Electrical and Electronics Commons^™

Self-Oscillating Induction Heater, Patrick Rice

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

This report develops a control system to keep an induction heater in resonance. When a metallic workpiece is inserted in the air core of the workcoil, the resonant frequency changes. Different workpiece materials affect the resonant frequency and power. This presents a problem since changing the resonant frequency of the circuit while keeping the frequency constant reduces the maximum power of the circuit. Finite element analysis is used to find the circuit parameters of the workcoil and workpiece interaction. A non-linear controller which oscillates based on the resonant frequency of an LC tank is created. Nyquist and describing function analysis …

การพัฒนาเกมแบบตอบโต้ในโลกเสมือนจริงสําหรับการฝึกการรู้คิดกับผู้ที่มีภาวะการรู้คิดบกพร่องเล็กน้อย, ชลกร เพ็ญภินันท์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้ได้พัฒนาโปรแกรมแอปพลิเคชันสำหรับใช้งานบนอุปกรณ์วีอาร์เพื่อประยุกต์ใช้งานกับผู้มีภาวะการรู้คิดบกพร่องเล็กน้อย มีการออกแบบกิจกรรมการเก็บผักภายในเรือนกระจกเพื่อใช้ในการช่วยฝึกฝนการรู้คิดด้านความจำ โดยแบ่งระดับความยากออกเป็น 3 ระดับ เพื่อให้ผู้ใช้งานได้ประโยชน์จากการทำกิจกรรมอย่างเป็นลำดับจากง่ายไปยาก ระดับง่ายจะเน้นเฉพาะชนิดของผักและจำนวนของผักที่ต้องเก็บเกี่ยวในแต่ละด่าน ในขณะที่ระดับปานกลางและระดับยากมีข้อกำหนดเพิ่มเติมให้มีการเก็บเกี่ยวผักอย่างเป็นลำดับ และในระดับยากผู้ใช้งานจะมีเวลาในการเห็นคำสั่งเพียง 10 วินาที และคำสั่งทั้งหมดจะหายไป ซึ่งต่างจากระดับง่ายและระดับปานกลางตรงที่ยังหลงเหลือคำสั่งในรูปทรงเรขาคณิต การออกแบบกิจกรรมได้คำนึงถึงการมีตัวช่วยเป็นคำใบ้เพื่อเพิ่มโอกาสให้ผู้เล่นสามารถทำกิจกรรมให้สำเร็จลุล่วงได้ โดยตัวช่วยจะมีผลต่อคะแนนที่ผู้เล่นได้รับ ผลการทดสอบเกมด้วยอุปกรณ์วีอาร์กับผู้มีภาวะการรู้คิดบกพร่องเล็กน้อย มีค่าเฉลี่ยคะแนนความพึงพอใจต่อเกมระดับง่ายอยู่ในช่วงปานกลางถึงมาก และมีผู้เล่นเพียงคนเดียวเท่านั้นที่สามารถเล่นเกมต่อถึงความยากระดับปานกลางได้

เทคนิคการรีซิงโครไนเซชันเปิดทางสำหรับคอนเวอร์เตอร์ที่เชื่อมต่อกริดชนิดเเหล่งจ่ายเเรงดัน, ณัฐกิตติ์ กิจชีววิทยา

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วิทยานิพนธ์นี้นำเสนอวิธีการควบคุมคอนเวอร์เตอร์ชนิดแหล่งจ่ายแรงดันที่เป็นคอนเวอร์เตอร์ประเภทสามระดับ โดยให้แนวทางการคำนวณและการออกแบบในแต่ละส่วนอย่างชัดเจนและเรียบง่ายต่อการนำไปประยุกต์ใช้งาน วิธีการควบคุมที่นำเสนอจะประกอบด้วย 3 ส่วนหลัก 1) การควบคุมของคอนเวอร์เตอร์ชนิดแหล่งจ่ายแรงดัน 2) การควบคุมเสมือนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัส 3) การควบคุมกระบวนการรีซิงโครไนซ์ เพื่อให้สามารถรองรับการทำงานในโหมดต่างๆ ของไมโครกริดได้ ประกอบด้วย โหมดแยกตัวอิสระ โหมดการเชื่อมต่อกับโครงข่าย และ การเปลี่ยนผ่านระหว่างโหมด วิทยานิพนธ์นี้จะให้ความสำคัญกับโหมดการรีซิงโครไนซ์ที่มีความท้าท้ายเป็นอย่างมาก ดังนั้นจะต้องพัฒนาให้คอนเวอร์เตอร์มีฟังก์ชันการทำงานเสมือนเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสที่มีความยืดหยุ่นในการควบคุมทั้งความถี่และแรงดัน โดยอาศัยส่วนการควบคุมกระบวนการรีซิงโครไนเซชั่นที่ประกอบด้วยเวกเตอร์เฟสล็อกลูป (Vector Phase-Look-Loop: VPLL) และตัวควบคุมแรงดันที่ขั้ว (Terminal Voltage Control) ทำหน้าที่ปรับค่าความแตกต่างของ ความถี่ มุมเฟส และขนาดแรงดันของทางด้านคอนเวอร์เตอร์ให้ซิงโครไนซ์กับทางด้านโครงข่ายไฟฟ้าและสอดคล้องกับมาตรฐาน IEEE 1547-2018 ของการรีซิงโครไนซ์ของไมโครกริดกำหนดไว้ ผลการจำลองการทำงานด้วยโปรแกรม MATLAB/SIMULINK กับผลการทดลองด้วยอินเวอร์เตอร์สามระดับ แสดงให้เห็นว่าแนวคิดที่นำเสนอสามารถทำให้คอนเวอร์เตอร์ทำงานได้ทั้ง 4 โหมดของไมโครกริด และการเปลี่ยนผ่านเป็นไปอย่างราบรื่น อีกทั้งควบคุมให้มุมเฟส ความถี่ และขนาดแรงดันสอดคล้องกับมาตรฐาน IEEE1547-2018 ที่กำหนด

การอพยพฝูงชนพร้อมผู้นำในสถานีรถไฟด้วยการเรียนรู้แบบเสริมกำลัง, นิธินันท์ สินพันธุ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้เสนอการประยุกต์ใช้การเรียนรู้แบบเสริมกำลังเทคนิคที่มีชื่อว่า การเพิ่มประสิทธิภาพนโยบายใกล้เคียง เพื่อฝึกฝนเอเจนต์ให้เป็นผู้นำการอพยพผ่านชุดเครื่องมือเอมแอลเอเจนต์ของโปรแกรมยูนิตี แบบจำลองแรงทางสังคมถูกใช้เพื่อนำเสนอการปรับเปลี่ยนพลวัตของผู้อพยพและอัลกอริทึมเอสตาร์ถูกใช้เพื่อค้นหาเส้นทางอพยพที่สั้นที่สุดของผู้อพยพแต่ละคนจากตำแหน่งเริ่มต้นไปยังทางออก ประสิทธิภาพการอพยพถูกประเมินโดยจำนวนผู้อพยพโดยเฉลี่ยที่ไม่สามารถออกจากสถานีรถไฟฟ้าทดลองได้ตามเวลาที่กำหนดภายใต้สถานการณ์การอพยพที่แตกต่างกัน จากผลการทดสอบพบว่า การอพยพฝูงชนด้วยผู้นำที่ถูกฝึกด้วยการเรียนรู้แบบเสริมกำลังสามารถอพยพผู้อพยพทั้งหมดออกจากสถานีรถไฟฟ้าทดลองได้ตามเวลาที่กำหนด ทั้งนี้เวลาที่ใช้ในการอพยพจะเร็วหรือช้าขึ้นอยู่กับตำแหน่งของผู้อพยพด้วยเช่นกัน

การประเมินอัตราการเสื่อมสมรรถนะของระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์โดยใช้วิธีการถดถอยเชิงเส้น, พรกิตติ มหิทธิบุรินทร์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้นำเสนอถึงแนวทางการประเมินประสิทธิภาพและการเสื่อมสมรรถนะของระบบโซลาร์เซลล์ที่ติดตั้งในภูมิประเทศไทย การทดสอบได้ใช้ข้อมูลจากโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ที่อำเภอทับสะแก จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ ประกอบด้วยแผงโซลาร์เซลล์ที่ต่างกัน 3 ชนิด ได้แก่ CIGS, µc-Si และ a-Si งานวิจัยนี้ได้แบ่งการทดสอบออกเป็น 3 ส่วน; (1) การคำนวณการลดลงประสิทธิภาพของอินเวอร์เตอร์ (2) การประเมินประสิทธิภาพของระบบโซลาร์เซลล์ (3) การประเมินอัตราการเสื่อมสมรรถนะจากสมการเส้นตรงด้วยวิธีการถดถอยเชิงเส้น และได้นำวิธีการแยกส่วนประกอบด้วยค่าเฉลี่ยเคลื่อนที่ กับโมเดล ARIMA มาใช้ร่วมกับวิธีการถดถอยเชิงเส้น จากการทดสอบการคำนวณประสิทธิภาพของอินเวอร์เตอร์พบว่าอินเวอร์เตอร์ไม่มีผลต่ออัตราการเสื่อมสมรรถนะของระบบโซลาร์เซลล์ การทดสอบการประเมินประสิทธิภาพพบว่าระบบโซลาร์เซลล์ที่ติดตั้งแผงชนิด a-Si มีค่า Rp เฉลี่ยรายปีสูงที่สุด และระบบโซลาร์เซลล์ที่ติดตั้งแผงชนิด µc-Si มีค่า Rp เฉลี่ยรายปีต่ำที่สุด การทดสอบการประเมินอัตราการเสื่อมสมรรถนะพบว่าระบบโซลาร์เซลล์ชนิด µc-Si ให้ผลอัตราการเสื่อมสมรรถนะสูงสุด และระบบโซลาร์เซลล์ชนิด a-Si ให้ผลอัตราการเสื่อมสมรรถนะต่ำสุด โดยการนำวิธีการแยกส่วนประกอบด้วยค่าเฉลี่ยเคลื่อนที่และโมเดล ARIMA เข้ามาใช้ร่วมกับการถดถอยเชิงเส้น ส่งผลให้ช่วยลดค่า RMSE ที่เกิดจาก error ของการกระจายของ RP จึงสามารถช่วยเพิ่มความแม่นยำในการประเมินอัตราการเสื่อมสมรรถนะได้ จากผลการเปรียบเทียบอัตราการเสื่อมสมรรถนะกับระยะเวลาการคืนทุนสามารถสรุปได้ว่าระบบโซลาร์เซลล์ที่ติดตั้งแผงชนิด a-Si มีความเหมาะสมสำหรับการติดตั้งในประเทศไทย เพราะมีค่ากำลังการผลิตเฉลี่ยสูงที่สุด ให้มีอัตราการเสื่อมสมรรถนะต่ำที่สุด และมีระยะเวลาคืนทุนไวที่สุด โดยข้อเสียที่มีข้อจำกัดเรื่องพื้นที่การติดตั้งเท่านั้น

เทคนิคการเพิ่มกระแสผิดพร่องสำหรับอินเวอร์เตอร์ชนิดเชื่อมต่อกริด, ปรีณาพรรณ ปัญญา

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การเพิ่มขึ้นของการใช้พลังงานไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์ และระบบไฟฟ้าแบบไมโคร กริด ทำให้เกิดผลกระทบกับระบบไฟฟ้าดั้งเดิมหลายประการ ประเด็นสำคัญที่กล่าวถึงในวิทยานิพนธ์นี้คือ การเปลี่ยนแปลงของระดับกระแสผิดพร่องในระบบไฟฟ้า เมื่อโครงสร้างของแหล่งกำเนิดไฟฟ้าที่เชื่อมต่ออินเวอร์เตอร์ไม่สามารถจ่ายกระแสผิดพร่องในปริมาณเช่นเดียวกับเครื่องจักรกลซิงโครนัส ทำให้กระแสผิดพร่องมีขนาดน้อยเกินไป โดยเฉพาะเมื่อระบบที่เป็นไมโคร กริดเกิดการแยกโดดออกจากระบบ วิทยานิพนธ์ฉบับนี้นำเสนอการจ่ายกระแสผิดพร่องของอินเวอร์เตอร์แบบเชื่อมต่อกริด โดยการควบคุมให้อินเวอร์เตอร์จ่ายกระแสผิดพร่องที่มีขนาดมากกว่า 2 เท่าของกระแสพิกัดในขณะที่ยังเชื่อมต่อกับระบบเมื่อเกิดสภาวะแรงดันตก ภายใต้พิกัดกระแสและพิกัดแรงดันของอินเวอร์เตอร์ แนวคิดที่ใช้ในการเพิ่มขนาดกระแสคือ การใช้ความถี่เรโซแนนซ์ของตัวกรองแบบ LCL ที่เป็นวงจรกรองทั่วไปที่ใช้ในอินเวอร์เตอร์ โดยที่อินเวอร์เตอร์สามารถทำงานได้ทั้งสองโหมดและสามารถเปลี่ยนโหมดระหว่างการทำงานแบบปกติ ไปยังโหมดการทำงานเมื่อเกิดความผิดพร่องในระบบ และสามารถกลับมาทำงานได้ในโหมดการทำงานปกติเมื่อกลับเข้าสู่สภาวะปกติได้ โดยทดสอบด้วยผลการจำลองผ่านโปรแกรม Matlab Simulink และอินเวอร์เตอร์ในห้องปฏิบัติการ จากผลการทดสอบทั้งในการจำลองและการทดสอบจริงเมื่อเกิดแรงดันตกหรือความผิดพร่องที่แรงดันที่จุดเชื่อมต่อ อินเวอร์เตอร์จ่ายกระแสรีแอคทีฟความถี่ปกติได้ตามข้อกำหนดของระบบไฟฟ้าได้และสามารถเชื่อมต่อระบบกลับมาในโหมดปกติเมื่อแรงดันกลับเข้าสู่สภาวะปกติได้ อัลกอริทึมที่นำเสนอสามารถจ่ายกระแสความถี่สูงขณะเกิดแรงดันตกที่มีขนาดมากถึง 2.4 เท่าของกระแสพิกัดได้ โดยที่ขนาดกระแสและแรงดันด้านออกของอินเวอร์เตอร์มีขนาดไม่เกินพิกัด ทำให้อินเวอร์เตอร์เชื่อมต่อกับระบบได้โดยไม่ปลดตัวเองออกจากวงจร และกลับคืนสู่การควบคุมในโหมดปกติได้เมื่อแรงดันที่จุดเชื่อมต่อกลับเข้าสู่ค่าปกติ

การหาลักษณะทางไฟฟ้าของเซลล์เม็ดเลือดแดงด้วยอิเล็กโทรโรเทชัน, รักดี บรรดาตั้ง

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วิทยานิพนธ์นี้ศึกษาการหาลักษณะทางไฟฟ้าของเซลล์เม็ดเลือดแดงด้วยอิเล็กโทรโรเทชัน. ลักษณะทางไฟฟ้าของเซลล์เม็ดเลือดแดงขึ้นอยู่กับค่าพารามิเตอร์ไฟฟ้า ได้แก่ ค่าความเก็บประจุไฟฟ้าเยื่อหุ้มเซลล์ และค่าสภาพนำไฟฟ้าภายในเซลล์. การประมวลผลภาพถูกนำมาประยุกต์ใช้ในการหาอัตราเร็วการหมุนของเซลล์เม็ดเลือดแดงเนื่องจากมีความรวดเร็วและความแม่นยำ. โปรแกรมสำหรับการประมวลผลภาพกระทำบนซอฟต์แวร์ MATLAB. งานวิจัยนี้ได้ทำการทดลองอิเล็กโทรโรเทชันกับเซลล์เม็ดเลือดแดงปกติจำนวน 50 เซลล์ และเซลล์เม็ดเลือดแดงเพาะติดเชื้อมาลาเรียจำนวน 100 เซลล์. อิเล็กโทรดที่ใช้เป็นอิเล็กโทรดแบบ 4 ขั้ว. สัญญาณแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ในการทดลองมีขนาด 1.5 – 3 Vp ความถี่ 10 kHz – 5 MHz. ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่า ขนาดของแรงดันไฟฟ้ามีผลต่ออัตราการหมุนของเซลล์ โดยที่อัตราเร็วการหมุนของเซลล์เม็ดเลือดแดงปกติมากกว่าเซลล์ติดเชื้อมาลาเรีย. ความถี่การหมุนสูงสุดและความถี่ตัดข้ามที่ได้จากอัตราเร็วการหมุน ถูกนำไปใช้วิเคราะห์หาค่าพารามิเตอร์ทางไฟฟ้า. ผลการวิเคราะห์แสดงว่า เซลล์ปกติมีค่าความเก็บประจุไฟฟ้าเยื่อหุ้มเซลล์สูงกว่าเซลล์ติดเชื้อ แต่ค่าสภาพนำไฟฟ้าภายในเซลล์ของเซลล์ปกติต่ำกว่าเซลล์ติดเชื้อ. นอกจากนี้ อิเล็กโทรดขั้วสลับ 2 ชุด ถูกนำมาใช้ทดลองเพื่อเพิ่มปริมาณงานในการทดลอง. ผลการทดลองพบว่าสามารถเพิ่มปริมาณงานการทดลองได้ด้วยอิเล็กโทรดขั้วสลับ. อย่างไรก็ตาม การประกอบชิ้นงานทำได้ยากและใช้เวลานานกว่าอิเล็กโทรดแบบ 4 ขั้ว.

การวางแผนวิทยุของการใช้ระบบ 5g และ 6g ร่วมกันสำหรับการบริการบรอดแบนด์เคลื่อนที่, ศุภชาติ จีนคง

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ในอนาคตอันใกล้เทคโนโลยี 6G จะเริ่มเข้ามามีบทบาทสำคัญอย่างมาก 6G มีจุดมุ่งหมายที่จะให้บริการด้วยอัตราข้อมูลที่สูงถึงระดับ Tbps และมี Latency ต่ำมาก ซึ่งการนำเทคโนโลยี 6G เข้ามาใช้งานจะช่วยแก้ปัญหาความคับคั่งของ Traffic ในช่วงเวลาที่มีอุปกรณ์ใช้งานจำนวนมากได้ ในอนาคตจะมีบริการที่ต้องการใช้อัตราข้อมูลที่สูงขึ้นอีกมาก เช่น Virtual Reality (VR) Extended Reality (XR) และ Hologram ซึ่งเป็นบริการที่ต้องการอัตราข้อมูลระดับสูง โดยการนำเทคโนโลยี 6G เข้ามาให้บริการจะสามารถช่วยให้สามารถใช้งานเทคโนโลยีเหล่านี้ได้เพียงพอ วิทยานิพนธ์นี้มีจุดประสงค์ประเมินและเสนอแนวทางการวางแผนวิทยุของระบบ 5G และ 6G ให้ใช้งานร่วมกัน ซึ่งพิจารณาจากอัตราการใช้งานข้อมูลรวมสำหรับบริการบรอดแบนด์เคลื่อนที่ ในพื้นที่ต่าง ๆ อัตราข้อมูลการให้บริการของสถานีฐานทั้ง 5G และ 6G และพื้นที่ครอบคลุมของทั้ง 5G และ 6G ที่คำนวณจากการสูญเสียเชิงวิถี และแสดงตำแหน่งและพื้นที่ครอบคลุมของสถานีฐานบนพื้นที่ที่กำหนด วิทยานิพนธ์นี้แสดงผลการวิเคราะห์บนพื้นที่ตัวอย่าง Dense Urban เทียบเท่าได้กับพื้นที่ศูนย์การค้าย่านสยามสแควร์ และพื้นที่ตัวอย่าง Urban เทียบเท่าได้กับพื้นที่ชุมชนอยู่อาศัยในตำบลบางปู จังหวัดสมุทรปราการ โดยเลือกใช้งานสถานีฐานของ 5G ให้ครอบคลุมพื้นที่ให้บริการทั้งหมด และใช้สถานีฐานของ 6G ในตำแหน่งที่มีผู้คนใช้งานเป็นจำนวนมาก ซึ่งผลลัพธ์ของงานวิทยานิพนธ์นี้สามารถนำไปใช้วิเคราะห์ในการวางพื้นที่ติดตั้งโครงข่ายเบื้องต้น เพื่อตั้งสถานีฐาน 5G และ 6G สำหรับขยายพื้นที่ให้บริการต่อไปในอนาคต

Meltpondnet: A Swin Transformer U-Net For Detection Of Melt Ponds On Arctic Sea Ice, Ivan Sudakow, Vijayan K. Asari, Ruixu Liu, Denis Demchev

Electrical and Computer Engineering Faculty Publications

High-resolution aerial photographs of Arctic region are a great source for different sea ice feature recognition, which are crucial to validate, tune, and improve climate models. Melt ponds on the surface of melting Arctic sea ice are of particular interest as they are sensitive and valuable indicators and are proxy to the processes in the Arctic climate system. Manual analysis of this remote sensing data is extremely difficult and time-consuming due to the complex shapes and unpredictable boundaries of the melt ponds, and that leads to the necessity for automatizing the processes. In this study, we propose a robust and …

Circuit Optimization Techniques For Efficient Ex-Situ Training Of Robust Memristor Based Liquid State Machine, Alex Henderson, Christopher Yakopcic, Cory Merkel, Steven Harbour, Tarek M. Taha, Hananel Hazan

Electrical and Computer Engineering Faculty Publications

Spiking neural network hardware offers a high performance, power-efficient and robust platform for the processing of complex data. Many of these systems require supervised learning, which poses a challenge when using gradient-based algorithms due to the discontinuous properties of SNNs. Memristor based hardware can offer gains in portability, power reduction, and throughput efficiency when compared to pure CMOS. This paper proposes a memristor-based spiking liquid state machine (LSM). The inherent dynamics of the LSM permit the use of supervised learning without backpropagation for weight updates. To carry out the design space evaluation of the LSM for optimal hardware performance, several …

การศึกษาเปรียบเทียบและพัฒนาวิธีการการจัดกลุ่มโหลดสำหรับการจ่ายไฟฟ้าแบบไมโครกริด, จารุพจน์ ถนอมรักษ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การประยุกต์ใช้ไมโครกริดเป็นการใช้เทคโนโลยีในการพัฒนาระบบจำหน่ายไฟฟ้า มุ่งเน้นการพึ่งพาพลังงานภายในไมโครกริดตนเองเป็นสำคัญ และยังสามารถเพิ่มประสิทธิภาพและสร้างความน่าเชื่อถือให้กับระบบไฟฟ้าซึ่งสามารถประเมินค่าทางเศรษฐกิจได้ การแยกโดดระบบไฟฟ้าไมโครกริดเป็นวิธีหนึ่งที่สามารถป้องกันระบบไฟฟ้าดับอย่างทันท่วงที ซึ่งมีเหตุเนื่องมาจากความผิดพร่องจากกริดไฟฟ้าหลักซึ่งเป็นเหตุให้เกิดไฟฟ้าดับในหลายส่วนของระบบไฟฟ้า วิทยานิพนธ์ฉบับนี้เสนอวิธีการจัดกลุ่มโหลดให้เป็นไมโครกริดเพื่อเป็นระบบไฟฟ้าแบบแยกโดด โดยการดัดแปลงและประยุกต์ใช้ขั้นตอนวิธี การจัดกลุ่มเชิงพื้นที่ตามความหนาแน่นของแอปพลิเคชันที่มีสัญญาณรบกวนบนสายป้อนไฟฟ้า ให้เป็นส่วนหนึ่งในขั้นตอนการกลายพันธุ์ของขั้นตอนวิธีเชิงพันธุกรรม เพื่อให้เกิดประโยชน์ต่อการบริหารโครงข่ายไฟฟ้า ผลลัพธ์จากวิทยานิพนธ์ฉบับนี้แสดงให้เห็นประโยชน์ของขั้นตอนวิธีที่เสนอต่อการจัดกลุ่มไมโครกริด เพื่อให้ได้ตัวประกอบภาระเฉลี่ยของแต่ละกลุ่มไมโครกริดบนสายป้อนไฟฟ้าสูงสุด

Autonomous Coffee Brewing System, Lillian Gonzalez, Landon Miller, Tyler Moff, Benjamin Vitu

Williams Honors College, Honors Research Projects

Coffee consumers want an affordable, high-quality cup of coffee that takes minimal time to brew and does not excessively contribute plastic to landfills. A fully autonomous system which utilizes whole coffee beans, water, and filters to brew coffee was designed to meet this need. This system accepts user requests which specify the brew’s portion size, water temperature, and brew strength, as well as the time which the system should begin the brewing process. Occasional maintenance to empty the system’s built-in waste receptacle or resupply the system with water, coffee beans, or filters is the only user intervention required. This report …

Garden Bot: Autonomous Home Garden Weed Removal Robot, Brendon Lovejoy, Robert Connolly, Isaac Lucas, Stevan Veselinov

Williams Honors College, Honors Research Projects

With frequent weeding being a tedious chore and an essential task for a successful garden, there is need for an automated method of handling this routine. Existing technologies utilize computer vision, GPS, multiple units and other tools to remove weeds from garden plots. However, these solutions are often complex and expensive, suited for large agricultural plots in contrast to small-scale home gardens. In addition, many of these technologies, along with manual tillers and cultivators suited for home use, are unable to perform weeding within rows of crops in a process known as intra-row weeding. The Garden Bot is an autonomous, …

Autonomous Wildfire Detection System, Matthew Pyle, Nick Garrett

Williams Honors College, Honors Research Projects

According to the National Fire Protection Association Journal, federal wildfire suppression costs in the United States have risen from an annual average of about $425 million from 1985 to 1999 up to $1.6 billion from 2000 to 2019. On average, more than 200,000 acres in the United States are burned per year due to wildfires, with more than 700,000 acres burned in 2020 alone. With the risk of wildfire ever rising, there is a need for better early detection of remote wildfires, as existing methods often include long delays like satellites or rely on human lookout towers. The objective is …

Smart Kettlebell, Cole Russell, Patrick Davis, Ryan Deboer, Isaac Stecker

Williams Honors College, Honors Research Projects

The purpose of design team 08’s senior design project is to create and implement a workout device that will be able to calculate the caloric expenditure, repetitions, and length of a workout. Once the duration of a workout is completed, the user metrics will be communicated from the kettlebell system to a user application via Bluetooth. The caloric expenditure will be used using the data that is provided from the accelerometer. The duration of the workout will be controlled using a push button that is connected to the kettlebell system that will allow for the start and stop of a …

Chemical Clean Automated Loader, Jordyn Bryner

Williams Honors College, Honors Research Projects

TTM Technologies (TTM) is a global printed circuit board (PCB) manufacturer. The work described in this report was completed in the TTM North Jackson, Ohio location. This plant focuses primarily on the manufacturing of rigid and rigid-flex PCBs for the aerospace and defense industry. TTM North Jackson has an ongoing labor dependency issue due to the shortage of workers the nation is facing. To solve this problem, TTM has focused the efforts of their new engineers and interns on automating processes that are labor dependent. The goal is to provide design guidance to be used later by TTM to automate …

Smart Uv-C Disinfectant Module, Nicole Baldy, Luke Rogers, Haitham Saleh

Williams Honors College, Honors Research Projects

The Smart UV Disinfectant device shall sanitize objects which are 18”x14”x8” or smaller and less than 20 lbs. using UV-C light. This device should contain many safety measures to prevent human and animal exposure to the UV-C light and have no public touchpoints to operate the interface. In order to achieve the first objective, this device shall contain a "sanitizing chamber" which completely encloses the object to be sanitized to prevent outside exposure with detection of any lifeforms inside of the chamber; for the second objective, it will contain a wireless interface to an Android application which can be used …

"Demeter" Soil Monitoring System, Ryan Matthews, Rachel Rummer, Temilolu Fayomi, Alex Fuller

Williams Honors College, Honors Research Projects

The purpose of this project is to develop a soil monitoring system that can remotely sense and relay soil conditions back to a user. The deMETER soil probe, Demeter is the Greek goddess of the harvest, is designed to aid hobbyist gardeners, small-scale farms, and nurseries to monitor their dynamic soil conditions and maximize their harvest. The probe is a self-powered system that can monitor the moisture and essential nutrients of the soil profile to determine which areas should receive water and fertilizer. This would significantly cut water and fertilizer waste. The solution will include an embedded system with sensors …

Magic: The Gathering Card Virtualizer, Vincent Garbonick, Jacen C. Conlan, Jaret A. Varn

Williams Honors College, Honors Research Projects

Any well-versed Magic: The Gathering (MTG) player or collector knows how difficult it can be to keep track of all cards in their collection. Some spend hours searching for that one specific card, and others are constantly scouring the internet for how much their collection costs. However, this issue does not only affect casual fans. Resale companies spend hours a day determining the costs of cards, and tournament judges painstakingly check players’ decks to ensure they are not cheating. To assist with these struggles, the design team proposed to create the MTG Card Virtualizer. This device scans MTG playing cards …

Development Of Dc Circuit Breakers For Medium-Voltage Electrified Transportation, Trevor Morgan Arvin

Theses and Dissertations--Electrical and Computer Engineering

Medium-voltage DC (MVDC) distribution is an enabling technology for the electrification of transportation such as aircraft and shipboard. One main obstacle for DC distribution is the lack of adequate circuit fault protection. The challenges are due to the rapidly rising fault currents and absence of zero crossings in DC systems compared to AC counterparts. Existing DC breaker solutions lack comprehensive consideration of energy efficiency, power density, fault interruption speed, reliability, and implementation cost.

In this thesis, two circuit topologies of improved DC circuit breakers are developed: the resonant current source based hybrid DC breaker (RCS-HDCB) and the high temperature superconductor …