Informacije za študente

• Naključni pojavi

• Sinergetika
• Nevronske mreže
• Kaotična dinamika

1. Laboratorijsko eksperimentalno delo
   Pri tej vrsti nalog se lahko naučite osnov laboratorijskih meritev, se spoznate z različnimi senzorji, postavite merilno verigo za izvajanje meritev, izdelate Labview program za zajem podatkov, ovrednotite izmerjene signale.
   
2. Teoretično, numerično in programersko delo
   Seznanite se lahko s področji obdelave in analize signalov, kaotične dinamike, nevronskih mrež, ter opisa, karakterizacije, napovedovanja in optimizacije procesov. Za izdelavo analiz se boste lahko spoznali s programskim okoljem MATLAB.
   Zgled diplomske naloge: Krese2009.pdf [11 MB]
3. Industrijske naloge
   Delo pri industrijskih nalogah poteka v povezavi s partnerji slovenske industrije. Spoznali se boste z delom v industrijskem okolju, kjer načrtujemo in izdelujemo različne sisteme za nadzor, spremljanje in napovedovanje industrijskih procesov.
   Zgled diplomske naloge: Soklic2008.pdf [2 MB]

1. Laboratorijsko eksperimentalno delo
   
   
   1. Analiza vpliva laserskega bliska na ločitev lasersko tvorjene kapljice
      Pretaljena kovinska kapljica je osnova mnogim tehnološkim procesom. Za tvorjenje pretaljene kapljice se lahko uporabi laserski žarek. Proces laserskega tvorjenja kapljice poteka v dveh delih. V prvem delu z laserskim žarkom stalimo konec kovinske žice, talina pa se pod vplivom sil preoblikuje v visečo kapljico. V drugem delu procesa kapljico ločimo od žice s povečanjem moči laserskega bliska. V nalogi je potrebno eksperimentalno raziskati fazo ločitve ter vpliv parametrov laserskega bliska na ločitev in odlet nastale viseče kapljice. Za sprotno spremljanje dinamike procesa tvorjenja in ločitve kapljice bo uporabljena hitra IR kamera. Delo bo potekalo v Laboratoriju za sinergetiko.
   2. Ločevanje viseče kapljice z dotikom odlagalne površine
      Razvoj novih proizvodih tehnologij kot sta varjenje in hitra izdelava prototipov s kapljicami temelji na zanesljivem postopku tvorjenja posameznih pretaljenih kapljic. V ta namen se raziskuje in razvija nov postopek laserskega tvorjenja kapljic iz kovinske žice. Proces laserskega tvorjenja kapljic poteka v dveh fazah: tvorjenje pretaljene viseče kapljice iz kovinske žice in ločitev viseče kapljice od ne pretaljenega dela kovinske žice. Ločitev je mogoče doseči na več načinov. Trenutno je v uporabi ločitev z dodatnim laserskim bliskom visoke moči, kar lahko povzroči nezaželene pojave, kot so brizganje taline ali relativno velik raztros lege odloženih kapljice. Kot alternativna možnost ločevanje kapljice je ločevanje kapljice z dotikom površine obdelovanca. Diplomska naloga obsega eksperimentalno raziskavo vpliva parametrov pomika žice in parametrov laserskega bliska na ločevanje viseče kapljice. Za sprotno spremljanje procesa tvorjenja in ločitve kapljice bo uporabljena hitra IR kamera. Delo bo potekalo na sistemu za lasersko tvorjenje kapljic v Laboratoriju za sinergetiko.
   3. Merjenje temperature lasersko tvorjene kapljice
      Pretaljena kovinska kapljica, ki jo iz kovinske žice tvorimo z laserskim žarkom, je osnova mnogim tehnološkim procesom. Poleg velikosti nastale kapljice je pri njeni uporabi zelo pomembna tudi temperature kapljice. V nalogi je potrebno izbrati metodo za merjenje temperature kapljice in raziskati vpliv procesnih parametrov na to temperaturo. Delo bo potekalo v Laboratoriju za sinergetiko.
   4. Vpliv elementov senzorja odbite laserske svetlobe na izhodni signal senzorja
      Pri karakterizaciji laserskih proizvodnih procesov se za posredno karakterizacijo stanja procesa pogosto uporablja svetloba, ki med procesom seva v okolico. V ta namen je bil v Laboratoriju za sinergetiko razvit senzor za zaznavanje odbite laserske svetlobe. Senzor je sestavljen iz različnih optičnih elementov. Namen naloge je preučiti vpliv posameznih elementov senzorja na izhodni signal senzorja. Vpliv posameznih elementov se bo analiziral na osnovi izmerjenih signalov odbite svetlobe med procesom laserskega tvorjenja kapljic. Delo bo potekalo v Laboratoriju za sinergetiko.
   5. Raziskava možnot uporabe pretaljenih kapljic za spajanje tankih pločevin
      Ena od možnih uporab lasersko tvorjenih pretaljenih kovinskih kapljic je spajanje tanke pločevine. Pri tem toplota vsebovana v kapljici služi kot potrebna energija za spoj, masa kapljice pa kot snov za zapolnitev vrzeli med spajanimi deli. Laserko tvorjenih kapljic različnih materialov za spajanje tankih pločevin V nalogi je potrebno raziskati možnosti uporabe Pri tem bodo raziskani različni materiali kapljic, pločevin in geometrije spojev.
   6. Karakterizacija kakovosti laserskega spoja s signalom odbite laserske svetlobe
      Sprotno spremljanje kakovosti lasersko tvorjenih spojev ima pomembno vlogo pri zagotavljanju kakovosti spojenih delov in uveljavljanju laserskega spajanja v industriji. V praksi ugotavljanje kakovosti zvarov poteka z različnimi porušnimi in neporušnimi postopki. Namen naloge je preučiti možnosti sprotnega neporušnega spremljanja kakovosti laserskega spoja na osnovi merjenja laserske odbite svetlobe med procesom spajanja. Naloga obsega razvoj metode zaznavanja nekakovostnih spojev na osnovi signala odbite laserske svetlobe. Naloga vključuje eksperimentalno delo na industrijskem laserskem sistemu in analizo podatkov. Meritve in analiza podatkov bodo potekale v Laboratoriju za sinergetiko.
   7. Karakterizacija procesa laserskega tvorjenja kapljice s pomočjo akustične emisije
      Pri laserskem tvorjenju kapljice (LTK) iz kovinske žice nastopajo različni pojavi, kot so segrevanje, taljenje, uparjanje, nastanek uparjalne kapilare idr. Omenjeni pojavi, predvsem pa prehodi med posameznimi pojavi, so izvori akustične emisije (AE). V nalogi je potrebno preučiti možnosti karakterizacije procesa LTK s pomočjo izmerjenih signalov AE. Pri tem bo za razlago poteka signala AE uporabljena hitra IR kamera. Delo bo potekalo v Laboratoriju za sinergetiko.
   8. Proces tvorjenja zaporedja kapljic z dinamičnim ločevanjem
      Za tvorjenje zaporedja kapljic se lahko uporabi podajanje žice s konstantno hitrostjo in sunkovni laserski žarek s konstantno frekvenco. Predhodne raziskave so pokazale, da pri določenih parametrih podajanja in laserskega žarka dobimo stabilno zaporedje kapljic s pogostostjo več kapjic v sekundi, ki se ločijo od žice zaradi dinamike, ki jo v sistem uvede sunkovni žarek. Namen naloge je eksperimentalno raziskati prostor parametrov podajanja žice in laserskih sunkov. Za sprotno spremljanje dinamike procesa bo uporabljena hitra IR kamera. Delo bo potekalo v Laboratoriju za sinergetiko.
      
2. Teoretično, numerično in programersko delo
   
   
   1. Raziskave procesa laserskega tvorjenja zaporedja kapjic
      Uvodne raziskave laserskega tvorjenaj kapljic so pokazale, da z parametri procesa, ki zagotavljajo uspešno in ponovljivo tvorjenje kapljice ni mogoče uspešno tvoriti zaporedja kapljic s pogostostjo več kapjic v sekundi. V splošnem je pri zaporednem tvorjenju kapljic s pogostostjo f potrebno uporabiti n začetnih bliskov. Parametri in število začetnih bliskov so odvisni od pogostosti tvorjenja kapljice. Namen naloge je raziskati vpliv pogostosti tvorjenja kapljice na parametre in potrebno število n laserskih bliskov, ki zagotavljajo ponovjivo lasesko tvorjenje zaporedja kapljic s pogostostjo f. Naloga je analitično eksperimentalne narave in bo potekala v Laboratoriju za sinergetiko.
   2. Adaptivno napovedovanje porabe energentov
      Kakovostno napovedovanje porabe energentov je pomembno za gospodarno upravljanje z viri energije. Na porabo energentov vplivajo številni dejavniki, zlasti za zimsko obdobje pa so značilna izredno visoka nihanja porabe energije. Za napovedovanje porabe je potrebno zgraditi model, ki dobro opisuje dinamiko nihanj porabe, je robusten za uporabo, in se sproti prilagaja novostim. Naloga je namenjena izdelavi takšnega adaptivnega napovedovalnega modela, s poudarkom na razvoju ustreznega prilagoditvenega mehanizma. Zgrajeni model bo potrebno preveriti na realnih primerih energetskih sistemov. Delo bo potekalo v Laboratoriju za sinergetiko.
   3. Statistično modeliranje polj
      Učinkovito prepoznavanje vzorcev na slikah ostaja eno izmed odprtih področij današnje znanosti. Statistično modeliranje polj se je izkazalo za učinkovito orodje pri reševanju tovrstnih problemov. S to metodo je mogoče optimalno krmiliti obdelovalne procese z analizo slike procesa, prepoznavati značilne vzorce na slikah ali poiskati značilne dogodke v množici različnih časovno odvisnih signalov. Naloga je namenjena izdelavi in optimizaciji statističnega modela za modeliranje polj, ki temelji na nevronskih mrežah ter uporabi tega modela za prepoznavanje in napovedovanje časovnega razvoja polj na enem izmed naslednjih področij: optimalno krmiljenje postopka laserskega varjenja, opisovanje tvorjenja kovinskih kapljic, iskanje bolezenskih znakov na posnetkih vzorcev tkiva, napovedovanje kritičnih dogodkov v prometu. Delo bo potekalo v Laboratoriju za sinergetiko.
      
   4. Analiza procesa tvorjenja zaporedja kapljic z dinamičnim ločevanjem
      Uvodne raziskave procesa so pokazale, da lahko dinamično ločevanje poteka na vsaj tri različne načine. Namen naloge je analizirati IR posnetke procesa in določiti lastnosti kapljic ter dobljene podatke uporabiti za izboljšavo obstoječega numeričnega modela procesa oziroma za nelinearno analizo procesa. Delo bo potekalo v Laboratoriju za sinergetiko.
      
3. Industrijske naloge
   
   
   1. Zaznavanje napetosti na laminatu jadrnice
      Moderne jadrnice so sestavljene iz kompozitnih materialov, ki so podvrženi velikim dinamičnim obremenitvam. Naloga je namenjena zaznavanju napetosti, ki se pojavljajo med plovbo, s pomočjo mreže senzorjev, spojenih v sistem zaznavanja. Delo vključuje spoznavanje z osnovami merilnega programskega okolja Labview, nameščanje senzorjev, izdelavo merilnega sistema in zbiranje ter poročanje o rezultatih. Delo bo potekalo v Laboratoriju za sinergetiko, dodatno testiranje bo izvedeno na konkretnih plovilih podjetja Oceantec d.o.o.
      
   2. Spremljanje delovanja tračne žage
      V nalogi je potrebno izdelati merilni sistem za sprotno zaznavanje pomikov, sil in podajalne hitrosti visoko kakovostne dvostebrne horizontalne tračne žage za razrez kovin. Na osnovi analize časovnih potekov spremenljivk je potrebno spremljati delovanje dvosteberne tračne žage in podati možnosti diagnostike ter optimizacije procesa žaganja. Naloga poteka v sodelovanju s podjetjem PETRA Stroji, d.o.o.
      
   3. Zaznavanje napak vrtenja kompresorja
      Pri montaži kompresorjev lahko nastopijo nepravilnosti zaradi pretesnih nasedov posameznih sestavnih delov. V nekaterih primerih takšne nepravilnosti povzročijo ovirano oziroma celo onemogočeno vrtenje gredi kompresorja. Izdelati bo potrebno sistem za detekcijo nepravilnosti vrtenja kompresorja. Sistem bo obsegal nastavitev mehanskega sklopa za manipulacijo kompresorja, zajem in obdelavo signalov, ter izdelavo strategije za detekcijo tovrstnih napak. Razvojno delo bo potekalo v Laboratoriju za sinergetiko, meritve in nastavitev sistema pa bo izvedena na proizvodni liniji tovarne Danfoss Compressors, d.o.o.
      
   4. Akustična diagnostika motornih pogonov za ventile
      Različne napake pri proizvodnji pogonov za ventilske sisteme lahko med delovenjem povzročijo neprijetno brnenje in šumnost. Takšne napake bomo skušali razpoznavati na osnovi akustičnih signalov. Naloga obsega postavitev merilnega mesta, izvajanje meritev ter sodelovanje pri postavitvi industrijske pilotne verzije diagnostičnega sistema. Naloga poteka v sodelovanju s podjetjem Danfoss Trata, d.o.o.