Thèses sur le sujet « Elettronica di controllo »
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1
Trovarello, Simone. « Controllo della temperatura di esercizio di dispositivi elettronici mediante celle di Peltier ». Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018.
Trouver le texte intégralRésumé :
In questa tesi si è studiato come affrontare il problema dello smaltimento di calore attraverso dispositivi termoelettrici come le celle di Peltier. I punti focali di cui si è discusso sono il funzionamento fisico dei moduli, le loro figure di merito ed i fattori che le determinano, le applicazioni in cui le celle vengono utilizzate e due esempi di dimensionamento. In particolare all'ultimo punto si sono distinti due ipotesi di utilizzo: la prima ha riguardato il dimensionamento di una modulo di Peltier accoppiato da un dissipatore passivo, mentre nella seconda si è visto come utilizzare questi dispositivi in presenza di un controllore TEC ed un dissipatore attivo. Successivamente alle due ipotesi di funzionamento è stato fatto un confronto delle soluzioni proposte analizzandone vantaggi e svantaggi, tra cui costi e consumi in potenza.
2
Pesce, Cristiano <1993>. « Il fenomeno della Fatturazione Elettronica e le modalità di controllo ». Master's Degree Thesis, Università Ca' Foscari Venezia, 2018. http://hdl.handle.net/10579/13265.
Texte intégralRésumé :
La presente tesi ha come obiettivo principale quello di fornire una visione chiara, completa ed approfondita sulla normativa relativa alla fatturazione elettronica: l'analisi comprende i soggetti interessati, gli adempimenti che devono esser svolti, i problemi in particolar modo tecnici che si stanno riscontrando all'introduzione di questa novità, ma sopratutto i vantaggi che la nuova forma di fatturazione può portare. Verrà inoltre analizzata la normativa riguardante la conservazione dei documenti elettronici, per poi verificare anche come le modalità di controllo fiscale verranno modificate.
3
Magnani, Gioele. « Sviluppo di un sistema di controllo per convertitori multilivello modulari trifase ». Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018. http://amslaurea.unibo.it/15518/.
Texte intégralRésumé :
In questa tesi si analizza il convertitore MMC, caratterizzandone matematicamente il comportamento attraverso un modello consistente, sia per la versione monofase che trifase.
Per la versione trifase si è fà largamente uso della teoria dei vettori di spazio, ottenendo così una trattazione più snella. Si elabora ed analizza un metodo di controllo efficiente, basato sul bilanciamento delle energie totali e differenziali, controllo successivamente implementato. Nella strategia di controllo si è fa parzialmente uso della teoria dei vettori di spazio, trattando le rimanenti componenti in modalità scalare (grandezze relative al singolo ramo). Si realizza un modello circuitale in ambiente MATLAB/Simulink, nel quale sono implementate varie versioni degli apparati di controllo, differenti tra loro per il metodo operativo. Tale modello circuitale è ampiamente simulato e testato al fine di verificarne il corretto funzionamento e la robustezza ad eventuali perturbazioni esterne. Infine, si analizza e collauda un prototipo del convertitore. Le prove sperimentali eseguite sul prototipo sono pienamente consistenti con quanto riscontrato nelle simulazioni teoriche, ed entrambe risultano in accordo con gli aspetti teorici analizzati in principio.
4
PETRACCINI, DANIELE. « Sistemi di cottura a gas basati su tecnologie di controllo digitali ». Doctoral thesis, Università Politecnica delle Marche, 2008. http://hdl.handle.net/11566/242349.
Texte intégral
5
Pichetti, Mirco. « Controllo di motori a riluttanza variabile ». Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2012. http://amslaurea.unibo.it/3495/.
Texte intégral
6
Marasco, Rita. « Progettazione e sviluppo di una scheda elettronica per il controllo evoluto di protesi di arto superiore mioelettriche ». Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019. http://amslaurea.unibo.it/17542/.
Texte intégralRésumé :
L’assenza congenita o la perdita traumatica dell’arto superiore implicano l’incapacità di compiere una vasta gamma di movimenti essenziali per lo svolgimento di attività quotidiane, lavorative e sportive e, per questa ragione, costituiscono le principali cause per cui si ricorre alla protesizzazione.
Tra quelle attualmente disponibili, le protesi mioelettriche permettono un controllo più naturale e immediato: servendosi di sensori superficiali attivi per rilevare i segnali elettromiografici e sfruttando come strategia di controllo la Pattern Recognition, è possibile riprodurre un maggior numero di movimenti rispetto alle altre protesi. L’utilizzo di questa tecnologia nelle protesi allestite per pazienti amputati a livello prossimale di braccio, che si sono sottoposti all’intervento di Targeted Muscle Reinnervation (TMR), mostra un ulteriore miglioramento nel controllo del dispositivo, dal momento che vengono utilizzati i segnali provenienti da muscoli reinnervati con nervi che in origine controllavano i movimenti del braccio amputato.
In questo contesto, il presente lavoro di tesi, svolto presso il Centro Protesi INAIL di Vigorso di Budrio, si pone l’obiettivo di realizzare una scheda elettronica, chiamata EMG Master, che costituisce l’unità di controllo di un’architettura elettronica distribuita, composta da 5 unità slave (mano, polso, gomito, spalla e gestione dell’alimentazione), e di sviluppare il firmware con cui programmare il microcontrollore dell’EMG Master, che gestisce i segnali provenienti dai sensori sEMG e comunica con le schede per l’azionamento delle articolazioni protesiche.
7
Mazzocchetti, Stefano. « Controllo di un inverter fotovoltaico monofase in presenza di un filtro LCL ». Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2017. http://amslaurea.unibo.it/13913/.
Texte intégralRésumé :
L’attività di tesi, svolta presso il LEMAD (Laboratorio di Macchine e Azionamenti del Dipartimento DEI), è incentrata sullo studio e la verifica di un inverter monofase di tipo transformerless per applicazioni fotovoltaiche con l’installazione di un filtro LCL tra l’inverter e il collegamento alla rete elettrica. L’elaborato ha come obiettivo il miglioramento delle prestazioni e del costo dell’intero impianto fotovoltaico rispetto a una configurazione più comune senza filtro LCL. Per eseguire i test richiesti, si è dovuto progettare, simulare e realizzare un apposito sistema di controllo che permette l’instaurazione delle stesse dinamiche che sono presenti in un classico impianto fotovoltaico domestico.
8
Bacceli, Alessandro. « Sviluppo di una architettura di controllo per velivoli di tipo multi-rotore ». Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2015. http://amslaurea.unibo.it/8594/.
Texte intégral
9
Savadori, Simone. « Implementazione di una rete di sensori per il controllo di gas inquinanti nell'ambiente ». Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2012. http://amslaurea.unibo.it/4390/.
Texte intégralRésumé :
Negli ultimi anni i progressi tecnologici in termini di miniaturizzazione elettronica, hanno permesso la realizzazione di componenti hardware ed in particolare di microprocessori e sensori dalle dimensioni ridottissime. Questo ha favorito la recente diffusione di reti di sensori wireless (Wireless Sensor Network) basate su sistemi embedded più o meno complessi ed applicate a settori di
mercato che vanno dalla domotica alle applicazioni industriali, fino al monitoraggio dei pazienti.
Lo scopo di questa tesi, svolta in collaborazione con la società Rinnova di Forlì, consiste nell’implementazione di un dimostratore che mostri la reale capacità di realizzare una rete WS che si appoggia su di un sistema embedded commerciale ed ampiamente diffuso come la piattaforma Arduino ed in grado di rilevare il livello di ammoniaca presente negli allevamenti di pollame. Tale gas infatti, se
presente in quantità notevole, provoca una dannosa alterazione comportamentale dei polli e risulta quindi un parametro molto importante da monitorare. Oltre al
sensore di ammoniaca, misurazione principale richiesta dal progetto, ne sono stati aggiunti uno per la temperatura ed uno per l’umidità.
L’architettura finale implementata è quella tipica di una rete a stella, in cui il master centrale colleziona a polling i dati provenienti dai sensori collegati agli
slave e li invia ad un server web, rendendoli accessibili mediante la rete Internet.
L’utente finale può così accedere alla pagina web da un qualunque PC dotato di connessione Internet, monitorare i dati dei sensori e soprattutto verificare quando il livello di ammoniaca supera la soglia di attenzione, potendo così intervenire immediatamente nell’allevamento per effettuare le dovute operazioni di pulizia.
10
Patassa, Stefano. « Progettazione del sistema di controllo di una vettura di formula sae ». Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2014. http://amslaurea.unibo.it/7363/.
Texte intégralRésumé :
Il seguente lavoro di tesi è finalizzato alla realizzazione dell’elettronica di controllo per una vettura prototipo,
Nel Capitolo 1 della tesi viene descritto più nel dettaglio il progetto Formula SAE, introducendo gli aspetti peculiari della competizione; successivamente segue una breve descrizione del team UniBo Motorsport.
Il Capitolo 2 descrive l’elettronica implementata nella stagione 2013 evidenziandone i punti di forza e le debolezze al fine di poter trarre delle conclusioni per comprendere la direzione intrapresa con questo lavoro di tesi.
Nel Capitolo 3 viene presentata la soluzione proposta,motivandone le scelte e la necessità di suddividere il lavoro in più unità distinte, mantenendo le peculiarità tecniche del già eccellente lavoro effettuato nel corso degli anni da chi mi ha preceduto ed aggiungendo quelle funzionalità che permettono di mantenere la soluzione in una posizione dominante nel panorama della Formula Student.
La progettazione dell’hardware che compone la soluzione proposta è descritta nel Capitolo 4, introducendo dapprima la metodologia adottata per la progettazione partendo dalle specifiche fino ad arrivare al prodotto finito ed in seguito ne viene descritta l’applicazione ad ogni unità oggetto del lavoro. Sono state progettate da zero tre unità: una centralina di controllo motore (ECU), una di controllo veicolo (VCU) ed un controller lambda per la gestione di sonde UEGO. Un aiuto fondamentale nella progettazione di queste tre unità è stato dato da Alma Automotive, azienda che fin dal principio ha supportato, anche economicamente, le varie evoluzioni dell’hardware e del software della vettura.
Infine viene descritto nel capitolo 5 il software che verrà eseguito sulle unità di controllo, ponendo particolare risalto al lavoro di adattamento che si è reso necessario per riutilizzare il software in uso negli anni precedenti.
11
BONANNO, GIOVANNI. « Controllo di corrente digitale-predittivo per convertitori Buck multilivello con capacità flottanti ». Doctoral thesis, Università degli studi di Padova, 2022. http://hdl.handle.net/11577/3444331.
Texte intégralRésumé :
Questa tesi studia l'uso del controllo digitale-predittivo della corrente (DPCMC) nei convertitori Buck multi-livello con capacità flottanti (MLFC).
In particolare, vengono studiate stabilità e proprietà di bilanciamento delle tensioni ai capi delle capacità flottanti (FC) dei controlli di corrente digitale-predittivo di picco, valor medio e valle in modalità a singolo campionamento e multi-campionamento. Infatti, sebbene la tecnica DPCMC sia stata ampiamente studiata per i convertitori dc-dc tradizionali, la sua applicazione ai convertitori MLFC non è documentata nella letteratura attuale. Questa tesi propone una metodologia di analisi unificata che può essere utilizzata per prevedere le proprietà di stabilità delle tensioni FC in tali convertitori. L'approccio di analisi sviluppato può essere utilizzato per i generici convertitori Buck MLFC con un generico numero di livelli e per tutte le modalità operative.
Oltre agli strumenti di analisi della stabilità, questa tesi fornisce una metodologia di implementazione per il controllo DPCMC che sfrutta appieno la topologia multilivello. Infatti, quando i convertitori MLFC operano con tensioni ai capi delle FC stabili e bilanciate, il filtro LC di uscita viene eccitato da un segnale la cui frequenza è un multiplo intero della frequenza di commutazione. Precisamente, indicando con N-LFC Buck il convertitore di tipo step-down MLFC che ha N livelli di tensione disponibili al nodo di commutazione, è possibile dimostrare che durante il funzionamento a regime, il filtro LC di uscita è eccitato da un segnale con frequenza pari a N-1 volte la frequenza di commutazione. Questo effetto equivalente di moltiplicazione della frequenza permette ai convertitori N-LFC Buck di ottenere diversi vantaggi derivanti dall'aumento della frequenza di commutazione senza aumentarla effettivamente. Oltre ai vantaggi in termini di riduzione dell'induttanza e della capacità di uscita, è possibile sfruttare questa proprietà per aumentare le prestazioni dinamiche. Il controllo proposto chiamato DPCMC a multi-campionamento (MS-DPCMC) sfrutta esattamente questa opportunità e permette di ottenere un anello di controllo interno della corrente più veloce, aumentando così la larghezza di banda disponibile per l’anello di controllo esterno della tensione di uscita.
Inoltre, una variante del controllo MS-DPCMC ottenuta attraverso un aggiornamento rapido del comando di controllo è proposta ed analizzata. Questa implementazione è stata denominata a fast-update MS-DPCMC. Quando l'hardware disponibile lo rende possibile, tale implementazione aumenta la velocità dell'azione correttiva sull'errore di corrente dell'induttore, aumentando ulteriormente la larghezza di banda disponibile per l'anello di controllo esterno della tensione di uscita.
Per il convertitore Buck 3-LFC, i test di simulazione e i risultati sperimentali indicano che i controlli di picco, valor medio e valle di tipo DPCMC a singolo campionamento sono sempre stabili, e che le implementazioni fast-update MS-DPCMC possono ulteriormente migliorare la risposta dinamica del convertitore. I controllori che sfruttano il multi-campionamento hanno anche dimostrato di essere intrinsecamente più robusti di quelli a singolo campionamento rispetto disallineamenti temporali nei segnali di controllo, con il risultato finale di un minore sbilanciamento di tensione della tensione ai capi del condensatore flottante. Tutti i risultati teorici ottenuti dall’approccio analitico sviluppato, riguardanti il convertitore Buck 3-LFC, sono convalidati in simulazione e sperimentalmente mediante l’utilizzo di un prototipo sviluppato e costruito appositamente per questo caso di studio.This thesis investigates the use of digital predictive current-mode control (DPCMC) in dc-dc multi-level flying-capacitor (MLFC) Buck converters. In particular, stability and flying-capacitor (FC) voltages balancing properties of predictive peak, average and valley current-mode controllers are studied when operated in single-sampled and multi-sampled mode. In fact, although the DPCMC technique has been extensively studied for traditional dc-dc converters, its application to MLFC converters is not documented in the current literature. This thesis proposes a unified analysis methodology that can be used for predicting the FC voltages stability properties in such converters. The developed analysis approach can be used for the generic MLFC Buck converters with generic number of levels as well for all operating modes. In addition to stability analysis tools, this thesis provides an implementation methodology for DPCMC control that takes full advantage of the multi-level topology. In fact, when MLFC converters operate with stable and balanced FC voltages, the output LC filter is excited by signal whose frequency is integer multiple of the switching frequency. Precisely, by indicating with N-LFC Buck the MLFC step-down converter which has N voltage levels available at the switching node, it is possible to show that during the steady-state operation the output LC filter is excited by a signal with frequency equal to N-1 times the switching frequency. This equivalent frequency multiplication effect allows the N-LFC Buck converter to gain advantages deriving from the increasing of the switching frequency without actually increasing it. In addition to the advantages in terms of inductance and output capacitance reduction, it is possible to exploit this property to increase dynamic performance. The proposed control called multi-sampled DPCMC (MS-DPCMC) exploits exactly this opportunity and allows to obtain a faster inner-current loop, thus increasing the available bandwidth for the outer-voltage loop. Additionally, a variant of the MS-DPCMC obtained through a fast-update of the duty cycle command is disclosed and analyzed. When the available hardware makes it possible, the fast-update implementation increase the speed of the corrective action on the inductor current error, further increasing the available bandwidth for the outer-voltage control loop. For the 3-LFC Buck converter, simulating and experimental results indicate that single-sampled peak, valley and average DPCMC are always stable, and that fast-update approaches can strongly improve the converter dynamic response. Multi-sampled controllers are also shown to be inherently more robust than single-sampled ones against timing mismatches in the control signals, resulting in a smaller flying-capacitor voltage imbalance. All developed stability results regarding the 3-LFC Buck converter are validated in simulation and experimentally on a custom prototype.
12
Renzi, Gianluca. « Controllo generalizzato via software di dispositivi per l'interconnessione flessibile di data center ». Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2015. http://amslaurea.unibo.it/8524/.
Texte intégral
13
De, Tommaso Davide. « Sviluppo e validazione di un software per il controllo di un sistema automatizzato per la calibrazione di sensori inerziali ». Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2017. http://amslaurea.unibo.it/13028/.
Texte intégralRésumé :
Lo sviluppo tecnologico di sistemi micro-elettro-meccanici (MEMS) ha rivoluzionato l’industria della sensoristica inerziale, rendendo possibile la produzione di grandi quantità ad un costo contenuto e consentendo l’impiego di unità di misurazione inerziali (IMU) per il mercato di massa. Attualmente però questi dispositivi non raggiungono un livello di accuratezza nella misurazione comparabile con quelli di alta gamma; necessitano infatti di una minuziosa procedura di calibrazione per poter ottenere prestazioni migliori.
L’obiettivo di questa tesi è stato sviluppare un software per comandare un braccio robotico che consente e rende automatico il processo di calibrazione degli accelerometri e giroscopi di unità di misurazione inerziali (IMU). Sono stati inoltre sviluppati ed ottimizzati opportuni algoritmi di calibrazione che consentono di calcolare le relative matrici di calibrazione ed i vettori degli offset.
In LabView®, è stata implementata una macchina a stati che consente di disporre il sensore nelle posizioni facenti parte del ‘Test Statico delle Sei Facce’. Con tale metodo, di volta in volta, viene allineato ciascun asse sensibile dell’IMU al vettore gravità e vengono acquisiti i segnali per un paio di minuti. Una volta acquisiti i dati l’algoritmo processa le informazioni e ricava la matrice di calibrazione per il fondoscala impostato.
Basandosi su queste misurazioni, i parametri ottimali per la caratterizzazione del modello d’errore del sensore sono stati calcolati utilizzando la stima ai minimi quadrati. La procedura è stata validata calibrando diverse tipologie di sensori e valutandone le prestazioni pre-calibrazioni e post-calibrazioni.
14
Ruggiero, Martino <1979>. « Tecniche per il controllo dinamico del consumo di potenza per piattaforme system-on-chip ». Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2008. http://amsdottorato.unibo.it/921/1/Tesi_Ruggiero_Martino.pdf.
Texte intégralRésumé :
Providing support for multimedia applications on low-power mobile devices
remains a significant research challenge. This is primarily due to two reasons:
• Portable mobile devices have modest sizes and weights, and therefore
inadequate resources, low CPU processing power, reduced display capabilities,
limited memory and battery lifetimes as compared to desktop
and laptop systems.
• On the other hand, multimedia applications tend to have distinctive QoS
and processing requirementswhichmake themextremely resource-demanding.
This innate conflict introduces key research challenges in the design of multimedia
applications and device-level power optimization.
Energy efficiency in this kind of platforms can be achieved only via a synergistic
hardware and software approach. In fact, while System-on-Chips are
more and more programmable thus providing functional flexibility, hardwareonly
power reduction techniques cannot maintain consumption under acceptable
bounds.
It is well understood both in research and industry that system configuration
andmanagement cannot be controlled efficiently only relying on low-level
firmware and hardware drivers. In fact, at this level there is lack of information
about user application activity and consequently about the impact of power
management decision on QoS.
Even though operating system support and integration is a requirement
for effective performance and energy management, more effective and QoSsensitive
power management is possible if power awareness and hardware
configuration control strategies are tightly integratedwith domain-specificmiddleware
services.
The main objective of this PhD research has been the exploration and the
integration of amiddleware-centric energymanagement with applications and
operating-system. We choose to focus on the CPU-memory and the video subsystems,
since they are the most power-hungry components of an embedded
system. A second main objective has been the definition and implementation
of software facilities (like toolkits, API, and run-time engines) in order to improve
programmability and performance efficiency of such platforms.
Enhancing energy efficiency and programmability ofmodernMulti-Processor
System-on-Chips (MPSoCs)
Consumer applications are characterized by tight time-to-market constraints
and extreme cost sensitivity. The software that runs on modern embedded
systems must be high performance, real time, and even more important low
power. Although much progress has been made on these problems, much
remains to be done.
Multi-processor System-on-Chip (MPSoC) are increasingly popular platforms
for high performance embedded applications. This leads to interesting
challenges in software development since efficient software development is a
major issue for MPSoc designers.
An important step in deploying applications on multiprocessors is to allocate
and schedule concurrent tasks to the processing and communication resources
of the platform. The problem of allocating and scheduling precedenceconstrained
tasks on processors in a distributed real-time system is NP-hard.
There is a clear need for deployment technology that addresses thesemulti processing
issues. This problem can be tackled by means of specific middleware
which takes care of allocating and scheduling tasks on the different processing
elements and which tries also to optimize the power consumption of the entire
multiprocessor platform.
This dissertation is an attempt to develop insight into efficient, flexible and
optimalmethods for allocating and scheduling concurrent applications tomultiprocessor
architectures.
It is a well-known problem in literature: this kind of optimization problems
are very complex even in much simplified variants, therefore most authors
propose simplified models and heuristic approaches to solve it in reasonable
time. Model simplification is often achieved by abstracting away platform
implementation ”details”. As a result, optimization problems become more
tractable, even reaching polynomial time complexity. Unfortunately, this approach
creates an abstraction gap between the optimization model and the real
HW-SW platform. The main issue with heuristic or, more in general, with incomplete
search is that they introduce an optimality gap of unknown size. They
provide very limited or no information on the distance between the best computed
solution and the optimal one.
The goal of this work is to address both abstraction and optimality gaps,
formulating accurate models which accounts for a number of ”non-idealities”
in real-life hardware platforms, developing novel mapping algorithms that deterministically
find optimal solutions, and implementing software infrastructures
required by developers to deploy applications for the targetMPSoC platforms.
Energy Efficient LCDBacklightAutoregulation on Real-LifeMultimediaAp-
plication Processor
Despite the ever increasing advances in Liquid Crystal Display’s (LCD) technology,
their power consumption is still one of the major limitations to the battery
life of mobile appliances such as smart phones, portable media players,
gaming and navigation devices. There is a clear trend towards the increase of
LCD size to exploit the multimedia capabilities of portable devices that can receive
and render high definition video and pictures. Multimedia applications
running on these devices require LCD screen sizes of 2.2 to 3.5 inches andmore
to display video sequences and pictures with the required quality.
LCD power consumption is dependent on the backlight and pixel matrix
driving circuits and is typically proportional to the panel area. As a result, the
contribution is also likely to be considerable in future mobile appliances. To
address this issue, companies are proposing low power technologies suitable
for mobile applications supporting low power states and image control techniques.
On the research side, several power saving schemes and algorithms can be
found in literature. Some of them exploit software-only techniques to change
the image content to reduce the power associated with the crystal polarization,
some others are aimed at decreasing the backlight level while compensating
the luminance reduction by compensating the user perceived quality degradation
using pixel-by-pixel image processing algorithms. The major limitation of
these techniques is that they rely on the CPU to perform pixel-based manipulations
and their impact on CPU utilization and power consumption has not
been assessed.
This PhDdissertation shows an alternative approach that exploits in a smart
and efficient way the hardware image processing unit almost integrated in every
current multimedia application processors to implement a hardware assisted
image compensation that allows dynamic scaling of the backlight with
a negligible impact on QoS. The proposed approach overcomes CPU-intensive
techniques by saving system power without requiring either a dedicated display technology or hardware modification.
Thesis Overview
The remainder of the thesis is organized as follows.
The first part is focused on enhancing energy efficiency and programmability
of modern Multi-Processor System-on-Chips (MPSoCs). Chapter 2 gives
an overview about architectural trends in embedded systems, illustrating the
principal features of new technologies and the key challenges still open. Chapter
3 presents a QoS-driven methodology for optimal allocation and frequency
selection for MPSoCs. The methodology is based on functional simulation
and full system power estimation. Chapter 4 targets allocation and scheduling
of pipelined stream-oriented applications on top of distributed memory
architectures with messaging support. We tackled the complexity of the problem
by means of decomposition and no-good generation, and prove the increased
computational efficiency of this approach with respect to traditional
ones. Chapter 5 presents a cooperative framework to solve the allocation,
scheduling and voltage/frequency selection problem to optimality for energyefficient
MPSoCs, while in Chapter 6 applications with conditional task graph
are taken into account. Finally Chapter 7 proposes a complete framework,
called Cellflow, to help programmers in efficient software implementation on
a real architecture, the Cell Broadband Engine processor.
The second part is focused on energy efficient software techniques for LCD
displays. Chapter 8 gives an overview about portable device display technologies,
illustrating the principal features of LCD video systems and the key challenges
still open. Chapter 9 shows several energy efficient software techniques
present in literature, while Chapter 10 illustrates in details our method for saving
significant power in an LCD panel.
Finally, conclusions are drawn, reporting the main research contributions
that have been discussed throughout this dissertation.
15
Ruggiero, Martino <1979>. « Tecniche per il controllo dinamico del consumo di potenza per piattaforme system-on-chip ». Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2008. http://amsdottorato.unibo.it/921/.
Texte intégralRésumé :
Providing support for multimedia applications on low-power mobile devices
remains a significant research challenge. This is primarily due to two reasons:
• Portable mobile devices have modest sizes and weights, and therefore
inadequate resources, low CPU processing power, reduced display capabilities,
limited memory and battery lifetimes as compared to desktop
and laptop systems.
• On the other hand, multimedia applications tend to have distinctive QoS
and processing requirementswhichmake themextremely resource-demanding.
This innate conflict introduces key research challenges in the design of multimedia
applications and device-level power optimization.
Energy efficiency in this kind of platforms can be achieved only via a synergistic
hardware and software approach. In fact, while System-on-Chips are
more and more programmable thus providing functional flexibility, hardwareonly
power reduction techniques cannot maintain consumption under acceptable
bounds.
It is well understood both in research and industry that system configuration
andmanagement cannot be controlled efficiently only relying on low-level
firmware and hardware drivers. In fact, at this level there is lack of information
about user application activity and consequently about the impact of power
management decision on QoS.
Even though operating system support and integration is a requirement
for effective performance and energy management, more effective and QoSsensitive
power management is possible if power awareness and hardware
configuration control strategies are tightly integratedwith domain-specificmiddleware
services.
The main objective of this PhD research has been the exploration and the
integration of amiddleware-centric energymanagement with applications and
operating-system. We choose to focus on the CPU-memory and the video subsystems,
since they are the most power-hungry components of an embedded
system. A second main objective has been the definition and implementation
of software facilities (like toolkits, API, and run-time engines) in order to improve
programmability and performance efficiency of such platforms.
Enhancing energy efficiency and programmability ofmodernMulti-Processor
System-on-Chips (MPSoCs)
Consumer applications are characterized by tight time-to-market constraints
and extreme cost sensitivity. The software that runs on modern embedded
systems must be high performance, real time, and even more important low
power. Although much progress has been made on these problems, much
remains to be done.
Multi-processor System-on-Chip (MPSoC) are increasingly popular platforms
for high performance embedded applications. This leads to interesting
challenges in software development since efficient software development is a
major issue for MPSoc designers.
An important step in deploying applications on multiprocessors is to allocate
and schedule concurrent tasks to the processing and communication resources
of the platform. The problem of allocating and scheduling precedenceconstrained
tasks on processors in a distributed real-time system is NP-hard.
There is a clear need for deployment technology that addresses thesemulti processing
issues. This problem can be tackled by means of specific middleware
which takes care of allocating and scheduling tasks on the different processing
elements and which tries also to optimize the power consumption of the entire
multiprocessor platform.
This dissertation is an attempt to develop insight into efficient, flexible and
optimalmethods for allocating and scheduling concurrent applications tomultiprocessor
architectures.
It is a well-known problem in literature: this kind of optimization problems
are very complex even in much simplified variants, therefore most authors
propose simplified models and heuristic approaches to solve it in reasonable
time. Model simplification is often achieved by abstracting away platform
implementation ”details”. As a result, optimization problems become more
tractable, even reaching polynomial time complexity. Unfortunately, this approach
creates an abstraction gap between the optimization model and the real
HW-SW platform. The main issue with heuristic or, more in general, with incomplete
search is that they introduce an optimality gap of unknown size. They
provide very limited or no information on the distance between the best computed
solution and the optimal one.
The goal of this work is to address both abstraction and optimality gaps,
formulating accurate models which accounts for a number of ”non-idealities”
in real-life hardware platforms, developing novel mapping algorithms that deterministically
find optimal solutions, and implementing software infrastructures
required by developers to deploy applications for the targetMPSoC platforms.
Energy Efficient LCDBacklightAutoregulation on Real-LifeMultimediaAp-
plication Processor
Despite the ever increasing advances in Liquid Crystal Display’s (LCD) technology,
their power consumption is still one of the major limitations to the battery
life of mobile appliances such as smart phones, portable media players,
gaming and navigation devices. There is a clear trend towards the increase of
LCD size to exploit the multimedia capabilities of portable devices that can receive
and render high definition video and pictures. Multimedia applications
running on these devices require LCD screen sizes of 2.2 to 3.5 inches andmore
to display video sequences and pictures with the required quality.
LCD power consumption is dependent on the backlight and pixel matrix
driving circuits and is typically proportional to the panel area. As a result, the
contribution is also likely to be considerable in future mobile appliances. To
address this issue, companies are proposing low power technologies suitable
for mobile applications supporting low power states and image control techniques.
On the research side, several power saving schemes and algorithms can be
found in literature. Some of them exploit software-only techniques to change
the image content to reduce the power associated with the crystal polarization,
some others are aimed at decreasing the backlight level while compensating
the luminance reduction by compensating the user perceived quality degradation
using pixel-by-pixel image processing algorithms. The major limitation of
these techniques is that they rely on the CPU to perform pixel-based manipulations
and their impact on CPU utilization and power consumption has not
been assessed.
This PhDdissertation shows an alternative approach that exploits in a smart
and efficient way the hardware image processing unit almost integrated in every
current multimedia application processors to implement a hardware assisted
image compensation that allows dynamic scaling of the backlight with
a negligible impact on QoS. The proposed approach overcomes CPU-intensive
techniques by saving system power without requiring either a dedicated display technology or hardware modification.
Thesis Overview
The remainder of the thesis is organized as follows.
The first part is focused on enhancing energy efficiency and programmability
of modern Multi-Processor System-on-Chips (MPSoCs). Chapter 2 gives
an overview about architectural trends in embedded systems, illustrating the
principal features of new technologies and the key challenges still open. Chapter
3 presents a QoS-driven methodology for optimal allocation and frequency
selection for MPSoCs. The methodology is based on functional simulation
and full system power estimation. Chapter 4 targets allocation and scheduling
of pipelined stream-oriented applications on top of distributed memory
architectures with messaging support. We tackled the complexity of the problem
by means of decomposition and no-good generation, and prove the increased
computational efficiency of this approach with respect to traditional
ones. Chapter 5 presents a cooperative framework to solve the allocation,
scheduling and voltage/frequency selection problem to optimality for energyefficient
MPSoCs, while in Chapter 6 applications with conditional task graph
are taken into account. Finally Chapter 7 proposes a complete framework,
called Cellflow, to help programmers in efficient software implementation on
a real architecture, the Cell Broadband Engine processor.
The second part is focused on energy efficient software techniques for LCD
displays. Chapter 8 gives an overview about portable device display technologies,
illustrating the principal features of LCD video systems and the key challenges
still open. Chapter 9 shows several energy efficient software techniques
present in literature, while Chapter 10 illustrates in details our method for saving
significant power in an LCD panel.
Finally, conclusions are drawn, reporting the main research contributions
that have been discussed throughout this dissertation.
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Di, Marco Giosue'. « Integrazione di algoritmi di visione basati su flusso ottico per il controllo di un velivolo senza pilota ». Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2014. http://amslaurea.unibo.it/6824/.
Texte intégralRésumé :
Il lavoro svolto in questa tesi si colloca nell’area della robotica aerea e della visione artificiale attraverso l’integrazione di algoritmi di visione per il controllo di un velivolo senza pilota.
Questo lavoro intende dare un contributo al progetto europeo SHERPA (Smart collaboration between Humans and ground-aErial Robots for imProving rescuing activities in Alpine environments), coordinato dall’università di Bologna e con la compartecipazione delle università di Brema, Zurigo, Twente, Leuven, Linkopings, del CREATE (Consorzio di Ricerca per l’Energia e le Applicazioni Tecnologiche dell’Elettromagnetismo), di alcune piccole e medie imprese e del club alpino italiano, che consiste nel realizzare un team di robots eterogenei in grado di collaborare con l’uomo per soccorrere i dispersi nell’ambiente alpino. L’obiettivo di SHERPA consiste nel progettare e integrare l’autopilota all’interno del team. In tale contesto andranno gestiti problemi di grande complessità, come il controllo della stabilità del velivolo a fronte di incertezze dovute alla presenza di vento, l’individuazione di ostacoli presenti nella traiettoria di volo, la gestione del volo in prossimità di ostacoli, ecc. Inoltre tutte queste operazioni devono essere svolte in tempo reale.
La tesi è stata svolta presso il CASY (Center for Research on Complex Automated Systems) dell’università di Bologna, utilizzando per le prove sperimentali una PX4FLOW Smart Camera. Inizialmente è stato studiato un autopilota, il PIXHAWK, sul quale è possibile interfacciare la PX4FLOW, in seguito sono stati studiati e simulati in MATLAB alcuni algoritmi di visione basati su flusso ottico. Infine è stata studiata la PX4FLOW Smart Camera, con la quale sono state svolte le prove sperimentali.
La PX4FLOW viene utilizzata come interfaccia alla PIXHAWK, in modo da eseguire il controllo del velivolo
con la massima efficienza. E’ composta da una
telecamera per la ripresa della scena, un giroscopio per la misura della velocità angolare, e da un sonar per le misure di distanza. E’ in grado di fornire la velocità di traslazione del velivolo, e quest’ultima, integrata, consente di ricostruire la traiettoria percorsa dal velivolo.
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Busignani, Fabio. « Progetto di un sistema a microcontrollore per il controllo di uno shaker elettrodinamico ». Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2012. http://amslaurea.unibo.it/4386/.
Texte intégralRésumé :
In questa tesi viene illustrato il progetto di un sistema di controllo per uno shaker elettrodinamico. L'architettura è basata su sistemi a microcontrollore Microchip PIC e implementa un controllo in retroazione al fine di ottenere una elevata precisione nell'ampiezza dell'oscillazione. Un prototipo del sistema è stato implementato con componenti commerciali. Vengono presentati i risultati del test funzionale dei sotto-circuiti realizzati.
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Angelotti, Alberto Maria. « Sistema di controllo ad anello chiuso per eliostati ». Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2014. http://amslaurea.unibo.it/8030/.
Texte intégralRésumé :
Tra le numerose tecnologie che impiegano l'energia solare per la produzione di elettricità una tra le più promettenti è quella degli impianti a Central Receiving System (CRS). Tale sistema consiste in un campo di specchi altamente riflettenti, detti eliostati, che concentrano la radiazione solare su una superficie assorbente posizionata in cima a una torre.
La quantità di radiazione concentrabile da un sistema CRS, e quindi l'energia effettivamente prodotta, dipende in maniera cruciale dalla precisione del puntamento degli eliostati. I sistemi attualmente disponibili sono in grado di ottenere un'alta effcienza ma necessitano di componenti meccanici ad alto costo, che siano in grado di ottenere precisioni di puntamento molto elevate.
Le molte sorgenti di errore presenti nel sistema possono però portare a un decremento significativo di tale efficienza. Alcuni di questi errori (tolleranze meccaniche dell'installazione, agenti atmosferici) possono essere compensati mediante opportuni sistemi di controllo ad anello chiuso. Il risultato è di aumentare il potere di concentrazione dell'impianto, riducendo al contempo i costi, vista la possibilità di utilizzo di componenti meccanici meno precisi.
Questa tesi si propone di sviluppare un sistema di controllo a basso costo in retroazione per orientare nello spazio tridimensionale un eliostato. Tale sistema deve essere in grado di soddisfare le specifiche sulla precisione di puntamento fornite dalla modellistica degli impianti CRS.
Sono illustrati i metodi per ottenere le quantità necessarie a determinare l'orientazione da misure statiche di accelerazione e campo magnetico.Sono stati esaminati i modelli teorici di accelerometri e magnetometri e le procedure, presenti nella letteratura, per una loro corretta calibrazione. Si sono quindi confrontate le prestazioni delle differenti calibrazioni in una misura con un sensore reale. Si è valutato l'impatto di vari tipi di filtraggio digitale nel diminuire l'incertezza di determinazione degli angoli caratteristici fino ai valori forniti dalle specifiche.
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Culiani, Andrea. « Progetto di un sistema a microcontrollore per il controllo a distanza di macchine automatiche con interfaccia CANopen ». Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2013. http://amslaurea.unibo.it/5152/.
Texte intégral
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Pastore, Angela. « Progetto e sviluppo di una nuova unità di controllo per protesi di arto superiore a comando mioelettrico ». Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2017. http://amslaurea.unibo.it/13026/.
Texte intégralRésumé :
Il seguente elaborato, che descrive il lavoro svolto nell’Area Ricerca e Formazione del Centro Protesi, illustra le varie fasi svolte per la progettazione e lo sviluppo di una nuova unità di controllo per protesi di arto superiore a comando mioelettrico. La trattazione è stata suddivisa in tre capitoli come di seguito riportato.
Nel primo capitolo si fornisce un’introduzione sulle protesi di arto superiore e sulle loro possibili classificazioni, si approfondiscono le protesi a comando mioelettrico descrivendone singolarmente gli elementi strutturali e architetturali, e si descrivono le strategie di controllo alla base del funzionamento di questa tipologia di protesi.
Nel secondo capitolo vengono trattati i materiali e i metodi utilizzati per lo sviluppo del progetto dell’unità di controllo protesica. Si analizzano le varie fasi del lavoro partendo dalla scelta dei componenti, passando alla realizzazione dello schema elettrico e del layout, attraverso Altium Designer, e giungendo infine alla programmazione della scheda, tramite Code Composer Studio, per testarne le periferiche ed il funzionamento complessivo.
Il terzo capitolo espone i risultati ottenuti, con alcune considerazioni sugli sviluppi futuri del lavoro, e le conclusioni.
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ALOISE, FABIO. « Sviluppo di un sistema Brain-Computer Interface per il controllo ambientale ». Doctoral thesis, Università degli Studi di Roma "Tor Vergata", 2010. http://hdl.handle.net/2108/1292.
Texte intégralRésumé :
Una Brain-Computer Interface (BCI) è un sistema per la comunicazione non muscolare tra uomo e macchina, basata sull’acquisizione (non-invasiva) e l’elaborazione in tempo reale dell’attività cerebrale.
Le BCI sono prevalentemente basate sul segnale elettroencefalografico (EEG), nel quale alcune caratteristiche (e.g. componenti in frequenza, risposte a stimoli sensoriali) correlano con processi cognitivi dell’utente che ne specificano l’intenzione, anche in assenza di un comportamento motorio.
Esse costituiscono in prospettiva un sistema di ausilio alla comunicazione e controllo per persone con gravi disabilità motorie o per persone che solo temporaneamente si trovano in situazione o ambienti in cui la loro mobilità risulta ridotta, si pensi ad esempio agli astronauti.
Dagli anni ‘90 sono oggetto d’indagine scientifica (più di 500 lavori pubblicati solo nel 2009), ma mancano ancora studi sull’utilizzabilità di sistemi basati sul BCI per le attività della vita quotidiana.
Il lavoro svolto è stato finalizzato alla traslazione delle conoscenze disponibili in campo BCI, al fine di favorirne l’utilizzo al di fuori del laboratorio di ricerca
Si è partiti da un survey delle conoscenze disponibili in letteratura, con particolare attenzione ai meccanismi neurologici per la comunicazione non-muscolare. E si è poi passati allo sviluppo e validazione di interfacce utente non visive, volte a favorire la portabilità e l’utilizzo in concorrenza con azioni che interferirebbero con l’attenzione visiva. Inoltre si è sviluppato e validato un sistema per il controllo domotico utilizzabile tramite un BCI. Infine si è passati alla progettazione e realizzazione di dispositivi embedded per l’implementazione di un BCI.A Brain-computer Interface (BCI) is a system that allow non muscular communication between man and machine, based on the acquisition (not-invasive) and the real time elaboration of the cerebral activity. The BCIs are predominantly based on the electroencephalography signal (EEG), in which some characteristics (e.g. frequency components, response to sensory stimuli) correlate with the user’s trials cognitive specifying his intentions, also in absence of a motor behavior. BCI systems constitute in perspective a aid to the communication and control for people with serious motor disability or for people that temporarily are in situations or environment that reduce which their mobility, for example the astronauts. From 90s BCI system are object of scientific investigation (more than 500 jobs were published only in the 2009), but studies on the usability of BCI system for daily life activities still miss. The developed job is finalized to the translation of the available knowledge in BCI field, with the purpose of bring it out from the research laboratory. This work starts from a survey of the available knowledge in literature, with particular attention to the neurological mechanisms for the not-muscular communication. Then we as passed to the development and validation of non visual user interface, directed to favor the portability and the use in competition with actions that would interfere with the visual attention. Furthermore we developed and validated a system for the domotic control usable through a BCI. Finally we passed to the planning and realization of embedded devices for the implementation of a BCI.
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GIUSTINA, D. DELLA. « RETI DI CONTROLLO A CAPACITÀ COMMUTATE PER CONVERTITORI DC/DC PWM ». Doctoral thesis, Università degli Studi di Milano, 2010. http://hdl.handle.net/2434/150147.
Texte intégralRésumé :
The thesis describes the disign of a digitally programmable switched capacitor filter. The filter was employed as external feedback network to control a buck power cell, according to the zero/pole cancellation method. Static and dynamic characterizations of the close loop converter showed good agreement between theoretical model and experimental results.
The circuit is also employed for educational purpose, because it easily highlights the different dynamic behaviors of power devices such as limit cycle, chaotic behavior and local bifurcations. The filter and the converter were simulated by both Matlab, Simulink, and SPICE. An important part of the work was the sensitivity analysis of the circuit with respect to the quantization effect of its digitally programmable coefficients and to other statistical parameters.
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Dellapasqua, Davide. « Progetto di un sistema per il controllo di nodi sensori mediante protocolli NFC/RFID ». Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018. http://amslaurea.unibo.it/15693/.
Texte intégralRésumé :
Nella progettazione di circuiti elettronici, si presenta spesso la necessità di realizzare sistemi integrati, come ad esempio sensori, che monitorano grandezze fisiche diverse, completamente autonomi e affidabili nel tempo e che richiedono una manutenzione periodica minima o totalmente assente, per essere connessi all’occorrenza ad altri sistemi più complessi che ne acquisiscono i dati raccolti. Un aspetto molto importante da tenere in considerazione è che il nodo sensore sia a basso o bassissimo consumo. Infatti, spesso questi dispositivi saranno alimentati a batteria, obbligando quindi il progettista a scegliere componenti sempre più efficienti ed ottimizzati nel risparmio energetico per consentire una maggiore durata della stessa.
Questo elaborato si prefigge l’obiettivo di realizzare un sistema elettronico costituito principalmente da:
• Un microcontrollore, il quale raccoglie periodicamente dei dati da un sensore esterno a esso collegato;
• Un transceiver NFC/RFID, connesso al microcontrollore tramite un’interfaccia seriale tra quelle disponibili;
• Un tag passivo dotato di tecnologia NFC/RFID, come può essere ad esempio una tessera elettronica senza contatti o qualunque altro dispositivo NFC dotato di un’antenna in grado di raccogliere il campo prodotto da un lettore attivo per autoalimentarsi e scambiare i dati, e di un chip che gestisce la comunicazione e archivia i dati inviati in una memoria presente al suo interno.
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Bicocchi, Fabio. « Progettazione di un circuito per il controllo delle correnti nelle batterie ricaricabili ». Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2016. http://amslaurea.unibo.it/11172/.
Texte intégralRésumé :
La tesi in oggetto affronta il problema di realizzare un circuito per la gestione della corrente di una batteria ricaricabile.
Il circuito esegue fasi di carica e scarica a corrente costante e programmabile. La batteria impiegata nel sistema è considerata carica a 5 V e scarica a 3 V. Un'alimentazione di 15 V viene fornita da una fonte esterna.
Per la progettazione del circuito di carica, viene studiato il transitorio della batteria da 3 V a 5 V.
Il circuito di scarica effettua invece il comportamento opposto, facendo fluire corrente dalla batteria, che decresce da 5 V a 3 V, con il flusso di potenza diretto verso l'alimentazione esterna.
Entrambe le fasi vengono effettuate in maniera programmabile: variando la tensione di un MOSFET a canale p viene fornita la corrente costante scelta in un intervallo che varia da 100 mA a 5 A, come richiesto dalle specifiche di progetto.
Per selezionare in quale modalità deve operare il circuito, si è utilizzata una rete a pass transistor.
I convertitori posti a monte del circuito e la logica pass transistor sono stati impiegati nel circuito per la loro semplicità di impiego.
Tali scelte, in un secondo momento, potranno esser riviste per impiegare soluzioni migliori e più efficienti.
Il circuito realizzato soddisfa le specifiche di progetto.
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Defrancesco, Enrico. « Progetto e collaudo del controllo vettoriale di un motore brushless a magneti permanenti ». Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2021. http://amslaurea.unibo.it/22909/.
Texte intégralRésumé :
Negli ultimi decenni, il controllo dei motori ha assunto un’importante parte in ambito progettuale, grazie al notevole aumento dell’utilizzo dei motori elettrici a scopo di elettrificazione.
La presenza dei motori elettrici è largamente applicata in ambito industriale e civile per diversi tipi di utilizzo che spaziano dalle pompe industriali, ascensori e persino il trasporto.
L’obbiettivo di questa tesi è progettare un sistema di controllo per motore brushless a magneti permanenti e successivamente verificarne l’effettiva funzionalità.
La verifica del progetto sperimentale verrà svolta mediante prove sperimentali e tramite simulazioni di modelli matematici fedeli ad esso.
Lo svolgimento dell’elaborato prevederà una panoramica dei principi fisici ed elettronici del motore in questione e del sistema di controllo da realizzare con i relativi schemi.
Verrà svolta analiticamente la progettazione del sistema di controllo mediante schede ST e verranno effettuate delle misure su scheda per verificare il corretto funzionamento dello schema progettato.
Per verificare la correttezza dell’elaborato, verrà simulato l’intero progetto mediante l’utilizzo di modelli matematici e verranno confrontati i dati sperimentali con quelli matematici.
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Borsatti, Davide. « Progetto di un'applicazione mobile per il controllo remoto di funzionalità hardware e software su piattaforma Raspberry ». Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2016.
Trouver le texte intégralRésumé :
In questa tesi si è progettata una applicazione Android che permettesse di controllare da remoto funzionalità hardware e software offerte da una piattaforma Raspberry Pi. Si sono infine svolte alcune misure atte a testare le performance di rete di questa scheda.
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Copponi, Diego. « Sistema a carrelli indipendenti : software di controllo e test di fattibilità come transfer in macchine automatiche ». Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018.
Trouver le texte intégralRésumé :
La tesi verte sulla programmazione e la valutazione comprensiva di un sistema a carrelli indipendenti di Festo-Siemens. Si vuole valutare la fattibilità di una implementazione come transfer di una macchina automatica per il riempimento di capsule monodose di tè o caffè.
La prima parte verte sul software di controllo della macchina e sulla scrittura del codice che impone determinati movimenti ai carrelli. Dopodichè vengono descritte le verifiche sperimentali fatte per valutare le prestazioni del sistema. Infine viene fatta una valutazione d'insieme e vengono esposti i possibili sviluppi futuri.
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Guarino, Marco. « Controllo ultra-low power di un modulatore back-scattering per applicazioni di localizzazione in sistemi RFID ». Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2016. http://amslaurea.unibo.it/11211/.
Texte intégralRésumé :
In questa tesi viene elaborata un'applicazione ultra-low power (ULP) basata su microcontrollore, per implementare la procedura di controllo di diversi circuiti di un tag RFID.
Il tag preso in considerazione è pensato per lavorare in assenza di batteria, da cui la necessita' di ridurre i consumi di potenza. La sua attivazione deve essere inoltre comandata attraverso un'architettura Wake up Radio (WuR), in cui un segnale di controllo radio indirizza e attiva il circuito. Nello specifico, la rete di decodifica dell'indirizzo è stata realizzata mediante il modulo di comunicazione seriale del microcontrollore.
Nel Capitolo 1 verrà introdotto il tema dell'Energy Harvesting.
Nel Capitolo 2 verrà illustrata l'architettura del sistema nel suo complesso.
Nel Capitolo 3 verrà spiegato dettagliatamente il funzionamento del microcontrollore scelto.
Il Capitolo 4 sarà dedicato al firmware implementato per svolgere le operazioni fondamentali imputate al micro per i compiti di controllo. Verrà inoltre introdotto il codice VHDL sviluppato per emulare l'output del modulo WuR mediante un FPGA della famiglia Cyclone II.
Nel Capitolo 5 verrà presentata una stima dei consumi del microcontrollore in funzione dei parametri di configurazione del sistema. Verrà inoltre effettuato un confronto con un altro microcontrollore che in alcune condizioni potrebbe rappresentare iun'alternativa valida di progetto.
Nei Capitoli 6 e 7 saranno descritti possibili sviluppi futuri e conclusioni del progetto.
Le specifiche di progetto rilevanti della tesi sono:
1. minimo consumo energetico possibile del microcontrollore ULP
2. elevata rapidità di risposta per la ricezione dei tag, per garantire la ricezione di un numero maggiore possibile di indirizzi (almeno 20 letture al secondo), in un range di tempo limitato
3. generazione di un segnale PWM a 100KHz di frequenza di commutazione con duty cycle 50% su cui basare una modulazione in back-scattering.
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Fiumana, Mattia. « Progetto di un sistema di gestione e comunicazione dati per un generatore di forme d'onda basato su microcontrollore ». Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2012. http://amslaurea.unibo.it/4762/.
Texte intégral
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Cerbara, Mattia. « Stato dell'arte della progettazione automatica di programmi per robot ». Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2015. http://amslaurea.unibo.it/8424/.
Texte intégralRésumé :
La comprensione delle proprietà e delle meccaniche di funzionamento dei sistemi complessi e dinamici che ci circondano è uno degli obiettivi principali delle discipline ingegneristiche e scientifiche.
Lo sviluppo nel campo dell'Intelligenza Artificiale ha permesso la creazione di entità robotiche sempre più intelligenti, in grado di manifestare comportamenti notevoli e di raggiungere gli obiettivi prefissati: la progettazione di software di controllo ha velocemente ricevuto una crescente responsabilità.
Questo elaborato si propone di inquadrare in generale la situazione della progettazione di software di controllo robotici, focalizzandosi in particolare sulle tecniche di progettazione automatica di programmi per robot: dopo aver inquadrato il background su cui si basa la progettazione automatica ed aver mostrato una panoramica dei principali metodi di progettazione diretta, vengono elencate e spiegate le tecniche più utilizzate ed interessanti della progettazione automatica di programmi per robot.
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Pugliese, Francesca. « Il controllo della posta elettronica e dell'utilizzo delle risorse informatiche da parte dei lavoratori nella giurisprudenza dell'Autorità Garante per la protezione dei dati personali ». Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2010. http://amslaurea.unibo.it/1614/.
Texte intégral
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Zauli, Matteo. « Sviluppo di un phantom per l’analisi del flusso in carotidi mediante acquisizioni ultrasoniche ». Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019.
Trouver le texte intégralRésumé :
In questa tesi viene illustrato il percorso di progettazione di un simulatore di flusso sanguigno. Ovvero un sistema in grado di imprimere ad un liquido posto all’interno di un circuito idraulico un certo profilo di flusso, profilo che abbia le caratteristiche di quello sanguigno in una certa parte anatomica.
Nel progetto realizzato la parte anatomica presa in esame è l’arteria carotide ed essa è riprodotta in un modello detto Phantom. Questa modello ha lo scopo di replicare una certa parte del corpo umano integrando certe caratteristiche a seconda dell’uso a cui sarà destinato.
Il Phantom in oggetto nello specifico si tratta di un Phantom vascolare, cioè di una riproduzione vascolarizzata, per cui si deduce facilmente l’importanza nell’avere a disposizione un macchinario che permetta questa vascolarizzazione in modo corretto e analogo al sistema corpo umano, al fine di potervi eseguire delle acquisizioni coerenti con le strumentazioni che vi saranno applicate.
Quindi, è stato intrapreso un percorso di progettazione che è partito dallo studio del problema raccogliendo informazioni sul sistema arteria carotide e informazioni quali nozioni di idraulica e bioingegneria. Dopo questa fase preliminare ci si è cimentati nella scelta dei componenti ritenuti idonei, in base alle caratteristiche identificate in fase di studio.
La progettazione si è composta sia nella scrittura di firmware, sia nella realizzazione dell'hardware necessario per interfacciare i vari componenti.
Si è arrivati a realizzare due prototipo, l'ultimo dei quali vicino al prodotto finale.
I risultati finali sono stati ottimi, per quanto riguarda un sistema di controllo in catena aperta. Mentre, un controllo in retroazione ha avuto esiti negativi e necessita ulteriore studio.
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Pedretti, Davide. « Design and Development of a Multi-Purpose Input Output Controller Board for the SPES Control System ». Doctoral thesis, Università degli studi di Padova, 2018. http://hdl.handle.net/11577/3425405.
Texte intégralRésumé :
This PhD work has been carried out at the Legnaro National Laboratories (LNL), one of the four national labs of the National Institute for Nuclear Physics (INFN). The mission of LNL is to perform research in the field of nuclear physics and nuclear astrophysics together with emerging technologies. Technological research and innovation are the key to promote excellence in science, to excite competitive industries and to establish a better society. The research activities concerning electronics and computer science are an essential base to develop the control system of the Selective Production of Exotic Species (SPES) project. Nowadays, SPES is the most important project commissioned at LNL and represents the future of the Lab. It is a second generation Isotope Separation On-Line (ISOL) radioactive ion beam facility intended for fundamental nuclear physics research as well as experimental applications in different fields of science, such as nuclear medicine; radio-pharmaceutical production for therapy and diagnostic. The design of the SPES control system demands innovative technologies to embed the control of several appliances with different requirements and performing different tasks spanning from data sharing and visualization, data acquisition and storage, networking, security and surveillance operations, beam transport and diagnostic. The real time applications and fast peripherals control commonly found in the distributed control network of particle accelerators are accompanied by the challenge of developing custom embedded systems.
In this context, the proposed PhD work describes the design and development of a multi-purpose Input Output Controller (IOC) board capable of embedding the control of typical accelerator instrumentation involved in the automatic beam transport system foreseen for the SPES project.
The idea behind this work is to extend the control reach to the single device level without losing in modularity and standardization.
The outcome of the research work is a general purpose embedded computer that will be the base for standardizing the hardware layer of the frontend computers in the SPES distributed control system.
The IOC board is a Computer-on-Module (COM) carrier board designed to host any COM Express type 6 module and is equipped with a Field Programmable Gate Array (FPGA) and user application specific I/O connection solutions not found in a desktop pc. All the generic pc functionalities are readily available in off-the-shelf modules and the result is a custom motherboard that bridges the gap between custom developments and commercial personal computers.
The end user can deal with a general-purpose pc with a high level of hardware abstraction besides being able to exploit the on-board FPGA potentialities in terms of fast peripherals control and real time digital data processing.
This document opens with an introductory chapter about the SPES project and its control system architecture and technology before to describe the IOC board design, prototyping, and characterization. The thesis ends describing the installation in the field of the IOC board which is the core of the new diagnostics data readout and signal processing system. The results of the tests performed under real beam conditions prove that the new hardware extends the current sensitivity to the pA range, addressing the SPES requirements, and prove that the IOC board is a reliable solution to standardize the control of several appliances in the SPES accelerators complex where it will be embedded into physical equipment, or in their proximity, and will control and monitor their operation replacing the legacy VME technology. The installation in the field of the IOC board represents a great personal reward and crowns these years of busy time during which I turned what was just an idea in 2014, into a working embedded computer today.Questo lavoro di dottorato è stato svolto presso ai Laboratori Nazionali di Legnaro (LNL), uno dei quattro laboratori nazionali dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare. La missione principale dei LNL è la ricerca di base nella fisica e astrofisica nucleare, sostenuta da un’importante ricerca relativa alle tecnologie emergenti. Le attività di ricerca nell’ambito dell’elettronica e dell’informatica sono essenziali per lo sviluppo del sistema di controllo del progetto SPES (produzione selettiva di specie esotiche). SPES è il progetto piú importante e rappresenta il futuro dei laboratori di Legnaro. Si tratta di una infrastruttura di tipo ISOL (separazione di isotopi in linea), di seconda generazione, il cui obiettivo è quello di generare e accelerare un fascio di ioni radioattivi dedicato alla ricerca nel campo della fisica nucleare, astrofisica nucleare, e ad applicazioni sperimentali in diversi campi della scienza come la produzione di particolari radionuclidi per la medicina nucleare che saranno utili per la diagnosi e la cura di patologie oncologiche. Il progetto del sistema di controllo di SPES sarà basato su tecnologie innovative che consentiranno di monitorare e controllare dispositivi tra loro molto diversi e che eseguono funzioni differenti che vanno dall’acquisizione e visualizzazione dei dati, condivisione dei dati in rete, memorizzazione delle informazioni, operazioni di sorveglianza, diagnostiche e trasporto del fascio. In questo contesto, il dottorato di ricerca proposto descrive il progetto e la realizzazione di una scheda elettronica di controllo (IOC) multifunzione capace di controllare quasi tutte le apparecchiature coinvolte nel trasporto del fascio di ioni radioattivi. L’idea di base di questo lavoro è quella di estendere il controllo a livello di singola apparecchiatura o piccoli gruppi di dispositivi senza rinunciare alla modularità e alla standardizzazione dell’elettronica. Il risultato del lavoro di dottorato è un computer embedded multifunzione progettato con tecnologie all’avanguardia che diventerà lo standard, a livello hardware, su cui si baserà il sistema di controllo distribuito di SPES. Questo controllore multifunzione integra tutte le funzionalità di un computer commerciale e in aggiunta è equipaggiato con un dispositivo programmabile sul campo (FPGA) e alcune periferiche non standard dedicate ad applicazioni di controllo specifiche. L’utente finale potrà sfruttare questa scheda elettronica come un qualunque pc commerciale, oppure, potrà sfruttare le potenzialità della FPGA per le elaborazioni digitali dei dati in tempo reale, per il trasferimento dei dati ad alta velocità su fibra ottica, per chiudere anelli di controllo a larga banda e per avere tempi di risposta agli stimoli in ingresso dal campo deterministici e molto brevi. Il documento apre con una introduzione sul progetto SPES prima di descrivere la progettazione, prototipizzazione e validazione della scheda IOC dando particolare risalto alle attività in cui il mio contributo è stato fondamentale. La tesi si chiude descrivendo l’integrazione della scheda IOC nel sistema di diagnostiche di fascio di SPES. Le misure del profilo di fascio eseguite sul campo e l’estensione della sensibilità di corrente a pochi pA confermano che la scheda elettronica progettata è una soluzione affidabile per standardizzare, a livello hardware, il controllo di diverse apparecchiature nel complesso degli acceleratori del progetto SPES. Questa scheda sostituirà la tecnologia VME in diverse applicazioni e sarà la base su cui implementare un sistema di trasporto di fascio automatico e di qualità, fondamentale per il successo delle attività di ricerca ai LNL. L’installazione in campo della scheda elettronica rappresenta una soddisfazione personale enorme e corona questi anni di duro lavoro durante ai quali ho trasformato quella che nel 2014 era solo un’idea, in un computer embedded pienamente funzionante.
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ROSI, PAOLO. « Controllo e misura sperimentale del momento angolare orbitale di elettroni in un microscopio elettronico a trasmissione (TEM) ». Doctoral thesis, Università degli studi di Modena e Reggio Emilia, 2021. http://hdl.handle.net/11380/1250759.
Texte intégralRésumé :
In ottica, possiamo strutturare fasci di luce o elettroni con un controllo coerente della funzione d’onda per impartire l’ampiezza e/o la fase che desideriamo.
Una scelta intelligente della funzione d’onda, infatti, può essere usata per stimolare o inibire alcuni fenomeni in un campione oppure ottimizzare la misura di una sua proprietà. Proprio per questo, i fasci strutturati vengono sempre più utilizzati in scienze dei materiali e biologiche. Mentre avevano già assunto importanza in ottica, ad esempio, nel campo della codifica delle informazioni, nella comunicazione.
In questa tesi mi focalizzerò sul campo di recente sviluppo dei fasci di elettroni strutturati all’interno di un microscopio elettronico a trasmissione (TEM), e in particolare sui fasci dotati di momento angolare orbitale (in inglese Orbital Angular Momentum (OAM)) detti fasci a vortice. I fasci a vortice di elettroni, in inglese electron vortex beams (EVBs), sono autofunzioni dell’OAM e sono stati artificialmente generati per la prima volta nel 2010. Una fondamentale caratteristica che ha rapidamente reso famosi gli EVB è che proprio grazie al loro OAM offrono la possibilità di studiare in maggior dettaglio materiali con struttura chirale come proteine, materiali plasmonici o magnetici.
Data la simmetria cilindrica sia del microscopio che delle interazioni tra elettrone del fascio e atomo, l’OAM è un osservabile sempre presente negli eventi di scattering, e le regole di selezione dello scattering possono esser misurate direttamente proiettando sui relativi autostati. Purtroppo, sia creare un EVB con OAM arbitrario che misurare l’OAM è abbastanza complicato con gli elementi ottici presenti nei TEM moderni. La mia tesi mostrerà il mio contributo nel lavoro di introdurre nuovi dispositivi, compatibili con i microscopi già esistenti, che permettono di generare o analizzare EVB con facilità. Il dispositivo su cui mi focalizzerò principalmente è quello che permette la misura dell’OAM ed è chiamato quantum sorter o partitore quantistico.
Nel primo capitolo della mia tesi descriverò la strumentazione: il TEM è il principale strumento che ho usato durante la fabbricazione dei dispositivi, il “dual-beam”. Per il TEM spiegherò i principi di funzionamento e perché è uno dei migliori strumenti per studiare, soprattutto dal punto di vista quantitativo, le proprietà della materia su scala nanometrica. Mi soffermerò poi sul “dual-beam”, microscopio dotato di due sorgenti, una di elettroni (microscopia SEM) e una di ioni (microscopia FIB) Il FIB è qui utilizzato nella nano-fabbricazione dei dispositivi.
Il secondo capitolo è dedicato alla teoria, sia delle tecniche di microscopia elettronica che son state utilizzate per la caratterizzazione dei dispositivi, sia dei metodi olografici o elettrostatici di controllo della funzione d’onda degli elettroni, in particolare nel campo degli EVB. Spiegherò poi in dettaglio anche quali sono le possibili applicazioni dei fasci a vortice.
Infine, mostrerò i risultati ottenuti durante il mio dottorato riportando gli articoli di cui sono coautore e il mio ruolo in essi. Tra essi la maggior parte sono lavori sperimentali che mostrano i nostri progressi nel campo della generazione e misura di EVB. Partendo inizialmente da piatti di fase olografici siamo giunti a dispositivi elettrostatici costruiti con la tecnologia dei MEMS (Microelectromechanical systems). Vi è infine uno sguardo al futuro con un lavoro sulla teoria e il progetto di un partitore quantistico basato su campi magnetici.
Al di fuori dell’argomento principale della mia tesi ho potuto lavorare in ambiti diversi. Riporto quindi i risultati ottenuti in un capitolo a parte.In optics structuring light or electron beams is the coherent control of the wavefunction aimed to impart any arbitrary amplitude and phase structure. A smart choice of the wavefunction can be used to enhance or inhibit parts of the beam sample interaction or to optimize the measurement. For this reason, beam shaping is nowadays used in many fields such as information encoding, communication, material science, life science and fundamental physics. Furthermore, this idea can allow to overcome the limits of classical light and electron optics techniques and it is at the forefront of the research. This thesis will focus on the more recently developed field of electron beam shaping with particular reference to the Orbital Angular Momentum (OAM) degree of freedom. The eigenstates of OAM are the electron vortex beams (EVBs) whose early experimental demonstration in a transmission electron microscope (TEM) was in 2010-2011 The striking property of EVBs is that they open new ways to study materials with a chiral structure such as magnetic materials, plasmonic materials and proteins. Given the natural cylindrical symmetry of the microscope and of the electron-atom interaction at high energies, the OAM is a natural observable in the scattering event and the selection rules of the scattering can be typically directly measured projecting on OAM states. However, both the measurement and the flexible creation of arbitrary OAM states is complicated with the present electron optics. My thesis is therefore a contribution in the creation of innovative devices and ideas for the generation and the measurement of OAM states in an electron microscope. I will mainly focus on the OAM measuring device called “quantum sorter” or “OAM sorter”. In the first chapter I will describe the instrumentation. First the functioning of a transmission electron microscope (TEM) and why it is among the best and most quantitative instruments to study fundamental material properties at the nanoscale, but also a very interesting optical bench for electrons. Then I will explain the working principle of SEM (Scanning Electron Microscope) and FIB (Focused Ion Beam), as these machines are the main instruments I used to create the new electron optics devices. In the following chapter I will describe the theory of the electron microscopy techniques, mainly phase related ones, that I and the research team that I am part of used during the testing and characterization steps of our devices. Furthermore, I will provide the theoretical framework with some practical examples for electron beam shaping, both holographic and electrostatic, focusing mainly on vortex beams. Lastly, I will show the original research results of my PhD, which comprise mainly of experimental works regarding both the generation and measurement of EVBs by means of synthetic holographic phase plates and novel electrostatic devices based on nanofabricated MEMS, and even the theoretical design study for a functioning OAM-sorter based on magnetic fields. Outside of the main topic of this PhD thesis I delved in other topics, whose results will be shown at the end of the thesis.
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Imolesi, Casadei Luca. « Impiego di regolatori ripetitivi per il controllo di convertitori elettronici di potenza per l'interfacciamento con la rete elettrica ». Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2014. http://amslaurea.unibo.it/8015/.
Texte intégralRésumé :
L’obiettivo di tesi consiste nel valutare il funzionamento di regolatori ripetitivi per il controllo di un inverter utilizzato come filtro attivo al fine di eliminare le armoniche di corrente prodotte da un carico distorcente trifase connesso in rete.
È descritto lo schema di simulazione realizzato in ambiente Simulink di Matlab per poter individuare una possibile implementazione del controllo. È descritta l’attività di prototipazione rapida svolta mediante il sistema dSPACE per poter verificare sperimentalmente il funzionamento del controllo con regolatore ripetitivo su un modello di impianto reale costituito da inverter, carico distorcente e rete.
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SAU, CARLO. « Dataflow based design suite for the development and management of multi-functional reconfigurable systems ». Doctoral thesis, Università degli Studi di Cagliari, 2016. http://hdl.handle.net/11584/266751.
Texte intégralRésumé :
Embedded systems development constitutes an extremely challenging scenario for the designers since several constraints have to be meet at the same time. Flexibil- ity, performance and power efficiency are typically colliding requirements that are hardly addressed together. Reconfigurable systems provide a valuable alternative to common architectures to challenge contemporarily all those issues. Such a kind of systems, and in particular the coarse grained ones, exhibit a certain level of flexi- bility while guaranteeing strong performance. However they suffer of an increased design and management complexity. In this thesis it is discussed a fully automated methodology for the development of coarse grained reconfigurable platforms, by exploiting dataflow models for the de- scription of the desired functionalities. The thesis describes, actually, a whole design suite that offers, besides the reconfigurable substrate composition, also structural optimisation, dynamic power management and co-processing support. All the pro- vided features have been validated on different signal, image and video processing scenarios, targeting either FPGA and ASIC.
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Severi, Roberto. « Realizzazione e verifica sperimentale del sistema di controllo di convertitori elettronici di potenza per l'interfacciamento con la rete elettrica ». Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2014. http://amslaurea.unibo.it/6808/.
Texte intégralRésumé :
In questo lavoro di tesi è stato realizzato lo schema di controllo di un raddrizzatore attivo e di un filtro attivo. Questi sono stati realizzati utilizzando il software Simulink, effettuando una prima fase di simulazione. Tramite il sistema dSpace è stato possibile poi controllare concretamente il convertitore ed effettuare le prove sperimentali.
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Leoni, Elia. « Piano di controllo SDN per la composizione dinamica di funzioni di rete virtuali ». Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2016. http://amslaurea.unibo.it/10128/.
Texte intégralRésumé :
Il documento analizza i vantaggi introdotti nel mondo delle telecomunicazioni dai paradigmi di Software Defined Networking e Network Functions Virtualization: questi nuovi approcci permettono di creare reti programmabili e dinamiche, mantenendo alte le prestazioni.
L’obiettivo finale è quello di capire se tramite la generalizzazione del codice del controller SDN , il dispositivo programmabile che permette di gestire gli switch OpenFlow, e la virtualizzazione delle reti, si possa risolvere il problema dell’ossificazione della rete Internet.
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Casadei, Lelli Francesco. « Progetto e implementazione di un sistema di controllo per applicazioni di localizzazione ». Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2017. http://amslaurea.unibo.it/14345/.
Texte intégralRésumé :
Il progetto Localisation of Objects in Space throught RF Tags (d’ora in avanti abbreviato in LOST), nasce in risposta a un bando della European Space Agency (ESA) per la realizzazione di un sistema di localizzazione a radiofrequenza da installare sulla International Space Station (ISS), ed è frutto della collaborazione fra l’Università di Bologna e la Université Catholique de Louvain.
Il sistema deve essere basato sulla radiofrequenza per poter operare in ambienti chiusi (viene quindi escluso un sistema basato sul GPS) e per poter localizzare un oggetto anche in assenza di contatto visivo (che è necessario invece per i sistemi ottici). Gli ambienti della ISS sono infatti ristretti e le condizioni di microgravità favoriscono la dispersione degli oggetti non ancorati nella stanza.
Il tema focale di questo elaborato è la Control Interface, di cui verrà analizzato il ruolo all’interno del sistema, i protocolli utilizzati per comunicare con gli altri componenti e con l’unità centrale, le caratteristiche tecniche e le criticità.
Verranno inoltre illustrati i passi che hanno portato alla sua implementazione, verrà descritto il funzionamento del codice e mostrati i risultati del lavoro svolto.
Un capitolo sarà dedicato a una breve spiegazione del funzionamento e dell’architettura dell’intero sistema LOST, in modo da contestualizzare i segnali e il funzionamento della Control Interface.
Sarà inoltre presentata l’interfaccia grafica, appendice di quella per gestire la Central Unit, realizzata per impostare i parametri della Control Interface e rendere più veloci e immediati i test e le calibrazioni del sistema.
Infine verranno analizzati i problemi riscontrati durante la realizzazione della Control Interface e le soluzioni a tali problemi, verrà indicata la caratterizzazione temporale dei segnali prodotti dalla CI ed esposte le prestazioni raggiunte dal prototipo del sistema LOST.
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Pagliarani, Andrea. « Dal codice ai modelli : analisi di un caso di studio ». Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2012. http://amslaurea.unibo.it/4353/.
Texte intégral
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Ponti, Luigi. « Virtualizzazione di funzioni di rete su piattaforme per cloud computing ». Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2015. http://amslaurea.unibo.it/9289/.
Texte intégralRésumé :
Questo documento affronta le novità ed i vantaggi introdotti nel mondo delle reti di telecomunicazioni dai paradigmi di Software Defined Networking e Network Functions Virtualization, affrontandone prima gli aspetti teorici, per poi applicarne i concetti nella pratica, tramite casi di studio gradualmente più complessi.
Tali innovazioni rappresentano un'evoluzione dell'architettura delle reti predisposte alla presenza di più utenti connessi alle risorse da esse offerte, trovando quindi applicazione soprattutto nell'emergente ambiente di Cloud Computing e realizzando in questo modo reti altamente dinamiche e programmabili, tramite la virtualizzazione dei servizi di rete richiesti per l'ottimizzazione dell'utilizzo di risorse.
Motivo di tale lavoro è la ricerca di soluzioni ai problemi di staticità e dipendenza, dai fornitori dei nodi intermedi, della rete Internet, i maggiori ostacoli per lo sviluppo delle architetture Cloud.
L'obiettivo principale dello studio presentato in questo documento è quello di valutare l'effettiva convenienza dell'applicazione di tali paradigmi nella creazione di reti, controllando in questo modo che le promesse di aumento di autonomia e dinamismo vengano rispettate.
Tale scopo viene perseguito attraverso l'implementazione di entrambi i paradigmi SDN e NFV nelle sperimentazioni effettuate sulle reti di livello L2 ed L3 del modello OSI.
Il risultato ottenuto da tali casi di studio è infine un'interessante conferma dei vantaggi presentati durante lo studio teorico delle innovazioni in analisi, rendendo esse una possibile soluzione futura alle problematiche attuali delle
reti.
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Schiavi, Daniele. « Software Defined Networks : analisi dell’interazione fra nodi di rete e Controller ». Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2017. http://amslaurea.unibo.it/14015/.
Texte intégralRésumé :
L'obiettivo di questa tesi è verificare il comportamento e le interazioni tra uno switch e più controller, al variare del ruolo assunto da questi ultimi, in una rete virtuale SDN con protocollo OpenFlow. Nella tesi sono presenti tre capitoli, i primi due sono puramente teorici mentre il terzo descrive i test che sono stati effettuati. I primi due capitoli introducono e descrivono gli elementi principali di SDN ed OpenFlow, in particolare viene presentata l'architettura multi controller che è il tema fondamentale di questa tesi. Il terzo capitolo è il fulcro della tesi, descrive la topologia ed i test che sono stati effettuati per verificare il comportamento e le interazioni tra lo switch ed i controller.
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Zama, Lorenzo. « Utilizzo delle reti neurali per il controllo dei processi alimentari ». Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019.
Trouver le texte intégralRésumé :
Negli ultimi dieci anni le reti neurali sono state implementate in moltissimi processi produttivi alimentari andando a semplificare quelle che sono le complesse procedure di controllo ed analisi degli alimenti, sia on-line che off-line.
Nel corso di questa tesi verranno analizzare le applicazioni di reti neurali artificiali in tale settore. Una discussione più approfondita riguarderà l’applicazione delle reti accoppiate all’utilizzo del naso elettronico e dei sistemi di computer vision.
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LEPORI, IRENE. « Diritto alla salute e ICT : tra controllo della spesa e verifica di appropriatezza ». Doctoral thesis, Università degli Studi di Cagliari, 2016. http://hdl.handle.net/11584/266716.
Texte intégralRésumé :
This paper aims to analyze the state of the art of the application of new technologies in the healthcare industry and its use in the activity of appropriateness and cost control monitoring. All the reforms that have recently affected the health demonstrated the orientation of the legislator towards a rationalization of costs through more efficient use of available resources. This reorganization of the sector has been inevitably influenced by several factors such as the evolution of the concept of the right to health accepted nowadays as a financially affected right, the polycentric and multilevel nature of the health sector and the requirements to control the public spending that have strongly conditioned by obligations of supranational origin.
In this context, the ICT (Information Communications technologies) could have played a central role in enabling both a better management of the sector (through the ESF) and the creation of appropriate means of cost trend (using the NSIS).
However up to now, despite the current regulations, suitable systems have not been put in place to take advantage of all the opportunities provided by ICT tools in this area, as the outlined system is fragmented and inadequate to allow an effective and efficient check of the choices undertaken by the health system’s actors.
Throughout the report we will analyze some of the current ICT tools used in the health sector, highlighting the critical issues and identifying any remedial actions in order to get a greater functional use in accordance with the new requirements of control and monitoring.
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Valdinosi, Michele. « Utilizzo di un orchestratore per reti definite via software ». Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018. http://amslaurea.unibo.it/15855/.
Texte intégralRésumé :
Nell'ultimo decennio il mondo delle Reti di Telecomunicazione ha avuto un'evoluzione accelerata, dovuta ai progressi del settore elettronico. I dispositivi hanno un ingombro sempre minore ed allo stesso tempo hanno mantenuto o addirittura aumentato la propria potenza di calcolo mentre calavano i costi di produzione ed acquisto (basti pensare ad un semplicissimo computer fisso degli anni 90 comparato ad uno smartphone dell'ultimo periodo, il quale ha una dimensione enormemente più piccola ed una potenza di calcolo maggiore).
Il settore delle Reti di Telecomunicazioni si è quindi dovuto adattare al nuovo cambiamento ed ha subito una vera e propria rivoluzione dei propri paradigmi che ha dato luogo alla creazione di nuovi metodi per l'utilizzo delle reti. Esempi importantissimi di questi nuovi metodi sono il “Cloud Computing” ed il “Software-Defined Networking” (abbreviato normalmente in SDN).
L'idea di utilizzare il Cloud Computing e l'SDN ha introdotto dei vantaggi, soprattutto dopo l'introduzione del Network Function Virtualization (NFV) che è il processo di virtualizzazione delle funzionalità di rete svolte da apparati di telecomunicazione fisici.
Nell'elaborato andremo a dare una definizione più specifica del significato di Cloud Computing, SDN e NFV passando anche dal protocollo OpenFlow per poi introdurre e spiegare cos'è un Overarching Orchestrator per reti SDN.
La parte finale riguarderà l'orchestrazione di reti Multi-Dominio, spiegando prima a cosa servono gli orchestratori di Dominio e Globali, e mostrando successivamente il funzionamento di un orchestratore globale tramite la sperimentazione di uno di questi sviluppato dal Politecnico di Torino chiamato Frog4.
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Sparnacci, Nicola. « Localizzazione e navigazione congiunta di droni ». Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018. http://amslaurea.unibo.it/15758/.
Texte intégralRésumé :
In questa tesi vengono analizzati aspetti legati alla navigazione e localizzazione congiunta di Unmanned Aerial-Vehicle (UAV) per la ricerca della formazione ottimale in modo da minimizzare l'errore di stima della posizione di un target, situato in ambienti indoor piuttosto che outdoor. Attraverso l’uso di modelli d'osservazione realistici che tengono conto anche di eventuali scenari in cui vi sia un collegamento Non-Line of Sight (NLOS) tra target e UAV, vengono derivate le grandezze fondamentali legate al Cramér-Rao Lower Bound (CRLB) come la Fisher Information Matrix (FIM) e il Position Error Bound (PEB) per l’implementazione un algoritmo (centralizzato/distribuito) di ottimizzazione vincolata per il calcolo della formazione ottimale. Sono descritte metodologie e principi utili per creare un algoritmo di navigazione degli UAV tale che permetta di districarsi in ambienti caratterizzati dalla presenza di numerosi ostacoli (cluttered environments) e di evitare la collisione tra UAV, mantenendo condizioni di sicurezza. Nell'ipotesi in cui gli UAV siano in grado di comunicare e collaborare, vengono fornite le basi di teoria dei grafi per l'instaurazione della communication multi-hop rispettando i vincoli di massima latenza intrinseci alle applicazioni real-time quali la localizzazione di un target, aspetto non considerato in letteratura. I risultati hanno mostrato come il numero di UAV che compongono la rete giochi un ruolo fondamentale in termini di velocità di convergenza fissata l'accuratezza di localizzazione desiderata anche in presenza di un approccio distribuito single hop. Infatti, il numero di UAV utilizzati incide nel miglioramento dell'accuratezza di localizzazione sia nella versione centralizzata che distribuita dell'algoritmo. Attraverso i risultati delle simulazioni sono state ottenute importanti linee guida sul dimensionamento della rete di UAV al variare delle condizioni operative.
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Xiong, Shulei. « Study and design of an integrated VCO and DAC module for adaptive control in low-power DC/DC converters ». Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020.
Trouver le texte intégralRésumé :
Questa tesi descrive un convertitore di potenza DC/DC a condensatori commutati per applicazioni di energy harvesting da sorgenti ambientali a bassa potenza caratterizzato da guadagno/frequenza di commutazione configurabili dinamicamente. I convertitori di potenza a switching convenzionali richiedono tipicamente componenti magnetici (ad es. induttori) difficilmente integrabili, quindi è solitamente necessario aggiungerli come componenti esterni con conseguente aumento dell'area e dei costi. D'altra parte, i convertitori a condensatori commutati sono particolarmente interessanti in un'ampia gamma di applicazioni poiché non richiedono tali componenti esterni, essendo basati solo su condensatori, che possono essere completamente integrati. Questa soluzione è particolarmente interessante nello scenario IoT, dove le dimensioni e l'integrabilità dei dispositivi possono essere un punto cruciale nello sviluppo. Questo lavoro è incentrato sullo studio di tali architetture con un nuovo paradigma che considera gli aspetti funzionali e di efficienza con riferimento specifico ai trasduttori per energy harvesting (ad es. fotovoltaico indoor, termoelettrico, radiofrequenza, ecc.), che sono caratterizzati da basse tensioni in uscita, basse potenze, elevate resistenze di uscita. Allo stesso tempo, considerando l’obiettivo della riduzione dei consumi di potenza, verrà adottato come oscillatore interno un oscillatore ad anello in configurazione current-starved. Questa tesi studia principalmente la progettazione sia dello schematico che del layout di alcuni blocchi analogici del convertitore, specificamente legati al modulo di controllo in retroazione. Il progetto dello schematico e del layout del sistema adottano una tecnologia CMOS 180nm, e sono sviluppati in ambiente CAD Cadence.
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Luppi, Francesco. « Analsi biomeccanica di protesi transtibiali : dai test sulle componenti all'analisi del movimento in pazienti durante postura, cammino e corsa ». Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2016. http://amslaurea.unibo.it/11951/.
Texte intégralRésumé :
L’elaborato propone una descrizione generale dei dispositivi protesici transtibiali, dalla storia, al processo di protesizzazione dei pazienti amputati alla struttura costitutiva modulare. Particolare importanza viene, inoltre, conferita all’analisi biomeccanica del movimento, della quale è data descrizione delle tecniche, della strumentazione, e dei risultati che vengono ottenuti nelle indagini di soggetti amputati rispetto alle persone normodotate.
Considerazioni sulla biomeccanica di pazienti protesizzati transtibialmente offrono interessanti spunti di riflessione sulle componenti meccaniche, idrauliche ed elettroniche dei dispositivi modulari, delle quali si descrive in modo completo la struttura e il funzionamento, facendo riferimento ai brevetti tecnici più noti.
Verranno, infine, riportati risultati di recenti studi e ricerche che evidenziano come l’utilizzo nei moduli prostesici transtibiali di caviglie idrauliche a controllo elettronico dello smorzamento sia la soluzione ottimale per ottenere risultati biomeccanicamente migliori, sia dal punto di vista dell’efficienza del movimento che per quanto riguarda l’equilibrio.
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Bonetto, Riccardo. « Combined Networking and Control Strategies for Smart Micro Grids : Analysis, Co-simulation and Performance Assessment ». Doctoral thesis, Università degli studi di Padova, 2015. http://hdl.handle.net/11577/3424027.
Texte intégralRésumé :
The constantly increasing number of power generation devices based on renewables calls for a transition from the centralized control of electrical distribution grids to a distributed control scenario. In this context, distributed generators are exploited to achieve other objectives beyond supporting loads, such as the minimization of the power losses along the distribution lines, the sustainability of the electrical network when operated in islanded-mode (i.e., when the the energy flow from the main energy supplier is not available) and the power peaks shaving.
In order to fulfill the aforementioned goals, optimized techniques aimed at managing the electrical behavior of the distributed generators (i.e., the amount of active and reactive power injected into the grid by the distributed generators at any given time), are needed. These techniques, in order to dispatch information regarding the actual state of the network agents, rely on smart metering devices (measuring instantaneous electrical quantities as, for example, active and reactive power, loads impedance and loads voltage) and on a communication infrastructure (i.e., Powerline Communication - PLC) interconnecting the smart-grid agents and allowing for the exchange of the measured quantities. Moreover, suitable communication protocols, supporting the transmission channel access and data routing, are needed.
In this doctoral thesis, firstly, a full-fledged system that extends existing state-of-the-art algorithms for the distributed minimization of power losses in smart micro grids is presented. There, practical aspects such as the design of a communication and coordination protocol that is resilient to link failures and manages channel access, message delivery and distributed generator coordination is taken into account. Design rules for the networking strategies that best fit the selected optimization approaches are provided. Finally, in the presence of lossy communication links, the impact of communication and electrical grid features is assessed. Specifically, communication failures, scheduling order for the distributed control, line impedance estimation error, network size and number of distributed generators are considered as major issues.
Next, it will be shown that the convergence rate of the optimization algorithms, implemented in the aforementioned system, can be improved by suitably scheduling the order in which the smart-grid agents are activated. For stability purposes, a token ring approach is often implemented for the control, where at any given time a single node with communication and control capabilities (referred to as {\em smart node}) has the token and is the only node in charge of implementing the control action entailed by the algorithms (i.e., power injection). It will be shown that the token ring approach does not always ensure the fastest convergence rate. In order to improve the convergence rate of the selected optimization techniques, optimality criteria are defined and a lightweight, distributed and heuristic (suboptimal) scheduling algorithm is designed.
Another important aspect considered in this thesis, is the one concerning the power demand peak shaving. Algorithms that exploit the distributed energy sources and rely on the smart-grid communication infrastructure in order to level out the peaks in the electrical power demand, can greatly reduce the workload of the main energy supplier, thus preventing unexpected hardware failures and blackouts. The importance of leveling out the power demand peaks is even greater when dealing with smart-grids operating in islanded mode, since avoiding power demand peaks can substantially improve the self-sustainability of the electrical grid. To this end, a lightweight and effective approach for the management of prosumer communities through the synergistic control of the power electronic converters acting therein is designed. An islanded operating mode is considered, and the control strategy aims at leveling peaks in the use of energy drained from or injected into the connection point with the main power supplier.
All the aforementioned techniques rely on the use of distributed generators (whose energy comes from renewable sources) to contribute to the overall grid electrical efficiency. In a real-world setting, such control actions will however depend on market models and on the revenue (monetary income) that the final users will accrue through energy trading with other users and with the smart grid operator. For this reason, an optimized market model accounting for electrical efficiency constraints, along with the demand-offer rule, is designed. Novel market rules designed to provide economical benefits to all the smart grid players (i.e., the users and the grid operator), while also driving the power grid toward a satisfactory solution in terms of electrical performance are designed. To the best of the author's knowledge, a general framework for the study of the interaction between power grid optimization algorithms (electrical performance) and energy pricing and trading strategies (revenue) is not yet available in the related scientific literature.In questi anni, si sta verificando una costante diffusione di dispositivi atti alla produzione di energia elettrica basati su fonti energetiche naturali e rinnovabili. Questo fenomeno, a sua volta, sta portando a una decentralizzazione del controllo delle reti di distribuzione elettrica. I generatori di energia elettrica basati su fonti rinnovabili, chiamati nel seguito generatori distribuiti, oltre che per l'alimentazione dei carichi elettrici delle sedi in cui sono installati, possono altresì essere utilizzati per numerosi altri scopi, come, ad esempio: la minimizzazione della potenza dissipata lungo le linee di trasmissione elettrica; il pantenimento delle condizioni operative della rete anche qualora il principale fornitore di energia venisse disconnesso e, infine, il livellamento dei picchi di domanda di potenza elettrica. Al fine di supportare queste funzionalità addizionali, è necessario che vengano implementate politiche efficienti di controllo del comportamento dei generatori distribuiti. Tali politiche dovranno permettere a ciascun generatore distribuito di conoscere, in ogni momento, gli esatti riferimenti di potenza attiva e reattiva che debbono essere iniettati nella rete elettrica. Affinché le suddette tecniche possano essere implementate, è necessaria l'esistenza di un'infrastruttura di comunicazione che permetta agli elementi attivi della rete elettrica di scambiare informazioni. In questa tesi, verranno considererati aspetti pratici, fondamentali al corretto funzionamento di una rete elettrica intelligente quali, ad esempio la progettazione di protocolli di comunicazione e di controllo robusti rispetto agli errori di comunicazione e in grado di garantire la corretta sincronizzazione dei generatori distribuiti nell'applicazione della politica di controllo selezionata. Verranno inoltre studiate tecniche in grado di incrementare la velocità di convergenza di alcuni algoritmi atti alla minimizzazione della potenza dissipata nella fase di distribuzione. Verrà, a questo proposito, presentato un algoritmo euristico e distribuito in grado di uncremente la velocità di convergenza delle tecniche selzionate senza, tuttavia, influire in misura degna di nota sul numero di messaggi che è necessario scambiare per la corretta esecuzione delle suddette tecniche. Un secondo aspetto di considerevole importanza considerato in questa tesi, è il livellamento dei picchi nella potenza totale richiesta dai carichi presenti nella rete. A tal proposito verrà presentato un algoritmo distribuito in grado di livellare con successo i picchi di domanda sia nel caso la rete elettrica sia connessa al fornitore ufficiale di energia sia nel caso contrario. Infine, basandosi sulla considerazione che, affinché i generatori distribuiti collaborino all'efficienza energetica della rete elettrica, è necessario questi ultimi ottengano un ritorno economico derivante dal loro comportamento virtuoso, verrà definito un nuovo modello di mercato energetico. Tale modello permetterà la compravendita diretta di energia (non ci sarà quindi più bisogno che il fornitore ufficiale agisca da intermediario) e, allo stesso tempo, consentirà ad un'entità regolatrice di indirizzare il mercato verso configurazioni energetiche efficienti.
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PACE, EMANUELE. « Applicazioni dei rivelatori a CCD nell’estremo UV ». Doctoral thesis, 1995. http://hdl.handle.net/2158/778313.
Texte intégralRésumé :
Studio del sensore CCD per applicazioni all'ultravioletto. Realizzazione di una camera CCD con elettronica di controllo, applicata poi a esperimenti di spettroscopia, di spettroscopia di armonica di alto ordine e a imaging dei pattern di diffrazione in test della qualità ottica degli specchi della missione XMM dell'ESA.