Управљање процесима

Општи појмови о процесима. Врсте процеса. Особине процеса. Економски аспекти управљања процесима. Класични методи управљања. Програмско управљање. Секвенцијално управљање процесима. Примена рачунарске технике у управљању процесима. Управљачки рачунарски системи за рад у реалном времену. Примена микропроцесора и микрорачунара. Примена програмабилних логичких контролера. Примена рачунара у комплексној аутоматизацији процеса. Хијерархијско управљање процесима. Фази управљање процесима. Примена неуронских мрежа у управљању процесима. Примена генетичких алгоритама у управљању процесима. Управљање технолошким процесима у индустрији.

Eнглески језик 1

Обрада језичких јединица везаних за основне области електротехнике. Упознавање са стручном терминологијом, специфичним и карактеристичним синтаксичким структурама и основним морфолошким процесима који су најзаступљенији у стручном енглеском језику електротехнике.

Дигитални системи аутоматског управљања

Предавања у оквиру следећих области: Дигитални системи управљања - структура и компоненте. Елементи теорије дискретних сигнала. Процес одабирања и реконструкције сигнала. Трансформационе методе у анализи дискретних система. Функција дискретног преноса. Концепција простора стања у моделовању дискретних система аутоматског управљања. Стабилност дискретних система аутоматског управљања. Оцена квалитета понашања система у прелазном процесу и стационарном стању.

Системи аутоматског управљања

Преглед развоја система аутоматског управљања (САУ). Нелинеарни системи. Дискретни системи. Структура дигиталног система и процес одабирања. Функција дискретног преноса. Стабилност дискретних САУ. Синтеза дискретних САУ. Примери нелинеарних система. Типичне нелинеарности и њихове карактеристике. Линеаризација нелинеарних система. Анализа система у фазној равни. Стабилност нелинеарних САУ. Оптимални системи. Критеријумаске функције. Пројектовање Калмановог регулатора. Калманов регулатор са унапред задатим степеном експоненцијалне стабилности. Подешавање полова мултиваријабилног система са повратном спрегом. Пројектовање опсервера. Симулација САУ. Примена симулације у анализи и синтези САУ. Софтвер за симулацију САУ.

Мехатроника

Примери мехатроничких система. Одзиви и понашање система. Обрада сигнала. Електронске и енергетске компоненте мехатроничких система. Механички системи. Динамика кретања. Сензори у мехатроници. Електромотори. Пнеуматски системи. Структура микропроцесорских система мехатронике. Повезивање елетромеханичких компоненти на ПЦ. Управљање системима. Принцип повратне спреге. Контролери кретања. Програмабилни логички контролери. Примери пројектовања мехатроничких система. Интелигентни системи.

Идентификација система

Објекти идентификације и њихова класификација. Алгоритми идентификације. Конвергенција алгоритама идентификације. Активна идентификација. Градијентни методи идентификације. Једнодимензионални и вишедимензионални регресиони модели. Метод нелинеарне регресије. Итеративни методи идентификације. Методи пасивне идентификације. Планирање експеримента. Формирање оптималних алгоритама идентификације. Идентификација стохастичких процеса. Примена ортгоналних функција у идентификацији система. Идентификација фази система. Примена неуро мрежа у идентификацији. Методи за оцену квалитета идентификације. Софтвер за идентификацију.

Web програмирање

Web kao multimedijalni servis Interneta, HTTP protokol i HTML. Elementi HTML jezika. CSS-Definisanje i upotreba stilova. Programiranje klijenta (Elementi JavaScript jezika). Interaktivne Web aplikacije. Programiranje servera. (CGI, ASP, PHP). Višeslojne Web aplikacije. Osnovne Java tehnologije za Web  programiranje. Elementi XML-a  i njegova primena.  Preslikavanje XML-a u HTML Web servisi. AJAX tehnologija  i Web 2.0.

Електромеханичко претварање енергије

Oбновљиви извори енергије

Увод  – енергија и околина, глобално снабдевање и употреба енергије, појам и врсте обновљивих извора енергије. Стање на светском тржишту и примери реализованих електрана у Србији. Енергија ветра: ресурси, коришћење енергије ветра, ветрогенератори, фарме ветрењача. Хидроенергија: ресурси, искоришћење снаге воде, процена расположиве енергије, врсте турбина и система, малехидроелектране (типови и конструкција). Геотермална енергија: врсте геотермалних извора (воде, топле стене, земља), ресурси, технологије и системи за експлоатацију. Биомаса: карактеристике, технологије и системи за коришћење биомасе, наменска производња биомасе за енергију, биохемијски процеси производње (етанол, биодизел и биогас). Нуклеарна енергија: процеси добијања нуклеарне енергије, нуклеарно гориво. Нове технологије: гориве ћелије, компримовани водоник. Складиштење енергије: акумулација хидроенергије, електрохемијско складиштење енергије (батерије), процес електролизе, акумулирана енергија компримованог водоника. Соларна енергија. Соларна термална и фотонапонска енергија. Врсте соларних ћелија и њихове основне електричне карактеристике. Моделирање и симулација процеса производње и електричних карактеристика соларних ћелија. Врсте и компоненте соларних фотонапонских система. Пројектовање самосталних, хибридних и мрежно повезаних соларних система.

RF електроника

Принципи бежичног преноса података, архитектуре радио предајника и пријемника, осцилаторна кола, пасивни и активни елементи у РФ колима, трансмисионе линије, Смитова карта, С параметри, пројектовање малошумних  РФ појачавача, кола за прилагођење, пројектовање РФ филтара, осцилатори и ПЛЛ,  кола за промену фреквенције – мешачи,  РФ појачавачи снаге, амплитудска модулација, фреквенцијска модулација.

Mедицинска електроника

Ћелија као извор биоелектричног потенцијала. Електрични проводни систем срца. Стандардни ЕКГ одводи.  Инструментациони појачавач. Нискошумни операциони појачавач. Пропусни опсег појачавача. Проблеми шумова и интерференција код аналогних кола. Филтрирање сигнала биопотенцијала (пројектовање ВФ филтара, конструкција активних и пасивних филтара, кола за пригушење хармоника). Детекција пејсмејкер импулса, кола за ограничавање нагиба сигнала. Хардвер за дигиталну обраду сигнала. Реализација дигиталних филтара. Поузданост и сигурност медицинских електронских уређаја. Пројектовање система напајања.

Tелекомуникације

Пренос информација. Дигитализација сигнала. Основи модулационих техника. Пренос сигнала са проширеним спектром. Мултиплексни пренос сигнала. Основи компресије сигнала. Запис информација. Основи технике кодовања. Бежични комуникациони системи. Сателитске комуникације. Системи за глобално позиционирање (ГПС).

Eлектромагнетика-одабрана поглавља

Максвелове једначине у интегралном и диференцијалном облику. Максвелове једначине у комплексном домену. Електромагнетне особине средине. Гранични услови. Електростатика. Стационарно и временски променљиво електромагнетно поље. Аналитички методи за прорачун ЕМ поља – метод раздвајања променљивих, коришћење функција комплексне променљиве (конформно пресликавање). Нумерички методи за прорачун ЕМ поља - метод коначних разлика, метода коначних елемената (ФЕМ), метода коначних разлика у временском домену (ФДТД), метод еквивалентне електроде (ЕЕМ). Потенцијали електромагнетног поља у хомогеним срединама. Поинтингова теорема. Равански електромагнетни таласи (у вакууму, диелектрицима, несавршеним проводницима, феритима и слојевитим срединама). Поларизација поља. Простирање ЕМ таласа. Френелови коефицијенти. ТЕМ, ТЕ и ТМ вођени таласи. Електромагнетско зрачење и антене.

Програмабилни логички контролери

Увод у програмабилне логичке контролере (ПЛЦ). Улазно излазни уређаји. Обрада улазно-излазних сигнала. Програмирање програмабилних логичких контролера. Ледер дијаграми. Логичке функције. Примери. Компоненте ПЛЦ-а. Унутрашњи релеји. Тајмери. Бројачи. Шифт регистри. Обрада података. Фазе у развоју програма за ПЛЦ. Тестирање и отклањање грешака. Примена актуелних ПЛЦ система различитих произвођача (Сименс, Омрон, Мицубиши, Ален Бредли, Счниедер Елецтриц). Пример примене ПЛЦ-а у управљању покретном траком у ауто индустрији.

Mикроконтролери и програмирање

Увод. Подручја примене. Селекција микроконтролера (МК). Архитектура МК-а. Меморијски простори МК-а. Регистри МК-а. Програмски бројач, акумулатор, статусни регистар. Прекиди и њихово коришћење. Стек. Опције и специфичности МК-а. Стања МК-а. У-И портови МК-а. Тајмерски, комуникациони и А/Д и Д/А модули. Формат инструкција. Типови адресирања операнада. Сет инструкција МК-а. Развој и пројектовање апликације. Интегрисано развојно окружење. Асемблер и Ц. Тестирање и исправљање изворног кода. Симулација. Лоадовање програма у МК. Тестирање и емулација у колу. Повезивање сензора, дисплеја на МК. Реализација П, ПИ, ПИД алгоритама управљања. МК-ско управљање ДЦ и корачним мотором. ДСП МК-ом. Реализације са ниском потрошњом и повећаном поузданошћу.

Eнглески језик 2

Обрада напредних језичких јединица везаних за основне области електротехнике. Продубљивање знања о стручној терминологији, специфичним и карактеристичним синтаксичким структурама и морфолошким процесима који су најзаступљенији у стручном енглеском језику електротехнике. Упознавање са основним принципима и врстама усмених и писаних комуникација за потребе електротехнике.

Oптимално управљање

Предавања у оквиру следећих области: Задаци оптимизације критеријумске функције без и са алгебарским ограничењем. Лагранжови мултипликатори и Хамилтонова функција. Класични прилази пројектовању континуалних и дигиталних система оптималног управљања. Потребни услови оптималности. Метод варијационог рачуна. Метод принципа максимума. Принцип оптималности и метод динамичког програмирања. Континуални линеарни квадратни оптимални регулатори стања. Принцип сепарације и пројектовање опсервера. Примери пројектовања.

Савремено управљање индустријским процесима

Основе неуронских мрежа. Класификација неуронских мрежа. Основна својства неуронских мрежа. Учење неуронских мрежа. Примена неуронских мрежа. Статичке и динамичке неуронске мреже. Алгоритми учења неуронских мрежа. Нерекурзивни алгоритми и рекурзивни алгоритми. Примена неуронских мрежа у идентификацији динамичких система. Алгоритми управљања базирани на неуронским мрежама. Генетички алгоритми. Минимизација циљне функције. Класификација поступака претраге и оптимизације. Оператори у генетичким алгоритмима (селекције, мутације, укрштања). Утицај параметара на понашање генетичког алгоритма. Фази управљање. Лингвистичке променљиве. Фази скупови. Фазификација. Механизам закључивања. Дефазификација. Такаги-Сугено фази системи. Фази системи управљања. Примери  пројектовања и примене фази управљања у индустријским процесима. Предиктивно управљање. Основе. Предиктивно управљање код дискретних система. Предиктивно управљање код континуалних система. Имплементација система са предиктивним управљањем.

Софтвер за симулацију дунамичких система

Историјски преглед развоја софтвера за симулацију. Симулациони софтвер оријентисан на моделе система у облику једначина. Симулациони алати оријентисани на блок дијаграме. Кориснички интерфејс симулационог окружења. Континуални линеарни системи и симулација. Дискретни системи и симулација. Симулација нелинеарних система. Системи са стохастичким параметрима. Монте Царло симулација. Вештачка интелигенција и симулација. Симулациони софтвер намењен бонд граф моделима. Примена система базираних на знању у моделирању и симулацији. Квалитативно моделирање и симулација. Грешке при симулацији и методи за њихово превазилажење. Специјализован софтвер за симулацију одређених класа система. Моделирање и симулација у пракси.

Базе података

Увод у базе података: основни појмови (податак, информација, база података, систем за управљање базама података, систем база података, апликације над базом података), конвенционална обрада и обрада заснована на базама података, категоризација корисника база података, предности и недостаци, историјат развоја. Модели података: нивои апстракције код ДБМСа, појам модела података и његове компоненте, концпетуално пројектовање базе података, (Е)ЕР модел података, коцепти (Е)ЕР модела и графичка нотација ((Е)ЕР дијаграм), пројектовање базе података коришћењем (Е)ЕР модела података. Релациони модел: концепти релационог модела, структурна и интегритетна компонента, шема релације, појава релације, кључ релације, спецификација ограничења, SQL DDL наредбе. Релациона алгебра: релациона алгебра, операције релационе алгебре – селекција, пројекција, спој и врсте спојева, унија, пресек, разлика, Декартов производ, упити релационе алгебре, примери упита. Функционалне зависности: дефиниција функционални зависности, правила извођења функционални зависности, затварач скупа функционалних зависности, затварач скупа атрибута, одређивање једног кључа шеме релације, налажење свих кључева. Анализа шеме релације: процес нализе и квалитет пројектоване шеме базе података, аномалије код лоше пројектованих база података, декомпозиција релација код нормализације и својства. Нормализација: сврха нормализације и нормалне форме, дефиниције и тест нормалних форми (прва, друга, трећа нормална форма и Боyце-Цодђова нормална форма), поступак нормализације и примери из праксе. Увод у трансакциону обраду: појам трансакција, ACID својства трансакција, трансакције на нивоу DBMS-а и потенцијални проблеми код ажурурања, трансакције и опоравак базе података. Архитектура система база података, преглед: монолитни системи, вишекориснички, клијент-сервер системи, двослојне и трослојне ахитектуре, паралелни/дистрибуирани сервер база података, фрагментација података.

Сензори и претварачи

Информационо-процесни системи. Мерни и контролни системи.Претварачи. Дефиниција и подела сензора. Опште сензорске карактероистике и ограничења. Дефиниције параметара. Калибрација. Корекција грешке.Технологија израде. Поузданост. Сензори сигнала зрачења, механичких сигнал,топлотних сигнала, магнетних сигнала, хемијских сигнала, биолошких сигнала. Конструкције и принципи рада. Примене. Интелигентни сензори и претварачи. Функционални блокови. Микромеханички сенори, компоненте и системи. Функционални блокови. Интегрисани сензори на бази микроелектромеханичких (МЕМС) компонмената.

Mерења у медицини

Електромедицински мерни системи и њихове карактеристике. Појачавачи биопотенцијала и изолациони појачавачи. Електронски уређаји за регистровање и мерење биопотенцијала (електромиограф, електрокардиограф, електроенцефалограф,...). Мерење пулса, крвног притиска и протока крви. Мерење осталих величина на телу човека. Заштита пацијента од дејства електричне енергије.

Oснови енергетске електронике

Увод у енергетску електронику. Електронске енергетске компоненте (диода, биполарни транзистор, тиристор, МОСФЕТ, ИГБТ). Техника примене енергетских компонената (хлађење, заштита, групни рад компонената). Основна кола са диодама и тиристорима. Контролери наизменичног напона. Природна и принудна комутација. Извори једносмерног напона напајања (диодни исправљачи, тиристорски исправљачи).

Дигитална обрада сигнала

z transformacija. Inverzna z transformacija. Дискретна Фуријеова трансформација. Краткотрајна Фуријеова трансформација. Дискретне мреже. Линеарне диференцне једначине са константним коефицијентима. Блок дијаграм за представљање дискретних мрежа. Преносна функција дискретне мреже. Фреквенцијски одзив. Континуално дискретне трансформације. Трансформација извода. Импулсно инваријантна трансформација. Билинеарна трансформација. Нерекурзивни дигитални филтри. Мреже са линеарном фазном карактеристиком. Пројектовање нерекурзивних филтара. Прозорске функције. Пројектовање нерекурзивног филтра у фреквенцијском домену.  Хилбертов трансформатор.

Tehnika konverzije

Историјат развоја конвертора. Кодирање и квантизација. Теорија одмеравања. Грешке конвертора. Архитектура конвертора (ADC, DAC, Сигма-Делта). Тестирање конвертора. Кола за спрегу. Референтни извори, генератори тактног сигнала, аналогни прекидачи и мултиплексери, кола за одмеравање и држање. Примери примене конвертора: Прецизно кондиционирање сигнала, Дигитални потенциометар, Дигитални аудио, Дигитални видео дисплеји, Софтверски радио, Директна дигитална синтеза.

Tеорија информација и примене

Појам информације. Количина информација. Дискретни извори информација без меморије и са меморијом. Континуални извори информација. Статистичко кодовање. Крафтова и Макмиланова неједнакост. Компактни код. Прва Шенонова теорема. Ефикасност и редунданса кода. Хафменов и Лемпел-Зивов код. Дискретни модел телекомуникационог канала. Капацитет дискретног и континуалног канала. Аримото-Блахутов алгоритам. Хемингово растојање. Друга Шенонова теорема. Увод у заштитно кодовање. Линеарни блок кодови. Циклични кодови. Конволуциони кодови. Витербијев алгоритам. БЋР (Бахл-Цоцке-Јелинек-Равив) алгоритам. Увод у криптологију.

Kабловски и оптички комуникациони системи

Историјат развоја кабловских и оптичких комуникационих система. Телекомуникациони каблови са металним проводницима. Оптички каблови. Спајање и настављање оптичких каблова. Кабловски системи. Хибридни оптичко-коаксијални системи. Пасивне оптоелектронске компоненте. Активне оптоелектронске компоненте. Оптички системи и мреже. Основни принципи структурног каблирања.