Proč studovat automatizaci u nás ?

Protože studiem oborů automatizace na Strojní fakultě získáte nejen obvyklé znalosti v oblasti automatického řízení, ale i přehled o celé řadě souvisejících technických oborů, jako jsou řídicí systémy, umělá inteligence, senzorika, přesná mechanika, vývoj software, optika nebo konstrukce přístrojů. Součástí studia je také projektování výrobních procesů – jedna z velice důležitých a firmami vyhledávaných činností průmyslové praxe. Právě synergický efekt spojení uvedených znalostí z Vás udělá experty, kteří mají už po několik desetiletí velmi dobrou pověst v průmyslu a to nejen českém.

 

Je studium obtížné? Bude potřeba hodně matematiky?

Pokud je Vašim cílem s co nejmenším úsilím získat vysokoškolský titul, pak si raději vyberte jiný obor. Prestiž našich absolventů není samozřejmá. Generace našich absolventů svou prestiž budovali na své rychlé orientaci v oboru a samostatnosti při aplikaci znalostí v praxi. Náš obor není zadarmo. Odměnou za úsilí při studiu Vám však bude osobní prestiž v technické praxi, jejíž součástí se stanete.

Přestože matematika je hlavním nosným jazykem automatizace, paradoxně není obtížná. Studium automatizace se soustřeďuje především na lineární systémy, tedy pouze na jednu z oblastí matematiky, které jsou pak studovány podrobněji. Cílem podrobného studia není získání širokých znalostí nebo hlubokých teorií, ale především důkladné pochopení problematiky a rychlá a samozřejmá aplikace lineárních systémů k řešení praktických problémů průmyslové praxe. Kromě lineárních systémů se pak využívá i dalšího matematického aparátu, ovšem pouze tolik, kolik je nutné k řešení praktických příkladů a ne nad rámec základních kurzů matematiky. Teoretické studium matematiky jako takové není předmětem našeho oboru.

Vlastní numerické počítání je pak prakticky vždy řešeno v profesionálním výpočetním softwaru (Matlab, GNU Octave, prostředky jazyka Python) na osobním počítači. Kalkulačku na našem oboru použijete jen stěží.

Poznámka – nakonec se stejně všechny matematické problémy řeší v Simulinku pospojováním vhodných prvků (obdélníčky spojené šipičkami) a jejich nastavením. To ovšem neznamená, že by naši studenti nemuseli vědět, co vlastně nakreslili; všechna matematika v praxi je pak numerická v Matlabu. Open source náhradou Matlabu je například Python, pro který se části hotových řešení hledají na internetu. Teď právě nabízíme nový volitelný předmět, kde se použití Pythonu pro výpočty vyučuje.

 

Jak vypadají laboratoře a cvičení v nich?

Podívejte se na naše propagační video.

 

Jaké mají absolventi uplatnění?

Uplatnění je velmi široké, od vědeckých pracovníků, návrhářů automatizačních systémů přes vývojáře zakázkového software až po projektanty výrobních robotů nebo celých linek.

Mohu hned po skončení studia projektovat elektrická zařízení, tj. získat příslušný paragraf vyhlášky 50?

Ne. Současná legislativa vyžaduje výuku v rozsahu několika set hodin elektrotechniky a hlavně konkrétně vyjmenovává obory, které mohou kvalifikaci pracovníka znalého získat. Výuka elektroniky na našem oboru není tak rozsáhlá.

Je třeba si však uvědomit, že tato kvalifikace je typická pro studenty specializovaných středních škol nebo učilišť a pro projektování elektrickcých zařízení nemusíte studovat vysokou školu. Přenechte tuto práci raději vyučeným pracovníkům, jejichž znalosti jsou v tomto oboru hlubší a praxe rozhodně delší než kterou získáte na vysoké škole. Práce vysokoškolsky vzdělaného projektanta končí koncepčním návrhem elektrických přístrojů a jejich komunikace. Vlastní projekce elektrických zařízení pak spadá už do kompetence zkušených středoškoláků. Dobré vedení společností toto chápe a "neplýtvá" drahými vysokoškoláky na tak jednoduchou práci.

 

Kde po skončení studia najdu práci?

O vysokoškolsky vzdělané techniky v našem oboru je velký zájem a to v současnosti v celé Evropě a to i v době finanční recese. Podle zkušeností od našich absolventů, si lze vybírat z celé řady nabídek v oboru. Většina našich magisterských studentů pracuje už během školy – i když my bychom byli raději, kdyby se věnovali spíše studiu.

Jaké zajímavé projekty, diplomové práce, výzkum, ... je možné dělat?

Zde je krátký přehled několika málo prací, na kterých pracovali zaměstnanci nebo studenti ústavu při řešení různých projektů. V žádném případě není seznam kompletní a vyčerpávající, ale i tak je z něj patrná velká šíře našeho zájmu. Pro podrobnější informace kontaktujte uvedeného garanty projektu.

 

Popis: IMG_2793

Výzkum a implementace algoritmů pro automatické navádění vozidel

Ústav přístrojové a řídicí techniky se věnuje implementacím řídících algoritmů pro automatické navádění vozidel na úrovni experimentálního modelu. V rámci diplomových prací byly implementovány a experimentálně ověřeny algoritmy pro vozidlovou i nadřazenou úroveň využívající dálkového řízení přes Wi-Fi soupravu.

Garant: prof. Ing. Jaroslav Novák CSc. (email: Jaroslav.Novak@fs.cvut.cz)

Model vozidla s automatickým naváděním

 

Vývoj optických metod a zařízení pro měření vlastností tekutin

Ústav přístrojové a řídící techniky dlouhodobě spolupracuje s Ústavem termomechaniky AV ČR na vývoji optických metod a optomechanických zařízení pro meření vlastností tekutin. V rámci spolupráce byla vyvinuta zařízení pro meření kondenzace v rázové trubici, zařízení pro měření povrchového napětí přechlazených kapalin nebo patentovaná metoda měření polohy a rozměru kulových tělěs v prostoru pomocí jediné kamery.

Garant: Doc. Ing. Jan Hošek Ph.D. (email: Jan.Hosek@fs.cvut.cz)

 

Určování pozic a velikostí kulových bublin pomocí anamorfotické optiky

 

Popis: zitek0001_2

Evropský projekt SEAT

www.seat-project.org Výzkumná skupina Centra aplikované kybernetiky se podílí na řešení projektu EU zaměřeném na odstranění stresových vlivů na cestující v letecké dopravě. Řešenou problematikou je regulace vlhkosti vzduchu dýchaném pasažéry a dosažení individualizované dodávky vzduchu jednotlivým pasažerům. Souběžně s tímto aplikovaným výzkumem má výrazné výsledky i výzkum tzv. ekvisorpčního řízení mikroklimatu v historických budovách sloužících k uchování uměleckých a historických památek.

Garant: prof. Ing. Pavel Zítek DrSc. (email: Pavel.Zitek@fs.cvut.cz)

 CFD model distribuce zvlhčeného vzduchu v kabině letadla

 

Virtuální laboratoř Automatického řízení

Nedílnou součástí výuky předmětu Automatické řízení, který povinně absolvují studenti jak bakalářského, tak v rozšířené formě i navazujícího magisterského studia, je práce v laboratořích. Studenti si mohou zadané úlohy odzkoušet pomocí tzv. virtuální laboratoře, která pokrývá většinu reálných v laboratoři Odboru AŘII. Orientace ve virtuální laboratoři je velmi názorná a výrazně přispívá k pochopení problematiky řízení - viz http://vlab.fsid.cvut.cz/

Garant: prof. Ing. Milan Hofreiter CSc. (email: Milan.Hofreiter@fs.cvut.cz)

Popis: bat

Okno virtuální úlohy „Řízení polohy batyskafu“

 

Popis: 002

Universální mikrofotometr

Přístroj pro digitalizaci obrazové informace detekované na fotomateriálu. Zobrazené zařízení bylo vyrobeno na bázi dvousořadnicového měřícího mikroskopu ZKM250 firmy Carl Zeis Jena. Princip práce spočívá v měření zčernání (denzity) elementární plošky na fotomateriálu, formát cca 10x10um. Získávají se informace o fyzikálních procesech probíhajících na pozorovaném objektu.

Garant: Doc. Ing. Josef Zicha CSc. (email: Josef. Zicha@fs.cvut.cz)

 

Plantograf

Systém slouží pro biomechanické vyšetřování plošného rozložení tlaku. Jedná se o kompaktní přenosný přístroj, který spolu s připojeným PC zpracovává v reálném čase signály o průběhu tlaků ve statickém a dynamickém režimu zatěžování. Snímač na aktivní ploše 400 x 300 mm obsahuje 7500 čidel a je schopen poskytnout 60 snímků za 200 ms, což ho řadí ke špičkovým světovým výrobkům (v podstatě k nejrychlejším na světě).

 Garant: prof. Ing. Jaromír Volf DrSc. (email: Jaromír.Volf@fs.cvut.cz)

Ukázka vyhodnocení rozložení tlaků

 

Kogenerační elektrárna 10 MW na Bali v Indonésii

Jedná se o na zeměkouli nejvzdálenější a zároveň fyzicky nejrozsáhlejší akci Odboru elektroniky ÚPŘT  v letech 1997 - 2002. Stavba a extense 1997 až 2003. Na akci navázal Student Exchange Program s ITB Indonésie, do r.2008 jednoroční studium v Indonésii absolvovalo 33 studentů FS.

Garant: prof. Ing. Ivan Uhlíř DrSc. (email: Ivan.Uhlir@fs.cvut.cz)

Strojovna elektrárny se šesti dieselgenerátory  Škoda 6 x 1,5 MW

 

Národní program rozvoje

Ústav přístrojové a řídicí techniky FS ČVUT v Praze, odbor AŘII se v těsné spolupráci s ENKI, v.p.s z Třeboně a specialisty z JU v Českých Budějovicích účastní v rámci národního programu rozvoje výzkumu zaměřeného na stanovení podmínek trvale udržitelné rovnováhy  přírodních systémů. Přirozená rovnováha ekosystému a její obnovování je významně narušováno lidskou činností, a proto je nutné dopad těchto vlivů monitorovat a predikovat možné trvalé následky.

Garant: prof. Ing. Jiří Bíla DrSc. (email: Jiri.Bila@fs.cvut.cz)

Monitorovaná krajina v okolí Třeboně s 12-ti měřícími stanicemi

 

Popis: IMG_0834b

 

Simulátor slunečního svitu

Zařízení vyvinuté na Ústavu přístrojové a řídicí techniky ve spolupráci s firmou ENKI o.p.s. slouží k testování velkoplošných optických rastrů. Tyto rastry se používají ve stavebnictví a architektuře jako inteligentní žaluzie pro odstínění přímého slunečního záření nebo jako optika v slunečních kolektorech pro ohřev vody.

Garant: Ing. Jiří Čáp Ph.D. (email: Jiri.Cap@fs.cvut.cz)

Simulátor slunečního svitu

 

Regulátor s dotykovou obrazovkou

Jedná se o univerzální regulátor procesů s LCD barevnou grafickou obrazovkou a s dotykovým panelem. Zařízení je určeno pro provozy s relativně malým počtem měřených a akčních veličin, disponuje galvanicky oddělenými analogovými i digitálními vstupy/výstupy. Požadovaný průběh procesu je možné nastavovat na PC. Regulátor je určen zejména pro řízení provozu malých pivovarů.

Garant: Ing. Martin Novák Ph.D. (email: Martin.Novak@fs.cvut.cz)

Popis: regul-2

Ukázka obrazovky regulátoru

 

Vývoj a aplikace neuronových sítí

Ústav přístrojové a řídicí se aktivně podílí na mezinárodní spolupráci (Kanada,Japonsko, Čína) při vývoji nových typů umělých neuronových sítí a jejich aplikací. Umělé neuronové architektury zahrnují aplikace od automatického řízení (laboratorní úlohy, nové adaptivní algoritmy pro PLC, spolupráce s TECO, a.s.), přes energetiku (např. spolupráce s I. & C. Energo), až k biomedicínským aplikacím (spolupráce s Tohoku University v Japonsku). V rámci diplomových prací jsou studovány adaptivní metody zpracování signálů pro úlohy řízení, identifikace, a monitorování konkrétně zadaných reálných systémů.

Garant: Ing. Ivo Bukovský Ph.D. (email: Ivo.Bukovsky@fs.cvut.cz)

Predikce pohybu plicního tumoru neuronovou sítí (Matlab nebo Python) pro ozařovací terapii (spolupráce s Tohoku University v Japonsku)

 

Vývoj osvětlovače na bázi LED pro mikroskopii

Na Ústavu přístrojové a řídicí techniky bylo zadáno několik diplomových prací zabývajících se inovací technických prostředků pro moderní mikroskopové techniky pozorování pro biologii. Některé práce byly rovněž realizovány. Většina prací byla zadána v rámci výuky pro obor Biomedicíncké a rehabilitační inženýrství.

Garant: Ing. Jiří Čáp Ph.D. (email: Jiri.Cap@fs.cvut.cz)

Popis: FINAL

Osvětlovač LED pro mikroskopii

 

Řízení pneumatického manipulátoru

Laboratoř programovatelné logiky

Seznámíme vás s principy výrobní a procesní automatizace; praktické dovednosti podložené systémovým přístupem vám umožní programování logických automatů (PLC), návrh aplikace snímacích, řídicích a akčních prvků a tvorbu viualizačních aplikací běžných při řízení moderních technologických procesů.

Garant: Ing. Marie Martinásková Ph.D. (email: Marie.Martinaskova@fs.cvut.cz)

 

Model manipulátoru

 

Vývoj měřících zařízení

Pracovníci Ústavu přístrojové a řídící techniky se věnují konstrukci speciálních měřících zařízení pro technickou praxi. Ve spolupráci s Ústavem mechaniky bylo například vyvinuto zařízení pro měření korozních úbytků na potrubích dálkových plynovodů. Zařízení je použitelné pro většinu průměrů potrubí na území ČR a měří na jedno upnutí plochu až 550 x 300 mm v 165000 bodech.

Garant: Ing. Jiří Čáp Ph.D. (email: Jiri.Cap@fs.cvut.cz)

Popis: X:\Dokumenty\Škola\Prezentace Ústavu\obr14.jpg

Zařízení pro měření korozních úbytků

 

Popis: X:\Dokumenty\Škola\Prezentace Ústavu\obr15.jpg

Energetické simulace optických rastrů

Na Ústavu přístrojové a řídící techniky byl ve spolupráci s firmou ENKI vyvinut speciální software pro simulaci energeticko-optických vlastností velkoplošných rastrů. SW slouží pro návrh a optimalizaci při vývoji rastrů pro stavebnictví a architekturu. Počítá energetickou propustnost a odrazivost rastru v závislosti na denním pohybu slunce a orientaci rastru.

Garant: Ing. Jiří Čáp Ph.D. (email: Jiri.Cap@fs.cvut.cz)

 

Simulace optických rastrů

 

Laboratoř mikroobrábění

Laboratoř mikroobrábění Ústavu přístrojové a řídící techniky FS ČVUT byla koncem roku 2009 vybavena unikátním elektroerozivním strojem SODICK AP1 L umožňujícím realizovat výrobu velmi přesných a jemných detailů jak na makroobrobcích, například detailů lisovacích forem, tak i výrobu mikrosoučástek a mikrosystémů. V průběhu první poloviny roku 2010 byly provedeny funkční testy a realizována výroba rastrů děr a drážek pro optické prvky, ale i návrh a výroba mikrosystému pro uchopování mikroobjektů.

Garant: Doc. Ing. Jan Hošek Ph.D. (email: Jan.Hosek@fs.cvut.cz)

Popis: AP1L_20080822

SODICK APL 1

 

Popis: VernerBezRegulace2CZ

Eko řízení kotlů na biomasu

Ekononicko-ekologické zlepšení funkce kotlů spalujících biomasu je součástí výzkumného záměru Rozvoj ekologicky šetrné energetiky, na němž se významně podílejí diplomanti a doktorandi ústavu. Výsledky výzkumu opírajícího se o experimenty na  pilotních spalovacích zařízeních, který je zaměřen na simulačně prověřenou regulaci optimálních podmínek spalování v kotli včetně přídavného chladicího okruhu ohřáté vody, mají ohlas v zahraničí, projevující se např. dojednanou realizací diplomové práce v ČR studenta z univerzity v Tampere.

 

Garant: prof. Ing. Bohumil Šulc CSc. (email: Bohumil. Sulc@fs.cvut.cz)

Technologické schéma kotle na biomasu

 

Vývoj modelu fotosyntézy a růstu řasových kultur

Ústav přístrojové a řídicí techniky (PŘT) spolu s Centrem aplikované kybernetiky (cAk) na ČVUT v Praze spolupracují s Ústavem systémové biologie a ekologie (USBE) v Nových Hradech na vývoji modelu fotosyntézy a růstu řasových kultur a jejich adaptace na cyklické změny světla, tj. diurnální cykly. Tato spolupráce se obzvláště zaměřuje na modelování dynamiky růstu v tzv. cirkadiálních rytmech. Veškeré experimenty probíhají na minifotobioreaktorech fy Photon Systems Instruments, Ltd.

Garanti: Doc. Ing. Ladislav Nedbal CSc. (USBE) a prof. Ing.  Pavel Zítek, DrSc. (email: Pavel.Zitek@fs.cvut.cz).

 

 Popis: X:\Dokumenty\Škola\Prezentace Ústavu\Nove\Fiser\bioreaktor.jpg

 

Prototyp kultivačního fotobioreaktoru

 

Popis: X:\Dokumenty\Škola\Prezentace Ústavu\Nove\Rosicky\Rosamodra-1.jpg

Holografie

HOLOGRAFIE je Hi-Tec metoda záznamu obrazu. HOLOGRAM (holografický obraz) umožňuje pozorovat zaznamenaný objekt včetně TŘETÍ DIMENZE.

Ústav Přístrojové a řídicí techniky nabízí studium OPTIKY, které zahrnuje předmět HOLOGRAFIE. Studenti se naučí vytvářet HOLOGRAMy a získají znalosti o jejich VYUŽITÍ:

·        pro přesná měření

·        jako zobrazovací prvky (holografické čočky)

·        v mikroskopii

·        jako ochranné prvky

·        pro ukládání dat

·        pro komerční účely

Garant: Ing. Šárka Němcová Ph.D. (email: Sarka.Nemcova@fs.cvut.cz)

studentská práce
v rámci cvičení předmětu HOLOGRAFIE

 

Elektromagnet pro požární klapky

Na Ústavu přístrojové a řídící techniky byl vyvinut jednoúčelový elektromagnet  s velkým zdvihem a velkou přítažnou sílou pro uvolnění protipožární klapky ve vzduchotechnickém potrubí.  Elektromagnet splňuje  požadované vlastnosti,  lze jednoduše vyrábět  s minimálními ekonomickými náklady.

 

Garant: Doc. Ing. Jiří Štastný CSc. (email:  Jiri.Stastny@fs.cvut.cz).

 

 Popis: X:\Dokumenty\Škola\Prezentace Ústavu\Nove\Stastny\magnet.jpg

 Prototyp elektromagnetu pro požární klapky

 

 

Univerzální pohonná jednotka

Netradiční uspořádání magnetického obvodu skýtá řadu nových neotřelých konstrukčních možností – např. umístění rotoru jako akční časti – v agresivním zdraví škodlivém prostředí.

Spolupráce , vývoj , realizace funkčních modelů elektomotorků o výkonu 5 W – 3 kW

Garant: Ing. Josef Vlček CSc. (email: Josef.Vlcek@fs.cvut.cz)

Prototyp elektromotoru

 

Řízení vysokorychlostních pohonů

V rámci výzkumných záměrů je ve spolupráci s některými ústavy fakulty strojní a fakulty elektrotechnické řešeno řízení vysokorychlostních pohonů se synchronními motory s využitím v automobilové technice a pro mikrogeneraci energie se spalovacími turbínami. Bylo realizováno výzkumné pracoviště pro otáčky až 40 000 1/min a výkony cca 3 kW, v současné době vzniká testovací zařízení pro výkony do cca 7kW.

Garant: prof. Ing. Jaroslav Novák CSc. (email: Jaroslav.Novak@fs.cvut.cz)

 

 

Vysokorychlostní motor s dynamometrem