PECH, V. Program pro analýzu SC filtrů [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2008.

Posudek vedoucího

Biolek, Dalibor

Student pracoval velmi samostatně, i když téma práce bylo značně náročné. Program pro analýzu spínaných obvodů sice nebyl do detailů dokončen, ale tento stav se vzhledem k velkému rozsahu prací dal očekávat. Hlavní bloky programu jsou hotovy. S dosaženými výsledky jsem spokojen.

Posudek oponenta

Zaplatílek, Karel

Předložená bakalářská práce znovu oživuje problematiku počítačové simulace lineárních elektronických obvodů s externě řízenými spínači. Hlavním motivem práce je tvorba nového software pro analýzu zmíněných spínaných struktur. Výsledné programové vybavení by mělo integrovat několik v minulosti vytvořených nástrojů a modernizovat je využitím soudobých programovacích nástrojů (jazyk C++ a prostředí MATLAB), běžících pod moderním operačním systémem. Z těchto a některých dalších důvodů jsou v práci řešená témata aktuální, zajímavá a skýtají poměrně velký potenciál aplikačního využití, např. při analýze spínaných filtrů nebo měničů. Práce má rozsah 42 stran, je rozdělena do celkem 8 kapitol a její součástí je jedno CD s vytvořeným software. Po pečlivém prostudování práce včetně vyvinutého software mohu konstatovat, že všechny požadavky, formulované v pokynech k vypracování, byly naplněny v plném rozsahu. Domnívám se, že práce je na poměrně vysoké odborné úrovni. Zabývá se ne zcela triviálními otázkami tvorby matematických modelů spínaných obvodů a jejich řešením. Formulace cílů práce, volba metod jejich naplnění, nutnost nastudovat potřebnou teorii spolu s programátorským cítěním plně odpovídají požadavkům na bakalářskou práci. Práce je svým rozsahem spíše menší, avšak ve svém obsahu koncentruje značné množství teoreticko-odborného materiálu. Protože jsem se podobnou tématikou léta zabýval, mohu jen ocenit zhuštění a integraci matematických postupů. Text práce je jednoznačný a přímo směřuje k cíli - tvorbě matematických modelů spínaných obvodů a jejich řešení s využitím programovacího jazyka C++, resp. MATLAB. Měl jsem pocit, že student není žádným spisovatelem. Jazyk práce je strohý, avšak efektivní. V některých pasážích bych uvítal obšírnější začlenění problematiky do historických souvislostí jakož i více praktických příkladů. Neznalý čtenář by mohl mít jisté potíže s orientací, resp. rychlými zvraty, např. v kapitole 5. Struktura práce je standardní včetně odkazů na použitou literaturu. Zde by bylo vhodné, kdyby bylo citováno poněkud více pramenů. V nedávné minulosti byla např. napsána podobná práce na FEL ČVUT včetně vytvoření příslušných programů. Je jen škoda, že se autor s nimi neseznámil. Na druhou stranu přímočarost textu skýtá představu dobrého porozumění dané problematice autorem. Po formální stránce je práce psána poměrně pečlivě a přehledně a obsahuje všechny požadované části a náležitosti. Většinu jejího objemu tvoří text doplněný rovnicemi, schématy a obrázky programového prostředí. Všechny použité objekty jsou jasné, srozumitelné a v dobré kvalitě. Ryze pravopisných či formálních chyb jsem nenalezl mnoho, např. na s. 8 v posledním odstavci ve slovech nevrhnout a zpracovali (funkce). Kapitola č. 4 na s. 15 je snad až příliš stručná bez doprovodného a blíže vysvětlujícího textu. Po stránce věcné je možné zhodnotit, že vlastně veškerý matematický aparát autor převzal od svého vedoucího. Ten je však vysvětlen velmi názorně a fundovaně. V tomto smyslu stěžejní kapitoly 2 a 5 jsou integrací a shrnutím známých teoreticko-aplikačních postupů při sestavování matematického modelu spínaného obvodu a jeho řešení. Autor byl nucen nastudovat poměrně značné množství teorie a to jak v oblasti modelování pasivních a aktivních obvodových prvků, tak numerického řešení. Skutečně koncentrace těchto poznatků je nebývalá. Mimoto se autor zaměřil na tvorbu programu s názvem CirNaM pro konverzi tzv. netlistu systému Spice do jazyka MATLAB. Tato konverze je však rozšířena o úpravu modelu s možnou detekcí chyb v zadání. Tím si auto připravil půdu pro tvorbu zdrojových textů tzv. m-souborů systému MATLAB pro vlastní řešení modelů. Cílem tak bylo umět počítat a zobrazovat kmitočtové charakteristiky spínaných systémů s využití tzv. zobecněných přenosových funkcí. Postrádám však zmínku o simulaci v časové oblasti. Autor se také zabýval redukcí počtu rovnic modelu s ohledem na paměťovou a výpočetní náročnost. Tento postup je metodologicky oprávněný a zajímavý, je však k diskusi, zda je nezbytně nutný při výkonu běžných počítačů a složitosti obvodů. Jak autor sám píše výsledky práce by měly být dále rozvíjeny s cílem implementovat celý výpočetní algoritmus v jazyce C++. V závěru práce ukazuje autor výstupy počítačových experimentů. Jsou zde ukázky činnosti programu CirNaM, avšak zcela chybějí ukázky činnosti vytvořených m-souborů systému MATLAB. V tomto směru pokládám kapitolu 6 za neúplnou. Autor tak neukázal řadu zajímavých výsledků své práce, které jsou tak dokumentovány pouze na přiloženém CD. Vlastní přínosy autora práce spatřuji v osvojení si poměrně náročné teorie modelování a simulace spínaných obvodů s externě řízenými spínači, dále v naprogramování programu CirNaM po konverzi netlistů a tvorbě m-souborů pro simulaci kmitočtových charakteristik. Autor má jasný záměr na celé problematice dále pracovat a rozvíjet ji do využitelné podoby. Poněkud méně prostoru bylo věnováno zajímavým historickým souvislostem, širšímu přehledu dostupného programového vybavení a orientace na kmitočtovou oblast simulací. Vzhledem k požadavkům na bakalářské práce obecně a vzhledem k zaměření na kmitočtové filtry však nepovažuji tyto výhrady za stěžejní. Pokud se týká možného využití výsledků práce, je možné uvést, že využitím vytvořeného software bude možné provádět kvalitní analýzu a simulaci spínaných obvodů v řadě aplikací (filtry, měniče). Jako doporučení autorovi bych uvedl větší schopnost "prodat" svou práci větším počtem praktických ukázek analýzy a simulací. Souhrnné slovní zhodnocení: Závěrem konstatuji, že předložená bakalářská práce má velmi dobrou odbornou i formální úroveň. Autor prokázal velmi dobré schopnosti analytického myšlení, programování, práce s literaturou a tvůrčí práce obecně. Zadaného zajímavého a aktuálního tématu se zhostil se ctí. Při práci se navíc vyvaroval větších formálních i věcných chyb. Prezentace některých výstupů by však mohla být mnohem podstatně širší. Z těchto důvodů navrhuji hodnocení bakalářské práce stupněm velmi dobře.

eVSKP id 10666