The thesis deals with microwave resonators synthesis in Matlab environment. Due to the multi-objective optimization, the shape of the resonátor is subsequently changed to fit requested frequency properties. Particle swarm optimization and frequency domain finite element method are used. Accuracy of the different number of elements was tested. Values of several optimization parameters were balanced to reach the maximal efficiency of the optimization.

This document describes the three methods for the detection and classification of paralinguistic expressions such as laughing and crying from usual speech by analysis of the audio signal. The database of records was originally designed for this purpose. When analyzing everyday dialogs, music might be included, so the database was extended by four new classes as speech, music, singing with music and usual speech with background music. Feature extraction, feature reduction and classification are common steps in recognizing for all three methods. Difference of the methods is given by classification process in detail. One classification of all six classes at once is proposed in the first method called straight approach. In the second method called decision tree oriented approach we are using five intuitive sub classifiers in the tree structure and the final method uses for classification emotion coupling approach. The best features were reduced by feature evaluation using F-ratio and GMM classifiers were used for the each classification part.

Thesis deals with automatic guided mobile robot focused on obstacle avoidance during ride on planned route. There are summaries of usually used obstacle detecting sensors and algorithms used for path finding. Based on this, own solution is designed. It uses waypoints changes to pass obstacle. MATLAB simulation is created for tests of new designed method. This method is implemented to real robot for real world testing. Reached goals and upgrade possibilities are summarized in bottom of thesis.

Tato diplomová práce se zabývá problematikou obchodování na komoditních trzích. Řešení problematiky spočívá ve využití umělé inteligence, konkrétně neuronových sítí, k technické analýze vývoje ceny vybrané komodity a snaze o co nejpřesnější predikci budoucího vývoje ceny pro podporu investičního rozhodování. Model neuronové sítě je vytvořen a použit pro predikci v programu MATLAB.

The aim of this master’s thesis is to use virtual reality to analyze and display the vehicle and the quantities characterizing the dynamic properties of the vehicle. The simulation software tools are used Matlab/Simulink and Virtual Reality Toolbox. The measured or calculated data will the input for the simulation. The dissertation is aimed to create a virtual scene and a dynamic system for the movement of file.

This dissertation presents the solution of difference equations and focuses on a method of difference equations solution with the aid of eigenvectors. The first part reminds the basic terms from area of difference equations such as dynamic of difference equations and linear difference equations of first order and higher order. Then the second section recalls also the system of difference equations including the fundamental matrix and general solution description. Afterthat, the method of solving the difference equations with a variation of constants and transform of scalar equations to the system are shown. The second part of the dissertation analyses some known algorithms and methods for the solution of linear difference equations. The Z-transform, its importance and usage for finding the solution of difference equation is recalled. Then the discrete analogue of Putzer's algorithm is mentioned because this algorithm was often used to check the results obtained by the newly described algorithm in further parts of this thesis. Also some ways of the system matrix power are stated. The next section then describes the principle of Weyr's method which is the basic point for further development of the theory including the presentation of the research results gained by Jiří Čermák in this area. The third part describes own solution of the difference equations system via eigenvectors based on the principle of Weyr's method for differential equations. The solution of system of linear homogeneous difference equtions with constant coefficients including the proof is presented and this solution is then extended to nonhomogeneous systems. Consequently to the theory, the influence of a nulity and the multiplicity of roots on the form of the solution is discussed. The last section of this part shows the implementation of the algorithm in Matlab program (for basic simpler cases) and its application to some cases of difference equations and systems with these equations. The final part of the thesis is more practical and it presents the usage of the designed algorithm and theory. Firstly, the algorithm is compared with Z-transform and the method of variation of constants and it is illustrated how to obtain the same results by using these three approaches. Then an example of current response solution in RLC circuit is demonstrated. The continuous case is solved and then the problem is transferred to discrete case and solved with the Z-transform and the method of eigenvectors. The obtained results are compared with the result of the continuous case.

Das Verbinden der Konstruktions- mit der Simulationsdisziplin für Mehrkörpersimulationen ermöglicht es, Produkte in der Konstruktionsumgebung zu gestalten und anschließend in der Simulationsumgebung unter gewünschten Einflüssen auszulegen. Disziplinübergreifende Kommunikation zwischen entsprechenden Softwareprodukten erfolgt meist indirekt, manuell und unter Integritätsverlusten. Zwischen verschiedenen CAD Systemen und MATLAB besteht keine direkte Verbindung, weshalb die SANEON GmbH zusammen mit dem Institut für Flugsystemdynamik der Technischen Universität München eine Schnittstelle zum automatischen, bidirektionalen und integritätsverlustfreien Austausch zwischen den Systemen entwickelt hat. So kann in MATLAB und Simscape Multibody (früher SimMechanics) vollautomatisiert ein Mehrkörpersimulationsmodell auf Basis eines CAD-Modells aufgebaut werden. Darüber hinaus können Daten zurück an die CAD-Umgebung gesendet werden und somit Daten bidirektional ausgetauscht werden. Das hieraus entstandene Alleinstellungsmerkmal des vollautomatisierten und bidirektionalen Austausches unserer Innovation ist ein Novum auf dem Markt. Mit CASIN (Computer Aided Simulation INterface) stellen wir eine neuartige Plattform bereit, die Ihnen den domänenübergreifenden Transfer von CAD-Daten zwischen Konstruktions- und Simulationsumgebung erlaubt. So kann auf Bauteil- und Baugruppeninformationen per Knopfdruck unmittelbar in MATLAB zugegriffen werden. Benutzerdefinierte CAD-Parameter können aus MATLAB heraus modifiziert werden. Somit ist die Grundlage für einen iterativen Datenaustausch zwischen den Disziplinen geschaffen.

Advanced automatic testing is very important in development and research within the vehicle industry. Hardware-in-the-loop (HIL) systems give the ability to validate Electronic Control Units (ECUs) based on software simulation without gathering all of the physical hardware. This enables testing by providing inputs and examining the corresponding outputs of the ECUs in a simpler and safer way than in traditional physical testing. HIL offers the advantage that we can verify and validate the functions of ECUs prior to full-scale hardware production. On the contrary, because HIL systems are normally released as general-purpose test beds, it takes time to embed them into the current system. Additionally, the question of how to fill the gap between the HIL and the test environment is even more critical when the test bed is expected to be used for a long period of time without modifications. Furthermore, HIL systems are precious. It is not practical and will be considered as a waste of resource if it is used exclusively by testers. Scania’s RESI group uses Client-Server architecture to make it more flexible. The HIL system is hosted at server side while the testers operate it at client side. This architecture enables different implementations of client and server as long as a same protocol is applied, but this still does not solve the problem that the HIL is not always accessible when the testers want to debug their scripts. The testers want to find a solution to achieve this goal offline (without servers). To solve the problem, we first investigated which programming languages are used in the industry. Without doubt, there is no dominant language that ideally suits all situations, so secondly, we developed a new test environment. The new environment including “Dummy Mode” and “Mat Mode” is able to provide script validation service on basic and logic levels without servers. The result shows the Dummy mode is able to reach a higher detection rate (99.3%) on simple errors comparing to the current environment (81.3%). By reproducing and reusing the result of HIL system, Mat mode is able to identify logic errors and provide better assistance when the logic errors are found. In general, the proposed environment is able to show a better way of using HIL which makes the whole system more efficient and productive. / I fordonsindustrin ställs stora krav på avancerad automatiserad testning. För att utvärdera Electronic Control Units (ECUs) används så kallade Hardware-In-the-Loop-system (HIL) för att simulera den omkringliggande hårdvaran. Detta möjliggör enklare samt säkrare testning av ECU-komponenterna än vid traditionell fysisk testning. Med hjälp av HIL kan ECUs testas innan en fullskalig produktion sätts igång. Då HIL-system vanligtvis utvecklas för ett brett användningsområde kan det ta tid att skräddarsy dem för ett specifikt system. Ett annat viktigt problem vi ställs inför är skillnaderna mellan HIL-systemet och testmiljön, då testfallen förväntas att användas en längre tid utan förändringar. Vidare är HIL-system kostsamma. Det anses vara varken praktiskt eller ekonomiskt att låta HIL-system enbart användas av testare. Scanias RESI-grupp använder en klient-server-arkitektur för att åstadkomma flexibilitet HIL-systemet körs på serversidan medan testarna arbetar på klientsidan. Den här typen av arkitektur öppnar upp för olika implementationer på klient- samt serversida, förutsatt att samma kommunikationsprotokoll används. En nackdel med den nuvarande lösningen är att HIL-systemet inte alltid finns tillgängligt när testarna vill felsöka deras programskript. Testarna vill hitta en lösning där det går att utföra felsökningen lokalt, utan tillgång till servrar. För att kunna lösa problemet undersöktes först vilka programmeringsspråk som används inom industrin. Undersökningen visar på att det finns inget programmeringsspråk som är idealt för alla ändamål. Vidare utvecklades en ny testmiljö som tillhandahåller testlägena "Dummy Mode" samt "Mat Mode". Testmiljön kan användas för att validera programskript på grund- och logiknivå utan att kommunicera mot servrar. Resultatet visar att "Dummy Mode" detekterar upp till 99.3% av enklare typ av fel än motsvarande 81.3% i nuvarande testmiljön. Genom att reproducera och återanvända resultat av HIL-systemet kan “Mat Mode” identifiera logikfel samt ge en bättre indikation om vad felen innebär. Generellt sätt kan den föreslagna testmiljön visa på ett bättre användande av HIL, som gör hela systemet mer effektivt och produktivt.

Gearboxes are always subject of study in order to increase their efficiency. Energy losses in gear contacts are transformed into heat which is distributed among the gearbox components increasing their temperature. A thermal model of the gearbox brings the opportunity of a deeper understanding of the heat dissipated related to the power losses in the gear contact. A MATLAB program based on ordinary differential equations was developed in order to make a thermal model of an FZG test gearbox. The model is based on a thermal network where each node represents a machine element. The thermal network is composed by thermal resistances due to deformation in the gear contact, conduction, convection and radiation. With thermal resistances, power losses and thermal inertia of each element, the temperature evolution was obtained by applying the First Principle of Thermodynamics. Due to the temperature evolution, heat transfer between different elements was estimated. Additionally, experimental results from an FZG test rig were implemented in the model and also used to verify its accuracy. Furthermore, additional features to the model such as a cooling system and spray lubrication were also studied. Results show a wide capability and handling of the program in terms of thermal analysis: heat flux direction and magnitude, visual tools such as thermal network of the test gearbox, as well as the analysis of different operating conditions. With these tools, an approach to the minimum amount of lubricant necessary and other ways to quench overheating could then be reached. Keywords: Thermal network, FZG gear test rig, heat flow, temperature, MATLAB, ODE. / Växellådor är ständigt ett forskningsområde för att förbättra deras verkningsgrad. Energiförluster i kuggkontakter omvandlas till värme som sprids i växellådan som sedan värmer upp komponenterna. En termisk modell av växellådan gör det möjligt för djupare förståelse hur värmen sprids i förhållande till energiförlusterna i kuggkontakten. Ett MATLAB-program baserat på ordinära differential-ekvationer utvecklades för att göra en termisk modell av en växellåda i en kuggrigg från FZG. Modellen är baserad på ett termiskt nätverk där varje nod representerar en maskinkomponent. Det termiska nätverket består av resistanser som uppstår på grund av deformation i kuggkontakten, ledning, konvektion och strålning. Med termiska resistanser, energiförluster, termisk tröghet från komponenterna och genom att applicera termodynamikens första grundsats kunde temperatur-genereringen bestämmas. Från temperatur-genereringen kunde värme-ledningen mellan komponenter uppskattas. Testresultat från en FZG-kuggrigg användes för att verifiera modellens noggrannhet. Andra egenskaper till modellen, som ett annat kylsystem och spraysmörjning studerades för att undersöka möjligheteten att adderas till modellen. Resultat visar på en bred användning av modellen i avseende på termisk analys: värmeflödets storlek och riktning, ett visuellt redskap för växellådans temperatur och hur växellådans temperatur varierar under olika driftförhållanden. Med de här redskapen kan den minsta oljemängden som behövs för att smörja kuggkontakten undersökas och hur kylning av kugghjulen kan förbättras. Nyckelord: Termiskt nätverk, FZG kugghjuls-rigg, värmeflöde, temperatur, MATLAB, ODE

The procedure of determining if a site is suitable for wind power production requiresconvincing statistical data describing the long-term behavior of the average wind speed.This can be achieved by measuring the wind speed for a short time period, e.g. a year,and after that a Measure-Correlate-Predict (MCP) method can be performed. The shorttermmeasured wind data must be used in combination with a long-term referenceseries. This long-term reference series can be global reanalysis data reaching 20 to 30years back in time. In a MCP method different regression methods can be used. Aftercreating a long-term corrected wind data series, it is possible to analyze the conditionsat the investigated site. To be able to study the behavior of different reference series andregression methods, a model was created in MATLAB. As short-term wind speed dataVattenfall Wind Power supplied data from two measuring masts, Ringhals andOskarshamn, with maximum heights of 96 and 100 meters, respectively. From UppsalaUniversity data were supplied from a measuring mast near Marsta with maximummeasurement height of 29 meters.When creating these long-term corrected wind data series there were many methodsavailable. In this Master thesis methods such as Ordinary-Least-Square, Least-Absolute-Deviation and Reduced-Major-Axis regression methods have been used. With eachmethod three reference series were used in combination with the short-termmeasurement data. These were data from NCAR 850 hPa, NCAR 42-meter sigma leveland a confidential source.Regression methods in combination with reference series were studied and the deviationfrom mean wind speed was obtained for each of these cases. Studies were performed onhow the length of the short-term measurement series affected the deviation from themeasured mean wind speed. It was also investigated if the time of the year had anyinfluence on the measurements.The general conclusion drawn after performing the above-mentioned studies was thatthe NCAR 850 hPa wind speed data and the Reduced-Major-Axis regression methodgave the smallest deviation from the measured mean wind speed in most cases. It wasalso concluded that when a short-term measurement series reached 10 to 14 monthsthere was a significant decrease in deviation from the mean wind speed, regardless ofreference series or method used. Calculations from the model regarding seasonaldependence stated that there was a slight dependency on which period of the year ameasurement was performed. / I processen att bedöma om en plats är lämplig för utbyggnad av vindkraft måste detfinnas övertygande statistiska data som beskriver den genomsnittliga vindhastighetenöver en längre tid. Genom att utföra vindhastighetsmätningar på den tänkta platsenunder en kortare tid, exempelvis ett år, och därefter tillämpas en Measure-Correlate-Predict (MCP) metod i kombination med en långtidsreferens, exempelvis en globalmodell som sträcker sig 20 till 30 år bakåt i tiden kan detta göras. I en MCP-metod kanolika typer av regressionsmetoder användas. När en långtidskorrigerad vinddataseriefinns tillgänglig kan dess beteende på den tänkta platsen analyseras. För att kunna göradetta för flera olika typer av referensserier och regressionsmetoder skapades en modell iMATLAB. Två vinddataserier erhölls från Vattenfall Vindkraft. Dessa var Ringhals ochOskarshamn med högsta mäthöjd på 96 respektive 100 meter. En ytterligarevinddataserie erhölls av Uppsala Universitet från en mätmast nära Marsta med högstamäthöjd på 29 meter.Det fanns flera metoder tillgängliga för att skapa de långtidskorrigeradevinddataserierna. I det här examensarbetet har metoderna Ordinary-Least-Square-,Least-Absolute-Deviation- och Reduced-Major-Axis regressioner använts. För varjemetod testades tre referensserier i kombination med de kortare vinddataserierna. Dessavar NCAR 850 hPa vindhastigheter, NCAR 42 meters sigmanivå vindhastigheter ochannan meteorologisk data.Regressionsmetoderna utvärderades genom att avvikelsen från de kortare mätseriernasmedelvindhastigheter beräknades. Det undersöktes också hur längden på användvinddata från de kortare mätserierna påverkade avvikelsen i medelvindhastighet och omdet fanns något säsongsberoende på när under året som mätningen av vinddata vargjord.Slutsatserna från undersökningarna var att NCAR 850 hPa vindhastigheter ochregressionsmetoden Reduced-Major-Axis generellt gav de lägsta avvikelserna frånuppmätt medelvindhastighet. Slutsatser kunde också dras om längden av användmätdata. Det var tydligt att oavsett referensserie och regressionsmetod uppstod enminskningen i avvikelse från medelvindhastigheten mellan 10 till 14 månaders längd påmätserien. Resultat angående säsongsberoende kunde påvisas i form av avvikelsermellan mätningar gjorda under olika tidpunkter på året. Storlek och tecken påavvikelsen berodde på vilken referensserien i kombination med regressionsmetod somanvändes.