Czech Technical University in Prague
Digital Library of the Czech Technical University in PragueNot a member yet
63969 research outputs found
Sort by
LIN Gateway Firmware
Full text linkModerní automobilové systémy vyžadují robustní komunikační sítě pro efektivní integraci více řídicích jednotek (ECU). Tato diplomová práce představuje návrh a implementaci vylepšeného firmware gateway mezi protokoly Local Interconnect Network (LIN), Controller Area Network (CAN) a CAN Flexible Data Rate (CAN FD). Gateway je zaměřena na testování a validaci komunikace LIN v automobilových systémech. Hlavními vylepšeními této gateway jsou přidání podpory CAN FD, možnost ukládání konfigurace pro LIN zprávy, rozšířená simulace závad a podpora dyna-mického vykonávání příkazů. Zvýšený výpočetní výkon a dostupnost většího počtu pinů řeší mnoho problémů, které byly vlastní předchozím návrhům s omezenými mikrořadiči. Modul je navržen tak, aby poskytoval až osm kanálů LIN a podporoval různé simulace závad, například přerušení vodiče, poškození kontrolního součtu (checksum corruption) nebo blokování kanálu. Přepracování software přineslo zvýšení funkcionality zahrnutím ukládání a načítání konfigurací LIN zpráv, modifikaci LIN zpráv přes CAN FD a automatické načítání předdefinovaných nastavení. Hardwarová vylepšení zahrnují přepracované schéma zapojení, efektivní distribuci energie a kompaktní návrh desky plošných spojů (PCB), což zajišťuje kompatibilitu se stávajícími automobilovými systémy. Důkladné testování prokázalo spolehlivost systému, včetně simulací generování závad tam, kde to bylo potřeba. Tato práce navrhuje pokroky potřebné ke zlepšení spolehlivosti a flexibility v automobilových sítích, což přispívá k bezpečnějším a spolehlivějším elektronickým systémům v moderních vozidlech.Modern automotive systems require robust communication networks to integrate multiple Electronic Control Units (ECUs) efficiently. This thesis presents the design and implementation of an upgraded LIN gateway firmware that can be controlled by Controller Area Network (CAN), and CAN Flexible Data Rate (CAN FD) protocols. The gateway focuses on testing and validating the Local Interconnect Network (LIN) communication in automotive systems. The gateway now includes improvements such as CAN FD support, configuration storage for LIN messages, enhanced fault simulation, and even support for dynamic execution of commands. The increased processing power and the availability of a higher number of pins have resolved many issues inherent in previous designs due to their respective microcontrollers. The module is designed to provide up to eight LIN channels and supports the generation of various faults, including broken wire errors, checksum corruption, or blocking of a channel. Functionality was increased in the firmware redesign to include saving and loading of configurations of the LIN messages, modification of LIN messages via CAN FD, and an autoload for predefined settings. Hardware upgrades include redesigned schematics, efficient power distribution, and compact PCB layout to ensure compatibility with existing automotive systems. Thorough testing proved its reliability by simulating fault generation where necessary. This thesis proposes advances needed to improve reliability and flexibility in automotive networks, aiming for safer and more dependable electronically enabled vehicle systems
Optimization of flow using the lattice Boltzmann method
Full text linkCílem této práce je odvodit a implementovat vhodnou optimalizační metodu pro rekonstrukci proudění z naměřených makroskopických veličin, jmenovitě hustoty a rychlosti tekutiny. V této práci je řídícím parametrem zvolen rychlostní profil z Dirichletovy okrajové podmínky na vstupu do domény s tekutinou. K simulaci proudění tekutiny je využita mřížková Boltzmannova metoda (LBM) a k optimalizaci je vzhledem k velkému počtu optimalizačních parametrů použita adjungovaná metoda. Po odvození adjungované metody k LBM (ALBM) je představena interpretace výsledné úlohy pro paralelní programování. Implementace je poté úspěšně otestována na úlohách proudění tekutiny v kavitě poháněné víkem. Práce dále poukazuje na výhody a nevýhody použití ALBM a poskytuje rámec pro budoucí využití ALBM pro jiné řídící parametry.The aim of this work is to derive and implement a suitable optimization method for flow reconstruction from measured macroscopic quantities, namely fluid density and velocity. In this work, the decision parameter is chosen as the velocity profile from the Dirichlet boundary condition at the fluid domain inlet. The lattice Boltzmann method (LBM) is used for fluid flow simulation, and due to the large number of decision parameters, the adjoint method is employed for optimization. After deriving the adjoint method for LBM (ALBM), an interpretation of the resulting problem is presented for parallel programming. The implementation is then successfully tested on lid-driven cavity flow problems. The work further highlights the advantages and disadvantages of using ALBM and provides a framework for future work on applying ALBM to other decision parameters
Picosecond neodymium doped fluoride lasers
No full textTato práce se zabývá generací laserového záření v režimu synchronizace módů s vlnovou délkou v okolí 1,06 μm pomocí neodymem dopovaných fluoridových krystalů s cílem dosažení délek generovaných impulzů v řádech pikosekund či femtosekund. V teoretické části této práce byl představen a teoreticky popsán režim synchronizace módů, byla popsána disperze a možnost její kompenzace pomocí GTI zrcadel. Následně byla v teoretické části provedena rešerše zabývající se obecnými spektrálními a laserovými charakteristikami neodymem dopovaných fluoridových krystalů se zaměřením na matrice SrF2 a CaF2 při srovnání s běžnými neodymem dopovanými laserovými krystaly. Dále byly v rešeršní části představeny laserové systémy s neodymem dopovanými fluoridovými krystaly pro generaci laserového záření v režimu synchronizace módů. \newline \indent V experimentální části diplomové práce byla realizována generace laserového záření v režimu synchronizace módů s krystaly 0,5% Nd, 5 %Y:SrF2 a 0,5 %Nd, 5% Gd:SrF2, které byly podélně čerpány laserovou diodou. Samotná synchronizace módů byla realizována pomocí saturovatelného absorbéru SESAM. Pomocí GTI zrcadel byla kompenzována disperze v rezonátoru. Pro Nd, Y:SrF2 bylo dosaženo nejkratšího impulzu o délce 416 fs. Výstupní výkon dosahoval 19 mW při výkonu čerpacího záření 1,7 W, spektrum bylo široké 4,3 nm s centrální vlnovou délkou 1055,3 nm. Pro Nd, Gd:SrF2 bylo hodnota délky nejkratšího impulzu 386 fs s výstupním výkonem 29,2 mW při výkonu čerpacího záření 2,5 W, se šířkou spektra 4,5 nm a s centrální vlnovou délkou 1053,8 nm.This work deals with the generation of the mode-locked laser radiation with a wavelength around 1.06 μm using neodymium-doped fluoride crystals with the aim of achieving picosecond or femtosecond pulses. In the theoretical part of this work, the mode locking, dispersion and the possibility of its compensation using GTI mirrors was presented and theoretically described. Subsequently, in the theoretical part, research was conducted about the general spectral and laser characteristics of neodymium-doped fluoride crystals, focusing on SrF2 and CaF2 matrices in comparison with common neodymium-doped laser crystals. Furthermore, as part of the research, previously assembled laser systems that generated the mode-locked laser radiation using neodymium-doped SrF2 and CaF2 crystals were introduced. \newline \indent In the experimental part the generation of the mode-locked laser radiation was realized using longitudinally diode pumped crystals 0.5% Nd, 5% Y :SrF2 and 0.5% Nd, 5% Gd :SrF2. The synchronization of the modes itself was realized using a saturable SESAM absorber. The dispersion in the resonator was compensated with GTI mirrors. For Nd, Y :SrF2 the shortest pulse with a length of 416 fs was achieved. The output average power reached 19 mW at pumping radiation power 1,7 W, the spectrum was 4.3 nm wide with a central wavelength of 1055.3 nm. For Nd, Gd :SrF2, the value of the shortest pulse length was 386 fs with an output power of 29.2 mW at pumping radiation power 2,5 W, with a spectrum width of 4.5 nm and with a central wavelength of 1053.8 nm
End-to-End Speech Synthesis: A Survey and Basic Implementation
Full text linkSyntéza řeči hraje klíčovou roli v aplikacích, které umožňují lidem komunikovat s technologiemi přirozeným způsobem, například v asistenčních systémech pro osoby se zdravotním postižením nebo v~interaktivních hlasových asistentech. Nejvíce se rozvíjejícím přístupem v současnosti je syntéza řeči metodou End-to-End, která využívá hluboké neuronové sítě k~přímému převodu textu na řeč. Tato práce se zaměřuje na popis a základní implementaci systému pro syntézu řeči metodou E2E. Systém je postaven na architektuře Tacotron 2, která kombinuje predikci mel-spektrogramů z textu a modifikovaný generátor zvuku WaveGlow. Implementace probíhala s využitím otevřených nástrojů a knihoven, přičemž trénování bylo prováděno na anglické databázi LJ Speech o celkovém trvání 24~hodin nahrávek. Bylo natrénováno 5 modelů na 5 různě dlouhých částech dostupné databáze LJ~Speech. Informativní hodnocení kvality syntetizované řeči bylo provedeno za použití metriky DTW (Dynamic Time Warping) na bázi kepstrálních koeficientů a~subjektivního posouzení přirozenosti výstupu. Výsledky potvrzují očekávaný výsledek, že větší množství trénovacích dat přispívá ke zlepšení kvality syntetizovaného hlasu, ačkoli i s menšími soubory dat lze dosáhnout uspokojivých výsledků pro základní aplikace.Speech synthesis plays a key role in applications that allow people to naturally interact with technology, such as assistive systems for people with disabilities or interactive voice assistants. The most prominent approach today is speech synthesis using the End-to-End method, which uses Deep Neural Networks to directly convert text to speech. This thesis focuses on the research and basic implementation of an E2E speech synthesis system. The system is based on the Tacotron 2 architecture, which combines mel-spectrogram prediction from text and a modified WaveGlow audio generator. The training of Tacotron2 model was carried out using open source tools and libraries, and was performed on the English LJ Speech database with a total duration of 24 hours of recordings. Five models were trained on 5 different lengths of the available LJ Speech database. Informative evaluation of the quality of the synthesized speech was performed using the Dynamic Time Warping (DTW) on cepstral coefficients and a an informal listening assessment of the naturalness of the output. The results confirm the expected result that a larger amount of training data contributes to improving the quality of the synthesized voice, although even smaller datasets can achieve satisfactory results for basic applications
Simulation of liquid flow around an obstacle using lattice-Boltzmann method
No full textPráce se zabývá tvorbou počítačového programu pro simulaci dvojrozměrné lattice-Boltzmannovy numerické metody. Program je nastavený tak, že simuluje obtékání válcové překážky v trubce s proudící tekutinou. Práce obsahuje teoretický úvod do numerických metod simulace tekutin, ukázky z programu a vysvětlení jeho činnosti a výsledky simulace pro dvě hodnoty Reynoldsova čísla.This thesis is about the creation of a computer program for 2-dimensional numerical fluid simulation using the lattice-Boltzmann method. The program is setup in a way that it simulates fluid flow in a tube with a cylinder-shaped obstacle. The thesis consists of a theoretical introduction in methods for numerical simulation of fluids, a showcase of parts of the program with explanations of how it works and the results of the simulations for two values of the Reynolds number
Diagnosing nucleate boiling in the STEAM super-intensive heat shield
Full text linkTato bakalářská práce se zaměřuje na vývoj a experimentální testování chladicího systému STEAM, navrženého pro zvládnutí extrémních tepelných toků převyšujících 40 MW/m2. Práce zahrnuje návrh a realizaci optického aparátu pro diagnostiku povrchového varu vody uvnitř chladicích mikrokanálků, experimentální testy limitů systému, analýzu získaných dat a analýzu eroze materiálu vlivem kavitace. Výsledky prokázaly velký potenciál systému STEAM v aplikacích, jako je chlazení tokamaků, raketových motorů a mikroelektroniky. Součástí práce je také popis využívaných metod chlazení v oblasti fúzních reaktorů, raketových motorů a částí konstrukcí nadzvukových letadel, jako jsou nosové kužele, a výkonnostních mikročipů. Práce rovněž zmiňuje vhodný směr budoucího výzkumu a navrhuje další optimalizace pro zvýšení životnosti a výkonu systému.This bachelor's thesis focuses on the development and experimental testing of the STEAM cooling system, designed to handle extreme heat fluxes exceeding 40 MW/m2. The work includes the design and implementation of an optical apparatus for diagnosing surface boiling of water within cooling microchannels, experimental testing of the system's limits, analysis of the acquired data, and an examination of material erosion caused by cavitation. The results demonstrated the significant potential of the STEAM system in applications such as cooling tokamaks, rocket engines, and microelectronics. The thesis also describes cooling methods used in fusion reactors, rocket engines, and components of supersonic aircraft structures, such as nose cones, as well as high-performance microchips. Furthermore, it discusses suitable directions for future research and proposes additional optimizations to enhance the system's durability and performance
Design of Multi-Temperature Air-Conditioning Unit
No full textDiplomová práce se zabývá principem chování teoretického chladícího okruhu a analýzou reálného chladicího okruhu. V úvodní části je popsán teoretický parní okruh a jeho součásti. V praktické části je řešena analýza konkrétní jednotky, na které proběhla dvě měření a za pomocí získaných dat vytvořena charakteristika kondenzační jednotky a vytvořen virtuální výparník.The diploma thesis deals with the behavior of a theoretical cooling refrigeration and the analysis of a real refrigeration circuit. The theoretical part describes the ideal vapour circuit and its components. The practical part focuses on the analysis of a specific unit, on which two measurements were conducted. Using the obtained data, the characteristics of the condensing unit were created, and a virtual evaporator was developed
Design of the Indirect Refrigeration System with Heeat Recovery
No full textTato diplomová práce se zabývá návrhem a analýzou chladivového okruhu pro hotelový objekt, který je propojen s klimatizačním systémem fan-coilových jednotek. Systém je založen na nepřímém chlazení vody prostřednictvím odpařování chladiva R407C v parním kompresorovém cyklu. Součástí chladivového okruhu jsou dvě paralelní kompaktní jednotky, které zahrnují polohermetický kompresor, výparník a kondenzátor s funkcí rekuperace tepla pro ohřev teplé vody. Byla provedena analýza výměníků a následný výpočet deskového kondenzátoru a výparníku a trubkového lamelového kondenzátoru. Výsledky byly porovnány s výpočetním programem. Jsou zkonstruovány charakteristiky okruhu a získány parametry okruhu při požadovaném chladícím výkonu. Na závěr je popsán způsob regulace.This thesis focuses on the design and analysis of a refrigeration circuit for a hotel facility, which is connected to a fan-coil air conditioning system. The system is based on indirect water cooling through the evaporation of R407C refrigerant in a vapor-compression cycle. The refrigeration circuit consists of two parallel compact units, each comprising a semi-hermetic compressor, an evaporator, and a condenser with a heat recovery function for heating hot water. An analysis of heat exchangers was conducted, followed by the calculation of a plate condenser and evaporator as well as a finned tube condenser. The results were compared with a computational program. Circuit characteristics were developed, and the circuit parameters for the required cooling capacity were obtained. Finally, the method of regulation is described
Analysis and numerical solutions of the fluid model of collective behavior
Full text linkDiplomová práce se zabývá analýzou a numerickými simulacemi Cucker-Smaleho modelu kolektivního chování. Tento model popisuje interakce mezi jednotlivci ve skupinách, jejich tendenci k synchronizaci pohybu a vliv okolních sil. Práce se zejména zaměřuje na jedno-dimenzionální přístup, zahrnující zkoumání existence, jednoznačnosti a stability řešení. Pro numerické simulace bylo použito Lax-Friedrichsovo diferenciální schéma. Hlavní přínos je věnován vlivu překážek a odpudivých sil na pohyb částic. Výsledky simulací znázorňují, jak interakční síly ovlivňují kolektivní dynamiku systému.The thesis deals with the analysis and numerical simulations of the Cucker-Smale model of collective behaviour. This model describes the interactions between individuals in groups, their tendency to synchronize their movements and the influence of external forces. The work focuses on a one-dimensional approach, involving the investigation of the existence, uniqueness and stability of solutions. The Lax-Friedrichs differential scheme was used for the numerical simulations. The main contribution is devoted to the influence of obstacles and repulsive forces on the particle motion. The simulation results illustrate how the interaction forces affect the collective dynamics of the system
Structural design of a large-format 3D printer
Full text linkDiplomová práce se zaměřuje na problematiku 3D tisku, konkrétně velkoformátového 3D tisku. Práce zobrazuje rozdělení technologií 3D tisku, konstrukce 3D tiskáren a představuje základní části 3D těchto zařízení. Nakonec se zabývá vytvořením konstrukčního návrhu velkoformátové 3D tiskárny.The dilpoma thesis focuses on the issue of 3D printing, specifically large-format 3D printing. The thesis shows the distribution of 3D printing technologies, the construction of 3D printers and presents the basic parts of 3D printing devices. Finally, it deals with the creation of a structural design of a large-format 3D printer