod
laserowych oraz umiejętność stosowania cyfrowych układów
sterujących typu mikrokontroler lub FPGA.
1. Opracowanie i weryfikacja metody termicznego przestrajania
diody laserowej
Planowane finansowanie w wysokości 500 zł z funduszu
dydaktycznego Wydziału.
2. Adaptacyjny, zdalnie przestrajany model reklamy świetlnej
Celem pracy jest opracowanie oraz wykonanie i badania modelu
zdalnie przestrajanej reklamy świetlnej. Model powinien zapewniać
modyfikację wyświetlanych treści w warunkach mobilnych. W pracy
konieczne będzie opracowanie i implementacja algorytmu (na
poziomie systemu operacyjnego w języku wysokiego poziomu, np.
Java), sterującego adaptacyjnym wyborem treści reklamowych.
Bezprzewodowa komunikacja użytkownika z wyświetlaczem
magisterskie dr inż. Marian Gilewski
powinna odbywać się na poziomie sprzętowym z użyciem
mikrokontrolera. Nieodłącznym elementem pracy powinny być
badania i krytyczna analiza uzyskanych wyników całego systemu jak
również jego elementów składowych.
Planowane finansowanie w wysokości 300 zł z funduszu
dydaktycznego Wydziału.
3. Opracowanie i weryfikacja modelu symulacyjnego diody
laserowej
Celem pracy jest opracowanie uproszczonego modelu symulacyjnego
diody laserowej wykorzystywanego w środowisku PSpice.
Opracowany
model
powinien
odzwierciedlać
parametry,
rzeczywistej, wybranej diody laserowej z zakresu widzialnego.
Powinien on uwzględniać charakterystykę napięciowo-prądową
diody, charakterystykę strumienia wyjściowego w funkcji prądu
zasilającego oraz wpływ temperatury na wartość i amplitudę
dominującej długości fali. Wyniki symulacji należy zweryfikować z
pomiarami diody laserowej zasilanej impulsowo z częstotliwością 10
kHz. Od potencjalnego dyplomanta oczekiwana jest dobra
umiejętność w posługiwaniu się środowiskiem PSpice oraz
podstawowa wiedza z zakresu diod laserowych.
Planowane finansowanie w wysokości 300 zł z funduszu
dydaktycznego Wydziału.
9.
1. Przyrząd do pomiaru mocy z interfejsem Ethernet
Praca polega na wykonaniu przyrządu pomiarowego, którego
zasadniczym elementem będzie pomiar mocy (w tym o wartościach
Kierunek:
Elektrotechnika
magisterskie dr inż. Rafał Kociszewski
rzędu mW), a także pomiar napięcia, prądu, energii oraz pojemności.
Zastosowanie urządzenia: pomiar mocy urządzeń USB i urządzeń
mobilnych, pomiar pojemności baterii i akumulatorów, pomiary
energii superkondensatorów, parametrów zasilaczy, przetwornic,
ogniw fotowoltaicznych itd. Urządzenie powinno być wykonane jako
przenośne, zasilane z pakietu li-pol. Układ pomiarowy powinien być
wykonany na wydajnym mikrokontrolerze z rdzeniem ARM Cortex.
Do zarządzania warstwą programową należy wykorzystać system
operacyjny czasu rzeczywistego (RTOS), zaś wyniki pomiarów, wraz
z wykresami czasowymi należy prezentować na graficznym
wyświetlaczu LCD wbudowanym w przyrząd a także, dzięki
interfejsowi sieciowemu Ethernet, na stronie www. Opcjonalnie
układ można wyposażyć w interfejs zapisu danych na karcie SD. Po
wykonaniu urządzenia należy wykonać stosowne badania
(korzystając z laboratorium akredytowanego) potwierdzające
uzyskane zakresy pomiarowe oraz dokładność pomiarów.
Koszt:300zł, źródło finansowania: fundusz dydaktyczny WE
2.Robot mobilny z systemem wizyjnym do inspekcji przewodów
wentylacyjnych
Praca polega na wykonaniu autonomicznego robota mobilnego z
systemem wizyjnym przeznaczonego do inspekcji (eksploracji)
przewodów wentylacyjnych
i
kanałów
klimatyzacyjnych.
Konstrukcja robota powinna być wytrzymała, zaś napęd po
odpowiednim przeniesieniu ma umożliwiać poruszanie się w
kanałach pionowych jak i poziomych z łukami. Sterowanie robotem
należy prowadzić zdalnie z poziomu pulpitu sterowniczego, do
którego ma być przekazywany bezprzewodowo obraz z
podświetlanej, kolorowej kamery o odpowiedniej rozdzielczości.
Robot należy wyposażyć w czujnik dymu i stężenia gazów.
Opcjonalnym rozwiązaniem może być rejestracja obrazu na
zewnętrznym nośniku pamięci
Praca nie wymaga finansowania z funduszu dydaktycznego WE
3. Bezprzewodowy system telemetryczny z obsługą stosu TCP/IP
Praca polega na opracowaniu systemu telemetrycznego z
bezprzewodowym przesyłem danych pomiarowych. Mogą być one
przesyłane za pomocą modułów radiowych pracujących w paśmie
433, 868 MHz lub z wykorzystaniem technologii Bluetooth, Wi-Fi w
paśmie 2,4 GHz. System powinien być wyposażony w obsługę stosu
TCP/IP. W ramach systemu należy opracować stronę www,
pozwalającą monitorować on-line wyniki pomiarów. Do
oprogramowania można wykorzystać dedykowany system czasu
rzeczywistego
z
zaimplementowanym
stosem
TCP/IP
i obsługę podstawowych protokołów takich jak IP, UDP, TCP,
DHCP, DNS oraz HTTP.
Koszt:300zł, źródło finansowania: fundusz dydaktyczny WE
10.
1. Projekt i wykonanie systemu wspomagającego proces Kierunek:
Elektrotechnika,
pourazowej rehabilitacji stawu skokowego.
Elektronika i
Telekomunikacja,
Zakres pracy:
Opracowanie systemu umożliwiającego wizualizację ruchu kończyny
na ekranie monitora. Możliwość zaprogramowania cyklu ćwiczeń z
uwzględnieniem zmieniającej się ilości i intensywności
poszczególnych ruchów. Kontrola prawidłowości wykonywanych
ćwiczeń.
Orientacyjny koszt materiałów – 250 zł. Źródło finansowania: fundusz dydaktyczny
magisterska
dr inż. Andrzej Karpiuk
Wydziału Elektrycznego
2. Projekt i wykonanie urządzenia ułatwiającego funkcjonowanie
osób z głębokim niedosłuchem jednostronnym.
Zakres pracy:
1. Przegląd literaturowy rodzajów niedosłuchu oraz rodzajów
aparatów słuchowych dla osób niedosłyszących
2. Opracowanie koncepcji urządzenia
3. Projekt i wykonanie urządzenia
4. Badania laboratoryjne i badania z udziałem osób z
niedosłuchem jednostronnym
Orientacyjny koszt materiałów – 250 zł. Źródło finansowania: fundusz dydaktyczny
Wydziału Elektrycznego
11.
1. Projekt i wykonanie układu symulującego działanie
sterownika silnika spalinowego.
Zakres pracy:
1. Przedstawienie zasady działania silników spalinowych o zapłonie
iskrowym oraz opisanie układów zasilania.
2. Przeprowadzenie badań systemu sterowania silnika spalinowego w
warunkach normalnej pracy.
3. Zaprojektowanie i wykonanie elektronicznego układu mającego na
celu symulację działania sterownika silnika spalinowego oraz
jego układu zasilania.
4. Przeprowadzenie badań zaprojektowanego układu i porównanie
wyników z rzeczywistym systemem napędowym pracującym w
samochodzie.
5.Podsumowanie i wnioski.
Słowa kluczowe: sterownik mikroprocesorowy, silnik spalinowy,
Kierunek:
Elektrotechnika,
Elektronika i
Telekomunikacja
magisterska
dr inż. Wojciech
Wojtkowski
układ zasilania silnika spalinowego
Praca będzie realizowana we współpracy z firmą AC S.A..
Nie jest wymagany wkład finansowy ze strony PB.
2. 8 kanałowy, programowalny kontroler
wtryskiwaczy gazu realizujący sterowanie prądowe.
Zakres pracy:
1. Opis zasady działania silników spalinowych o zapłonie iskrowym
oraz rodzajów układów zasilających.
2. Opis budowy, zasady działania oraz sposobów sterowania
wtryskiwaczy gazowych.
3. Badania laboratoryjne wybranych wtryskiwaczy.
4. Projekt i wykonanie kontrolera wtryskiwaczy.
5. Aplikacja na tablet lub komputer PC do konfiguracji
kontrolera wtryskiwaczy.
6. Badania laboratoryjne całego wykonanego systemu.
7.Podsumowanie i wnioski.
Słowa kluczowe: sterownik mikroprocesorowy, FPGA,
wtryskiwacze gazu,Android
Praca będzie realizowana we współpracy z firmą AC S.A..
Nie jest wymagany wkład finansowy ze strony PB.
3. Układy śledzenia optymalnego punktu pracy w zastosowaniach
fotowoltaicznych
Zakres pracy:
1.Przegląd metod śledzenia punktu mocy maksymalnej oraz
zastosowań.
2.Realizacja praktyczna 2 wybranych metod z wykorzystaniem
mikrokontrolera lub układu FPGA oraz fotowoltaicznego systemu
testowego.
3. Badania laboratoryjne i porównanie wykonanych układów.
4. Podsumowanie i wnioski.
Słowa kluczowe: mikrokontroler, FPGA, MPPT
Źródło finansowania: praca wymaga dofinansowania z funduszu
dydaktycznego WE w wysokości 300 zł.
4. Mobilny zasilacz LED dużej mocy z szybkim ładowaniem
z sieci AC 230V
Zakres pracy:
1.Właściwości, budowa i zastosowania superkondensatorów.
2.Opis interfejsu Bluetooth.
3. Projekt i wykonanie układu ładowania superkondensatorów z sieci
AC 230V.
4. Projekt i wykonanie układu zasilania diod LED stałym prądem.
5. Badania laboratoryjne wykonanych układów.
6. Podsumowanie i wnioski.
Słowa kluczowe: superkondensator, Bluetooth, LED
12.
Źródło finansowania: praca wymaga dofinansowania z funduszu
dydaktycznego WE w wysokości 200 zł.
1. Model symulacyjny diody LED uwzględniający pracę poza
nominalnymi parametrami zasilania
Celem pracy jest prześledzenie informacji o dostępnych modelach
diod LED i zasadach ich konstruowania oraz zaproponowanie na
Kierunek:
Elektrotechnika
magisterska
dr inż. Lech Grodzki
podstawie przeprowadzonych badań modelu symulacyjnego
opisującego zachowanie się (emisję strumienia świetlnego) przy
pracy z prądami świecenia przekraczającymi wartości nominalne.
Tematyka pracy jest powiązana z badaniami realizowanymi w
ramach pracy statutowej KAiE.Wzmagana jest umiejętność
korzystania
z
pakietu
Pspice.
Praca niewymagająca nakładów finansowych.
Zakres pracy:
1.Przegląd dostępnych symulacyjnych modeli diody LED
uwzględniających emisję strumienia świetlnego.
2.Omówienie zasad tworzenia modeli w środowisku Pspice.
3.Przeprowadzenie badań impulsowej pracy diody LED przy
pomocy
kamery smugowej.
4.Zaproponowanie modelu symulacyjnego.
5.Porównanie wyników symulacji z wykonanymi pomiarami.
6.Podsumowanie efektów pracy.
Słowa kluczowe:
diody LED, praca impulsowa LED, modelowanie elementów
elektronicznych, PSpice