Engineering Commons^™

Model Predictive Control Of Energy Systems For Heat And Power Applications, Chethan Ramakrishna Reddy

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

Building and transportation sectors together account for two-thirds of the total energy consumption in the US. There is a need to make these energy systems (i.e., buildings and vehicles) more energy efficient. One way to make grid-connected buildings more energy efficient is to integrate the heating, ventilation and air conditioning (HVAC) system of the building with a micro-scale concentrated solar power (MicroCSP) sys- tem. Additionally, one way to make vehicles driven by internal combustion engine (ICE) more energy efficient is by integrating the ICE with a waste heat recovery (WHR) system. But, both the resulting energy systems need a smart …

Investigation Of Domestic Level Ev Chargers In The Distribution Network: An Assessment And Mitigation Solution, Arsalan Hussain Zaidi

Doctoral

This research focuses on the electrification of the transport sector. Such electrification could potentially pose challenges to the distribution system operator (DSO) in terms of reliability, power quality and cost-effective implementation. This thesis contributes to both, an Electrical Vehicle (EV) load demand profiling and advanced use of reactive power compensation (D-STATCOM) to facilitate flexible and secure network operation. The main aim of this research is to investigate the planning and operation of low voltage distribution networks (LVDN) with increasing electrical vehicles (EVs) proliferation and the effects of higher demand charging systems. This work is based on two different independent strands …

Study Of Electric Vehicle Smart Charging And Energy Management For Vehicle-Grid Integration Systems, Zhouquan Wu

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

The emerging need of building an efficient Electric Vehicle (EV) charging infrastructure requires the investigation of all aspects of Vehicle-Grid Integration (VGI). This dissertation studies the optimal EV charging control and energy management of VGI system to address the economic benefits of EV charging customers and operation stability of distribution power grids. First of all, a centralized EV charging control method is developed under the transactive energy environment to minimize the EV charging cost and avoid the distribution power grid overloading. The quadratic programming is used to obtain optimized charging control actions. Case studies with hundreds of EVs are conducted …

On-Ice Detection, Classification, Localization And Tracking Of Anthropogenic Acoustic Sources With Machine Learning, Steven J. Whitaker

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

Arctic acoustics have been of concern in recent years for the US navy. First-year ice is now the prevalent factor in ice coverage in the Arctic, which changes the previously understood acoustic properties. Due to the ice melting each year, anthropogenic sources in the Arctic region are more common: military exercises, shipping, and tourism. For the navy, it is of interest to detect, classify, localize, and track these sources to have situational awareness of these surroundings. Because the sources are on-water or on-ice, acoustic radiation propagates at a longer distance and so acoustics are the method by which the sources …

Hardware In The Loop Implementation And Simulations Of A Wave Energy Converter Using Typhoon Hil And Speedgoat, Pranav Nair

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

Several studies have indicated that electricity production is the prime source of greenhouse emissions, more than flying and driving combined. Hence, over the past few decades, there has been a significant rise in the need for clean energy to achieve the targets in emissions reduction. It has been observed that the share of renewable energy sources in the percentage of total electricity production is rising, but, according to climate experts, the transition needs to speed up. Hence, it is significant to study and develop underutilized renewable energy sources.

One of these underutilized renewable energy sources is wave energy. It has …

Process Development, Physical, And Electrical Characterization Of Langmuir Blodgett Trough Deposited Polyaniline, Mehdi Malekrah

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

Conductive polymers have recently attracted a lot of attention in advanced technologies because of their unique characteristics. Among the conductive polymers, polyaniline (PANi) has been studied widely because of its environmental stability, simple processing, inexpensive source monomer, and, most importantly, its controllable wide conductivity range due to the doping (protonation) process. These characteristics of PANi make it a strong candidate for applications in numerous areas such as biosensors, transparent display, photovoltaic devices, batteries, and, more recently, flexible electronics. Even with the many studies that have been conducted in this field, however, future advances are still needed to optimize the processability, …

The Design Of Cmos Front-End Amplifiers For Electrical Impedance Applications, Yueh-Ching Teng

Dartmouth College Ph.D Dissertations

Electrical Impedance Tomography (EIT) is a medical imaging methodology that does not need any kind of ionizing radiation. It is significantly cheaper and smaller than Computerized Tomography (CT) or Magnetic Resonance Imaging (MRI). These advantages make EIT particularly suitable for emerging applications like the continuous medical imaging and telemonitoring of organ function. Current bench-top EIT systems are bulky and require shielded cables to interface with measurement electrodes. The cable introduces parasitic capacitances which shunt the desired signals and degrade the accuracy of the measurements. A EIT system based on application-specific integrated circuits (ASICs) can reduce the parasitic and stray capacitance …

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 …

Adapting Deep Learning For Underwater Acoustic Communication Channel Modeling, Li Wei

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

The recent emerging applications of novel underwater systems lead to increasing demand for underwater acoustic (UWA) communication and networking techniques. However, due to the challenging UWA channel characteristics, conventional wireless techniques are rarely applicable to UWA communication and networking. The cognitive and software-defined communication and networking are considered promising architecture of a novel UWA system design. As an essential component of a cognitive communication system, the modeling and prediction of the UWA channel impulse response (CIR) with deep generative models are studied in this work.

Firstly, an underwater acoustic communication and networking testbed is developed for conducting various simulations and …

On The Use Of High-Frequency Surface Wave Oceanographic Research Radars As Bistatic Single-Frequency Oblique Ionospheric Sounders, Stephen R. Kaeppler, Ethan S. Miller, Daniel Cole, Teresa Updyke

CCPO Publications

We demonstrate that bistatic reception of high-frequency oceanographic radars can be used as single-frequency oblique ionospheric sounders. We develop methods that are agnostic of the software-defined radio system to estimate the group range from the bistatic observations. The group range observations are used to estimate the virtual height and equivalent vertical frequency at the midpoint of the oblique propagation path. Uncertainty estimates of the virtual height and equivalent vertical frequency are presented. We apply this analysis to observations collected from two experiments run at two locations in different years, but utilizing similar software-defined radio data collection systems. In the first …

Improving Network Policy Enforcement Using Natural Language Processing And Programmable Networks, Pinyi Shi

Theses and Dissertations--Computer Science

Computer networks are becoming more complex and challenging to operate, manage, and protect. As a result, Network policies that define how network operators should manage the network are becoming more complex and nuanced. Unfortunately, network policies are often an undervalued part of network design, leaving network operators to guess at the intent of policies that are written and fill in the gaps where policies don’t exist. Organizations typically designate Policy Committees to write down the network policies in the policy documents using high-level natural languages. The policy documents describe both the acceptable and unacceptable uses of the network. Network operators …

Protocols And Architecture For Privacy-Preserving Authentication And Secure Message Dissemination In Vehicular Ad Hoc Networks, Shafika Showkat Moni

Theses and Dissertations--Computer Science

The rapid development in the automotive industry and wireless communication technologies have enhanced the popularity of Vehicular ad hoc networks (VANETs). Today, the automobile industry is developing sophisticated sensors that can provide a wide range of assistive features, including accident avoidance, automatic lane tracking, semi-autonomous driving, suggested lane changes, and more. VANETs can provide drivers a safer and more comfortable driving experience, as well as many other useful services by leveraging such technological advancements. Even though this networking technology enables smart and autonomous driving, it also introduces a plethora of attack vectors. However, the main issues to be sorted out …

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

Deeppose: Detecting Gps Spoofing Attack Via Deep Recurrent Neural Network, Peng Jiang, Hongyi Wu, Chunsheng Xin

Electrical & Computer Engineering Faculty Publications

The Global Positioning System (GPS) has become a foundation for most location-based services and navigation systems, such as autonomous vehicles, drones, ships, and wearable devices. However, it is a challenge to verify if the reported geographic locations are valid due to various GPS spoofing tools. Pervasive tools, such as Fake GPS, Lockito, and software-defined radio, enable ordinary users to hijack and report fake GPS coordinates and cheat the monitoring server without being detected. Furthermore, it is also a challenge to get accurate sensor readings on mobile devices because of the high noise level introduced by commercial motion sensors. To this …

Deep Learning Based Superconducting Radio-Frequency Cavity Fault Classification At Jefferson Laboratory, Lasitha Vidyaratne, Adam Carpenter, Tom Powers, Chris Tennant, Khan M. Iftekharuddin, Md. Monibor Rahman, Anna S. Shabalina

Electrical & Computer Engineering Faculty Publications

This work investigates the efficacy of deep learning (DL) for classifying C100 superconducting radio-frequency (SRF) cavity faults in the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF) at Jefferson Lab. CEBAF is a large, high-power continuous wave recirculating linac that utilizes 418 SRF cavities to accelerate electrons up to 12 GeV. Recent upgrades to CEBAF include installation of 11 new cryomodules (88 cavities) equipped with a low-level RF system that records RF time-series data from each cavity at the onset of an RF failure. Typically, subject matter experts (SME) analyze this data to determine the fault type and identify the cavity of …

Bitcoin Selfish Mining Modeling And Dependability Analysis, Chencheng Zhou, Liudong Xing, Jun Guo, Qisi Liu

Electrical & Computer Engineering Faculty Publications

Blockchain technology has gained prominence over the last decade. Numerous achievements have been made regarding how this technology can be utilized in different aspects of the industry, market, and governmental departments. Due to the safety-critical and security-critical nature of their uses, it is pivotal to model the dependability of blockchain-based systems. In this study, we focus on Bitcoin, a blockchain-based peer-to-peer cryptocurrency system. A continuous-time Markov chain-based analytical method is put forward to model and quantify the dependability of the Bitcoin system under selfish mining attacks. Numerical results are provided to examine the influences of several key parameters related to …

Hybridization From Guest-Host Interactions Reduces The Thermal Conductivity Of Metal-Organic Frameworks, Mallory E. Decoster, Hasan Babaei, Sangeun S. Jung, Zeinab M. Hassan, John T. Gaskins, Ashutosh Giri, Emma M. Tiernan, John A. Tomko, Helmut Baumgart, Pamela M. Norris, Alan J.H. Mcgaughey, Christopher E. Wilmer, Engelbert Redel, Gaurav Giri, Patrick E. Hopkins

Electrical & Computer Engineering Faculty Publications

We experimentally and theoretically investigate the thermal conductivity and mechanical properties of polycrystalline HKUST-1 metal–organic frameworks (MOFs) infiltrated with three guest molecules: tetracyanoquinodimethane (TCNQ), 2,3,5,6-tetrafluoro-7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane (F4-TCNQ), and (cyclohexane-1,4-diylidene)dimalononitrile (H4-TCNQ). This allows for modification of the interaction strength between the guest and host, presenting an opportunity to study the fundamental atomic scale mechanisms of how guest molecules impact the thermal conductivity of large unit cell porous crystals. The thermal conductivities of the guest@MOF systems decrease significantly, by on average a factor of 4, for all infiltrated samples as compared to the uninfiltrated, pristine HKUST-1. This reduction in thermal conductivity goes in …

8-Plate Multi-Resonant Coupling Using A Class-E2 Power Converter For Misalignments In Capacitive Wireless Power Transfer, Yashwanth Bezawada, Shirshak K. Dhali

Electrical & Computer Engineering Faculty Publications

Misalignment is a common issue in wireless power transfer systems. It shifts the resonant frequency away from the operating frequency that affects the power flow and efficiency from the charging station to the load. This work proposes a novel capacitive wireless power transfer (CPT) using an 8-plate multi-resonant capacitive coupling to minimize the effect of misalignments. A single-active switch class-E² power converter is utilized to achieve multi-resonance through the selection of different resonant inductors. Simulations show a widening of the resonant frequency band which offers better performance than a regular 4-plate capacitive coupling for misalignments. The hardware results of …

Spectrum Sensing With Energy Detection In Multiple Alternating Time Slots, Călin Vlădeanu, Alexandru Marţian, Dimitrie C. Popescu

Electrical & Computer Engineering Faculty Publications

Energy detection (ED) represents a low complexity approach used by secondary users (SU) to sense spectrum occupancy by primary users (PU) in cognitive radio (CR) systems. In this paper, we present a new algorithm that senses the spectrum occupancy by performing ED in K consecutive sensing time slots starting from the current slot and continuing by alternating before and after the current slot. We consider a PU traffic model specified in terms of an average duty cycle value, and derive analytical expressions for the false alarm probability (FAP) and correct detection probability (CDP) for any value of K . Our …

Using Skeleton Correction To Improve Flash Lidar-Based Gait Recognition, Nasrin Sadeghzadehyazdi, Tamal Batabyal, Alexander Glandon, Nibir Dhar, Babajide Familoni, Khan Iftekharuddin, Scott T. Acton

Electrical & Computer Engineering Faculty Publications

This paper presents GlidarPoly, an efficacious pipeline of 3D gait recognition for flash lidar data based on pose estimation and robust correction of erroneous and missing joint measurements. A flash lidar can provide new opportunities for gait recognition through a fast acquisition of depth and intensity data over an extended range of distance. However, the flash lidar data are plagued by artifacts, outliers, noise, and sometimes missing measurements, which negatively affects the performance of existing analytics solutions. We present a filtering mechanism that corrects noisy and missing skeleton joint measurements to improve gait recognition. Furthermore, robust statistics are integrated with …

"Mystify": A Proactive Moving-Target Defense For A Resilient Sdn Controller In Software Defined Cps, Mohamed Azab, Mohamed Samir, Effat Samir

Electrical & Computer Engineering Faculty Publications

The recent devastating mission Cyber–Physical System (CPS) attacks, failures, and the desperate need to scale and to dynamically adapt to changes, revolutionized traditional CPS to what we name as Software Defined CPS (SD-CPS). SD-CPS embraces the concept of Software Defined (SD) everything where CPS infrastructure is more elastic, dynamically adaptable and online-programmable. However, in SD-CPS, the threat became more immanent, as the long-been physically-protected assets are now programmatically accessible to cyber attackers. In SD-CPSs, a network failure hinders the entire functionality of the system. In this paper, we present MystifY, a spatiotemporal runtime diversification for Moving-Target Defense (MTD) to secure …

A Channel State Information Based Virtual Mac Spoofing Detector, Peng Jiang, Hongyi Wu, Chunsheng Xin

Electrical & Computer Engineering Faculty Publications

Physical layer security has attracted lots of attention with the expansion of wireless devices to the edge networks in recent years. Due to limited authentication mechanisms, MAC spoofing attack, also known as the identity attack, threatens wireless systems. In this paper, we study a new type of MAC spoofing attack, the virtual MAC spoofing attack, in a tight environment with strong spatial similarities, which can create multiple counterfeits entities powered by the virtualization technologies to interrupt regular services. We develop a system to effectively detect such virtual MAC spoofing attacks via the deep learning method as a countermeasure. …

Radiomic Texture Feature Descriptor To Distinguish Recurrent Brain Tumor From Radiation Necrosis Using Multimodal Mri, M. S. Sadique, A. Temtam, E. Lappinen, K. M. Iftekharuddin

Electrical & Computer Engineering Faculty Publications

Despite multimodal aggressive treatment with chemo-radiation-therapy, and surgical resection, Glioblastoma Multiforme (GBM) may recur which is known as recurrent brain tumor (rBT), There are several instances where benign and malignant pathologies might appear very similar on radiographic imaging. One such illustration is radiation necrosis (RN) (a moderately benign impact of radiation treatment) which are visually almost indistinguishable from rBT on structural magnetic resonance imaging (MRI). There is hence a need for identification of reliable non-invasive quantitative measurements on routinely acquired brain MRI scans: pre-contrast T1-weighted (T1), post-contrast T1-weighted (T1Gd), T2-weighted (T2), and T2 Fluid Attenuated Inversion Recovery (FLAIR) that can …

Uncertainty Estimation In Classification Of Mgnt Using Radiogenomics For Glioblastoma Patients, W. Farzana, Z. A. Shboul, A. Temtam, K. M. Iftekharuddin

Electrical & Computer Engineering Faculty Publications

Glioblastoma Multiforme (GBM) is one of the most malignant brain tumors among all high-grade brain cancers. Temozolomide (TMZ) is the first-line chemotherapeutic regimen for glioblastoma patients. The methylation status of the O6-methylguanine-DNA-methyltransferase (MGMT) gene is a prognostic biomarker for tumor sensitivity to TMZ chemotherapy. However, the standardized procedure for assessing the methylation status of MGMT is an invasive surgical biopsy, and accuracy is susceptible to resection sample and heterogeneity of the tumor. Recently, radio-genomics which associates radiological image phenotype with genetic or molecular mutations has shown promise in the non-invasive assessment of radiotherapeutic treatment. This study proposes a machine-learning framework …