Záróvizsga



Az Automatizálási Tanszéken záróvizsgázó hallgatók a következő tárgyakból tehetnek vizsgát.
A lista a beérkezett adatok alapján folyamatosan frissül. Amennyiben nem találja az Ön számára érdekes tantárgyat, forduljon a tárgy oktatójához!

Alapképzés (B.Sc.) záróvizsga tárgyai:

Digitális hálózatok

  • A logikai és a kapcsoló-algebra alapjai
  • Logikai függvények és kombinációs hálózatok
  • A logikai függvények egyszerűsítése
  • Logikai függvények implementációi kétszintű kapu-hálózatokkal
  • Hazárdok kombinációs hálózatokban, kiküszöbölésük.
  • A sorrendi hálózatok fogalma, osztályozásuk
  • Szekvenciális tároló és flip-flop elemek
  • Szinkron sorrendi hálózatok tervezésének lépései
  • Szinkron számlálók és alkalmazásuk sorrendi hálózatok tervezésére
  • Számláló bázisú vezérlő egységek tervezése
  • Aszinkron hálózatok tervezésének lépései
  • Sorrendi hálózatok kezdeti állapotának beállítása
  • Állapot-összevonási módszerek
  • Állapotkódolási módszerek a kritikus versenyhelyzetek elkerülésére
  • A regiszter-átviteli szint legfontosabb építőelemei, összetett digitális egységek

Jelek és rendszerek

  • Folytonos idejű és diszkrét idejű jelek. Rendszerek és jelfolyam típusú hálózatok, villamos hálózatok, és elemeik.
  • Folytonos idejű rendszerek analízise az időtartományban. Az ugrásválasz és az impulzusválasz fogalma és alkalmazása, a konvolúció fogalma. Gerjesztés-válasz stabilitás. A rendszeregyenlet fogalma. Az állapotváltozó fogalma, a rendszer állapotváltozós leírása, az állapotegyenlet megoldása az időtartományban összetevőkre bontással és mátrixfüggvények segítségével. Az állapotváltozós leírás sajátértékei. Aszimptotikus stabilitás. A rendszeregyenlet és az állapotváltozós leírás kapcsolata. Villamos hálózat, mint rendszer.
  • Folytonos idejű szinuszos jel leírása valós és komplex alakban. Folytonos idejű rendszer átviteli karakterisztikája. Az átviteli karakterisztika és a rendszeregyenlet, valamint az állapotváltozós leírás kapcsolata. Szinuszos gerjesztett válasz számítása. Az átviteli karakterisztika ábrázolása: a Bode-diagram és a Nyquist-diagram. Folytonos idejű periodikus jelek Fourier-sora. A gerjesztett periodikus válasz Fourier-sorának előállítása. A Fourier-transzformáció alkalmazása általános jelek spektrális előállítására. A Fourier-transzformáció tételei. A válaszjel spektrumának meghatározása az átviteli karakterisztika segítségével. Alkalmazás: a sávszélesség, sávkorlátozott jelek, alakhű jelátvitel, zajszűrés, szűrők. Néhány gyakorlati szempontból fontos rendszer bemutatása.
  • Folytonos idejű jel leírása a komplex frekvenciatartományban, a Laplace-transzformáció definíciója és tételei. Kapcsolat a Fourier-transzformációval. A rendszer átviteli függvénye és meghatározása a rendszeregyenlet és az állapotváltozós leírás alapján. Pólus-zérus elrendezés. Gerjesztés-válasz stabilitás. Válasz számítása az inverz Laplace-transzformáció segítségével, a kifejtési-tétel.
  • A mintavételezés folyamata. Mintavételezett jel értelmezése, időfüggvénye és spektruma. Mintavételezett jel rekonstrukciója. Folytonos idejű rendszerek diszkrét idejű szimulációja.
  • Diszkrét idejű rendszerek analízise az időtartományban. Az ugrásválasz és az impulzusválasz fogalma, az impulzusválasz alkalmazása, a konvolúció fogalma. Gerjesztés-válasz stabilitás. A rendszeregyenlet fogalma és megoldása összetevőkre bontással. Az állapotváltozó fogalma, a rendszer állapotváltozós leírása, az állapotegyenlet megoldása az időtartományban mátrixfüggvények segítségével. Az állapotváltozós leírás sajátértékei. Aszimptotikus stabilitás. A rendszeregyenlet és az állapotváltozós leírás kapcsolata.
  • Diszkrét idejű szinuszos jel leírása valós és komplex alakban. Diszkrét idejű rendszer átviteli karakterisztikája, a karakterisztika és a rendszeregyenlet, valamint az állapotváltozós leírás kapcsolata. Szinuszos gerjesztett válasz számítása. Az átviteli karakterisztika ábrázolása. Diszkrét idejű periodikus jelek Fourier-sora. A gerjesztett periodikus válasz Fourier-sorának előállítása. A diszkrét Fourier-transzformáció alkalmazása általános diszkrét idejű jelek spektrális előállítására. A Fourier-transzformáció tételei. A válaszjel spektrumának meghatározása az átviteli karakterisztika segítségével.
  • Diszkrét idejű jel leírása a komplex frekvenciatartományban, a z-transzformáció definíciója és tételei. Kapcsolat a Fourier-transzformációval. A rendszer átviteli függvénye és meghatározása a rendszeregyenlet és az állapotváltozós leírás alapján. Pólus-zérus elrendezés. Gerjesztés-válasz stabilitás. Válasz számítása az inverz z-transzformáció segítségével, a kifejtési-tétel.

Szabályozástechnika 

  • Az irányítás fogalma, a szabályozás és a vezérlés feladatának megfogalmazása. A szabályozási körök jelei. A visszacsatolás. Digitális megvalósítás.

  • Rendszeranalízis. A jel és a rendszer definíciója. Folytonos idejű és diszkrét idejű jelek. Rendszerek osztályozása.
  • Rendszeranalízis. Folytonos és diszkrét idejű lineáris dinamikus rendszerek modelljei: ugrásválasz, impulzusválasz, konvolúció, rendszeregyenlet, állapotváltozós leírás.
  • Rendszeranalízis. Folytonos és diszkrét idejű lineáris dinamikus rendszerek modelljei: átviteli karakterisztika, Bode-diagram, Nyquist-diagram, átviteli függvény.
  • Folytonos idejű lineáris alaptagok jelátvivő tulajdonságainak matematikai leírása az időtartományban, a frekvenciatartományban és a komplex frekvenciatartományban. Alaptagok összekapcsolása: egytárolós tagok, kéttárolós tagok. A holtidős tag. A holtidő diszkrét idejű rendszerek esetében.
  • Felnyitott kör aszimptotikus amplitúdó-jelleggörbéjének felrajzolása, a vágási frekvencia meghatározása. Lineáris szabályozások állandósult állapota, alapjelkövetés, zavaró jel kompenzálása.
  • Átviteli függvény és állapotegyenlet kapcsolata. Az állapotegyenlet transzformációja, kanonikus alakok. Az irányíthatóság, a megfigyelhetőség.
  • Stabilitás fogalma és vizsgálata. Stabilitás kritériumok: Hurwitz-kritérium, Nyquist-kritérium, Bode-kritérium, fázistöbblet és vágási frekvencia. A stabilitási tartalék jellemzése fázistöbblettel.
  • A PID szabályozócsalád tervezése.
  • Állapotvisszacsatolást alkalmazó szabályozási körök. Pólusáthelyezés, Ackermann-képlet, megfigyelő alkalmazása.
  •  A mintavételezés. Digitális szabályozások megvalósítása.

Elektrodinamika

  • Távvezetékek. A távíró egyenletek. A távvezeték, mint elosztott paraméterű hálózat. A szinuszos állapot egyenletei. Helmholtz-egyenlet, általános megoldás, a paraméterek értelmezése, tipikus vezetékadatok. Szinuszos állapot vizsgálata. A lezárt vezeték. A reflexiós tényező. Feszültségeloszlás ideális távvezetéken. Lezárás hullámimpedanciával, rövidzárral, szakadással, reaktanciával. Álló és haladó hullámok, sajátfrekvenciák. A távvezeték, mint kétkapu: lánckarakterisztika, bemeneti impedancia és reaktancia, sajátrezgések. Átmeneti folyamatok. Frekvenciafüggetlen közelítés. Ideális vezeték, rezisztív lezárás, menetdiagram, összetett vezeték.
  • Alaptörvények. A gerjesztő mennyiségek. Az elektromos töltés. Térfogati, felületi, vonalmenti töltéssűrűség. Az elektromos áram. Felületi, vonalmenti áramsűrűség. A töltés és az áram kapcsolata. Folytonossági egyenlet. A térintenzitások. Az elektromos térerősség, elektromos feszültség, elektromos potenciál. A mágneses indukció, a mágneses fluxus. A térintenzitások kapcsolata. A tér szemléltetése erővonalakkal, nyílrendszerrel, ekvipotenciális felületekkel. A gerjesztettségi mennyiségek. Elektromos eltolás. A Gauss-tétel. A mágneses térerősség. Az általánosított gerjesztési törvény. A Biot—Savart-törvény. A térjellemzők kapcsolata. Lineáris közegek. Permittivitás, permeabilitás, konduktivitás, beiktatott térerősség, anizotrop közegek. Nemlineáris közegek. Energia és teljesítmény. Energiamérleg. Poynting-vektor. A Maxwell-egyenletek, az elektrodinamika felosztása. Folytonossági és peremfeltételek.
  • Elektrosztatika. Alapegyenletek. A Poisson-egyenlet. A Laplace-egyenlet.
  • Magnetosztatika. Stacionárius mágneses tér. A mágneses vektorpotenciál, a mágneses skalárpotenciál. Potenciálformalizmusok. Kapacitás. Induktivitás.
  • Stacionárius áramlási tér. Stacionárius mágneses tér. Változó áram mágneses tere.
  • Elektromágneses hullámok. A tér meghatározása a gerjesztésekből. Az inhomogén hullámegyenlet. Vektor- és skalárpotenciál, Lorentz-mérték, szinuszos időbeli változás. A retardált potenciálok. Az általánosított Biot-Savart-törvény. A Hertz-dipólus. A keretantenna. Lineáris antennák.
  • Síkhullámok, hullámvezetők. Alapegyenletek. Lineárisan polározott síkhullám. Síkhullám szigetelőben. Ideális szigetelő, Maxwell-reláció, veszteséges szigetelő. Síkhullám vezetőben. Vastag hasáb (féltér), lemez alakú vezető, árnyékoló hatás, örvényáramok vékony lemezben. Példák.
  • Csőtápvonalak. Alapegyenletek, TM módusok, TE módusok, határhullámhossz, csőben mért hullámhossz, a legfontosabb módusok erővonalképe, ki- és becsatolás, teljesítmény, üregrezonátorok sajátfrekvenciái.
  • Numerikus módszerek bemutatása. A rácsmódszer és a végeselem-módszer.

Elektrotechnika

  •  Többfázisú rendszerek (szimmetria feltételei, háromfázisú szimmetrikus rendszer kapcsolásai, nullavezetőn folyó áram számítása, vonali és fázis mennyiségek, látszólagos-, hatásos-, meddő teljesítmény).
  • Mágneses körök (mágneses kör ekvivalense, hiszterézis, hiszterézis és örvényáram veszteség, örvényáram veszteség csökkentésének módjai, indukált feszültség, állandó mágnes).
  • Transzformátorok (alkalmazások, helyettesítő kapcsolása és annak származtatása, konstrukció, ideális transzformátor, paramétereinek mérése).
  •  Elektromechanikai energiaátalakítás (térfogategységre vonatkoztatptt teljesítmény, térvektor, álló mező, lüktető mező, forgó mező).
  •  Aszinkron gépek (működése, felépítése, szlip fogalma, helyettesítő kapcsolás, üzemállapotok, energiamérleg, jelleggörbék).
  •  Egyenáramú gépek (felépítése, kommutáció, helyettesítő kapcsolás, armatúra reakció okaalapegyenletek, teljesítménymérleg, fordulatszám változtatás, indítás, forgásirány változtatás, fékezés).
  • Szinkron gépek (felépítése, indítás, teljesítmény, nyomatéka, működése, helyettesítő kapcsolás, vektorábrák, rövidzárlat).
  •  Villamosenergia-rendszer (felépítése, főbb részei, VER alakzatok, előnyei, hátrányai).
  • Erőművek (csoportosítása, fajtái, megújuló energiák felhasználása az energiatermelésben).

Teljesítményelektronika

  • Dióda karaktersztikák, nyitó- és záróüzemű működése.
  • Tranzisztor be- és kimeneti karakterisztika, kapcsolóüzemi jellemzői, veszteségek számítása.
  • MOSFET be- és kimeneti karakterisztika, kapcsolóüzemi jellemzői, veszteségek számítása.
  • Tirisztor be- és kikapcsolási jelleggörbék, tulajdonságai.
  • Buck konverter áramköri rajza magyarázattal, kapcsolási jelalakok, kimeneti feszültség számítása.
  • Boost konverter áramköri rajza magyarázattal, kapcsolási jelalakok, kimeneti feszültség számítása.
  • Flyback konverter áramköri rajza magyarázattal, kapcsolási jelalakok, kimeneti feszültség számítása.
  • Forward konverter áramköri rajza magyarázattal, kapcsolási jelalakok, kimeneti feszültség számítása.
  • Push-pull konverter áramköri rajza magyarázattal, kapcsolási jelalakok, kimeneti feszültség számítása.
  • Félhidas konverter áramköri rajza magyarázattal, kapcsolási jelalakok, kimeneti feszültség számítása.
  • Egész hidas konverter áramköri rajza magyarázattal, kapcsolási jelalakok, kimeneti feszültség számítása.
  • Invertáló Buck/Boost konverter áramköri rajza magyarázattal, kapcsolási jelalakok, kimeneti feszültség számítása.
  • Magyarázza a PFC áramköröket! Rajzolja fel egy PFC áramkör Ube, Uki és Ibe jelalakjait!
  • Veszteségi grafikon a snubber méretének függvényében.
  • Hőmodell felrajzolása és hűtőborda méretezése áramköri kapcsolóelemre.

Villamos gépek és energetika

  • Mágneses körök (mágneses kör ekvivalense, hiszterézis, hiszterézis és örvényáram veszteség, örvényáram veszteség csökkentésének módjai, indukált feszültség, állandó mágnes).
  • Transzformátorok (üzemállapotokhoz tartozó vektorábrák, helyettesítő kapcsolások, felépítés és típusai 1 és 3 fázisú esetben).
  • Elektromechanikai energiaátalakítás (energia, koenergia fogalma képlete, hengeres gépek átlagos nyomatéka).
  • Egyenáramú gépek (felépítése, kommutáció, helyettesítő kapcsolás, armatúra reakció oka, és hatásai, jelleggörbék).
  • Aszinkron gépek (működése, szlip fogalma, helyettesítő kapcsolás, üzemállapotok, energiamérleg, jelleggörbék).
  • Szinkron gépek (felépítése, nyomatéka, működése, helyettesítő kapcsolás, vektorábrák, szinkronozás feltételei, különféle szinkrongép típusok).
  • Villamosenergia-rendszer (felépítése, főbb részei, VER alakzatok, előnyei, hátrányai).
  • Erőművek (csoportosítása, fajtái, megújuló energiák felhasználása az energiatermelésben).

Minőség és megbízhatóság (későbbiekben Biztonsági rendszerek) 

  • Melyek a megbízhatóság sztochasztikus számjellemzői, hogy határozhatók meg (empirikus úton és matematikailag)? Milyen kapcsolat van a megbízhatósági számjellemzők között?
  • Ismertesse a meghibásodási tényező időbeli alakulását, meghatározásának módjait, a tényező értékét befolyásoló tényezőket!
  • Ismertesse a kanonikus (soros és párhuzamos) rendszerek megbízhatósági jellemzőinek alakulását!
  • Ismertesse a megbízhatóság-vizsgálatok Boole és Markov-féle módszereinek lényegét!
  • A műszaki folyamat jellemzői, a folyamat-automatizálási rendszerek felépítése, konstrukciós megvalósítása jelfogós, diszkrét elektronikai elemek, folyamatirányító számítógépek és PLC-k segítségével. A real-time rendszerek ismérvei. Open-loop, closed-loop, on-line, off-line rendszerek.
  • A biztonsági rendszerek helye az irányítástechnikai megoldások között. Szabályozás és vezérlés típusai, ismérveik. A biztonsági kör. A redundancia megvalósítási formái, szintjei.
  • Az automatikák kialakításának gazdasági vonatkozásai, jellemzői, veszélypotenciál-sor. Biztonsági automatika rendszerek megvalósítási lehetőségei. Safe-life, fault-tolerant, fail-safe rendszerek. Architektúra típusok, 1-5. típusú architektúrák jellemzői.
  • Vasúti biztosítóberendezések kialakulása, vonóvezetékes, jelfogós, elektronikus rendszerek, elvek, megoldások. Külsőtéri eszközök. A biztonság megvalósítása konkrét példákon keresztül.
  • Ipari biztonsági rendszerek, a kockázat fogalma, csökkentésének lehetőségei. Szabványok, SIS, SIF, SIL, BPCS, példák. Biztonsági 3D, biztonsági PLC-k struktúrája. Kockázatcsökkentés, ’3 lépés’ módszer. Robotok és a biztonság.
  • Biztonságtechnikai alapismeretek, biztonságos üzemvitel, veszélyes jelenségek, veszélyzónák. Gépbiztonság, kockázatfelmérés, példák tipikus alkalmazásokra.

Biztonságkritikus rendszerek

  • A jelfogós és elektronikus biztonsági rendszerek alapvető jellegzetességeinek összehasonlítása
  • Az elektronikus biztosítóberendezéseknél alkalmazott architektúrák ismertetése (hardver- és szoftverredundáns mikroprocesszoros rendszerek)
  • A biztonsági rendszerek kialakításának biztonságfilozófiai kérdései - a főbb rendszermegoldások ismertetése (fail-safe, safe-life és faul-tolerant rendszerek)
  • Vasúti biztosító berendezések konstrukciós fejlődésének követése a berendezések blokksémája alapján
  • Ismertesse a biztonsági automatika rendszerekben alkalmazott jelfogók kialakítási módját, méretezési, biztonsági kérdéseit.
  • A biztonsági automatika rendszereknél alkalmazott kezelő felületek kialakításának ergonómiai és biztonsági kérdései, kezelési és visszajelentési alapelvek
  • Vasúti közlekedésben alkalmazott járműérzékelő elemek kialakítási elvei, üzemeltetési problémái
  • A pálya-jármű közötti információs kapcsolat kialakítási módjai, a vonatbefolyásolás kiépítési módjai, ETCS

Rendszerek energiaellátása

  • Atomerőmű típusok, és jellemzőik, golyós erőmű.
  • Hálózattípusok, a párhuzamos vezeték típus ismertetése.
  • Zárlat, szimultán zárlat fogalma zárlatok típusai szimmetrikus aszimmetrikus zárlatok
  • Közvetett közvetlen földelés típusai, fázisjavítás problémája, kompenzálás módjai!
  • Hasonlítsa össze a szakaszolót és a megszakítót, definiálja őket, felhasználási lehetőségeik, csoportosításuk.
  • A lítium akkumulátorok fajtái, jellemzőik.
  • Ismertesse az on-line technika jellemzőit.
  • A dinamikus UPS technika jellemzői. 

Automatikai építőelemek (Jáger Attila)

A jelátalakítók, jelváltó fogalma, szenzor, szenzorelem definíciója, vizsgálatuk statikus dinamikus jellemzők, érzékenység átalakítási tényező. A szenzorok főbb hibaforrásai, a hibák típusai, integrált, intelligens szenzorok. 

Fémréteg vagy fólia tenzoellenállás kialakítások

Geometriai tényező változásán alapuló induktív átalakítók, a nyitott mágneskörű, és a nyitott mágneskörű vasmagos különbségi átalakítók

A mágnestérlemez és mágnesdiódás átalakítók felépítése, működési elve. 

Ismertesse a fém ellenállás hőmérők közül a platina a nikkel és a réz típusok jellemzőt, felhasználási területüket. 

A Hall elemes átalakítok működési elve, alkalmazási lehetőségeik. 

Frekvencia kimenetű és digitális átalakítók, jellemzői az optikai, és a mágneses letapogatás elve, a kvantálás kódolás fogalma, a Gray kódolás jellemzői. 

Út és távolságmérés örvényáramú, és mágnesfluxus módszer. 

Elmozdulás mérés az impulzusok közvetlen számlálásával, valamint a közvetett hosszúságmérési módszer.

A lézeres út és távolságmérés, valamint a kapacitív útmérés problémaköre.

A mágneses abszolút útmérés, valamint az örvényáramú útadó működése.

 A rövidzárgyűrűs lineáris útadó, valamint az optikai inkrementális forgó jeladók működése.

Erő és nyomaték mérése a közvetlen hatás alapján 

Sorolja fel a szintmérés lehetőségeit, az ultrahangos szintmérés megoldásai. 

A magnetostrikciós szintmérés elve, a magnetostrikció jelensége, alkalmazása a hosszmérésben, elmozdulás mérésben, a magnetostriktív útmérés.

Áramlási sebesség mérésének lehetőségei, a Potter turbinás mérési megoldás. 

A közelítéskapcsolók fajtái, a reed és a magnetoinduktív közelítéskapcsoló ismertetése. 

Induktív közelítéskapcsolók működési elv, jellemzői, a kapcsolási távolságot befolyásoló tényezők. 

Kapacitív közelítéskapcsolók működési elv, jellemzői, a kapcsolási távolságot befolyásoló tényezők.  


 

Automatikai építőelemek  (Kovács Gergely)

  • Mechanikus kapcsolók és közelítéskapcsolók felépítése,működési elve.
  • Ellenállásváltozáson alapuló szenzorok ismertetése és alkalmazási területei példákkal
  • Hőmérsékletfüggő ellenállások – fém ellenállás hőmérők
  • Hőmérsékletfüggő ellenállások – félvezető alapú ellenállás hőmérők
  • Induktív szenzorok működési elve, alkalmazási területei, fontosabb tulajdonságai
  • Induktív szenzorok működési elve, fontosabb tulajdonságai, alkalmazási területei
  • Fényelektromos érzékelők típusai, azok fontosabb tulajdonságai, felhasználási területei.
  • Egyutas fénysorompó felépítési lehetőségei, működési elve, alkalmazási területei, elhelyezésének ökölszabályai
  • Reflexiós optikai szenzorok felépítése, működési elve, alkalmazhatósága, fontosabb tulajdonságai
  • Tárgyreflexiós optikai szenzorok felépítése, működési elve, alkalmazhatósága, fontosabb tulajdonságai
  • Kapacitív szenzorok működési elve, fontosabb tulajdonságai, alkalmazási területei
  • Ultrahangos szenzorok felépítése, működési elve, alkalmazási területei
  • Hall szenzor működési elve, felépítése, alkalmazási területei
  • Mágneses elven működő szenzorokra két példa, azok alkalmazási területeik, és működési elveik
  • Piezo elven működő szenzorok működési elve, alkalmazási területei, fontosabb tulajdonságai
 

Számítógépes folyamatirányítás

  • Technológia folyamat, technológiai rendszer.
  • Irányítás fajtái
  • Számítógépes Folyamatirányítás szintjei és üzemmódjai
  • Automatizálási rendszerek osztályozása (centralizált, decentralizált, hierarchikus)
  • Folyamatjelek
  • Zavarjelek, csatolás
  • Zajok kiváltó okai és azok csökkentésének lehetőségei
  • Analóg be és kimeneti perifériák, jelformáló áramkörök
  • A/D átalakítók
  • Digitális bemeneti perifériák
  • A kezelői kapcsolattartás eszközei és módjai
  • Shannon-mintavételezési törvény
  • Határérték vizsgálatok

Programozható logikai vezérlők

  • Irányítórendszerek fejlődése, összehasonlítása, strukturális és hierarchikus rendszere
  • PLC-k funkcionális egységei
  • PLC-k szerkezeti felépítése (bitszervezésű és mikroprocesszor alapú PLC-k hardver felépítése, a működés jellemzői)
  • PLC-k programozása, programnyelvek sajátosságai
  • Felhasználói programok végrehajtásának módjai (lépésorientált és ciklikus működés elve, ciklusidő, reakcióidő értelmezése)
  • Programozható vezérlők hálózatba kapcsolása (adatátviteli módok, hálózati topológiák, átviteli közegek, hálózati elemek)
  • Kommunikációval kapcsolatos ismeretek (buszhozzáférési eljárások, táviratok felépítése, adatvédelmi módszerek, átviteli módok)
  • Megbízhatóság és biztonság növelésének lehetőségei PLC-s alkalmazásoknál
  • Intelligens PLC modulok jellemzői (gyorsszámlálók, szervo- és léptetőmotor vezérlők, tengelyvezérlők, hőmérsékletszabályozók, univerzális analóg szabályozók, hajtásszabályozók, kódolvasók, real time óra, Fuzzy modul)
  • Ember-gép kapcsolat eszközei, folyamatvizualizáló és SCADA rendszerek

Robottechnika      

  • Robotmunkaterek, robotkonfigurációk, szabadságfokok, mozgékonyság.Ipari robot szokásos felépítése, elrendezése, robotkézcsukló. Elvi rendszertechnikai és működési tömbvázlat.
  • Az R-kerettől a kézcsuklóig terjedő általános transzlációs és orientációs transzformáció  RPY és RPR tipusú kézcsukló-esetekre.Az általános csuklóelem Denavit-Hartenberg alakja. A D.-H. transzformáció rendeltetése.
  • A robotok kinematikája. Az  "előre-", és az "inverz kinematika" elve és rendeltetése. Ipari robotok pálya-, ill. trajektóriatervezési eljárásai, interpolációs módszerek.
  • Redundanciák, elfajulások - szinguláris esetek és következményeik. Beállási, követési és ismétlési pontosság. A robotok passzív és aktív engedékenysége. A lyuk-csap probléma. Eszközök és eljárások.
  • (Főként ipari) robotok speciális érzékelői, jelátalakítói. Inkrementális és abszolút szög/útmérő eszközök és eljárások. Rezolverek. Erő- és nyomatékmérés. Látórendszerek. A képfeldolgozás néhány elve.
  • Robotok szabályozásának sajátosságai. Robotirányítás tömbvázlata.
  • Adaptív szabályozás változó inerciákra.

Mikrovezérlők

  • Architektúrák (Harvard, Neumann)
  • PIC 18F felépítése, alapmodulok
  • Utasításvégrehajtás, csoportosítások
  • Resetlehetőségek, órajelelőállítás
  • Interrupt kezelés, különbségek a 18F és a 16F között
  • Portok felépítése, programozása
  • Szubrutinkezelés
  • Sleep üzemmód, felélesztési lehetőségek
  • Timer-ek a PIC18F-ben, használatuk
  • A/D átalakító a PIC18F-ben, használata
  • CCP modul a PIC18F-ben, használat
  • Assembly (pl.: Feltételes szerkezetek és ciklusok a Microchip assembly nyelvében)
  • C nyelv (pl.: Feltételes szerkezetek a C nyelvben, ciklusok a C nyelvben (elöl és hátultesztelős), tömbök)
  • Sajátfüggvények a C nyelvben
  • Az MCC fejlesztőrendszer függvényei
  • USART vagy RS-232-es kommunikáció
  • SSP modul szerepe, lehetőségek (pl.: I2C)

ASIC áramkörök

  • Számábrázolások (komplemensek)
  • Összeadók (csoportosítás, fajtái, megvalósítás)
  • Szorzók (csoportosítás, fajtái, megvalósítás)
  • Sebességnövelő eljárások az aritmetikai egységeknél
  • Digitális alapáramkörök (pl.: regiszter, shiftregiszter, stb)
  • Mátrixáramkörök
  • FPGA-k felépítése, működése (ALTERA vagy XILINX)
  • XILINX FPGA fajták, fejlődés, tulajdonságok
  • FPGA fejlesztőrendszerei (pl.: ISE), tervezési menetek
  • MicroBlase, PicoBlase, PowerPC
  • CPLD-k felépítése, működése
  • CMOS FET-es alapáramkörök
  • Komplex kapus tervezés
  • Alacsonyfogyasztású áramkörök, Dominólogika
  • VHDL nyelv felépítése
  • VHDL nyelv viselkedésszintű leírása, komponensek
 

Megújuló energiaforrások

  • Az emberiség energiafelhasználásnak története. Erőforrásaink, készleteink, fenntartható fejlődés.
  • Napenergia (lehetőségek, fajták, technológia, hazai helyzet)
  • Szélenergia (technológia, szélenergia hasznosítása, hazai viszonyok, problémák, kilátások)
  • Vízenergia (technológia, szárazföldi vízből, tengerből és óceánból)
  • Geotermikus energia (hasznosíthatóság, technológia, fejlődéstörténet, világpiac)
  • Bioenergia (biomassza alapanyagok, konverziós folyamatok, biomassza hasznosíthatósága, hasznosítása)
  • Ár-apály erőmű (technológia, lehetőségek, felhasználás mértéke)
  • Az energia és környezetpolitikai külföldi és hazai viszonyai. Megújuló források hálózatra csatakoztatása.
 
 


Mesterképzés (M.Sc.) záróvizsga tárgyai:

Számítási intelligencia

  • Fuzzy halmazok, alapfogalmak, fuzzy halmazok típusai, fuzzy halmazok jellemzői
  • Műveletek fuzzy halmazokon, fuzzy komplemens, -metszet, -unió, aggregációs operátorok, duális hármasok
  • Fuzzy relációk, projekció, hengeres kiterjesztés, kompozíció, tranzitív lezárt
  • Fuzzy irányítási rendszerek, felépítés, Mamdani-, Larsen-, (Takagi-)Sugeno-módszer, defuzzifikációs módszerek
  • Fuzzy redukciós módszerek, ritka szabálybázisok, fuzzy szabályinterpoláció (lineáris/hierarchikus), hierarchikus szabálybázisok, fuzzy partíciók
  • Evolúciós algoritmikus módszerek, alapfogalmak, evolúciós módszerek, genetikus algoritmus, bakteriális evolúciós algoritmus
  • Neurális hálózatok, alapfogalmak, alap neuronmodellek, alap neurális hálózati topológiák, hálózat-tanulási módszerek és stratégiák

Digitális rendszerek

  • Bináris logikai függvények lényege, jellemzésük, megadási módjaik. Kanonikus alakok (diszjunktív és konjunktív), az ezekből fakadó következtetések a függvények realizációjára. Realizációs struktúrák (8), átalakítások, következtetés funkcionális teljességre. Függvény és művelet. Műveleti tulajdonságok (kommutativitás, asszociativitás, disztributivitás, abszorpció, idempotencia) példák és ellenpéldák. Duális és inverz függvény. A függvény- és művelettípusok általános jellemzése. Függvényminimalizálási eljárások (algebrai, grafikus, algoritmikus) és összehasonlításuk.
  • Emlékezési feladatok két lehetséges megvalósítása. Tároló típusok, jellemzésük funkcionális teljesség, tárolóátlakítások elve.
  • Küszöbelem jellemzése, működése, majoritás és minoritás elem, funkcionális teljesség, egyszerű és összetett bináris logikai függvény megvalósítása küszöbelemmel, lineáris szeparálhatóság.
  •  Információelméleti és kódoláselméleti alapfogalmak, információelméleti entrópia, redundancia (abszolút és relatív), maximális entrópia. Diszkrét forrás jellemzése, egyenletes és változó szóhosszúságú kódolás, összehasonlításuk. A Huffman kódolás, mint közel optimális kódolás az átlagos kódszóhossz csökkentésére. Az optimum minél jobb megközelítésének lehetőségei. 
  • Egyszerű és összetett szimmetrikus függvények (F és G típus), jellemzésük, összefüggéseik. Műveletek szimmetrikus függvényekkel. Inverz és duális szimmetrikus függvény. 
  • Fuzzy halmazok, jellemzésük, műveletek fuzzy halmazokkal (komplemensek, unió, metszet). Fuzzy entrópia. Fuzzy szabályozás. 
  • Univerzális programozható hardware és célhardware realizáció összehasonlítása. Univerzális programozható hardware általános blokkvázlata működése, jellemzése. Utasítástípusok. Kiegészítés megszakításkezelésre, prioritás, maszkolás, engedélyezés, ugráscímtáblázat, kiszolgáló rutin, kiszolgálás lépései és befejezése. Közvetlen memória hozzáférés szükségessége. Kiegészítés közvetlen memória hozzáférés biztosítására. Hardware kiegészítés, a kiszolgálás lényege, engedélyezés feltételei, folyamata, befejezése. 
  • Áramköri elemek ideális és véges késleltetésű esetének összehasonlítása. A késleltetéssel rendelkező elemek alkalmazásának következményei. Hazárdok, gerjedés, kritikus versenyfutás. A szinkronizálás elve. Szinkron és aszinkron hálózatok összehasonlítása, sebesség, bonyolultság, megbízhatóság. A szinkronizáló órajellel kapcsolatos követelmények.

CMOS áramkörök tervezése

  • Az n- és p-csatornás MOSFET működésének fizikai leírása és a karakterisztikákat leíró egyszerű modellek
  • Az n- és p-csatornás MOSFET eszközök logikai szint átviteli tulajdonságai
  • A CMOS átvivő-kapu (transfer-gate) és a CMOS inverter
  • Duális ágú CMOS kapuk felépítése és tervezése
  • Kvázi-n és kvázi-p inverterek és kapuk, sokbemenetű NOR kapuk és kettős-matrixok
  • Előtöltéssel és értékeléssel működő (PRECHARGE-EVALUTION) inverterek és kapuk
  • Átvivő kapuk alkalmazása CMOS EXOR és EXNOR kapuk kialakítására
  • CMOS tárolók és flip-flopok
  • CMOS Müller-C áramkörök és alkalmazásuk
  • Ellenállások és kondenzátorok megvalósításának módjai a modern CMOS technikában
  • Egyszerű CMOS erősítő-fokozatok
  • A modern CMOS technológia fő lépései
  • A layout tervezés alapfogalmai. Fizikai és tervezői maszk rétegek.
  • A kapcsoló-szintű logikai modellezés
  • A logikai séma és a layout egybevetése (LVS)

Programozható vezérlőrendszerek

  • Megbízhatósággal, biztonsággal kapcsolatos fogalmak, összefüggések
  • Megbízhatóság a PLC-s irányítórendszerekben. A megbízhatóság növelésének lehetőségei (hardver és szoftver megoldások)
  • Biztonság a PLC-s irányítórendszerekben. A biztonság növelésének lehetőségei (hardver és szoftver megoldások). Biztonsági vezérlők rendszertechnikája. Hibatűrő, hibabiztos és hibamentes biztonsági vezérlők konfigurációja
  • PLC be- és kimeneti modulok jellemzői (digitális és analóg)
  • Analóg jelfeldolgozás jellemzői
  • Különleges PLC modulok és alkalmazási lehetőségeik
  • Érzékelők és beavatkozók jellemzői PLC-s környezetben
  • Vezérlési és szabályozási feladatok megoldása PLC-vel (időosztásos rendszerek, megszakítások, állapotgépek, szoftver modulok, stabilitás kérdése)
  • EMC ismeretek (zavarok keletkezése, fajtái, védekezés lehetőségei)
  • Folyamatvizualizáció és SCADA rendszerek hardver és szoftver rendszerei, jellemzői
  • Kommunikációval kapcsolatos ismeretek (terepi buszrendszerek és jellemzőik)

Automatizált villamos hajtások

  • A nyomatékok és tehetetlenségi nyomatékok átszámítása a motor tengelyére – robothajtás problémái.
  • Egyenáramú PM motorok. Alapegyenletek.  Jelleggörbék ω -M,I síknegyedeken. A szögsebesség változtatása. A generátoros féküzem.
  • A PM egyenáramú motor hatásvázlata. Pozíciószabályozás hatásvázlata. Szabályozástechnikai megfontolások. Az időállandók szerepe.
  • Aszinkronmotoros hajtások jelleggörbéi változó frekvenciájú üzemben. Görbemenet indokolása (U, Φ, M=f(frekvencia), és ω-M görbék változó frekvenciákon).
  • Állandómágneses, színuszmezős, szinkron szervohajtás.  Áramvektor-diagram, az önvezérlés elve a szinkronmotoros hajtásokban. Milyen számítási műveletekre van szükség az id-iq szerinti áramalapjel beállításához, és az ellenőrzőjel képzéshez? (a kétirányú transzformációk)
  • Robotirányítás tömbvázlata, egy tengely szervohajtásával.
  • Léptetőmotorok start-stop üzem lehetőségei, a nyomaték-frekvencia határjelleggörbék és tartalmuk. Szabályozott léptetőmotoros hajtás blokkvázlata
  • Útmérők: a rezolver.

Interfésztechnológia

  • Programozás (C#): ciklusok, feltételes szerkezetk, objektumorientált programozás alapjai (pl.: osztályok, példányok, konstruktorok, property-k, stb.) kivételkezelés
  • USB: fizikai réteg tulajdonságai, alapfogalmak, architektúra, csoportok, átviteli módok, NRZI kódolás, USART, UART, összehasonlítás egyéb protokollokkal, USB függvények a PIC-eknél és használatuk (pl.: getsUSBUSART())
  • Ethernet: TCP/IP, HTTP
  • PIC32: felépítése, A/D átalakitás, interruptkezelés
  • FPGA: felépítése, VHDL alapjai, entitás, architektúrális leírások, ciklusok, feltételes szerkezetek, process, komponens, függvények
  • Webszolgáltatások: Remoting, IIS hosztolt, WCF, alapfogalmak, szerződéstípusok

Valós idejű rendszerek

  • Bevezetés, alapfogalmak, példák valós idejű rendszerekre.
  • A ThredXReal-TimeOperációs Rendszer. Építőelemek, Komponensek. Szinkronizáció.
  • A ThredXReal-Time Operációs Rendszer. Memória és eseménykezelés.
  • A ThredReal-Time Operációs Rendszer. Információcsere, összefoglalás, gyakorló példák.
  • Algoritmusok valós idejű rendszerekben. Digitális szűrők.
  • Algoritmusok valós idejű rendszerekben Adaptív technikák.
  • Tervezési módszerek (Matlab DSP workshop)
  • DSP alapú implementációk.
  • FPGA-n alapuló, és FPGA-val segített implementációk.
  • Egyéb implementációs módszerek. Implementációs módszerek összefoglalása.
  • Hibatűrő valós idejű rendszerek.
  • Formális módszerek valós idejű rendszerek tervezésére.

Irányításelmélet

  • Az irányítás fogalma, a szabályozás és a vezérlés feladatának megfogalmazása. A szabályozási körök jelei. A visszacsatolás. Digitális megvalósítás.
  •  Rendszeranalízis. A jel és a rendszer definíciója. Folytonos idejű és diszkrét idejű jelek. Rendszerek osztályozása.
  •  Rendszeranalízis. Folytonos és diszkrét idejű lineáris dinamikus rendszerek modelljei: ugrásválasz, impulzusválasz, konvolúció, rendszeregyenlet, állapotváltozós leírás.
  •  Rendszeranalízis. Folytonos és diszkrét idejű lineáris dinamikus rendszerek modelljei: átviteli karakterisztika, Bode-diagram, Nyquist-diagram, átviteli függvény.
  •  Folytonos idejű lineáris alaptagok jelátvivő tulajdonságainak matematikai leírása az időtartományban, a frekvenciatartományban és a komplex frekvenciatartományban. Alaptagok összekapcsolása: egytárolós tagok, kéttárolós tagok. A holtidős tag. A holtidő diszkrét idejű rendszerek esetében.
  •  Felnyitott kör aszimptotikus amplitúdó-jelleggörbéjének felrajzolása, a vágási frekvencia meghatározása. Lineáris szabályozások állandósult állapota, alapjelkövetés, zavaró jel kompenzálása.
  •  Átviteli függvény és állapotegyenlet kapcsolata. Az állapotegyenlet transzformációja, kanonikus alakok. Az irányíthatóság, a megfigyelhetőség.
  •  Stabilitás fogalma és vizsgálata. Stabilitás kritériumok: Hurwitz-kritérium, Nyquist-kritérium, Bode-kritérium, fázistöbblet és vágási frekvencia. A stabilitási tartalék jellemzése fázistöbblettel.
  •  A PID szabályozócsalád tervezése.
  •  Állapotvisszacsatolást alkalmazó szabályozási körök. Pólusáthelyezés, Ackermann-képlet, megfigyelő alkalmazása.
  •  A mintavételezés. Digitális szabályozások megvalósítása.

 Optikai hirközlés

  • Optikai szálak típusai és tulajdonságaik: kialakításuk, teljes reflexió, mag, héj, primer védelem fizikai tulajdonságaik, átviteli paraméterek.
  • Fresnel reflexió, definíciója, előfordulása optikai hálózatokban, védekezés.
  • Az optikai szálak csillapítása, hőmérséklet-, hullámhossz- és anyagfüggés
  • Diszperzió optikai szálakban, a diszperzió típusai, kompenzáció.
  • Optikai kábelfajták, típusok, felépítések, alkalmazások, kábelezés.
  • Kötésfajták optikai hálózatokban és szerelésük
  • Az optikai osztók és splitterek felépítése és alkalmazási területei. Optikai kapcsolók.
  • Az optikai adók, LED-ek, lézerek, működésük, tulajdonságaik, alkalmazási területeik.
  • Az optikai vevők, PIN, APD, működésük, tulajdonságaik, alkalmazási területeik.
  • Az optikai erősítők, felépítésük, tulajdonságaik, az erősítő berendezések kiépítése.
  • Direkt moduláció és alkalmazása optikai hálózatokban, felépítés, előnyök, hátrányok.
  • A WDM átvitel elve, felosztása, nemlineáris hatások, eszközök, alkalmazás.
  • A passzív optikai hálózatok definíciója, előnyei, hátrányai, alkalmazási köre.
  • Az optikai kábelszakaszok mérése, mérési módszerek, OTDR.

Robotikai vezérlőrendszerek

  • Robotok funkcionális és geometriai felépítése.
  • Robotok minőségi jellemzői. Pont-pont és pályavezérlés hibái.
  • Robottechnikában használt keretrendszerek (koordináta rendszerek) és ezek egymásra épülésének rendje.
  • Robotikai szenzorok osztályozása, minőségi jellemzők.
  • Távolságmérési elvek. Távolságméréshez használt szenzorok.
  • Pozíció mérés. Alkalmazott érzékelők. Háromszögelés elve. A GPS rendszer működése.
  • Irány szenzorok, MEMS érzékelők. Gyorsulás mérők, giroszkópok.
  • Odometria. Odometria szenzor rendszere, quadratikus forgó jeladók működése. 
  • RC szervo rendszerek működése.
  • Alternatív robot mozgatások (mesterséges izmok, SMA, stb).
 
 
 
 
 
 
 
 
 


Automatizálás-logó

Tantárgyak és tematikák

Tantárgyi információk

Válassza ki a beiratkozás félévét!
Válassza ki a nyelvet!
Válassza ki a szakot!
Válassza ki a szakirányt!
Válassza ki a tantervet!
 

Automatizálási Tanszék Eseménynaptára

Alkotóhét 2017. szeptember 25. - 2017. szeptember 29.
Szakirányválasztás 2017. szeptember 25. - 2017. szeptember 29.
Szenátusi ülés 2017. szeptember 25. 14:00 - 16:00
HÉHA - Luther és az angol reformáció 2017. szeptember 25. 18:00 - 19:00
Véradás 2017. szeptember 28. 10:00 - 15:00