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20801912 -
METAMATERIALI
(obiettivi)
Il corso è volto a fornire gli strumenti per l’analisi ed il progetto di dispositivi micro e nanoelettronici innovativi ad alto contenuto tecnologico basati sui metamateriali.
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Erogato presso
20801912 METAMATERIALI in Ingegneria delle tecnologie della comunicazione e dell'informazione LM-27 N0 BILOTTI FILIBERTO
( programma)
Introduzione ai metamateriali. Metamateriali ad indice di rifrazione negativo. Classificazione e terminologia. Risonatore di Engheta. Lente di Pendry. Metamateriali a linea di trasmissione. Miniaturizzazione di componenti. Antenne miniaturizzate. Metamateriali bi-dimensionali: metasuperfici. Progetto di inclusioni per metamateriali a microonde. Parte numerica e parte sperimentale. Progetto di metamateriali a linea di trasmissione e progetto di componenti miniaturizzati (celle elementari, sfasatori, rat-race, ecc.) Parte numerica (e parte sperimentale).
Invisibilità elettromagnetica. Riduzione dell’osservabilità radar. Concetti di base sull’invisibilità elettromagnetica. Sezione radar e sezione di scattering. Figure di merito per quantificare l’efficacia di un dispositivo di invisibilità elettromagnetica. Concetti introduttivi sull’elettromagnetismo di trasformazione. Mantello dell’invisibilità basato sull’elettromagnetismo di trasformazione. Altre tecniche per ottenere l’invisibilità elettromagnetica. Concetti introduttivi sulla cancellazione dello scattering. Cancellazione dello scattering mediante metamateriali volumetrici. Cancellazione dello scattering mediante metasuperfici (mantle cloaking). Teoria di Mie per oggetti sferici e cilindrici ricoperti con uno strato volumetrico e un’impedenza superficiale. Esercitazione con Mathematica sulla teoria di Mie. Implementazione di dispositivi di invisibilità basati sulla cancellazione dello scattering a microonde: materiali volumetrici e metasuperfici a singola e doppia polarizzazione. Applicazioni dell’invisibilità elettromagnetica alle microonde: invisibilità di oggetti passivi, invisibilità di antenne riceventi e sensori, invisibilità reciproca di antenne trasmittenti. Dispositivi di invisibilità elettromagnetica non-lineari e selettivi rispetto alla forma d’onda e relative applicazioni. Esercitazioni al simulatore con esempi pratici.
Metasuperfici a frequenze ottiche basate su allineamenti di nanoparticelle. Caratterizzazione elettromagnetica dei metalli a frequenze ottiche. Modello di Drude. Effetto della forma e delle dimensioni sulla risposta ottica dei materiali. Effetto di dispersione superficiale. Tecniche di omogeneizzazione volumetriche di allineamenti di nanoparticelle: formule di Maxwell Garnett e di Clausius-Mosotti. Tecniche di omogeneizzazione bidimensionali. Esercitazione con Mathematica sulle tecniche di omogeneizzazione. Applicazioni delle metasuperfici ottiche: invisibilità elettromagnetica, assorbitori ottici, dispositivi per la minimizzazione delle riflessioni e schermi trasparenti. Estensione del modello bidimensionale a metasuperfici composte da nanoparticelle dielettriche. Applicazioni delle metasuperfici dielettriche. Esercitazioni al simulatore con esempi pratici.
Introduzione alla non-reciprocità elettromagnetica ottenuta con materiali naturali e metamateriali. Introduzione ai metamateriali modulati nel tempo e nello spazio. Analisi di un risonatore caricato con metamateriale tempo-spazio variante: modi accoppiati, modi in risonanza e risposta in frequenza. Applicazioni di risonatori caricati con metamateriale tempo-spazio variante. Propagazione libera in un mezzo infinitamente esteso e in uno slab finito modulato nel tempo e nello spazio. Analisi della propagazione in uno slab nel dominio del tempo e applicazioni. Metasuperfici tempo-spazio varianti. Introduzione alla simulazione FDTD ed esercitazioni al simulatore di esempi pratici.
Proprietà topologiche dei campi strutturati. Introduzione ai concetti di momento orbitale angolare, singolarità di fase e carica topologica. Generazione di campi elettromagnetici con singolarità di fase a frequenze ottiche e a microonde. Generazione di vortici compositi e loro proprietà topologiche (robustezza rispetto all'interazione con oggetti opachi e con campi non vorticosi). Esempi di applicazioni: antenna a patch con stato di polarizzazione di tipo Moebius; sagomatura e orientamento del diagramma di radiazione; casi particolari di diagramma settoriale e a sella. Esercitazioni in ambiente di calcolo simbolico e numerico.
Dispositivi radianti e guidanti basati sui metamateriali. Esempi di antenne multifunzione e compatte. Filtri per antenne ad horn basati su inclusioni a metamateriale per comportamento passa banda (in polarizzazione lineare o circolare; single-band o dual-band) o elimina banda (a banda stretta o a banda larga). Componenti in guida d'onda basati su risonatori elettricamente piccoli (orthomode transducer, componenti curvilinei e divisori di potenza). Esercitazioni in ambiente di calcolo numerico.
( testi)
Dispense messe a disposizione dal docente.
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ING-INF/02
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Attività formative caratterizzanti
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20802052 -
DISPOSITIVI E SISTEMI FOTOVOLTAICI
(obiettivi)
Il corso fornisce una conoscenza di base dei principi fisici di funzionamento e delle tecnologie dei dispositivi fotovoltaici partendo dalle celle solari di prima generazione in silicio (cristallino, policristallino e amorfo) e proseguendo con i dispositivi di seconda (tecnologie a film sottile) e terza generazione (celle multigiunzione). Il corso tratta dispositivi, moduli e sistemi fotovoltaici e comprende un'introduzione all'accumulo e alla distribuzione dell'energia solare. Obiettivo del corso è far acquisire le conoscenze specifiche per il progetto, l'analisi e la caratterizzazione di dispositivi e sistemi fotovoltaici. Sono previste esercitazioni in laboratorio su celle commerciali e sperimentali e simulazioni con SPICE.
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COLACE LORENZO
( programma)
Introduzione: Cenni storici. Costi e previsioni di mercato. Obiettivi delle ricerche attuali. Sviluppo e sfide del silicio cristallino e delle tecnologie a film sottile. Sistemi a concentrazione. Tecnologie emergenti e future.
Fisica della cella solare: Radiazione solare. Richiami di teoria dei semiconduttori. Assorbimento ottico. Generazione, ricombinazione e trasporto. Caratteristiche I–V. Celle solari a elevata efficienza. Effetti di ricombinazione superficiale. Band gap ed efficienza. Risposta spettrale. Effetti di resistenza parassita. Effetti della temperatura. Celle solari a concentrazione. Limitazioni di efficienza. Criteri di ottimizzazione.
Celle e moduli in silicio cristallino: Il silicio monocristallino. Celle solari in Si monocristalino. Celle multicristalline. Moduli in silicio monocristallino. Proprietà elettriche e ottiche dei moduli. Proprietà dei moduli sul campo.
Celle solari a film sottile in Si: Panoramica delle celle a film sottile. Criteri di progetto. Tendenze future.
Celle solari multigiunzione III-V: Fisica delle celle multigiunzione. Configurazione delle celle. Calcolo delle prestazioni. Considerazioni sui materiali. Celle multigiunzione di ultima generazione.
Celle solari a concentrazione: Tipi di concentratori. Ottica dei concentratori. Analisi e progetto. Concentratori attuali.
Celle solari in silicio amorfo: Struttura elettronica del silicio amorfo idrogenato. Deposizione di silicio amorfo. Celle solari in a-Si. Celle multigiunzione. Celle in a-Si su supporto flessibile.
Celle solari in Cu(InGa)Se2: Proprietà del materiale. Metodi di deposizione. Realizzazione dei dispositivi. Principio di funzionamento. Caratteristiche ottiche ed elettriche.
Caratterizzazione di celle e moduli: Figure di merito. Misura delle caratteristiche I-V. Responsività spettrale. Qualificazione e certificazione dei moduli.
Sistemi fotovoltaici: Introduzione ai sistemi fotovoltaici. Componenti. Sviluppi della tecnologia dei sistemi. Immagazzinamento. Power Conditioning. Energia assorbita e fornita da sistemi fotovoltaici. Considerazioni economiche e ambientali.
Simulazioni con PC1D.
Esercitazioni in laboratorio: caratteristiche I-V, estrazione dei parametri.
( testi)
M.A. Green "Solar Cells: Operating Principles, Technology, and System Applications" (Prentice-Hall)
J. Nelson "Physics of Solar Cells" Imperial College Press 1st (first) Edition
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ING-INF/01
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Attività formative caratterizzanti
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20802051 -
DIAGNOSTICA AMBIENTALE ELETTROMAGNETICA
(obiettivi)
1) valutazione del campo elettromagnetico in ambienti indoor/outdoor; 2) caratterizzazione elettromagnetica di sensori nelle differenti condizioni operative di misura (far-field, near-field); 3) misure dei livelli di campo em in ambienti indoor/outdoor generatidai sistemi di telecomunicazione broadcast 3g e radio e tv; 4) utilizzo di cad elettromagnetici; 5) norme di legge riguardanti l'inquinamento elettromagnetico.
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TOSCANO ALESSANDRO
( programma)
Misura e valutazione dei campi elettromagnetici con riferimento all’esposizione umana. Caratteristiche generali dei campi elettromagnetici a bassa e ad alta frequenza e concetti di esposizione. Caratteristiche delle sorgenti. Concetti di dosimetria. Misure. Strumenti di misura.
( testi)
Normativa CEI 211-6 e 211-7
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ING-INF/02
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Attività formative caratterizzanti
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20810063 -
ELABORAZIONE DELLE IMMAGINI
(obiettivi)
Il corso intende fornire allo studente le nozioni fondamentali relative alle tecniche di rappresentazione, elaborazione, analisi e comunicazione delle immagini digitali.
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Erogato presso
20810063 ELABORAZIONE DELLE IMMAGINI in Ingegneria delle tecnologie della comunicazione e dell'informazione LM-27 PALMA CLAUDIO
( programma)
Cap.3-Trasformazioni di intensità e filtraggio spaziale.
Cap.4-Filtraggio nel dominio della frequenza.
Cap.5-Restauro e ricostruzione di immagini.
Cap. 6-Elaborazione di immagini a colori.
Cap.7-Wavelets e analisi multirisoluzionale.
Cap.9-La morfologia applicata alle immagini digitali.
Cap. 10-Segmentazione di immagini.
Il corso comprende esercitazioni con MATLAB
I capitoli sono visionabili in dettaglio sul testo adottato:
Gonzalez-Woods Elaborazione delle immagini digitali- 3a Edizione (in italiano)
Ed. Pearson-Prentice Hall © 2008
Programma consuntivo Elaborazione delle immagini
Dal testo: Rafael C. Gonzalez-Richard E. Woods
Elaborazione delle immagini
Curatori per l’edizione italiana: Sebastiano Battiato e Filippo Stanco
2008 Pearson Paravia Bruno Mondadori S.p.A.
Cap.3 par.1-7
Cap.4 par.1-10
Cap.5 par.1-8
Cap.6 par. 1-4
Cap.7 par.1-3,5
Cap.9 par.1-6
Cap.10 par.1-3
o nel testo originale inglese:
Gonzalez-Woods Digital image processing- 3a Ed.
Ed. Pearson-Prentice Hall © 2008
( testi)
Gonzalez-Woods Elaborazione delle immagini digitali- 3a Ed. (italiano)
Ed. Pearson-Prentice Hall © 2008
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Attività formative caratterizzanti
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20810067 -
LABORATORIO DI ELETTRONICA
(obiettivi)
Il corso di “Laboratorio di Elettronica” intende preparare gli studenti alla pratica ingegneristica della progettazione elettronica. Il corso affronta progettazione, simulazione, realizzazione e test di alcuni circuiti e sistemi elettronici analogici e digitali. Le lezioni in aula forniranno gli strumenti e le tecniche per la progettazione. L’utilizzo intensivo del simulatore PSpice permetterà di verificare rapidamente la comprensione dei circuiti proposti prima della loro realizzazione circuitale in laboratorio. Le tecniche e le modalità di misura dei circuiti completeranno il percorso formativo.
I risultati attesi sono la capacità di progettare in modo autonomo circuiti per il trattamento del segnale, sia analogico che digitale, la conoscenza delle caratteristiche dei principali componenti elettronici e un'adeguata esperienza nell'utilizzo del simulatore PSpice, unita ad una capacità di misurare grandezze elettriche di interesse con strumenti di misura.
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CALIANO GIOSUE'
( programma)
1) Teoria dei circuiti e dispositivi elettronici
a. Introduzione alla modellazione PSpice
b. Funzioni di trasferimento
c. Filtri Butterworth, Chebychev.
d. Op-AMP: richiami ed esercitazioni (amplificatori e filtri)
2) Comunicazioni analogiche
a. Modulazione di ampiezza: esercitazione
b. Supereterodina AM ed FM: esercitazione
3) Comunicazioni digitali
a. Analisi di Fourier: richiami
b. Tecniche di trasmissione in banda base (NRZ, RZ, Manchester): esercitazione
c. Campionamento e PCM: esercitazione
d. Segnali PAM e PAM-TDM: esercitazione
e. QPSK
( testi)
• P. Tobin, “PSpice for Circuit Theory and Electronic Devices”, Morgan&Claypool Pub.
• P. Tobin, “PSpice for Analog Communications Engineering”, Morgan&Claypool Pub.
• P. Tobin, “PSpice for Digital Communications Engineering”, Morgan&Claypool Pub.
• P. Tobin, “PSpice for Digital Signal Processing”, Morgan&Claypool Pub.
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ING-INF/01
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Attività formative caratterizzanti
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20810068 -
PROGETTAZIONE ELETTRONICA
(obiettivi)
Obiettivo principale del corso è illustrare gli elementi della metodologia di progettazione elettronica fornendo agli studenti gli strumenti di analisi e di sintesi, nonché le strategie da adottare. In particolare sarà analizzata l'architettura di un sistema elettronico che elabora i segnali provenienti da uno stadio di ingresso e li fornisce a uno stadio di uscita, dopo opportune conversioni Analogico-Digitale (A/D) e Digitale-Analogico (D/A). Particolare attenzione sarà rivolta alla definizione delle specifiche di progetto che il sistema elettronico deve rispettare, quali specifiche in dc e ac, distorsione e rumore e alle procedure di conversione A/D e D/A. Parte integrante del corso sarà l'analisi dettagliata di progetti di sistemi elettronici con applicazioni in elettronica di consumo, telecomunicazioni, elettronica industriale ed elettronica medica.
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Erogato presso
20810068 PROGETTAZIONE ELETTRONICA in Ingegneria elettronica per l'industria e l'innovazione LM-29 ROSSI MARIA CRISTINA
( programma)
PROGETTAZIONE ELETTRONICA
Introduzione: generalità sulla progettazione analogica e digitale.
Stadi d’ingresso e amplificatori di segnale: amplificatori a reazione di corrente (CFA); filtro antialiasing per sistema di conversione A/D e filtro per CD audio; filtri a capacità commutate ; tipologie di filtri digitali con elementi di progetto;
Rumore:proprietà del rumore. Tipologia. Dinamica. Sorgenti. Rumore negli OpAmp. Rapporto S/N. Applicazione agli amplificatori per fotodiodi. Integrati a basso rumore d’ingresso.
Conversione analogico-digitale: generalità e definizioni per gli ADC; caratteristiche generali degli ADC; convertitori ad approssimazioni successive (SAR); sovracampionamento e noise-shaping; il modulatore ΣΔ; architettura dei convertitori ΣΔ; generalità sui sensori e esempio di sistema di condizionamento; esempi di sistemi di condizionamento con OpAmp; applicazioni pratiche degli ADC: criteri di scelta per l’ADC e altri esempi di misura di temperatura, bilancia elettronica e misura di potenza.
Stadi d’uscita e amplificatori di potenza: amplificatori per grandi segnali. Classificazione: classe A, B, AB, C. Distorsione armonica. Dispositivi di potenza. Protezioni SOA. Efficienza. Amplificatori e dispositivi di potenza integrati.
Esempi di progetto in diversi ambiti della microelettronica (biomedicale, radiofrequenza e potenza).
( testi)
M. Thompson, Intuitive Analog Circuit Design, Newnes-Elsevier, 2006.
Analog-Digital Conversion, W. Kester ed., Analog Devices, www.analog.com
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ING-INF/01
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Attività formative caratterizzanti
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20810084 -
METODI E TECNICHE PER SISTEMI DI ANTENNA
(obiettivi)
Le antenne sono componenti fondamentali dei moderni sistemi di comunicazioni wireless per ambienti ‘smart’, quali sistemi pervasivi per calcolo e informazione distribuiti, sistemi spaziali avanzati, sistemi di trasporto intelligenti. Il corso si propone di presentare una selezione di argomenti avanzati nel settore dell’ingegneria delle antenne, comprendenti tecniche analitiche e numeriche: teoria e applicazioni delle strutture periodiche; antenne risonanti e a onda viaggiante per sistemi di comunicazione terrestri e spaziali; array smart e MIMO; metodi numerici basati su formulazioni differenziali (differenze finite nel tempo e in frequenza) e integrali al contorno (metodo dei momenti); verranno inoltre illustrati i principali CAD elettromagnetici commerciali per il progetto di antenne basati sulle tecniche illustrate.
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BACCARELLI PAOLO
( programma)
Cenni e richiami introduttivi:
Sistemi algebrici lineari e relativa soluzione. Decomposizione ai valori singolari di matrici a valori complessi. Proprietà fondamentali della radiazione elettromagnetica. Teoremi di unicità, reciprocità ed equivalenza e relative applicazioni nell’ambito dei fenomeni radiativi. Parametri caratteristici delle antenne. Allineamenti di antenne.
Reti equivalenti trasverse e metodo della risonanza trasversa:
Linee di trasmissione TE, TM e TEM. Applicazioni delle reti equivalenti trasverse alle strutture dielettriche multistrato. Il grounded dielectric slab (GDS). Equazione di risonanza trasversa. Equazione di dispersione dei modi TM e TE del GDS. Soluzione grafica dell’equazione di dispersione. Soluzioni proprie e improprie. Onde superficiali TM e TE. Onde leaky. Campo lontano generato da sorgenti elementari in strutture dielettriche multistrato.
Antenne stampate a microstriscia:
Introduzione, principi operativi, metodi di alimentazione e caratteristiche radiative. Tecniche di progetto e formule CAD. Campo lontano e diagramma di radiazione (derivazione con metodi approssimati basati sulla sovrapposizione degli effetti e la reciprocità). Impedenza di ingresso: modelli circuitali e sviluppo in autofunzioni. Antenne a larga banda e multi banda, miniaturizzazione.
Strutture periodiche:
Introduzione e teoria di base (armoniche spaziali e teorema di Floquet-Bloch). Diagrammi di Brillouin. Proprietà spettrali delle armoniche spaziali: armoniche proprie e improprie. Analisi di Bloch.
Antenne a onda leaky (Leaky-wave antennas, “LWAs”):
Caratteristiche generali e classificazione. Tecniche di progetto per antenne a onda leaky monodimensionali (1D-LWAs) uniformi e periodiche. Antenne a cavità di tipo Fabry-Perot. Caratteristiche generali di antenne a onda leaky bidimensionali (2D LWAs).
Array per comunicazioni wireless:
Caratterizzazione dei canali wireless. Arrays e diversità nel tempo, nella frequenza e nello spazio. Introduzione ai sistemi Multiple-Input/Multiple-Output (MIMO).
Metodi numerici basati sulle equazioni integrali al contorno e metodo dei momenti (MoM):
Rappresentazioni integrali al contorno dei campi elettromagnetici ed equazioni integrali di superficie. Equazioni integrali ai potenziali misti nello spazio libero. MoM applicato alle equazioni integrali ai potenziali misti nello spazio libero: funzioni base e di test di tipo Rao-Wilton-Glisson. Equazioni integrali ai potenziali misti in strutture dielettriche multistrato. Metodo dello “spectral domain” per la derivazione delle funzioni di Green spettrali in strutture multistrato. Integrali di Sommerfeld, estrazioni asintotiche e singolarità spaziali. Metodi di accelerazione per il calcolo numerico di integrali e serie in elettromagnetismo. MoM in strutture periodiche nello spazio libero.
CAD elettromagnetici:
Ansys HFSS e CST Microwave Studio: introduzione e caratteristiche generali.
Analisi di antenne a microstriscia e a onda leaky. Analisi di strutture periodiche selettive in frequenza.
( testi)
Materiale didattico:
• Appunti delle lezioni a cura del docente
Testi di consultazione:
• C. A. Balanis, Antenna theory, analysis and design. New York, NY: Wiley Interscience, 2005, 3a ed.
• Y.T. Lo, S.W. Lee, Antenna Handbook. Antenna theory, Volume II, Van Nostrand Reinhold, 1993
• D. R. Jackson, “Microstrip Antennas,” Ch. 7 of Antenna Engineering Handbook, J. L. Volakis, Editor, McGraw Hill, 2007.
• D. R. Jackson, S. A. Long, J. T. Williams, and V. B. Davis, “Computer-Aided Design of Rectangular Microstrip Antennas,” Ch. 5 of Advances in Microstrip and Printed Antennas, • K. F. Lee and W. Chen, Eds., John Wiley, 1997
• D. Guha e Y. M. M. Antar, Eds., Microstrip and printed antennas: New trends, techniques and applications. Wiley, 2011.
• R. E. Collin and F. J. Zucker, Antenna theory. New York, NY: McGraw-Hill, 1969.
• D. Tse and P. Viswanath, Fundamentals of Wireless Communication, Cambridge University Press, 2005.
• K. F. Warnick, Numerical methods for engineering: An introduction using Matlab and computational electromagnetics. Raleigh, NC: SciTech Publishing Inc, 2011.
• D. B. Davidson, Computational electromagnetics for RF and microwave engineering. New York: Cambridge University Press, 2011.
• R. C. Booton, Computational methods for electromagnetics and microwaves. New York, NY: Wiley, 1992, 2a ed.
• A. F. Peterson, S. L. Ray e R. Mittra, Computational methods for electromagnetics. New York: IEEE Press, 1997.
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ING-INF/02
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Attività formative caratterizzanti
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20801749 -
ENERGETICA ELETTRICA
(obiettivi)
Lo studente verrà posto in grado di familiarizzare con le problematiche relative alla produzione di energia elettrica, alla luce del fabbisogno energetico delle utenze industriali e del terziario. Saranno forniti gli strumenti per comprendere le problematiche della generazione elettrica distribuita con riguardo alla generazione elettrica da fonti rinnovabili (sistema fotovoltaico, eolico, con celle a combustibile) e dei diversi sistemi di accumulo. Per i sistemi sopradetti verranno trattati i problemi che sono alla base delle scelte dei sistemi di connessione alla rete elettrica ed i sistemi attivi per ridurre le cause di inquinamento alla rete stessa.
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Erogato presso
20801749 ENERGETICA ELETTRICA in Ingegneria meccanica LM-33 N0 LIDOZZI ALESSANDRO
( programma)
1A Efficienza degli utilizzatori
Trasformatori
Cavi
1B Efficienza degli utilizzatori
Rifasamento
Power Factor Corrector
1C Efficienza degli utilizzatori
Macchine elettriche rotanti
Azionamenti elettrici
2 La qualità dell’energia elettrica in rete
Compensatori statici
Sistemi attivi per ridurre le cause di inquinamento della rete
Sistemi UPS
3 Generazione distribuita
Smart Grid
Impianti idroelettrici, geotermici, biogas e a biomassa
Sistemi di accumulo dell’energia
Accumulatori elettrochimici
Supercondensatori
Elettromagneti superconduttori
Volani
Accumulo di idrogeno
4 Sistemi fotovoltaici
Struttura di una cella fotovoltaica
Algoritmi di Maximum Power Point Tracking (MPPT)
Algoritmi di sincronizzazione alla rete elettrica
Funzionamento stand-alone e normativa CEI 0-21
Sistemi di regolazione e controllo, inverter per il collegamento alla rete
5 Sistemi eolici
Caratteristiche
Aerogeneratori
Algoritmi di Maximum Power Point Tracking (MPPT)
6 Mobile Power Generation
( testi)
Bibliografia varia reperibile tramite biblioteca o via internet. Nel corso delle lezioni/esercitazioni verranno forniti ausili didattici su supporto informatico.
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ING-IND/32
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Attività formative affini ed integrative
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20801920 -
PROGETTO DI CONVERTITORI STATICI DI POTENZA
(obiettivi)
Il corso ha l’obiettivo di presentare i modelli e le metodologie relativi alla progettazione dei convertitori elettronici di potenza sulla base del funzionamento in regime dinamico e della relativa regolazione. Lo studente acquisirà le competenze necessarie ad affrontare le problematiche per una corretta progettazione sulla base delle specifiche tecniche imposte dalla vigente normativa e delle prestazioni desiderate per gli stessi apparati elettronici di conversione.
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SOLERO LUCA
( programma)
Criteri generali di progettazione dei convertitori, dimensionamento di condensatori e induttori, valutazione delle perdite e scelta dei dissipatori. Modelli medi e alle piccole variazioni per la regolazione dinamica dei convertitori switching c.c./c.c. Modelli medi in riferimento stazionario ed in riferimento rotante per convertitori trifase. Modelli medi e alle piccole variazioni per la regolazione dinamica dei convertitori switching trifase. Criteri di progettazione di regolatori ad anello chiuso. Strutture di conversione di nuovo impiego: inverter a quattro rami; parallelo di inverter, inverter multilivello.
( testi)
R.W. Erickson, D. Maksimovic: Fundamentals of Power Electronics, Kluwer Academic Publisher,2000.
S. Buso, P. Mattavelli: Digital Control in Power Electronics, Morgan & Claypool Publishers, 2006
N. Mohan, T.M. Undeland, W.P. Robbins: Power Electronics, Converters, Applications, and Design, John Wiley & Sons
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ING-IND/32
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Attività formative affini ed integrative
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20810066 -
ELETTROTECNICA DEI SISTEMI ENERGETICI
(obiettivi)
Lo scopo del corso è quello di discutere le principali conversioni di energia per fornire, gestire e per immagazzinare energia elettrica. L'ottimizzazione dei diversi sistemi per migliorare l'efficienza e l'impatto ambientale, così come le energie rinnovabili e l'accumulo di energia saranno ampiamente analizzate.
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LOZITO GABRIELE MARIA
( programma)
Il corso mira a fornire allo studente le conoscenze necessarie per comprendere il paradigma di generazione decentralizzata, ed in particolare, alle problematiche legate alla generazione da fonti rinnovabili.
Saranno descritti i modelli di analisi tramite i quali è possibile stimare l'efficienza di produzione energetica di un impianto e gli effetti legati al suo invecchiamento. Saranno studiati i sistemi di conversione dell'energia, ed in particolare, gli algoritmi di controllo per la massimizzazione della potenza estratta (Maximum Power Point Tracking). Saranno poi discussi ed analizzati gli aspetti tecnologici fondamentali nelle reti intelligenti (Smart Grid). In particolare saranno studiati gli algoritmi computazionali usati per la analisi dei flussi di potenza, l'ottimizzazione delle reti elettriche e la stima della produzione di energia da fonti energetiche variabili. Saranno infine analizzati i principali sistemi di accumulo di energia elettrica.
( testi)
Appunti, materiale a cura del docente
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ING-IND/31
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Attività formative affini ed integrative
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20810085 -
METODI DI SIMULAZIONE PER CIRCUITI E SISTEMI ELETTRICI ED ELETTRONICI
(obiettivi)
È obiettivo del corso fornire agli studenti della laurea magistrale le opportune conoscenze sul calcolo scientifico e sui metodi di sintesi per applicazioni elettriche ed elettroniche, al fine di introdurre i corsisti alla comprensione e alla progettazione di software di simulazione.
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RIGANTI FULGINEI FRANCESCO
( programma)
PRIMA PARTE: STRUMENTI DI CALCOLO• INTRODUZIONE ALL’AMBIENTE MATLAB (OCTAVE)
• RAPPRESENTAZIONE AL CALCOLATORE DEI NUMERI REALI
• CONSIDERAZIONI SU MODELLI ED ERRORI NUMERICI
• CALCOLO DEGLI ZERI DI UNA FUNZIONE
• APPROSSIMAZIONE DI FUNZIONI E DATI
• DERIVAZIONE NUMERICA
• INTEGRAZIONE NUMERICA
• RISOLUZIONE DI SISTEMI DI EQUAZIONI LINEARI (METODI DIRETTI E METODI ITERATIVI)
---- SECONDA PARTE:
• ALGORITMI E MODELLI DI OTTIMIZZAZIONE
•INTRODUZIONE AI SISTEMI
• SISTEMI LINEARI E NON LINEARI
• MODELLI DI OTTIMIZZAZIONE MATEMATICA
• ALGORITMI DI OTTIMIZZAZIONE
• OTTIMIZZAZIONE MULTIOBIETTIVO
• OTTIMIZZAZIONE LINEARE
• GEOMETRIA DELL’OTTIMIZZAZIONE LINEARE
• OTTIMIZZAZIONE NON LINEARE
• GEOMETRIA DELL’OTTIMIZZAZIONE NON LINEARE
• OTTIMI LOCALI E OTTIMI GLOBALI
• PRINCIPALI METODI DI OTTIMIZZAZIONE NON LINEARE
• METODI EURISTICI DI OTTIMIZZAZIONE TABU SEARCH, SIMULATING ANNEALING, GENETIC ALGORITHMS, BACTERIAL CHEMOTAXIS ALGORITHM, PARTICLE
SWARM OPTIMIZATIONFLOCK OF STARLING OPTIMIZATION
• SVILUPPO DI UN SIMULATORE DI RETI ELETTRICHE E CIRCUITI ELETTRONICI
• SVILUPPO DI UN SIMULATORE DI DISPOSITIVI A NUCLEO FERROMAGNETICO
• SVILUPPO DI UN SIMULATORE DEI FLUSSI DI POTENZA NELLE RETI ELETTRICHE
( testi)
QUARTERONI ALFIO; SALERI FAUSTO - CALCOLO SCIENTIFICO. ESERCIZI E PROBLEMI RISOLTI CON MATLAB E OCTAVE - ED. SPRINGER VERLAG ------ VERCELLIS CARLO - OTTIMIZZAZIONE. TEORIA, METODI, APPLICAZIONI - ED. MCGRAW-HILL COMPANIES
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ING-IND/31
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Attività formative affini ed integrative
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Università Roma Tre
