930 resultados para Energy Harvesting, Convertitori di potenza, Maximum Power Point Tracking, Applicazioni low power
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Questo elaborato ha analizzato le Event Related Spectral Perturbation (ERSP), cio le variazioni nella potenza del segnale in corrispondenza di una frequenza o una banda di frequenze, suddivisi in Event Related Synchronization (ERS) nel caso di incremento di potenza e Event Related Desynchronization (ERD) nel caso di decremento di potenza, relative a movimenti di reaching eseguiti con larto superiore. In particolare, sono state prese in considerazione le potenze nel ritmo alpha (8-12 Hz) e ritmo beta (12-30 Hz), in quanto ritmi associati alla preparazione ed esecuzione del movimento. I segnali EEG analizzati (60 canali) sono relativi a 14 soggetti a cui stato chiesto di compiere movimenti di reaching verso una posizione target, secondo una tempistica definita dallaccensione di uno stimolo visivo informativo (CUE, corrispondente al led nella posizione target) e un secondo stimolo visivo imperativo (GO) che d il via libera allesecuzione del movimento verso il target. Sono codificate 5 posizioni discrete, a 0, 45, 90, 135 e 180, su una semicirconferenza il cui centro rappresenta il punto di partenza e ritorno, chiamato base. I segnali preventivamente preprocessati, sono stati decomposti tramite trasformata wavelet ed elaborati con la tecnica dellaveraging, con lo scopo di evidenziare ERS e ERD in banda alpha e beta associati a eventi visivi e motori. stata presentata levoluzione nel tempo della distribuzione topologica delle ERSP a livello dello scalpo e sono state svolte analisi suddividendo i dati secondo la direzione (destra, centro, sinistra) del target e secondo la profondit (vicino, medio, lontano) del target. I risultati mostrano una desincronizzazione (ERD) nella fase di preparazione del movimento (immediatamente prima dello stimolo GO), sia in banda alpha che beta e suggeriscono una modulazione dellERD in funzione della direzione/profondit del target.
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Nel primo punto del capitolo seguente si propone una panoramica sulla decarbonizzazione del settore energetico e si discutono i principali provvedimenti europei avviati a tal fine. Si analizza lo scenario energetico italiano e le sue prospettive future; anche lItalia deve impegnarsi in termini di energie rinnovabili e riduzione dei gas serra. Nel settore energetico nazionale sono comprese la produzione, la trasformazione e lutilizzo di energia elettrica. In questa fase in particolare, si studiano i dati relativi alla fase di produzione. Inoltre, si studia la dipendenza energetica dellItalia dalle fonti fossili estere. Di seguito saranno analizzati i piani energetici auspicabili per il 2030 e per il 2050. Nel secondo punto si passa poi allanalisi dei consumi, attraverso lo studio dei consumi medi e lapprofondimento sui consumi dei principali elettrodomestici. Nella prima sezione del capito che segue vengono analizzati i principali sistemi di accumulo di energia domestica con particolare enfasi riguardo i limiti applicativi. Le batterie a litio seppur relativamente economiche hanno un forte impatto ambientale che sarebbe ammortizzato utilizzando un nuovo modello di volano (MechSTOR). Nella seconda parte del capitolo, si esamina invece la fattibilit del modello di accumulo a volano. I costi del volano verrebbero ammortizzati dal guadagno relativo allimmissione in rete di energia elettrica? Lanalisi in Simulink ha permesso di lavorare con i segnali di potenza, utilizzando le curve di carico domestico e la curva di produzione fotovoltaica al fine di studiare la convenienza economica della batteria a volano.
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Durante gli ultimi anni sta avendo sempre pi rilevanza il problema del cambiamento climatico, dovuto principalmente allemissione in atmosfera di gas serra. Una delle soluzioni da adottare una transizione energetica verso fonti di energia rinnovabili e una progressiva elettrificazione di tutte le tecnologie che utilizzano ancora combustibili fossili. Lobiettivo di questa tesi di Laurea analizzare e implementare un semplice modello in MATLAB/Simulink di una turbina eolica, conoscendo solo i dati di targa del generatore, la curva di potenza della turbina e avendo a disposizione dei dati reali di velocit del vento, potenza prodotta e velocit di rotore. Il progetto quindi consiste in un lavoro di reverse engineering in cui, partendo dai componenti reali, si cerca di ricavare, in maniera empirica e sperimentale, i parametri che ne caratterizzano il modello matematico. Successivamente stato implementato un modello su Simulink, partendo da un modello gi esistente, in cui si simulato il comportamento della macchina, ottenendo una stima della potenza prodotta.
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La tesi descrive un modello AIMMS di ottimizzazione dei flussi di potenza tra gli utenti di una comunit energetica rinnovabile. Il modello considera la presenza nella stessa rete di distribuzione di pi comunit energetiche. Ogni utente pu scegliere un fornitore diverso dagli altri anche se partecipa ad una comunit. Sono considerati generatori fotovoltaici e sistemi di accumulo. Per i carichi sono stati generati profili tipici di utenze domestiche. Il modello in grado di valutare i prezzi delle transazioni di energia interne a ciascuna comunit, in base alle tariffe orarie dei fornitori di energia. Per la rete di distribuzione test IEEE a 123 nodi, la tesi presenta una analisi di sensitivit al variare della taglia dei sistemi di accumulo, della potenza di picco dei generatori fotovoltaici, della potenza richiesta dai carichi, del numero di comunit energetiche e dei fornitori.
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La messa a punto dei motopropulsori richiede una fase di test utilizzando un dinamometro, cio una macchina che ne permette la misura di coppia e velocit. Sono diverse le tipologie di dinamometri, tutte sono per caratterizzate dalla necessit di essere gestite attraverso un opportuno controllore. Il presente lavoro di tesi, svolto presso Borghi&Saveri SRL, si pone lobbiettivo di aggiornare il sistema di controllo di un dinamometro idraulico, lo SFI, sviluppando in particolare la parte di potenza, comunicante con la componente di controllo, gi realizzata dallazienda. La soluzione per la parte di potenza un drive per il controllo di motori elettrici, scelto dopo una valutazione dei requisiti necessari, lo studio del vecchio sistema e unanalisi di mercato. Il motore elettrico posto sul dinamometro ha infatti il compito di muovere una valvola di gestione della portata dacqua immessa, con conseguente regolazione della coppia. Il drive stato messo in funzione realizzando un hardware per garantirne il funzionamento, per poi essere configurato e testato: stata scelto il setup giudicato come ottimale dei parametri di controllo ed stata impostata uninterfaccia per la comunicazione smart da PC, via CANopen. Si poi realizzato un modello virtuale rappresentativo del sistema, validato con acquisizioni sperimentali. Infine, si sono confrontati i dati simulativi del modello con quelli sperimentali provenienti dal vecchio controllore, cos da ottenere una valutazione delle rispettive performance nelleffettuare il controllo di posizione della valvola. Il sistema cos realizzato soddisfa i requisiti posti, tuttavia le sue prestazioni non sono del tutto migliorative rispetto a quelle dello SFI: per questo sono valutati i punti deboli del progetto e proposti dei possibili sviluppi futuri.
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La miscelazione di sistemi gas-liquido allinterno di recipienti meccanicamente agitati ritrova molte applicazioni industriali. I recipienti meccanicamente agitati rappresentano la scelta pi conveniente poich consentono una dispersione ottimale della fase dispersa allinterno della fase continua ed uno scambio di materia e di calore efficiente. I parametri chiave sono il consumo di potenza, lhold-up di gas ed il regime gas-impeller. La fase sperimentale stata sviluppata mediante lutilizzo di un reattore pilota operante con tre turbine Rushton. Il consumo di potenza stato valutato ed i risultati ottenuti dalle analisi di laboratorio sono stati confrontati con la correlazione empirica di Warmoeskerken (1986). Le tecniche impiegate in passato per la caratterizzazione dei sistemi gas-liquido sono caratterizzate da diversi svantaggi quali la possibilit di essere utilizzate solo per lo studio di sistemi trasparenti, lintrusivit ed i costi alti. Attualmente, la tomografia a resistenza elettrica (ERT) una delle tecniche di ispezione pi utilizzate grazie alla sua potenzialit di fornire informazioni qualitative e quantitativi. Uno degli obiettivi di questo lavoro di tesi quello di validare una metodologia da seguire per la caratterizzazione dei sistemi gas-liquido. LERT stata utilizzata per la valutazione dellhold-up di gas e per lidentificazione del regime instaurato allinterno dellapparecchiatura. I risultati sono stati confrontati con le valutazioni visive e le correlazioni proposte dalla letteratura. La strumentazione dellERT comprende un sistema di sensori, un sistema di acquisizione dati (DAS) ed un computer sul quale installato il software per la ricostruzione dellimmagine, il quale, generalmente, basato sullalgoritmo linear back - projection. Ulteriore obiettivo di questo lavoro di tesi quello di investigare sulla convenienza di adoperare un software pi sofisticato per la ricostruzione dellimmagine.
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Una sempre crescente quantit di informazione digitale viene condivisa tra miliardi di dispositivi connessi in ogni angolo del pianeta. Per riuscire a sfruttare una banda pi ampia ed aumentare la velocit di trasmissione dei dati, i prossimi standard di telecomunicazioni wireless dovranno adoperare frequenze operative sempre pi alte, cercando di rispettare stringenti specifiche in termini di affidabilit ed efficienza energetica. In generale, le prestazioni di un transistor dipenderanno dalle terminazioni a cui esso collegato. In un setup di caratterizzazione e test, possibile, tramite un metodo noto come load pull attivo, sintetizzare un determinato valore di impedenza ad uno o pi piani di riferimento all'interno di un circuito. Questa strategia si basa in generale sulla manipolazione del rapporto tra onde entranti ed uscenti da un piano di riferimento del dispositivo. Se da una parte tecniche di load pull attivo a banda larga a radiofrequenza hanno ricevuto un notevole interesse sia commerciale che accademico, dall'altra le strategie per la sintesi di impedenze presenti al terminale di alimentazione dell'amplificatore, sono state meno investigate. Questo elaborato si propone di introdurre un algoritmo per il load pull attivo a banda base per amplificatori per applicazioni RF. Dopo un'introduzione sui modelli comportamentali degli amplificatori, stato considerato il problema degli effetti di memoria. stata poi descritta la tecnica per l'emulazione di impedenze. Dapprima, stato considerato il caso lineare. Poi, tramite il design di un amplificatore di potenza per applicazioni a radio frequenza usato come device under test (DUT), sono stati affrontati due esempi in presenza di non linearit, verificando la correttezza della tecnica proposta tramite l'uso di simulazioni.
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Lo scopo del progetto di IMA Automation, segmento di IMA S.p.A., progettare un sistema di automazione da collocare nei magazzini e nellintera catena logistica, con il fine di aumentare la produttivit sia allinterno dei propri magazzini che rappresentare una valida soluzione per i clienti, automatizzando la supply chain. Il lavoro di tesi stato strutturato in una fase preliminare di ricerca e di studio sullo stato dellarte, atto ad approfondire le peculiarit delle soluzioni attualmente in commercio, seguita da una intensa attivit di progettazione. Nello specifico, liter progettuale ha preso in considerazione vari aspetti, a partire dai requisiti di progetto e lo studio dellidentificazione della tipologia di batteria, fino al dimensionamento elettrico dei moduli componenti lhardware della macchina, programmazione della sensoristica e la progettazione del telaio.
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Lanalisi dellattivit cerebrale rivela la presenza di oscillazioni sincrone che coprono un ampio spettro di frequenze e che possono essere rilevate mediante elettroencefalografia (EEG), magnetoencefalografia (MEG) o elettrocorticografia (ECoG). Si presume che esse svolgano un ruolo cruciale in molti importanti processi della corteccia e nellassociazione tra diverse funzioni. Il presente lavoro si pone come obiettivo quello di dimostrare come il ruolo di questi ritmi, in particolare di alpha (8-13 Hz) e di gamma (> 30 Hz), sia fondamentale in meccanismi di attenzione spaziale e semantica. A questo scopo, sono stati perfezionati modelli di massa neuronale esistenti per svilupparne uno in grado di simulare i meccanismi alla base dellipotesi di inhibition timing, secondo la quale un aumento di potenza in banda alpha permette di ignorare input irrilevanti per il compito. Sono stati, poi, simulati meccanismi di neurodegenerazione causati dalla schizofrenia, patologia correlata ad alterazioni nella neurotrasmissione GABAergica e ad una riduzione nella sincronia e nella potenza della banda gamma, riconducibile ai deficit cognitivi tipici della malattia.
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Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Educao Fsica
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Universidade Estadual de Campinas . Faculdade de Educao Fsica
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Sensors and actuators based on piezoelectric plates have shown increasing demand in the field of smart structures, including the development of actuators for cooling and fluid-pumping applications and transducers for novel energy-harvesting devices. This project involves the development of a topology optimization formulation for dynamic design of piezoelectric laminated plates aiming at piezoelectric sensors, actuators and energy-harvesting applications. It distributes piezoelectric material over a metallic plate in order to achieve a desired dynamic behavior with specified resonance frequencies, modes, and enhanced electromechanical coupling factor (EMCC). The finite element employs a piezoelectric plate based on the MITC formulation, which is reliable, efficient and avoids the shear locking problem. The topology optimization formulation is based on the PEMAP-P model combined with the RAMP model, where the design variables are the pseudo-densities that describe the amount of piezoelectric material at each finite element and its polarization sign. The design problem formulated aims at designing simultaneously an eigenshape, i.e., maximizing and minimizing vibration amplitudes at certain points of the structure in a given eigenmode, while tuning the eigenvalue to a desired value and also maximizing its EMCC, so that the energy conversion is maximized for that mode. The optimization problem is solved by using sequential linear programming. Through this formulation, a design with enhancing energy conversion in the low-frequency spectrum is obtained, by minimizing a set of first eigenvalues, enhancing their corresponding eigenshapes while maximizing their EMCCs, which can be considered an approach to the design of energy-harvesting devices. The implementation of the topology optimization algorithm and some results are presented to illustrate the method.
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Environmental effects on the concentration of photosynthetic pigments in micro-algae can be explained by dynamics of photosystem synthesis and deactivation. A model that couples photosystem losses to the relative cellular rates of energy harvesting (light absorption) and assimilation predicts optimal concentrations of light-harvesting pigments and balanced energy flow under environmental conditions that affect light availability and metabolic rates. Effects of light intensity, nutrient supply and temperature on growth rate and pigment levels were similar to general patterns observed across diverse micro-algal taxa. Results imply that dynamic behaviour associated with photophysical stress, and independent of gene regulation, might constitute one mechanism for photo-acclimation of photosynthesis.
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Familial hyperaldosteronism type II (FH-II) is caused by adrenocortical hyperplasia or aldosteronoma or both and is frequently transmitted in an autosomal dominant fashion. Unlike FH type I (FI-I-I), which results from fusion of the CYP11B1 and CYP11B2 genes, hyperaldosteronism in FH-II is not glucocorticoid remediable. A large family with FH-II was used for a genome wide search and its members were evaluated by measuring the aldosterone:renin ratio. In those with an increased ratio, FH-II was confirmed by fludrocortisone suppression testing. After excluding most of the genome, genetic linkage was identified with a maximum two point lod score of 3.26 at theta =0, between FH-II in this family and the polymorphic markers D7S511, D7S517, and GATA24F03 on chromosome 7,a region that corresponds to cytogenetic band 7p22. This is the first identified locus for FH-II; its molecular elucidation may provide further insight into the aetiology of primary aldosteronism.
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The identification of genes responsible for the rare cases of familial leukemia may afford insight into the mechanism underlying the more common sporadic occurrences. Here we test a single family with 11 relevant meioses transmitting autosomal dominant acute myelogenous leukemia (AML) and myelodysplasia for linkage to three potential candidate loci. In a different family with inherited AML, linkage to chromosome 21q22.1-22.2 was recently reported; we exclude linkage to 21q22.1-22.2, demonstrating that familial AML is a heterogeneous disease. After reviewing familial leukemia and observing anticipation in the form of a declining age of onset with each generation, we had proposed 9p21-22 and 16q22 as additional candidate loci. Whereas linkage to 9p21-22 can be excluded, the finding of a maximum two-point LOD score of 2.82 with the microsatellite marker D16S522 at a recombination fraction theta = 0 provides evidence supporting linkage to 16q22. Haplotype analysis reveals a 23.5-cM (17.9-Mb) commonly inherited region among all affected family members extending from D16S451 to D1GS289, In order to extract maximum linkage information with missing individuals, incomplete informativeness with individual markers in this interval, and possible deviance from strict autosomal dominant inheritance, we performed nonparametric linkage analysis (NPL) and found a maximum NPL statistic corresponding to a P-value of .00098, close to the maximum conditional probability of linkage expected for a pedigree with this structure. Mutational analysis in this region specifically excludes expansion of the AT-rich minisatellite repeat FRA16B fragile site and the CAG trinucleotide repeat in the E2F-4 transcription factor. The ''repeat expansion detection'' method, capable of detecting dynamic mutation associated with anticipation, more generally excludes large CAG repeat expansion as a cause of leukemia in this family.