Projekty

ESPOSA (Efficient Systems and Propulsion for Small Aircraft)
7. rámcový program EU - FP7 Program: 4th call FP7 EU – Aeronautics, Level 2 project grant agreement no: 284859

The ESPOSA project will develop and integrate novel design and manufacture technologies for a range of small gas turbine engines up to approx. 1000 kW to provide aircraft manufacturers with better choice of modern propulsion units. It will also deal with engine related systems which contribute to the overall propulsion unit efficiency, safety and pilot workload reduction. Through the newly developed design tools and methodologies for the engine/aircraft integration the project will also contribute to the improved readiness for new turbine engines installation into aircraft. New technologies and knowledge gained through the ESPOSA project will provide European general aviation industry with substantially improved ability to develop and use affordable and environmentally acceptable propulsion units and reliable aircraft systems minimizing operating costs, while increasing the level of safety. The new engine systems and engine technologies gained from ESPOSA
should deliver 10-14% reduction in direct operating costs (DOC) and reduce significantly the pilot workload. The ESPOSA project is oriented on turbine engine technologies tailored for a small aircraft up to 19 seats (under CS-23/FAR23) operated on the scheduled and non-scheduled flights. The research work comprises performance improvements of key engine components, their improved manufacture in terms of costs and quality.
New engine component technologies will be backed by novel modern electronic engine control based on COTS, pioneering the engine health monitoring for small engines and providing new more electric solutions for fuel and propeller control systems. Project activities will include extensive validation on the test rigs. The most appropriate technologies according to value/cost benefit will be selected and integrated into functional complexes and further evaluated on the engine test beds. The functionality of certain project outcomes will also be demonstrated and validated in-flight conditions.

Zodpovedný riešiteľ: Ing. Zdeňek Palát - První brněnská strojírna Velká Bíteš

Riešitelia projektu:

prof. Ing. Jozef Považan, CSc. - Vedúci spoluriešiteľskej organizácie č. 36
Ing. Ladislav Főző, PhD.
Ing. Rudolf Andoga, PhD.
Ing. Jozef Judičák, PhD.
Ing. Peter Malatin

Priebeh riešenia: 2011 - 2015

Projekt riešený za spolupráce: LF KA


 

Progresívne metódy výučby riadenia a modelovania zložitých systémov objektovo orientované na letecké turbokompresorové motory (KEGA 018TUKE-4/2012)

Projekt bude zameraný na využitie objektu malého prúdového motora MPM-20 v edukačnej oblasti v náväznosti na riešený projekt KEGA 001-010TUKE-4/2010, Využitie inteligentných metód riadenia a modelovania leteckých motorov vo výukovom procese. Cieľom podávaného projektu bude vytvoriť predpoklady pre e-learning aplikácie a vzdelávanie tohto typu prostredníctvom virtualizácie laboratória inteligentných riadiacich systémov pre jeho multiplatformové dištančné využitie. Doplnenie fyzického systému snímačov, výkonových prvkov a konštrukčná úprava samotného objektu - motora MPM-20 umožní spolu s realizáciou multimediálnej učebne prístup študentom k moderným technológiám využívaným v riadení zložitých systémov. Študovanú problematiku tak bude možné aplikovať v predmetoch vysokoškolského štúdia zaoberajúcich sa diagnostikou, modelovaním a riadením zložitých systémov s mimo fakultným využitím.

Zodpovedný riešiteľ: Dr.h.c prof. Ing. Ladislav Madarász, PhD.

Riešitelia projektu:

prof. Ing. Jozef Považan, CSc.
Ing. Rudolf Andoga, PhD.
Ing. Ladislav Főző, PhD
Ing. Marián Hocko, PhD.
prof. Ing. František Adamčík, CSc.
Ing. Jozef Judičák, PhD.
Ing. Ján Kabát, PhD.
Ing. Marián Bučko, CSc.
Marián Eperješi
Eduard Probala
Ing. Tomáš Karoľ

Priebeh riešenia: 2012 - 2014

Projekt riešený za spolupráce: LF KAFEI KKUI


 

Digitálne riadenie zložitých systémov s dvoma stupňami voľnosti (VEGA 1/0298/12)

Navrhovaný projekt je zameraný na výskum progresívnych metód riadenia zložitých systémov s orientáciou na zložité systémy s viacerými vstupmi. V oblasti návrhu bude cieľom výskum metód situačného riadenia s využitím prvkov a metód umelej inteligencie (neurónové siete, fuzzy inferenčné systémy, expertné systémy). Osobitým metodickým prínosom projektu je predpokladaná integrácia navrhovaných algoritmov riadenia s modernými prístupmi modelovania zložitých systémov, inteligentnou diagnostikou a digitálnymi meracími - výkonovými prvkami. Navrhnuté metódy a ich zovšeobecnenia budú testované v laboratórnych podmienkach v oblasti leteckých turbokompresorových motorov na konkrétnom objekte malého prúdového motora MPM-20.

Zodpovedný riešiteľ: Dr.h.c. prof. Ing. Ladislav Madarász, PhD.

Riešitelia projektu:

prof. Ing. František Adamčík, CSc.
Ing. Marian Bučko, CSc.
Ing. Rudolf Andoga, PhD.
Ing. Ladislav Főző, PhD.
prof. Ing. Jozef Považan, CSc.
prof. Ing. Tobiáš Lazar, DrSc.
Ing. Marián Hocko, PhD.
Ing. Ján Kabát, PhD.
Ing. Jozef Judičák, PhD.
Ing. Ján Kolesár, PhD.
Dr. Ing. Vratislav Hladký
doc. Ing. Ján Labun, PhD.

Priebeh riešenia: 2012 - 2014

Projekt riešený za spolupráce: LF KAFEI KKUI


 

Integrácia algoritmov automatického riadenia letu a riadenia leteckých turbokompresorových motorov (VEGA 1/1117/11)

V súčasnosti sa venuje osobitá pozornosť výskumu a vývoju automatických systémov riadenia mechatronického komplexu lietadla. Osobitne sú rozpracované koncepcie riadenia letu (autopilota) a riadenia pohonných jednotiek. V moderných dopravných lietadlách sú tieto systémy previazané v systéme FMS (Flight Management System) hlavne cez ekonomické faktory letu. Cieľom projektu je skúmať možnosti zvýšenia stupňa integrácie oboch riadiacich systémov v záujme zvýšenia bezpečnostných faktorov letu, tak aby pri výpadku niektorého z riadiacich systémov letu bolo možné zachovať postačujúcu úroveň riaditeľnosti pomocou riadiacich algoritmov motorov. Druhým aspektom bude preskúmať  možnosti zvýšenia riaditeľnosti a zlepšenia vlastností správania sa lietadla v špecifických letových režimoch ako sú napríklad vzlet a pristátie. K naplneniu týchto cieľov budú využité progresívne metodologické prístupy z oblasti modelovania a riadenia zložitých systémov s využitím prvkov umelej inteligencie.

Zodpovedný riešiteľ: Ing. Rudolf Andoga, PhD.

Riešitelia projektu:

Ing. Jozef Judičák, PhD.
Ing. Ladislav Főző, PhD.
Ing. Ján Kabát, PhD.
Ing. Ján Kolesár, PhD.
Ing. Miroslav Laššák
Ing. Marek Češkovič
Ing. Miroslav Šmelko
Ing. Jozef Himič
Ing. Miroslav Spišák.
Ing. Ján Ferenc, PhD.
Ing. Peter Koščák, PhD.

Priebeh riešenia: 2011 - 2013

Projekt riešený za spolupráce: LF KA


 

Balík inovatívnych prvkov pre reformu vzdelávania na TUKE (OPVaV-2009/1.2/01-SORO)

Zodpovedný riešiteľ: prof. Ing. Pavel Rašman, CSc.

Riešitelia projektu:

prof. Ing. František Adamčík, PhD. – Koordinátor projektu za LF TUKE
prof. Ing. Jozef Považan, CSc. – vedúci čiastkových úloh
doc. Ing. Ján Piľa, PhD – vedúci čiastkových úloh
spolu 19 príslušníkov LF z toho KLI 6 príslušníkov

Priebeh riešenia: 2010 - 2013


 

REALIZOVANÉ PROJEKTY

 

Centrum výskumu účinnosti integrácie kombinovaných systémov obnoviteľných zdrojov energií (VUKONZE OPVaV-2009/2.2/02-SORO)

Zodpovedný riešiteľ: Dr.h.c. mult. prof. Ing. Juraj Sinay, DrSc.

Riešitelia projektu:

Ing. Jozef Blažek, CSc. – Zodpovedný riešiteľ za LF TUKE
prof. Ing. Jozef Považan, CSc.- riešiteľ za KLI
Ing. Marián Hocko, PhD. - riešiteľ za KLI

Priebeh riešenia: 2010 - 2012


 

Algoritmy situačného riadenia a modelovania zložitých systémov (VEGA 1/0394/08)

V súčasnosti sa v oblasti technických systémov do centra pozornosti dostávajú požiadavky bezpečnosti, kvality a hospodárnosti. Pri neustále rastúcej komplexite súčasných systémov je nutné projektovať také systémy, ktoré budú zohľadňovať všetky tri uvedené, spravidla protichodné ciele. Z uvedených skutočností vyplýva úloha presného modelovania týchto systémov a návrh progresívnych metód ich riadenia. Jedným z použiteľných a efektívnych prístupov je aj metodika situačného riadenia opierajúca sa o situačnú klasifikáciu prevádzkových stavov, ktorá je navrhnutá ako všeobecný súbor prístupov k riadeniu zložitých systémov v ľubovoľnom čase (algoritmy „anytime control“). Tento prístup v súčasnosti predpokladá využitie najnovších poznatkov z oblasti umelej inteligencie, modelovania a riadenia. Osobitná pozornosť bude venovaná aj konkrétnym aplikačným výstupom a ich technickej realizácii. V oblasti modelovania zložitých systémov sa bude dôraz klásť na tvorbu presných modelov v integrovanom virtuálnom prostredí.

Zodpovedný riešiteľ: prof. Ing. Ladislav Madarász, PhD.

Riešitelia projektu:

prof. Ing. František Adamčík, CSc. – Zástupca zodpovedného riešiteľa
prof. Ing. Jozef Považan, CSc.
prof. Ing. Tobiáš Lazar, DrSc.
Ing. Bučko Marián, CSc.
Ing. Rudolf Andoga, PhD.
Ing. Ladislav Főző, PhD.
Ing. Jozef Judičák, PhD.
Ing. Marián Hocko, PhD.
doc. Ing. Ján Piľa, PhD.
Ing. Ján Kolesár, PhD.
Ing. Ján Kabát, PhD.

Priebeh riešenia: 2007 - 2010

Projekt riešený za spolupráce: LF KAFEI KKUI


 

Využitie inteligentných metód riadenia a modelovania leteckých motorov vo výukovom procese (KEGA 001-010TUKE-4/2010)

Výstupy projektu sú orientované na všetky stupne vysokoškolského štúdia a okrem priamych výstupov v podobe realizovaných bakalárskych, diplomových a dizertačných prác sú priamo aplikovateľné vo výukovom procese. Tieto je možné rozdeliť do nasledujúcich základných oblastí: digitálne snímanie parametrov (neelektrických veličín) v reálnom čase, moderné prístupy k modelovaniu a identifikácii zložitých systémov, tvorba a implementácia pokročilých algoritmov riadenia zložitých systémov, využitie prostriedkov a metód umelej inteligencie pri modelovaní a riadení zložitých systémov.
Realizovaný digitálny systém snímania parametrov motora MPM-20 spolu s prezentovanou virtuálnou prístrojovou doskou motora a názornou ukážkou zapojenia jednotlivých snímačov neelektrických veličín (meranie extrémnych otáčok, teplôt, tlakov) je aplikovaný a priamo aplikovateľný v spektre predmetov zaoberajúcich sa kybernetickými systémami. K preneseniu poznatkov do výučbového procesu prispieva aj vytvorený analyzátor nameraných dát, umožňujúci študentom overiť funkčnosť a správnosť zapojenia snímačov do meracieho reťazca.
Získané dáta sú využiteľné pri tvorbe modelov pre ich aplikáciu v predmetoch zaoberajúcich sa modelovaním a identifikáciou dynamických zložitých systémov. Riešiteľský tím vytvoril v tejto oblasti výučbový simulátor motora, ktorý výpočtovo určuje pracovnú obálku a charakteristiky motora MPM-20 v prostredí MATLAB vo všetkých jeho rezoch. V grafickom prostredí simulátora je možné meniť parametre motora a sledovať ich vplyv na termodynamické procesy prebiehajúce v motore. Ďalej bol vytvorený komplex jednoduchých dynamických modelov pre výučbu základných lineárnych metód identifikácie dynamických systémov, vrátane systému s dvoma stupňami voľnosti.
Pre oblasť riadenia bol vytvorený a navrhnutý systém situačného riadenia motora MPM-20 spolu s elektronickou pákou ovládania motora (POM), ktoré umožňujú sledovať dynamické charakteristiky systému v celom prevádzkovom rozsahu. Pre potreby syntézy regulátorov sú realizačným výstupom projektu navrhnuté regulátory pre ovládanie dodávky paliva do motora MPM-20 pomocou servoventilu LUN-6743, ktoré sú implementované v MATLABe, pričom študenti ich majú možnosť vrámci výučby syntézy regulátorov meniť a sledovať odozvy na typové signály v reálnom čase.
Riešiteľský kolektív rozpracoval aj možnosti využitia prvkov umelej inteligencie (fuzzy inferenčných systémov a neurónových sietí) a pripravil aplikácie týchto metód pre použitie v oblasti modelovania motora MPM-20 (vytvorený neuro-fuzzy situačný model) a riadenia dodávky paliva do motora pomocou inverzného modelu neurónovej siete. Jednotlivé výstupy autorov riešiteľského kolektívu sú pretavené aj do podoby vysokoškolských učebníc a hlavne vedeckej monografie: Inovatívne výstupy z transformovaného experimentálneho pracoviska s malým prúdovým motorom.

Zodpovedný riešiteľ: Dr.h.c. prof. Ing. Ladislav Madarász, PhD.

Riešitelia projektu:

prof. Ing. Jozef Považan, CSc. – Zástupca zodpovedného riešiteľa
Ing. Rudolf Andoga, PhD.
Ing. Ladislav Főző, PhD.
prof. RNDr. Eva Ocelíková, CSc.
Ing. Marián Hocko, PhD.
prof. Ing. František Adamčík, PhD.
Ing. Jozef Judičák, PhD.
Ing. Ján Kabát, PhD.
Ing. Jana Modrovičová
Jaroslav Paroulek
Ing. Marián Bučko, CSc.
Marián Eperješi
Eduard Probala
doc. Ing. Ondrej Líška, CSc.
Ing. Tomáš Karoľ

Priebeh riešenia: 2009 - 2011 

Projekt riešený za spolupráce: LF KAFEI KKUI