Engineering Commons^™

Floating-Gate Design And Linearization For Reconfigurable Analog Signal Processing, Steven Michael Andryzcik Ii

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

Analog and mixed-signal integrated circuits have found a place in modern electronics design as a viable alternative to digital pre-processing. With metrics that boast high accuracy and low power consumption, analog pre-processing has opened the door to low-power state-monitoring systems when it is utilized in place of a power-hungry digital signal-processing stage. However, the complicated design process required by analog and mixed-signal systems has been a barrier to broader applications. The implementation of floating-gate transistors has begun to pave the way for a more reasonable approach to analog design. Floating-gate technology has widespread use in the digital domain. Analog and …

Charge Transport, Conductivity And Seebeck Coefficient In Pristine And Tcnq Loaded Preferentially Grown Metal Organic Frameworks, Xin Chen, Kai Zhang, Zeinab Mohammed Hassan, Engelbert Redel, Helmut Baumgart

Electrical & Computer Engineering Faculty Publications

This investigation on Metal-Organic Framework (MOF) HUKUST-1 films focuses on comparing the undoped pristine state and with the case of doping by TCNQ infiltration of the MOF pore structure. We have determined the temperature dependent charge transport and p-type conductivity for HKUST-1 films. Furthermore, the electrical conductivity and the current-voltage characteristics have been characterized in detail. Because the most common forms of MOFs, bulk MOF powders, do not lend themselves easily to electrical characterization investigations, here in this study the electrical measurements were performed on dense, compact surface-anchored metal-organic framework (SURMOF) films. These monolithic, well-defined, and (001) preferentially oriented MOF …

Perovskite Thin Films Annealed In Supercritical Fluids For Efficient Solar Cells, Gilbert Annohene

Theses and Dissertations

In the field of photovoltaics, scientists and researchers are working fervently to produce a combination of efficient, stable, low cost and scalable devices. Methylammonium lead trihalide perovskite has attracted intense interest due to its high photovoltaic performance, low cost, and ease of manufacture. Their high absorption coefficient, tunable bandgap, low-temperature processing, and abundant elemental constituent provide innumerable advantages over other thin film absorber materials. Since the perovskite film is the most important in the device, morphology, crystallization, compositional and interface engineering have been explored to boost its performance and stability. High temperatures necessary for crystallization of organic-inorganic hybrid perovskite films …

Assessment Of Cable Length Limit For Effective Protection By Z-Source Circuit Breakers In Dc Power Networks, Ruiyun Fu, Sagar Bhatta, Joseph M. Keller, Yucheng Zhang

Electrical & Computer Engineering Faculty Publications

This paper introduces groundbreaking research on how to assess the Cable Length Limit (CLL) to ensure effective protection by Z-source Circuit Breakers (ZCBs) in DC power networks. It has been revealed that the line parameters of power cables have a significant impact on the cutoff performance of ZCBs. The question of assessing the CLL has been raised as an unsolved problem. In this paper, a method of CLL assessment is proposed based on physical models and simulation tests. To verify the proposed method, two studies were performed to assess the Cable Length Limits depending on fault levels and power delivery …

Single Image Super-Resolution Using Capsule Generative Adversarial Network, Amir Hajian

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

The current research aims to investigate and propose a Generative Adversarial Network (GAN) architecture [53] using capsule network architecture [76] in the discriminator module of the proposed model (Caps-GAN) for Single Image Super-Resolution. Besides, the study aims to develop the proposed SR framework in three scale factors. Finally, the performance of Caps-GAN is compared with other state-of-the-art models. Our Caps-GAN model consists of three fundamental components: the generator module, capsule discriminator module, and combinations of loss functions based on the GAN concept. The proposed generator utilizes the residual in residual dense blocks (RRDB) architecture [28] under a progressively up-sampling framework …

Multi-Modal Biometric-Based Human Identification Using Deep Convolutional Siamese Neural Network, Hsu Mon Lei Aung

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Biometric recognition is a critical task in security control systems. Although face biometric has long been granted the most accepted and practical biometric for human recognition, it can be easily stolen and imitated. It also has challenges getting reliable facial information from the low-resolution camera. In contrast, a gait physical biometric has been recently used for recognition. It can be more complicated to replicate and can also be taken from reliable information from the poor-quality camera. However, human body recognition has remained a problem since the lack of full-body detail within a short distance. Moreover, the unimodal biometric system still …

Deep Learning With Attention Mechanism For Iterative Face Super-Resolution, Krit Duangprom

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Face images are widely used in many applications, such as face recognition and face identification. Regarding security, face identification is used to track the crimes. However, the camera's low resolution and environmental degradation problem hinders the face application's performance. In this thesis, we study face image super-resolution to restore the image from low-resolution to high-resolution. We proposed deep learning with an attention mechanism for iterative face super-resolution that included an image super-resolution network and face alignment network combined. The input low-resolution image is enlarged into a super-resolution face image. Then, the image has repeatedly estimated the alignment to enhance the …

Hybrid Gns3 And Mininet-Wifi Emulator For Survivable Sdn Backbone Network Supporting Wireless Iot Traffic, May Pyone Han

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

This thesis has designed and implemented an emulated testbed for fault-tolerant delay awareness routing for wireless sensor traffic by using software-defined networking (SDN) at the backbone network. In this work, the hybrid form of GNS3 and Mininet-WiFi emulation network testbed is proposed to build an emulated SDN-based backbone network in GNS3 and an emulated IPv6 over Low Power Personal Area Network (6LoWPAN) in Mininet-WiFi. Three virtual machines are used to set up the hybrid emulated SDN-based network testbed. The Mininet-WiFi platform which is used to build the emulated 6LoWPAN sensor network is installed in two virtual machines separately and the …

Deployment Of Rfid, Gps And Iot Technology For Medical Specimen Logistic System, Mya Myet Thwe Chit

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

This paper aims to implement a specimen logistic system using RFID technology combined with modern IoT technology in Chulalongkorn hospital. The specimen is a sample collected from the human body. Samples can be urine, saliva, sputum, feces, semen, and other bodily fluids and tissues. Samples are usually collected from the patient and stored in a test tube. Then test tubes are delivered to the corresponding laboratory for examination. Normally, barcodes are tagged over the test tubes for the purpose of recording patient information. In this work, RFID is deployed on the test tube instead for patient data logging. This solution …

Simplified Tone Reservation-Based Techniques For Peak-To-Average Power Ratio Reduction Of Orthogonal Frequency Division Multiplexing Signals, Rafee Al Ahsan

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) is one of the preferred modulation techniques for modern wireless communications networks, due to its high spectral efficiency and immunity to frequency selective channels. However, OFDM signals are known to suffer from a large peak-to-average power ratio (PAPR). OFDM signals with high PAPR values will inevitably be clipped by the power amplifiers (PA), causing signal distortion and out-of-band radiation, that would lead to the deterioration of bit error rate performance. This thesis focuses on a class of PAPR reduction techniques called tone reservation (TR) techniques, which possesses three desirable features, namely high PAPR reduction gain, …

Identification And Counting White Blood Cell Subtypes With Convolutional Neural Network, Singgih Bekti Worsito

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

White blood cell (WBC) has five subtypes namely neutrophil, eosinophil, basophil, lymphocyte, and monocyte which play specific roles in the immune system and against diseases. The object detection model applied to microscopic objects is introduced to assist experts in performing tasks in blood analysis. Unbalanced cell composition of WBC subtypes to be detected is a challenge in building a model in Convolutional Neural Network (CNN). This research aims to build models in recognizing and counting WBC subtypes with neural networks constructed from augmented data enrichment. CNN is demonstrated in this study with the YOLOv5s, YOLOv5l, and YOLOv5x models to detect …

Topology Optimization For Cnn Using Neuroevolution, Kevin Richard G. Operiano

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

In the recent years, the architecture of the convolutional neural networks has become much deeper and more complex to improve their performance. Consequently, they require large datasets and a considerable amount of computational resources. However, in some applications such as medical imaging analysis, datasets are scarce and difficult to collect. In these cases, deep networks cannot be trained enough, which makes them susceptible to overfitting. Moreover, not all institutions have access to abundant computational resources. Designing a small network that performs as well as a deep network requires expertise and a great effort. Neuroevolution is therefore proposed to automatically discover …

Impact Analysis Of Variable Renewable Energy Integration On Total System Costs And Electricity Generation Revenue And Impact Mitigation, Veeraya Imcharoenkul

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Variable renewable energy (VRE) integration creates additional costs, called integration costs. These costs have grown with VRE penetration, potentially increasing the total system costs delivered to customers (direct integration costs) and decreasing electricity generation revenue, discouraging investment by generators (indirect integration costs). Thus, integration costs can serve as an economic barrier to the integration of high VRE shares. The main objective of this dissertation is to propose a novel method of determining the impacts of VRE integration on total system costs and electricity generation revenue. With this method, the optimal generation mix and optimal generation schedules at the specific VRE …

Real-Time Image Super-Resolution Reconstruction For System On Chip Fpga, Watchara Ruangsang

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

In recent years, image super-resolution (SR) techniques based on Convolutional Neural Network (CNN) have achieved impressive attention from computer vision scholars and artificial intelligence (AI) companies. Due to the necessity of using the SR algorithms in real-world applications, designing an efficient and lightweight SR algorithm that improves the sharpness and visual quality of the SR results is a critical issue in real-time hardware implementation. To address these issues, we proposed the Multi-FusNet of Cross Channel Network (MFCC) network by constructing the groups of Residual-in-Residual architecture under the multi-path cascading framework. Additionally, a residual connection is used to transfer the low-level …

การพัฒนาขั้นตอนวิธีสำหรับจำแนกโรคอ้อยที่พบมากในประเทศไทย, ณัฏฐ์ภัค ลาวัลย์วงศ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

สำหรับการจำแนกโรคอ้อยที่พบมากบนพันธุ์ขอนแก่น 3 ซึ่งเป็นพันธุ์อ้อยที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในประเทศไทย จะให้ความสำคัญในการวิเคราะห์โรคที่ส่งผลรุนแรงต่อใบอ้อย เช่น โรคที่เกิดจากแบคทีเรีย เชื้อรา และแมลง จากการตรวจหาและระบุโรคที่เกิดขึ้นในอ้อยซึ่งต้องการผู้เชี่ยวชาญที่มีประสบการณ์และเวลา จึงมีแนวคิดในการสร้างระบบที่ช่วยในการจำแนกโรคอ้อยที่มีความแม่นยำอย่างอัตโนมัติ ซึ่งส่งผลให้การวินิจฉัยโรคทำได้รวดเร็วมากขึ้น เป็นระบบอัจฉริยะสำหรับจำแนกประเภทและลักษณะอาการของโรคอ้อย (Intelligent System Diagnosis Sugarcane Diseases with Deep Convolutional Neural Network) เป็นระบบที่ให้ผู้ใช้งานอัพโหลดรูปภาพใบอ้อย สามารถบ่งบอกโรคอ้อยและระบุสาเหตุพร้อมวิธีการป้องกันหรือควบคุม โดยระบบมีความสามารถในการจำแนกชนิดของโรคอ้อย 5 คลาส ได้แก่ โรคเส้นกลางใบแดง (Red Rot) โรคราสนิม (Rust) โรคใบจุดวงแหวน (Ring Spot) โรคใบขาว (White Leaf) และใบสมบูรณ์ (Normal) ที่มีค่า Mean Average Precision (mAP) สูงถึง 0.8681 หรือร้อยละ 86.81

การวิเคราะห์สมรรถนะของโพรโทคอลการควบคุมการเข้าถึงตัวกลางแบบฟูลดูเพลกซ์อสมมาตรในกรณีที่มีสถานีซ่อนเร้น, ธีศิษฎ์ ศรีประเสริฐ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้นำเสนอการจำลองทำงานของโพรโทคอลการเข้าถึงตัวกลางแบบฟูลดูเพลกซ์แบบอสมมาตรด้วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ เพื่อใช้ในการประเมินสมรรถนะของระบบทั้งในสภาวะที่มีและไม่มีสถานีซ่อนเร้น ในงานวิจัยนี้เริ่มจากการศึกษามาตรฐานโพรโทคอล IEEE802.11 และประเมินค่าทรูพุตของระบบโดยพิจารณาถึงผลกระทบของการมีอยู่ของสถานีซ่อนเร้น ผลการทดสอบพบว่าสถานีซ่อนเร้นเป็นปัญหาหลักของโพรโทคอลการเข้าถึงตัวกลางที่อาศัยกลไกการจับมือสองทาง กล่าวคือ ค่าทรูพุตของระบบลดลงจากกรณีที่ไม่มีสถานีซ่อนเร้นอย่างมีนัยสำคัญ ในทางปฏิบัติ การใช้กลไกการจับมือแบบสี่ทางเป็นวิธีที่ถูกนำมาใช้งานเพื่อแก้ปัญหาของสถานีซ้อนเร้น ผลการทดสอบด้วยโปรแกรมที่พัฒนาขึ้นกับตัวอย่างโครงข่ายกรณีศึกษาแสดงให้เห็นว่าการเพิ่มกระบวนการการขอการส่งแพ็กเก็ตอาร์ทีเอสและการตอบรับด้วยแพ็กเก็ตซีทีเอสเป็นกลไกที่ช่วยลดผลกระทบของสถานีซ้อนเร้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ สอดคล้องตรงกับงานวิจัยที่มีอยู่เดิม ผู้เขียนได้ทำการพัฒนาโปรแกรมต่อยอดให้สามารถจำลองการทำงานของระบบการสื่อสารแบบฟูลดูเพลกซ์แบบอสมมาตร เพื่อใช้ในการศึกษา วิเคราะห์ และประเมินสรรถนะ ในการใช้งานโปรแกรมสามารถกำหนดให้สถานีอยู่ ณ ตำแหน่งใด ๆ ก็ได้ เพื่อให้สามารถจำลองสถานการณ์ที่มีสถานีซ้อนเร้นในรูปแบบต่างกันได้ตามต้องการ โดยได้ทำการจำลองในหลาย ๆ สถานการณ์ ในขนาดหน้าต่างช่วงชิง 16 และ 32 ผลการทดสอบพบว่าการที่สถานีไม่มีการซ่อนเร้นกันเลยทำให้ไม่สามารถสร้างฟูลดูเพลกซ์ได้ เนื่องจากสัญญารบกวนกันของสถานีที่อยู่ใกล้กัน เมื่อนำวิธีผลกระทบจากการยึดได้ มาใช้งาน ผลการทดสอบทำให้สามารถสร้างสร้างฟูลดูเพลกซ์ได้ และได้ค่าทรูพุตที่ดีขึ้น ในการทดลองต่อไปคือการทำในรูปแบบที่มีสถานีซ่อนเร้นกัน ผลการทดลองพบว่าสามารถสร้างสร้างฟูลดูเพลกซ์ได้ และเมื่อนำวิธีผลกระทบจากการยึดได้ มาใช้งานทำให้ค่าทรูพุตดีขึ้นประมาณ 5-10 % โดยประมาณ การทดลองต่อไปเป็นการทดลองเพิ่มสถานีส่งให้มากขึ้น ผลการทดลองพบว่าค่าทรูพุตจะลดลงตามลำดับจำนวนสถานีทั้งในกรณีที่ใช้ผลกระทบจากการยึดได้ และไม่ใช้เพราะสถานีที่มากขึ้นจะทำการแย่งกันส่งสัญญาณชนกัน และสิ่งที่สังเกตที่ได้จากการทดลองของการใช้ผลกระทบจากการยึดได้ ก็คือสถานีปลายทางจะรับข้อมูลได้อย่างยุติธรรมมากขึ้น

การประยุกต์ใช้การวัดอิมพีแดนซ์กับการตรวจสอบสภาพให้ซึมผ่านได้ของเยื่อหุ้มเซลล์, พัชรพล กังวาลโชคชัย

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วิทยานิพนธ์นี้ศึกษาการตรวจสอบสภาพให้ซึมผ่านได้ของเยื่อหุ้มเซลล์ที่เกิดจากอิเล็กโตรพอเรชัน ด้วยการประยุกต์ใช้การวิเคราะห์อิมพีแดนซ์. วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้ คือ เพื่อทดลองวัดอิมพีแดนซ์ของเซลล์โดยอาศัยระบบของไหลจุลภาคเพื่อควบคุมทิศทางของสนามไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าในการวัด และเพื่อประยุกต์ใช้การวัดอิมพีแดนซ์เพื่อตรวจสอบพฤติกรรมอิเล็กโตรพอเรชันของเซลล์. เซลล์ทั้งหมด 3 ชนิด ถูกใช้ในงานวิจัยนี้ ได้แก่ เซลล์ดอกอัญชัน, เซลล์มาโครฟาจ J774 และเซลล์มะเร็งสุนัขชนิดมาสต์เซลล์. การวัดค่าอิมพีแดนซ์ใช้ความถี่อยู่ในช่วง 10 kHz ถึง 100 kHz. การประยุกต์ใช้ระบบของไหลจุลภาค ทำให้สามารถกระตุ้นให้เกิดอิเล็กโตรพอเรชัน ได้ด้วยแรงดันต่ำในช่วงตั้งแต่ 2 Vp ถึง 4 Vp. Corrected total cell fluorescence (CTCF) ถูกพิจารณาประกอบในการตรวจสอบสภาพให้ซึมผ่านได้ของเยื่อหุ้มเซลล์ร่วมกับการวัดอิมพีแดนซ์. เงื่อนไขที่เหมาะสมสำหรับการทำอิเล็กโตรพอเรชันแบบชั่วคราวกับเซลล์มะเร็งสุนัขชนิดมาสต์เซลล์ คือ 2.5 Vp, ความถี่ 20 kHz และจำนวนลูกคลื่น 50 cycles (ทั้งหมด 15 ครั้ง) ซึ่งให้ประสิทธิภาพ 50%. การแยกความแตกต่างเซลล์ที่เกิดอิเล็กโตรพอเรชันแบบชั่วคราวและแบบถาวร กระทำโดยใช้สีย้อมฟลูออเรสเซนต์ Yo-Pro-1 และ Propidium iodide (PI) ร่วมกัน. สภาพให้ซึมผ่านได้ของเยื่อหุ้มเซลล์สามารถตรวจสอบได้ผ่านการวัดค่าความนำไฟฟ้า. ขนาดของการเปิดช่องของเยื่อหุ้มเซลล์สามารถตรวจสอบได้ในเชิงปริมาณ จากความแตกต่างระหว่างค่าความนำไฟฟ้ากรณีไม่มีเซลล์ถูกจับยึด และกรณีหลังป้อนพัลส์ไฟฟ้าสำหรับกระตุ้นการเปิดช่องของเยื่อหุ้มเซลล์ (∆GC). การคืนสภาพของเยื่อหุ้มเซลล์ตามเวลาไม่สามารถตรวจสอบได้ด้วยการวัดค่าความนำไฟฟ้าในงานวิจัยนี้ เนื่องจากความนำไฟฟ้าของสารละลายมีค่าสูงขึ้นตามเวลา ซึ่งสวนทางกับค่าการเปลี่ยนแปลงความนำไฟฟ้าที่เกิดจากการคืนสภาพของเยื่อหุ้มเซลล์. นอกจากนี้ แรงดันของพัลส์ที่สูงขึ้นเพียงเล็กน้อย อาจทำให้เยื่อหุ้มเซลล์เสียสภาพโดยถาวรได้. ทว่า เมื่อลดขนาดแรงดันไฟฟ้าหรือจำนวนลูกคลื่นลง การเกิดอิเล็กโตรพอเรชันจะไม่สามารถสังเกตได้อย่างชัดเจน.

การพยากรณ์โหลดไฟฟ้าของเกาะพะงันและการประยุกต์ใช้ระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่กับการตัดยอดโหลดไฟฟ้า, ภาคภูมิ น้อยวรรณะ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วิทยานิพนธ์นี้นําเสนอการประยุกต์ใช้ระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่กับการตัดยอดโหลดไฟฟ้าเพื่อให้โหลดไฟฟ้ารวมสูงสุดรายปีของเกาะพะงันมีค่าไม่เกินพิกัดการรับโหลดกำลังไฟฟ้าของสายเคเบิลใต้น้ำ การประยุกต์ใช้ระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่กับการตัดยอดโหลดไฟฟ้าต้องอาศัยการพยากรณ์โหลดไฟฟ้ารวมสูงสุดและเวลาที่เกิดโหลดไฟฟ้ารวมสูงสุด เราพัฒนาแบบจําลองวิธีปรับให้เรียบด้วยเอ็กซ์โปเนนเชียลของโฮลท์-วินเทอร์ร่วมกับแบบจําลองโครงข่ายประสาทเทียม (Integrated Holt-Winters Exponential Smoothing and Artificial Neural Networks; IHWANN) เพื่อพยากรณ์โหลดไฟฟ้ารายชั่วโมงล่วงหน้า 1 วัน ผลการทดลองเชิงตัวเลขแสดงให้เห็นว่าแบบจำลอง IHWANN มีความแม่นยํามากกว่าแบบจําลองวิธีปรับให้เรียบด้วยเอ็กซ์โปเนนเชียลของโฮลท์-วินเทอร์ (Holt-Winters Exponential Smoothing) และแบบจําลองโครงข่ายประสาทเทียม (Artificial Neural Networks) หลังจากนั้น เราประยุกต์ใช้งานแบบจำลอง IHWANN ร่วมกับระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่เพื่อตัดยอดโหลดไฟฟ้าโดยกำหนดให้โหลดไฟฟ้ารวมสูงสุดรายปีของเกาะพะงันมีค่าไม่เกินพิกัดการรับโหลดของสายเคเบิลใต้น้ำ อีกทั้ง เรานําเสนอการออกแบบขนาดของระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ และเวลาเหมาะที่สุดสำหรับการติดตั้งระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ 2 ขั้น โดยขั้นตอนวิธีอย่างง่ายของการหาค่าเหมาะที่สุดเชิงการจัด (Combinatorial Optimization) เมื่อเปรียบเทียบระหว่างการออกแบบระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ 1 ขั้น กับการออกแบบระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ 2 ขั้น พบว่าการออกแบบระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ 1 ขั้น มีอัตราผลตอบแทนภายใน (Internal Rate of Return; IRR) -30.079% และการออกแบบระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่แบบ 2 ขั้นมีอัตราผลตอบแทนภายใน -11.296% ดังนั้น การออกแบบระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ 2 ขั้นมีความเหมาะสมในการลงทุนมากว่าการออกแบบระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ 1 ขั้น

การวิเคราะห์ประโยชน์ด้านเศรษฐศาสตร์ของระบบผลิตไฟฟ้าแบบกระจายตัวสำหรับการให้บริการเสริมด้านกำลังไฟฟ้าเสมือนในประเทศไทย, ภูวศรัณย์ พิสุทธไทรงาม

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การเพิ่มขึ้นของความจุกำลังการผลิตติดตั้งของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบกระจายตัวในประเทศไทยอาจลดการพึ่งพาระบบผลิตไฟฟ้าแบบดั้งเดิม ซึ่งเป็นผู้ให้บริการหลักในการบริการเสริมของระบบไฟฟ้า เมื่อปริมาณบริการเสริมลดจำนวนลง ระบบไฟฟ้าอาจพบกับปัญหาในหลายด้าน เช่น ไฟฟ้าดับ และ คุณภาพไฟฟ้าต่ำ ดังนั้น ได้มีการเสนอแนวคิดของการนำระบบผลิตไฟฟ้าแบบกระจายตัวมาเป็นผู้ให้บริการเสริม สำหรับการศึกษาครั้งนี้เน้นที่การศึกษาการนำเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบกระจายตัวมาให้บริการกำลังไฟฟ้าเสมือน และศึกษาความคุ้มค่าในด้านเศรษฐศาสตร์เมื่อนำเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบกระจายตัวมาช่วยเหลือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบดั้งเดิมในการจายกำลังไฟฟ้าเสมือน โดยอาจส่งผลต่อปริมาณกำลังไฟฟ้าสำรองพร้อมจ่ายของโรงไฟฟ้าที่สั่งเดินเครื่อง โปรแกรม DIgSILENT และวิธีการแบ่งต้นทุนกำลังไฟฟ้าสำรองถูกใช้ในการดำเนินการศึกษาครั้งนี้ ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่าการให้บริการกำลังไฟฟ้าเสมือนจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบกระจายตัวทำให้เกิดความคุ้มค่าทางด้านเศรษฐศาสตร์ อีกทั้งยังช่วยเพิ่มปริมาณกำลังไฟฟ้าสำรองพร้อมจ่ายจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบดั้งเดิม

ระบบควบคุมเครื่องปรับอากาศสำหรับที่อยู่อาศัยโดยใช้ขอบข่ายงานการเรียนรู้ของเครื่องบนคลาวด์, อรรถวุฒิ อิสระวิริยะกุล

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การทำนายพฤติกรรมผู้อยู่อาศัยเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีที่มีบทบาทสำคัญสำหรับอาคารอัจฉริยะ วิทยานิพนธ์ฉบับนี้เน้นการพัฒนาระบบควบคุมเครื่องปรับอากาศอัจฉริยะ เนื่องจากเครื่องปรับอากาศเป็นเครื่องใช้ไฟฟ้าในอาคารที่กินพลังงานไฟฟ้าสูง และมีความเกี่ยวข้องกับความรู้สึกสบายของผู้อยู่อาศัยโดยตรง จากการศึกษางานวิจัยก่อนหน้า แบบจำลองทำนายความรู้สึกสบายเชิงความร้อนถูกสร้างจากข้อมูลที่เก็บโดยการตอบแบบสอบถาม จากนั้นผลลัพธ์ของแบบจำลองจะถูกใช้ในการควบคุมเครื่องปรับอากาศ การเปิดปิดเครื่องปรับอากาศใช้วิธีกำหนดระยะกระจัด ระหว่างที่อยู่อาศัยกับผู้อยู่อาศัย ซึ่งเมื่อผู้อยู่อาศัยเข้าใกล้ที่อยู่อาศัยมากกว่ารัศมีที่กำหนด ระบบจะสั่งเปิดการทำงาน วิธีการที่กล่าวไปข้างต้นทั้งหมดมีปัญหาคือ หากผู้อยู่อาศัยไม่ป้อนข้อมูล แบบจำลองจะให้ผลลัพธ์ไม่ตรงกับความรู้สึกสบายเชิงความร้อนจริง และการกำหนดระยะรัศมี ไม่สามารถสะท้อนถึงพฤติกรรมที่เป็นกิจวัตร วิทยานิพนธ์ฉบับนี้จึงนำเสนอระบบควบคุมเครื่องปรับอากาศด้วยขอบข่ายงานการเรียนรู้ของเครื่องแบบปรับตัวได้ โดยใช้ข้อมูลสภาวะแวดล้อมที่เก็บค่าได้ ข้อมูลสภาพอากาศ และข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับการเดินทางที่เป็นกิจวัตร ในการสร้างแบบจำลองการทำนายการมาถึงของผู้อยู่อาศัย ซึ่งใช้ในการเปิดปิดเครื่องปรับอากาศโดยอัตโนมัติ และแบบจำลองการจำแนกความรู้สึกสบายเชิงความร้อน ซึ่งใช้ในการปรับอุณหภูมิให้สอดคล้องกับความรู้สึกสบายผู้อยู่อาศัย ระบบที่พัฒนาขึ้นถูกประยุกต์ใช้บนคลาวด์ ทำให้สามารถลดภาระในการประมวลผลของอุปกรณ์ปลายทาง และสามารถพัฒนาเพิ่มเติมโดยปราศจากขีดจำกัดของอุปกรณ์ ระบบที่พัฒนาขึ้นสามารถควบคุมเครื่องปรับอากาศแบบเรียลไทม์ โดยการฝึกสอนแบบจำลองใหม่โดยอัตโนมัติทำให้การทำนายการมาถึงของผู้อยู่อาศัยล่วงหน้า 10 นาทีมีความแม่นยำมากกว่า 90% และการจำแนกความรู้สึกสบายเชิงความร้อน มีค่าเรียกกลับของความรู้สึกสบายมากกว่า 80% ถึงแม้พฤติกรรมของผู้อยู่อาศัยเปลี่ยนแปลงไป

ระบบส่องสว่างอัจฉริยะสำหรับการเลียนแบบแสงในรอบวันและแสงจ้า, สมยศ สันติมาลัย

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ปัจจุบันเทคโนโลยีด้านแสงประดิษฐ์ได้รับการพัฒนามากขึ้นให้เหมาะสมต่อการใช้ชีวิตของมนุษย์ ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงมุ่งที่จะพัฒนาระบบส่องสว่างอัจฉริยะสำหรับการเลียนแบบแสงในรอบวันและแสงจ้า โดยผลการวิจัยสามารถสรุปได้ดังนี้ การศึกษาลักษณะการกระจายพลังงานของสเปกตรัม (SPD) แสงในรอบวัน ณ อำเภอโกสุมพิสัย จังหวัดมหาสารคาม แสดงให้เห็นว่าอุณหภูมิสัมพันธ์ของสี (CCT) และค่าความเข้มของแสงแตกต่างกันในฤดูร้อนและฤดูหนาวเนื่องจากปัจจัยหลักเกี่ยวกับระยะห่างและองศาในการได้รับแสงจากดวงอาทิตย์ ระบบส่องสว่างถูกพัฒนาขึ้นโดยใช้โปรแกรม RGB–Input software สำหรับคัดเลือกหลอด RGB–LED 2 แบบ ได้แก่ LED–A และ LED–B ซึ่งให้ CCT ในช่วง 3,500 – 10,000 เคลวิน และกำหนดค่าพิกัด x – y บนแผนภาพสี (Chromaticity diagram) ของทั้งสองฤดู โดยพิจารณาจากค่าทางเรดิโอเมทตรี โฟโตแมตรี และค่าความผิดพลาดของ CCT ผลการวิเคราะห์พบว่า LED–A มีประสิทธิภาพในการควบคุมการให้แสงตามกำหนดที่ดีกว่า LED–B การพัฒนาระบบส่องสว่างอัจฉริยะเพื่อเลียนแบบแสงในรอบวันโดยใช้หลอด LED–A และหลอด white–LED สามารถปรับปรุงการให้สีของแสงที่มีพิกัด x – y ของแสงใกล้เคียงกับแสงในรอบวันมากขึ้น โดยมีความสว่างสูงสุดที่ 339 ลักซ์ ค่า CS สูงสุดที่ 0.40 ซึ่งจะเป็นแสงที่เลียนแบบแสงในช่วงบ่ายของทั้งสองฤดู จากผลการทดลองยังพบว่าในระดับความสว่างที่เท่ากัน แสงที่มีองค์ประกอบของคลื่นแสงสีน้ำเงินสูงกว่าจะให้การกระตุ้นที่สูงกว่าอย่างชัดเจน จากการทดสอบโดยใช้ผู้เข้าร่วมการวิจัย จำนวน 32 คน พบว่า ค่าคะแนนเฉลี่ยด้านความพึงพอใจ การออกแบบรูปลักษณ์ที่ทันสมัย และความสะดวกในการใช้งานของระบบไฟแสงประดิษฐ์อัจฉริยะมีค่าคะแนนมากกว่าโคมไฟทางการค้า

การกำหนดขนาดที่เหมาะสมของระบบกักเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่โดยคำนึงถึงการจัดสรรกำลังผลิตและพลังงานหมุนเวียนที่มีความผันผวนในระบบผลิตไฟฟ้าของประเทศไทย, อัจฉรา ยิ้มประไพ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ปัจจุบันมีการส่งเสริมให้นำพลังงานหมุนเวียนเข้ามาใช้งานมากยิ่งขึ้น เนื่องจากไม่มีค่าเชื้อเพลิง เป็นพลังงานสะอาด ซึ่งแหล่งเชื้อเพลิงหลักที่ใช้ในการผลิตไฟฟ้าของประเทศไทย คือ เชื้อเพลิงฟอสซิล ซี่งแนวโน้มจะขาดแคลนและมีราคาสูงในอนาคต ดังนั้นพลังงานหมุนเวียนที่มีความผันผวน ได้แก่ พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม จึงกลายมาเป็นทางเลือกที่น่าสนใจเพื่อนำมาใช้ผลิตไฟฟ้า แต่การเพิ่มขึ้นของพลังงานนี้ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของความต้องการใช้ไฟฟ้า เนื่องจากไม่สามารถควบคุมและไม่สามารถพยากรณ์ได้อย่างแน่นอน และส่งผลต่อการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า จึงเสนอให้นำระบบกักเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่เข้ามาใช้งานในระบบไฟฟ้า เพื่อพัฒนาระบบไฟฟ้าให้มีความยืดหยุ่น และมีความน่าเชื่อถือมากยิ่งขึ้น และราคาการติดตั้งยังมีแนวโน้มที่ลดลงอีกด้วย วิทยานิพนธ์ฉบับนี้นำเสนอการหาขนาดของระบบกักเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่ที่เหมาะสม เมื่อมีการเพิ่มขึ้นของพลังงานหมุนเวียนที่มีความผันผวน และทำงานร่วมกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในแผนการเดินเครื่องแบบเดิม เพื่อตอบสนองต่อความต้องการใช้ไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงไป โดยที่ต้นทุนในระบบไฟฟ้านั้นต่ำที่สุด ซึ่งทำการวิเคราะห์ทางเศรษฐศาสตร์ และพิจารณาราคาการติดตั้งระบบกักเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่ร่วมด้วย ในงานนี้พิจารณาการเพิ่มขึ้นของพลังงานหมุนเวียนที่มีความผันผวนในแต่ละการทดสอบ โดยใช้ข้อมูลความต้องการใช้ไฟฟ้าและแผนการเดินเครื่องกำเนิดไฟฟ้าของการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย จากผลการวิเคราะห์พบว่าสามารถหาขนาดที่เหมาะสมของระบบกักเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่ได้ เมื่อมีพลังงานหมุนเวียนที่มีความผันผวนเพิ่มขึ้น 90% โดยทำงานร่วมกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและได้ผลของต้นทุนของระบบที่ต่ำที่สุดเมื่อพิจารณาราคาในการติดตั้งของระบบกักเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่ร่วมด้วย

การสังเคราะห์อนุภาคนาโนของทองแดงโดยใช้กระบวนการทางไฟฟ้าช่วย, พชร ชลายน

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ทองแดงอนุภาคนาโนเป็นวัสดุที่มีการนำมาใช้งานอย่างแพร่หลาย ทั้งในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ ทางด้านพลังงาน และทางการแพทย์ ทองแดงและออกไซด์ของทองแดงอนุภาคนาโนมีสมบัติการต้านเชื้อแบคมีเรียที่ใกล้เคียงกับเงินอนุภาคนาโนแต่มีราคาที่ต่ำกว่ามาก จึงมีแนวโน้มในการนำมาใช้งานที่เพิ่มมากขึ้น แต่เนื่องจากการสังเคราะห์ทองแดงอนุภาคนาโนมีข้อจำกัดหลายประการ ได้แก่ วิธีการสังเคราะห์ทางเคมีและไฟฟ้าเคมีมักใช้สารตั้งต้นและให้ผลิตผลพลอยได้ที่เป็นสารพิษ วิธีการสังเคราะห์บางวิธีจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ที่ซับซ้อนและบำรุงรักษายาก และวิธีการสังเคราะห์ส่วนใหญ่ควบคุมขนาดของอนุภาคที่สังเคราะห์ได้ยาก งานวิทยานิพนธ์นี้จึงได้พัฒนาวิธีการสังเคราะห์ทองแดงอนุภาคนาโนโดยใช้วิธีทางไฟฟ้าช่วย ที่ไม่เกิดผลิตผลพลอยได้ที่เป็นพิษ อุปกรณ์ที่ใช้ในการสังเคราะห์หาได้ง่าย และสามารถควบคุมขนาดของอนุภาคทองแดงที่สังเคราะห์ได้ โดยเป็นการพัฒนาต่อยอดมาจากวิธีทางไฟฟ้าเคมีที่ใช้แท่งทองแดงเป็นขั้วแอโนดเพื่อให้ไอออนของทองแดงแก่สารละลาย ใช้กรดแอสคอร์บิกเป็นสารรีดิวซ์ และใช้กัมอารบิกเป็นสารที่ทำให้เกิดการคงตัว โดยสามารถสังเคราะห์ทองแดงอนุภาคไมโครและนาโนได้โดยใช้ไฟฟ้ากระแสตรงแรงดัน 1.5 V และไฟฟ้ากระแสสลับแบบ Rectangular pulse train ที่แอมพลิจูด 1.5 V ที่ความถี่ตั้งแต่ 1 Hz–10 kHz และสังเคราะห์คอปเปอร์ (II) ออกไซด์อนุภาคนาโน โดยใช้วิธีทางไฟฟ้าช่วยร่วมกับ Ultrasonication และสังเคราะห์คอปเปอร์ (I) ออกไซด์อนุภาคนาโนจากคอปเปอร์ (II) ออกไซด์อนุภาคนาโนโดยใช้วิธี Hydrothermal อนุภาคที่สังเคราะห์ได้ทั้งหมดได้นำไปตรวจสอบขนาดและธาตุองค์ประกอบด้วยวิธี Scanning Electron Microscopy (SEM) และ Energy Dispersive Spectrometry (EDS) ผลการตรวจสอบพบว่าค่าเฉลี่ยของขนาดของอนุภาคทองแดงลดลงเมื่อใช้ความถี่ของ Pulse train ที่สูงขึ้น และพบว่าทองแดงอนุภาคไมโครและนาโนที่สังเคราะห์ได้โดยใช้ไฟฟ้ากระแสตรงที่แรงดัน 0.75 V ร่วมกับวิธี Ultrasonication มีขนาดเฉลี่ย 575 nm และ 118 nm ตามลำดับ อนุภาคของคอปเปอร์ (II) ออกไซด์ที่สังเคราะห์ได้ มีขนาดเฉลี่ยที่ 56 nm และอนุภาคของคอปเปอร์ (I) ออกไซด์ที่สังเคราะห์ได้ มีขนาดเฉลี่ยที่ 50 nm นอกจากนี้ได้นำอนุภาคที่สังเคราะห์ได้ทั้ง 4 ชนิดที่ความเข้มข้น 0.5 mmol/ml ไปทดสอบสมบัติการต้านเชื้อแบคทีเรีย (Antibacterial properties) โดยใช้วิธี Conventional total viable count test โดยใช้เชื้อแบคทีเรียมาตรฐาน 4 ชนิด คือ Escherichia …

A General Framework For Characterizing And Evaluating Attacker Models For Cps Security Assessment, Christopher S. Deloglos, Christopher Deloglos

Theses and Dissertations

Characterizing the attacker’s perspective is essential to assessing the security posture and resilience of cyber-physical systems. The attacker’s perspective is most often achieved by cyber-security experts (e.g., red teams) who critically challenge and analyze the system from an adversarial stance. Unfortunately, the knowledge and experience of cyber-security experts can be inconsistent leading to situations where there are gaps in the security assessment of a given system. Structured security review processes (such as TAM, Mission Aware, STPA-SEC, and STPA-SafeSec) attempt to standardize the review processes to impart consistency across an organization or application domain. However, with most security review processes, the …

Using Case Studies In Engineering Ethics Education: The Case For Immersive Scenarios Through Stakeholder Engagement And Real Life Data, Diana Adela Martin, Eddie Conlon, Brian Bowe

Articles

Our contribution is part of a broader study conducted in cooperation with the national accreditation body Engineers Ireland that examined the conceptualisation and education of ethics in engineering programmes in Ireland. The paper is a qualitative examination of the use of case studies in engineering ethics education and includes 23 engineering programmes from 6 higher education institutions in Ireland. The qualitative study aims to determine (RQ1) how cases are selected, (RQ2) the goals envisioned for engineering ethics case instruction, (RQ3) the characteristics of the scenarios employed and (RQ4) the preferred application by instructors. A first finding notes the diverse set …

Day-Ahead Offering Strategy In The Market For Concentrating Solar Power Considering Thermoelectric Decoupling By A Compressed Air Energy Storage, Shitong Sun, S. Mahdi Kazemi-Razi, Lisa G. Kaigutha, Mousa Marzband, Hamed Nafisi, Ameena Saad Al-Sumaiti

Articles

Due to limited fossil fuel resources, a growing increase in energy demand and the need to maintain positive environmental effects, concentrating solar power (CSP) plant as a promising technology has driven the world to find new sustainable and competitive methods for energy production. The scheduling capability of a CSP plant equipped with thermal energy storage (TES) surpasses a photovoltaic (PV) unit and augments the sustainability of energy system performance. However, restricting CSP plant application compared to a PV plant due to its high investment is a challenging issue. This paper presents a model to assemble a combined heat and power …

Sensing Population Distribution From Satellite Imagery Via Deep Learning:Model Selection, Neighboring Effects, And Systematic Biases, Xiao Huang, Di Zhu, Fan Zhang, Tao Liu, Xiao Li, Lei Zou

Geosciences Faculty Publications and Presentations

The rapid development of remote sensing techniques provides rich, large-coverage, and high-temporal information of the ground, which can be coupled with the emerging deep learning approaches that enable latent features and hidden geographical patterns to be extracted. This article marks the first attempt to cross-compare performances of popular state-of-the-art deep learning models in estimating population distribution from remote sensing images, investigate the contribution of neighboring effect, and explore the potential systematic population estimation biases. We conduct an end-to-end training of four popular deep learning architectures, i.e., VGG, ResNet, Xception, and DenseNet, by establishing a mapping between Sentinel-2 image patches and …

Consensus Based Control Strategy For Virtual Synchronous Generators In Microgrids, Anusha Kandula

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

Renewable energy sources such as photo-voltaic and wind energy are integrating very rapidly in power systems. These energy-based systems typically adopt power-electronic interfaced inverters to connect to the grid. However, unlike traditional generators, these sources have low inertia, resulting in system stability issues, especially in microgrids where they are the primary sources. To mitigate the low-inertia effect, the inverters are modeled as virtual synchronous generators (VSG), and their control is designed. The VSG emulates the inertia effect of the synchronous generator and maintains the stability of the system. Even though the droop control provides the primary control, it is insufficient …

Analysis Of Millimeter-Wave Networks: Blockage, Antenna Directivity, Macrodiversity, And Interference, Enass Hriba

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

Due to its potential to support high data rates at low latency with reasonable interference isolation because of signal blockage at these frequencies, millimeter-wave (mmWave) communications has emerged as a promising solution for next-generation wireless networks. MmWave systems are characterized by the use of highly directional antennas and susceptibility to signal blockage by buildings and other obstructions, which significantly alter the propagation environment. The received power of each transmission depends on the direction the corresponding antennas point and whether the signal’s path is line-of-sight (LOS), non-LOS (i.e., partially blocked), or completely blocked. A key challenge in modeling blocking in mmWave …

Integration Of Robotic And Electro-Pneumatic Systems Using Advanced Control And Communication Schemes, Chinmay Kondekar

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

Modern industrial automation systems are designed by interconnecting various subsystems which work together to perform a process. The thesis project aims to integrate fragmented subsystems into a flexible and reconfigurable system through advanced communication protocols and perform a process to demonstrate the effectiveness of interconnected systems.

The system consists of three six-axis robots, one electro-pneumatic robot, and two conveyors connected using EthernetIP communication and hardwired connections. The interconnected system works together to perform machining of a workpiece using advanced control methods of CAD to robot path generation, central control through a PLC, and process control through HMI.

Standardized programming blocks …