|
Modelling, parameter estimation, optimisation and control of transport and reaction processes in bioreactors.
ŠTUMBAUER, Václav
With the significant potential of microalgae as a major biofuel source of the future, a considerable scientific attention is attracted towards the field of biotechnology and bioprocess engineering. Nevertheless the current photobioreactor (PBR) design methods are still too empirical. With this work I would like to promote the idea of designing a production system, such as a PBR, completely \emph{in silico}, thus allowing for the in silico optimization and optimal control determination. The thesis deals with the PBR modeling and simulation. It addresses two crucial issues in the current state-of-the-art PBR modeling. The first issue relevant to the deficiency of the currently available models - the incorrect or insufficient treatment of either the transport process modeling, the reaction modeling or the coupling between these two models. A correct treatment of both the transport and the reaction phenomena is proposed in the thesis - in the form of a unified modeling framework consisting of three interconnected parts - (i) the state system, (ii) the fluid-dynamic model and (iii) optimal control determination. The proposed model structure allows prediction of the PBR performance with respect to the modelled PBR size, geometry, operating conditions or a particular microalgae strain. The proposed unified modeling approach is applied to the case of the Couette-Taylor photobioreactor (CTBR) where it is used for the optimal control solution. The PBR represents a complex multiscale problem and especially in the case of the production scale systems, the associated computational costs are paramount. This is the second crucial issue addressed in the thesis. With respect to the computational complexity, the fluid dynamics simulation is the most costly part of the PBR simulation. To model the fluid flow with the classical CFD (Computational Fluid Dynamics) methods inside a production scale PBR leads to an enormous grid size. This usually requires a parallel implementation of the solver but in the parallelization of the classical methods lies another relevant issue - that of the amount of data the individual nodes must interchange with each other. The thesis addresses the performance relevant issues by proposing and evaluation alternative approaches to the fluid flow simulation. These approaches are more suitable to the parallel implementation than the classical methods because of their rather local character in comparison to the classical methods - namely the Lattice Boltzmann Method (LBM) for fluid flow, which is the primary focus of the thesis in this regard and alternatively also the discrete random walk based method (DRW). As the outcome of the thesis I have developed and validated a new Lagrangian general modeling approach to the transport and reaction processes in PBR - a framework based on the Lattice Boltzmann method (LBM) and the model of the Photosynthetic Factory (PSF) that models correctly the transport and reaction processes and their coupling. Further I have implemented a software prototype based on the proposed modeling approach and validated this prototype on the case of the Coutte-Taylor PBR. I have also demonstrated that the modeling approach has a significant potential from the computational costs point of view by implementing and validating the software prototype on the parallel architecture of CUDA (Compute Unified Device Architecture). The current parallel implementation is approximately 20 times faster than the unparallized one and decreases thus significantly the iteration cycle of the PBR design process.
|
|
DCTOOL-A3
Bakule, Lubomír ; Papík, Martin ; Rehák, Branislav
DCTOOL-A3 is a documentation of Matlab routines developed for the design of decentralized control of large scale complex systems. The current beta version covers three areas as follows:\nReport 4.1 deals with the event-triggered control design for unstructured uncertain systems. Both non-quantized and quantized feedback is analyzed. The results are given in terms of linear matrix inequalities (LMIs). Logarithmic quantizer is used. Numerical example illustrates the effectiveness of the presented results.\nReport 4.2 presents a new decentralized overlapping wireless control design with a switched communication protocol. The method is applied by simulations on the 20-story building structure including the test of robustness of the methods against sensor failures and network node dropouts of a digital network.\nReport 4.3 presents the construction of a new decentralized wireless controller and a set of heuristic algorithms for evaluation of packet dropouts, sensor faults and actuator faults. The digital network operates at the standard frequency used in well-known widely-used industrial protocols. The results are tested at the Benchmark model decomposed into two disjoint substructures. The results are published. Thus, the details are omitted here.
|
|
Řízení projektů ve vybraném podniku
POKORNÝ, Radek
Tato práce se zabývá projektovým řízením ve vybrané společnosti. Má dvě části. První část je teoretická, která je zaměřena na teoretické zpracování tématu. To vysvětluje, co je projekt, řízení projektů, organizace projektů, procesů projektového managementu, jaký je cíl projektu, komunikace, řízení, změny a rizika a další. V praktické části jsem se zaměřil na konkrétní společnost a jejich projektový management a následně jsem analyzoval konkrétní projekt. Název zmíněné společnosti je OHL ŽS, a.s. Je to Španělská, která působí po celém světě. V České republice má ředitelsví v Brně. Tato společnost má několik divizí a každý z nich je zaměřen na jiný typ stavebnictví. Vybral jsem si divizi pozemního stavitelství. Tato divize se zaměřuje na všechny druhy staveb. Mohla by to být výstavba nových budov nebo rekonstrukce. Při analýze vybraného projektu jsem použil různé obchodní dokumenty, smlouvy s investorem, nebo dodavateli, náklady na projekt, časový harmonogram. Také jsem využil své zkušenosti s tímto projektem, protože jsem se podílel na realizaci tohoto projektu po větší části jeho provádění. Název tohoto projektu je rekonstrukce obvodového pláště včetně výměny oken a zateplení. Při analýze projektu jsem našel pár zásadních nedostatků. Pokud by se nám podařilo vyhnout se těmto nedostatkům, mohli bychom zvýšit zisk. Tyto nedostatky jsou zejména chyby při řízení. Na začátku byli jmenováni dva dočasní stavbyvedoucí. Pracovníci na této pozici v podstatě nemají zájem na výsledku projektu, protože jejich vedoucí nemá žádné prostředky na ovlivnění výkonosti tohoto pracovníka. Chybí zde motivační systém. Nezáleží na výkonu, ale pracovník dostane vždy stejnou mzdu. Pro odstranění těchto nedostatků jsem navrhl několik návrhů na zlepšení. První návrh je modifikace a rozšíření motivačního systému. Nový motivační systém obsahuje osobní ohodnocení. Toto hodnocení je závislá na výkonu zaměstnance. Druhá část je odměna z nadzisku. Dalším návrhem je vytvoření nové pracovní pozice. Tato pozice se bude starat o kontrolu a projektové dokumentace. V průběhu stavebního projektu, a to zejména na konci je stavbyvedoucí velmi zaneprázdněn. To záleží na rozhodnutí stavbyvedoucího, jakým činnostem dá přednost. Zda se bude věnovat dokumentaci, nebo prováděným pracím a technologii. Navrhovaná pozice by se starala o faktury, skutečně provedené práce, projektovou dokumentaci a předávání skutečně odvedené práce. Třetím návrhem je nákup malého strojního zařízení, jako jsou bourací kladiva a vrtačky. V této době se pronajímají všechna zařízení. Nájemné je vyšší než kupní cena. Poslední návrh je použít leasing na obnovu vozového parku. V této době mají zastaralý vozový park, protože současný vozový park byl pořízen za hotovost. To není výhodné.
|
|
Controlling a jeho postavení v řízení podniku
Viezan, Daniel ; Bednarčík, Zdeněk (vedoucí práce) ; Karel, Karel (oponent)
Tato diplomová práce se zabývá postavením controllingu, jako moderního nástroje řízení v konkrétním výrobním podniku GZ Media, a.s. Práce je rozdělena do několika částí. V teoretické části práce, jež je zpracována na základě odborné literatury, seznámí autor práce čtenáře s podstatou controllingu, jeho druhy a užívanými nástroji.
Druhá část je zaměřena na základní charakteristiku a finanční zhodnocení zvoleného podnikatelského subjektu.
V analytické části práce je autorem provedena analýza produktivity a efektivnosti hospodářského střediska gramofonové desky v rámci výrobního controllingu. Dále je zaměřena pozornost na nákladový druh controllingu v podobě kalkulačního systému a kalkulačních vzorců téhož střediska. Pro vhodnější orientaci jsou v práci často používány grafy, tabulky a schémata.
Závěrem práce jsou autorem shrnuty provedené analýzy a navržena doporučení vedoucí k zefektivnění manažerského řízení podniku.
|
|
Vyhodnocení erozní ohroženosti a návrh protierozních opatření ve vybraném katastrálním území
Janota, Petr ; Janků, Jaroslava (vedoucí práce) ; Karel, Karel (oponent)
Eroze je exogenní geomorfologický proces, který ovlivňuje utváření zemského povrchu už od vzniku pevné zemské kůry. Tato činnost, jež v přirozených podmínkách probíhala zvolna, z hlediska lidské generace nepozorovatelně, se v intenzivně využívané krajině výrazně zrychlila a přinesla řadu nepříznivých důsledků.
Cílem této práce bylo posoudit a vyhodnotit erozní ohroženost ve vybraném katastrálním území a v případě zjištění nadlimitního erozního ohrožení navrhnout odpovídající protierozní opatření, která zvýšenou erozi eliminují.
Zkoumáno bylo 77 erozně uzavřených celků, z nichž na 14 byla pomocí počítačového programu Atlas DMT modul EROZE, který využívá digitální model terénu spolu s údaji z databází BPEJ nebo LPIS, diagnostikována nadlimitní hodnota smyvu půdy. Jako základní protierozní opatření byla uvažována změna uplatňovaných klasických osevních postupů na osevní postupy využívající půdoochranné technologie. Po úpravě osevních postupů, které pozitivně ovlivní faktor ochranného vlivu vegetace, bylo modulem Atlas EROZE zjištěno 6 pozemků s nadlimitní hodnotou smyvu půdy. U těchto pozemků bylo navrženo použití technických protierozních opatření, např. průlehy, zatravnění údolnic ap. Na pozemcích, kde se vzhledem k jejich velikosti, tvaru nebo morfologii ukázala technická opatření jako nedostatečná nebo neefektivní bylo navrženo trvalé zatravnění.
V návrzích protierozních opatření je nutné skloubit maximální efektivitu opatření s podmínkou nenáročnosti a minimálního omezení uživatele pozemků. Při jejich tvorbě je třeba vycházet uživateli vstříc, jelikož záleží jen na něm, zda navržená organizační a agrotechnická opatření realizuje či nikoli. Zásadním problémem těchto opatření je skutečnost, že jejich realizace není zaštítěna legislativně. Vycházím z předpokladu, že čím přijatelnější, tedy méně omezující a nenáročná budou navržená opatření, tím pravděpodobněji budou uskutečněna. Jedním z důvodů, proč jsou i jednoduchá protierozní opatření zaváděna do praxe pomalu a obtížně je i fakt, že v ČR na většině zemědělské půdy hospodaří subjekty, které nejsou jejími vlastníky. Tato skutečnost výraznou měrou přispívá k tomu, že půda je chápána jen jako výrobní prostředek, který musí přinášet pouze maximální zisk. Ke zlepšení tohoto stavu může přispět také zavedení a důsledná kontrola standardů DZES.
|
|
Control Techniques of Grid Connected PWM Rectifiers under Unbalanced Input Voltage Conditions
Bejvl, Martin ; Šimek, Petr ; Škramlík, Jiří ; Valouch, Viktor
Current-controlled voltage source converters are widely used in grid-connected applications,for example at ac drives with indirect frequency converters.The structure and parameters of the PLL are developed and proposed in order to cope with the grid containing both the positive and the negative sequence component, and minimize the wrong frequency transients during phase angle steps and also in the start-up stage. The DSC technique was realised. There is also necessary to compensate the negative sequence component in the grid voltage. The negative sequence component of the grid voltage causes ripple of the dc voltage in the intermediate circuit. Several sophisticated topologies of converter current controller were developed, simulated and tested for this purpose. Results of simulation and experimental tests are provided to evaluate different current control schemes and phase locked loop techniques.
|
|
Differences in CO2 Extraction of Vegetable Oils, Essential Oils, and Minor Components from Plants
Sovová, Helena
Significant progress in understanding the phenomena that control supercritical fluid extraction from plants was made in the last years and is reflected in the literature. Combination of chemical engineering approach and botanical knowledge has appeared to be fruitful for the choice of extraction model and even for the prediction of extraction kinetics. This contribution refers to the papers utilizing knowledge of plant microstructure and location of extracted substances together with extraction equilibrium and attempts to specify the differences among extraction kinetics of vegetable oils, essential oils, and other substances. The most abundant substances like vegetable oils in seeds can be regarded in first approximation as non-interacting with plant matrix, in contrast to the minor components whose equilibrium concentration in CO2 is affected by their adsorption on matrix and often also by co-extracted substances.
Plný tet: SKMBT_C22012102414100 -  PDF
Plný text: content.csg - PDF
|
|
Analýza logistických technologií v nákladní dopravě
VÁCHOVÁ, Monika
Bakalářská práce se zabývá analýzou jednotlivých logistických technologií uplatněných v nákladní automobilové dopravě. V práci bylo zaměřeno na informační a satelitní technologie. Z hlediska informačních technologií byly představeny nejrůznější systémy využívané v podniku ČSAD JIHOTRANS a následně provedeno jejich srovnání. Z hlediska satelitní technologie byly představeny řídící, navigační a sledovací systémy používané v tomto podniku. V další části jsem se zabývala nákladní dopravou a byl sestaven kalkulační odhad nákladů na nákladní vozy. Na základě provedeného odhadu byly podány vlastní návrhy na zlepšení.
|
|
Etika auditorů v praxi
SVOJŠOVÁ, Pavlína
Ve své diplomové práci jsem zhodnotila a posoudila činnosti auditorů ve vazbě na etiku chování v podmínkách legislativy ČR. Zaměřila jsem se na publikované případy pochybení auditorů a následné sankční postihy. Etické chování auditora je základem jeho profesionality. V souvislosti s účetními skandály, falšováním účetních a auditorských zpráv začala veřejnost živě diskutovat mj. o odpovědnosti auditorů za odhalování podvodů vedoucích ke zkreslení účetních závěrek účetních jednotek a do popředí pozornosti auditorů se začaly dostávat zásady etického chování, později zakotvené v právních a profesních normách včetně etického kodexu Mezinárodní federace účetních (IFAC). Očekávání mnoha uživatelů účetních závěrek od zprávy auditora jsou až příliš vysoká a většinou jdou až nad rámec toho, co auditor může reálně ověřit a potvrdit. Je však třeba přiznat, že ne všichni auditoři jsou si své odpovědnosti ve vztahu ke zkreslení účetní závěrky v důsledku podvodu či pochybení dostatečně vědomi a přizpůsobují ji adekvátně své auditorské postupy. Jistě stojí za zmínku nejviditelnější dopad účetních skandálů na účetní a auditorskou profesi, a to pád firmy Arthur Andersen, jedné z tehdejší ?Velké pětky? auditorských společností. Účetní profese reagovala rozvinutím a zpřísněním etických norem s důrazem na jednání profesních účetních ve veřejném zájmu, nikoli pouze v zájmu jednotlivých klientů nebo zaměstnavatelů. Role auditora ve společnosti je nenahraditelná. Kvalita prováděných auditů se však v konečném důsledku odvíjí od disciplíny auditora, jeho vzdělávání, kontroly ze strany Komory a Rady pro veřejný dohled nad auditem, ale i tlaku uživatelů účetních závěrek a představitelů společnosti na kvalitu a odůvodněnost výstupů. Etika v práci auditora a její dodržování jsou v životě auditora tím, co určuje jeho dobrou pověst.
|
|
Trapped Vortex Ring
Tesař, Václav
Paper discusses an almost unknown and yet interesting operating principle of fluidic nomoving-part devices for flow control. The principle is based on the properties of vortex rings. A standing vortex ring is kept in a semi-toroidal recession positioned opposite to an annular nozzle from whichissues an annular fluid jet. The ring can exist in the recession with two alternative senses of rotation so that the annular jet is led to either the central exit through the centre of the vortex, or to the outer spacepast the outer vortex circumference.
|
host ::
