Gruppo opzionale:
1 INSEGNAMENTO OBBLIGATORIO - (visualizza)
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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 opportuna elaborazione e conversioni Analogico-Digitale (A/D) e Digitale-Analogico (D/A). Particolare attenzione sarà rivolta all’analisi dell’elettronica di front end, di condizionamento (amplificazione e filtraggio), nonché alla stabilità in frequenza. Parte integrante del corso sarà la definizione delle specifiche di progetto che il sistema elettronico deve rispettare, sia in dc che ac, distorsione e rumore e alle procedure di conversione A/D e D/A. Il corso sarà completato dall'analisi dettagliata di progetti di sistemi elettronici con applicazioni in elettronica di consumo, telecomunicazioni, elettronica industriale ed elettronica medica.
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ROSSI MARIA CRISTINA
( programma)
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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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
+ contenuti aggiuntivi su piattaforma e-learning Moodle
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ING-INF/01
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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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COLACE LORENZO
( programma)
1) Richiami di dispositivi e circuiti
• BJT, JFET, MOSFET
• amplificatori operazionali
• configurazioni
• retroazione
• rumore nei sistemi elettronici
2) Caso studio 1 (elettronica analogica): circuiti audio Hi-Fi (preamplificatori, controllo di toni, finali, alimentazioni)
• Teoria
• Simulazioni
• Realizzazione
• Misure
( testi)
P. Horowitz, W. Hill, “L’arte dell’elettronica”, Zanichelli
C.D. Motchenbacher, J.A. Connelly, “Low noise electronic system design”, Wiley Interscience.
P. Tobin, “PSpice for Circuit Theory and Electronic Devices”, 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 opportuna elaborazione e conversioni Analogico-Digitale (A/D) e Digitale-Analogico (D/A). Particolare attenzione sarà rivolta all’analisi dell’elettronica di front end, di condizionamento (amplificazione e filtraggio), nonché alla stabilità in frequenza. Parte integrante del corso sarà la definizione delle specifiche di progetto che il sistema elettronico deve rispettare, sia in dc che ac, distorsione e rumore e alle procedure di conversione A/D e D/A. Il corso sarà completato dall'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)
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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20810138 -
ADVANCED ELECTROMAGNETIC COMPONENTS AND CIRCUITS
(obiettivi)
Il corso presenta il progetto di componenti e circuiti elettromagnetici in scenari applicativi moderni avanzati tra i quali le comunicazioni wireless, i componenti e dispositivi a microonde e a frequenze ottiche, i circuiti, le comunicazioni a microonde ed i sistemi radar, produzione/ trasferimento/immagazzinamento dell’energia in modalità wireless, con particolare riferimento agli aspetti innovativi legati all’impiego di materiali elettromagnetici artificiali e metamateriali.
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TOSCANO ALESSANDRO
( programma)
Il corso è composto da 5 unità didattiche articolate come segue:
PARTE 1 –PROPAGAZIONE GUIDATA E CIRCUITI DI ADATTAMENTO
Modellizzazione di strutture guidanti, Circuiti reali di adattamento delle strutture guidanti, Reti di adattamento a banda stretta e a banda larga, Trasformatore a larga banda con funzione di trasferimento binomiale e di Chebyshev.
PARTE 2 – RETI A MICROONDE: MODELLI E PROPRIETA’
Rappresentazioni matriciali delle reti a microonde e loro relazioni (Matrice ABCD, Matrice delle impedenze e delle ammettenze, Matrice di scattering e relazioni con le altre rappresentazioni matriciali), Matrice di Scattering [S] di una rete a N porte, Proprietà del componente osservando la matrice [S]: Reciprocità, Adattamento, Lossless. Rappresentazione a Grafo della matrice [S] per l'analisi dei componenti, Analisi della risposta in frequenza di componenti in una rete a microonde e progettazione delle reti compensatrici.
PARTE 3 – COMPONENTI A 3 PORTE
Analisi di una rete 3 porte generica, Analisi e progettazione di un circolatore a microonde, Analisi e progettazione di divisori di potenza (Divisore a giunzione, Divisore resistivo, Divisore di Wilkinson) in configurazione bilanciata e sbilanciata.
PARTE 4 – COMPONENTI A 4 PORTE
Analisi di una rete 4 porte generica, Proprietà e parametri di un accoppiatore direzionale, Analisi di accoppiatori direzionali simmetrici, antisimmetrici e ibridi in quadratura ed ad anello, Progettazione di accoppiatori direzionali
PARTE 5 –PROGETTAZIONE DI RETI E COMPONENTI AVANZATI
Introduzione alla progettazione di reti a microonde ed onde millimetriche reali. Introduzione all’uso di software CAD elettromagnetici per l’analisi e progettazione dei circuiti a microonde. Introduzione ai componenti in metamateriale per applicazioni radar, satellitari e comunicazioni wireless.
( testi)
I testi di riferimento del corso sono:
1) Appunti del docente disponibili su Moodle
2) “Microwave engineering”, autore David Pozar, editore Wiley
3) “Electromagnetic Waves and Antennas”, autore S.J. Orfanidis (free book online)
4) “Microwave solid state circuit design”, autori: I Bahl e P. Bhartia, editore: Wiley
5) “Foundation of Microwave Engineering”, autore: Robert E. Collin, editore: Wiley
6) “The stripline circulator: Theory and practice” , autore: J. Helszajn, editore: Wiley
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ING-INF/02
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Attività formative caratterizzanti
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20810154 -
ADVANCED ANTENNA ENGINEERING
(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)
PRIMA PARTE
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.
SECONDA PARTE
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.
ESERCITAZIONE NUMERICHE
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
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ING-INF/02
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Attività formative caratterizzanti
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20810155 -
METAMATERIALS
(obiettivi)
Il corso permette di apprendere gli strumenti per l’analisi ed il progetto di dispositivi innovativi ad alto contenuto tecnologico basati sull’impiego dei materiali elettromagnetici artificiali e dei metamateriali.
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Erogato presso
20810155 METAMATERIALS in Ingegneria delle tecnologie della comunicazione e dell'informazione LM-27 MONTI ALESSIO
( programma)
Modulo 1: 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. Progetto di metamateriali a linea di trasmissione e progetto di componenti miniaturizzati (celle elementari, sfasatori, rat-race, ecc.). Esercitazioni in ambiente di calcolo simbolico e numerico.
Modulo 2: Invisibilità elettromagnetica e metasuperfici.
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. 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 in ambiente di calcolo simbolico e numerico.
Modulo 3: Metasuperfici a frequenze ottiche.
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. 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 in ambiente di calcolo numerico.
Modulo 4: Metamateriali tempo-spazio varianti.
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.
Modulo 5: Metamateriali per campi strutturati.
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.
Modulo 6: Tecniche di misura delle proprietà elettromagnetiche dei materiali.
Tecniche per la misura dei parametri elettromagnetici dei materiali. Metodo capacitivo e induttivo, tecniche risonante e non-risonante. Scelta della tecnica di misura. Strumenti di misura. Algoritmi di retrieval dei parametri elettromagnetici. Algoritmo di Nicholson-Ross.
( testi)
Materiale didattico messo a disposizione dal docente.
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ING-INF/02
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Attività formative caratterizzanti
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20810203 -
OTTICA E FOTONICA DI SOLITONI
(obiettivi)
Introduzione a concetto, modelli e usi di onde solitarie e solitoni ottici, con riferimento al confinamento temporale di impulsi e al confinamento spaziale di fasci luminosi, per l'elaborazione opto-ottica e il trasferimento/propagazione di pacchetti d'onda non-dispersivi. Saranno forniti esempi sperimentali e applicativi sia in fibra ottica che in cristalli liquidi. Il moderno ingegnere elettronico sarà così in grado di comprendere e gestire generazioni avanzate di processori tutto-ottici di segnali.
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ASSANTO GAETANO
( programma)
Introduzione alle onde solitarie e ai solitoni, solitoni spaziali, solitoni temporali, solitoni spazio-temporali
Solitoni ottici uno-, due-, e tri-dimensionali
Solitoni ottici spaziali e stabilità
Solitoni Kerr in fibra ottica, NLSE
Solitoni ottici spaziali in cristalli liquidi, nematiconi
Fenomeni, caratteristiche e applicazioni di nematiconi
( testi)
G. Assanto, Nematicons, Wiley & Sons, 2012
Note del docente
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ING-INF/01
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Attività formative caratterizzanti
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ITA |
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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.
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9
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ING-IND/32
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Attività formative affini ed integrative
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ITA |
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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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LAUDANI ANTONINO
( 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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6
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ING-IND/31
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Attività formative affini ed integrative
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ITA |
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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 numerica di equazioni differenziali ordinarie
---- 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
• Reti neurali artificiali
• 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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ITA |
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20810216 -
ENERGETICA ELETTRICA
(obiettivi)
Lo studente verrà posto in grado di familiarizzare con le problematiche relative all’efficienza energetica 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, fotovoltaico ed eolico, 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 della rete stessa.
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ING-IND/32
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Attività formative affini ed integrative
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ITA |
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20802091 -
PROVA FINALE DI LAUREA
(obiettivi)
La laurea magistrale si consegue previo superamento di una prova finale, che consiste nello sviluppo, da parte dello studente, con la guida di un Docente, il relatore, e da eventuali Co-relatori, di un lavoro, la tesi di Laurea, in forma di elaborato scritto, avente carattere innovativo e che affronti aspetti di analisi e/o di sintesi relativi ad argomenti coerenti con gli obiettivi formativi del corso di studio.
La tesi ha lo scopo di effettuare una verifica del livello di apprendimento dei contenuti tecnici e scientifici da parte del candidato, la sua capacità di operare in modo autonomo, il suo livello di organizzazione, di comunicazione e di innovazione nell’analisi e sintesi di progetti complessi.
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Per la prova finale e la lingua straniera (art.10, comma 5, lettera c)
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Università Roma Tre