Schválené projekty 2016

Rozdělení přidělené dotace z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum po fakultách se zohledněním celoškolských pracovišť na rok 2016

Celková přidělená částka z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum na VŠB-TUO - 55 896 914 Kč

Z toho 2.5% - 1 397 423 Kč - úhrada způsobilých nákladů spojených s organizací SGS

fakulta přidělená částka v Kč
FBI  1 270 231
EKF  4 459 400
FAST  2 765 016
FS  9 344 371
FEI 13 781 413
HGF  5 130 549
FMMI  7 000 000
VC 10 748 511
CELKEM 54 499 491

KódSP2016/143
Název projektuVýzkum anténních systémů; účinnosti a diagnostika elektrických pohonů s neharmonickým napájením; spolehlivost napájení elektrické trakce; problematika anomálií dat.
ŘešitelZajaczek Stanislav Ing., Ph.D.
Školitel projektudoc. Ing. Lubomír Ivánek, CSc.<br /> doc. Ing. Stanislav Kocman, Ph.D.<br /> prof. Ing. Josef Paleček, CSc.<br /> doc. Ing. Vítězslav Stýskala, Ph.D.<br />
Období řešení projektu01.01.2016 - 31.12.2016
Předmět výzkumuPředkládaný vědecko-výzkumný projekt je zaměřen na problematiky optimalizace moderních celulárních sítí; výzkum nových anténních systémů, účinnosti elektrických pohonů a modelování mechatronických systémů; identifikaci anomálií dat a spolehlivosti napájení elektrické trakce.
V radiokomunikační oblasti se naše odborná skupina zabývá moderními technologiemi a to především v problematice týkající se RF-ID, LTE, šíření vln v novodobých bezdrátových a celulárních sítích. Zejména se tedy zabýváme simulacemi, či praktickým měřením antén vhodných pro již zmíněné technologie, jejich analýzou a následnou úpravou za účelem zvýšení zisku, popř. změnou tvaru, či vyzařovací charakteristiky. Část projektu se mino jiné, zabývá úpravou a nalezením ideální patch (flíčkové) antény, která je momentálně hojně využívána v praxi. Nezbytnou součástí výzkumu je vhodné rozložení jednotlivých AP z hlediska pokrytí, jak ve volných, tak i v zastavěných oblastech. Do této části bude také zahrnut výzkum různých negativních vlivů na šíření vln. Pro simulaci moderních anténních systémů, budeme využívat RF modul programu COMSOL Multiphysics, či CST Microwave studio. U simulace pokrytí budeme používat software RadioLab, Radiomobile a I-prop.
Další oblastí výzkumu našeho týmu bude řešení vlivu provozu elektrizovaných drah na kovová úložná zařízení z hlediska šíření zpětných trakčních proudů v zemi. Tyto problémy budou řešeny modelově a následně budou na konkrétních systémech modely ověřeny měřením v provozu. Dále budou také řešeny technické prostředky pro omezení vlivu zemních proudů na úložná zařízení. Taktéž bude modelována jízda elektrického vlaku pro umožnění predikce spotřeby energie. I tento model bude ověřen v provozních podmínkách. Spolehlivost napájení elektrické trakce především v extrémních podmínkách (námraza, hololedy, apod.) patří k tématům, které jsou velmi aktuální nejenom v podnicích, které zajišťují napájení trakčního vedení (SŽDC, ČEZ, ŽRF, apod.) ale i organizace, které toto napájení užívají (ČD, ČD Cargo, dopravní podniky, apod.).
Jednou z oblastí výzkumu, kterým se zabývá, nemalá část našeho týmu jsou elektrické pohony, především s asynchronními motory. V dnešní době jsou tyto systémy zásadní hybnou silou rozvoje průmyslu i součástí komunální techniky. Moderní řízení mechatronických soustav pomocí měničů kmitočtu přináší kromě velkých výhod v řízení i problémy v oblasti rušení a vlivu neharmonického napájení na jejich účinnost a spolehlivost. Kromě mechanických vlastností je významným parametrem celková spotřeba elektrické energie, která se liší od idealizovaného stavu s harmonickým napájením.
Tento multikriteriální problém je možné zkoumat důslednou analýzou. Tato analýza soustavy se sestává ze simulace pomocí AC / DC modulu v programu COMSOL Multiphysics, kde bude zahrnuta také predikce chování asynchronních motorů při poruchových stavech a také experimentální měření asynchronního motoru z programovatelného střídavého výkonového zdroje, při nastavených parametrech výstupního napětí. Kompletní analýza bude završena srovnáním naměřených výsledků s výsledky získanými ze simulačního modelu.
S touto oblastí, také přímo souvisí výzkum a experimentální ověřování chování střídavých regulovaných pohonů v různých konfiguracích, zejména jejich zpětných vlivů na napájecí síť. Analýza nízkofrekvenčního elektromagnetického rušení generovaného těmito pohony do sítě. Posouzení prostředků pro eliminaci rušení a návrh širokopásmových pasivních filtrů harmonických. Simulace regulovaných pohonů z pohledu generovaného rušení a jejich matematické modely. Výzkum je dále zaměřen na účinnosti indukčních motorů ve střídavých regulovaných pohonech s měničem kmitočtu, včetně účinnosti dílčích komponent pohonu a jeho celkové účinnosti. Výzkum je také zaměřen na vliv kvality napájecího napětí na provozní vlastnosti střídavého pohonu.
K úspěšnému splnění cílů tohoto projektu je nutné zajistit z jeho prostředků diagnostické a experimentální měřící pracoviště pro testování asynchronních motorů malých výkonů (do 15kW) napájených neharmonickým napětím s různým obsahem harmonických vyšších řádů. Na tomto pracovišti se bude provádět diagnostika provozních vlastností a parametrů pohonu s měřením vlivu vyšších harmonických. Harmonické vyšších řádů jsou generovány především měniči kmitočtu, které jsou tak značně přispívají ke zhoršování kvality napájecího napětí asynchronního motoru. Experimentálním měřením budou předcházet analýza konkrétní mechatronické soustavy, její modelování v prostředí MATLAB, případně již zmíněný COMSOL.
Část projektu je také věnována analýze dat. Zde je nutné vytvořit metodiky, které na základě programového vybavení dovedou vyhodnotit anomálie v periodických softwarových průbězích. Tomuto aktuálnímu fenoménu se aktivně věnuje pouze jeden student doktorského studia.
Členové řešitelského týmuBc. Zuzana Bajáková
Ing. Vojtěch Blažek
Ing. Jiří Cigánek
Ing. Maroš Ďurica
Ing. Tomáš Hrubý
doc. Ing. Lubomír Ivánek, CSc.
doc. Ing. Stanislav Kocman, Ph.D.
doc. Ing. Václav Kolář, Ph.D.
Ing. Adam Neumann
Ing. Jan Otýpka
prof. Ing. Josef Paleček, CSc.
Ing. Lukáš Paulinský
Ing. Pavel Pečínka
Ing. Jiří Plaček
Yahia Ahmed Zakaria Salem
Ing. Petr Sedláček
doc. Ing. Vítězslav Stýskala, Ph.D.
Ing. Andrey Sukhanov
Ing. Zdeněk Urban
Ing. Stanislav Zajaczek, Ph.D.
Ing. Stanislav Zajaczek, Ph.D.
Specifikace výstupů projektu (cíl projektu)1. Analýza moderních celulárních sítí, včetně negativních / pozitivních vlivů při pokrytí.
2. Návrh a simulace nových anténních systémů pro současné bezdrátové technologie.
3. Výzkum vlivu kvality napájecího napětí na provozní vlastnosti střídavého pohonu.
4. Doplnění pracoviště pro experimentální měření asynchronních motorů.
5. Experimentální měření vlivu harmonických vyšších řádů proudů na kvalitu napětí.
6. Rozbor vlivů neharmonického napájení na účinnost elektrického pohonu a na napájecí síť.
7. Simulace jízdy vlaku v úseku trakce ČD.
8. Modely identifikátorů anomálií dat a jejich srovnání.

Rozpočet projektu - uznané náklady

NávrhSkutečnost
1. Osobní náklady
Z toho
10000,-10000,-
1.1. Mzdy (včetně pohyblivých složek)7407,-7407,-
1.2. Odvody pojistného na veřejné zdravotně pojištění a pojistného na sociální zabezpečení a příspěvku na státní politiku zaměstnanosti2593,-2593,-
2. Stipendia100000,-150000,-
3. Materiálové náklady75000,-75000,-
4. Drobný hmotný a nehmotný majetek24000,-4849,-
5. Služby61000,-55804,-
6. Cestovní náhrady90000,-64347,-
7. Doplňkové (režijní) náklady max. do výše 10% poskytnuté podpory40000,-40000,-
8. Konference pořádané VŠB-TUO k prezentaci výsledků studentského grantu (max. do výše 10% poskytnuté podpory)0,-0,-
9. Pořízení investic0,-0,-
Plánované náklady400000,-
Uznané náklady400000,-
Celkem běžné finanční prostředky400000,-400000,-