Engineering Commons^™

A High-Gain Wideband Antenna Employing Novel Partial Reflective Surfaces, Mia Maria Ulfah

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

In this dissertation, different partially reflective surfaces (PRS) are investigated to improve the gain and bandwidth of a Fabry–Perot cavity (FPC) antenna for wireless local-area network (WLAN) and vehicle-to-vehicle (V2V) communication applications. Each of the proposed PRSs has the phase of a reflection coefficient that increases with frequency. This property of the PRS is required for a broadband characteristic of the FPC antenna, which is desirable for the intended applications. A U-shaped microstrip patch antenna (MPA) with a parasitic rectangular patch is used as a feed antenna. It is designed for operation in the WLAN and V2V frequency bands. The …

An Attention-Guided Image Super-Resolution For Scene Text, Tithnorakneath Em

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Scene Text Image Super-Resolution (STISR) is crucial in enhancing text recognition for low-resolution images, often degraded due to environmental and device limitations. While many existing STISR approaches leverage super-resolution techniques to refine image quality, they frequently need specialized mechanisms to extract text-specific features. Most existing methods were based on feature extraction methods that missed critical details, such as edges and text-background contrasts, that are usually important for recognition. In this work, we propose a new feature extraction method that uses Channel Attention and Spatial Attention mechanisms to emphasize features related to text, namely edges, contours, and spatial alignment. We add …

การกำหนดขนาดที่เหมาะสมของระบบกักเก็บพลังงานประเภทแบตเตอรี่ร่วมกับระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับกำไรส่วนต่างราคาไฟฟ้าและบริการเสริมความมั่นคงของโรงงานอุตสาหกรรม, ธนภูมิ ศรีอุดมขจร

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยฉบับนี้นี้ศึกษาการกำหนดขนาดแบตเตอรี่ที่เหมาะสมเพื่อใช้ร่วมกับระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ในโรงงานอุตสาหกรรม โดยพิจารณาการหากำไรจากส่วนต่างของราคาพลังงานไฟฟ้า(Energy Arbitrage)และการให้บริการเสริมความมั่นคงในระบบไฟฟ้า (Ancillary Service) ในส่วนของการให้บริการไฟฟ้าสำรอง เพื่อลดภาระที่ผู้ให้บริการโครงข่ายต้องจัดเตรียมไฟฟ้าสำรองมารองรับความผันผวนของระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ในกรณีที่ไม่สามารถผลิตไฟฟ้าได้เต็มที่ ในการศึกษาได้ใช้โหลดไฟฟ้าที่ได้มีการบันทึกจาก การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค ประเภทกิจการขนาดกลาง ที่ความต้องการใช้ไฟฟ้าสูงสุด 1,000 กิโลวัตต์ นำมาศึกษากับ โปรไฟล์ความเข้มแสงอาทิตย์โดยนำข้อมูลมาจากโปรแกรม PVsyst มาวิเคราะห์และกำหนดรูปแบบการทำงานของระบบกักเก็บพลังงานประเภทแบตเตอรี่ ในการวิเคราะห์นี้ใช้การประเมินมูลค่าปัจจุบันสุทธิ (Net Present Value: NPV) และอัตราผลตอบแทนภายใน (Internal Rate of Return: IRR) และจุดจำกัดกำลังทำงานของโรงงาน (Power Limit) ที่เหมาะสม สำหรับระบบกักเก็บพลังงานประเภทแบตเตอรี่เพื่อให้ช่วยสำรองพลังงานได้อย่างต่อเนื่อง ผลการศึกษาพบว่าการใช้งานระบบกักเก็บพลังงานประเภทแบตเตอรี่ร่วมกับระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ในโรงงานอุตสาหกรรมสามารถช่วยลดภาระกำลังไฟฟ้าสำรองจากผู้ให้บริการโครงข่ายได้ และยังให้ผลตอบแทนที่ดี โดยการเพิ่มขนาดของระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ จะช่วยให้ NPV และ IRR สูงขึ้นจนถึงจุดหนึ่งและลดลงหากติดตั้งใหญ่เกินความจำเป็น การเพิ่มขนาดของระบบกักเก็บพลังงานประเภทแบตเตอรี่ จะช่วยลดการพึ่งพากำลังไฟฟ้าสำรองจากผู้ให้บริการโครงข่ายได้ หากตั้งจุดทำงานที่เหมาะสม

การศึกษาอัตราค่าบริการเสริมความมั่นคงและอัตราค่าบริการไฟฟ้าสำรองของการไฟฟ้าทั้ง 3 แห่งในประเทศไทย, ต่อลาภ ลาภสามแสน

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การขยายตัวของกลุ่มผู้ใช้ไฟฟ้าที่ติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียนเพื่อใช้เอง (Self-consumption) ทั้งในภาคครัวเรือนและภาคอุตสาหกรรม หรือที่เรียกว่า Independent Power Supply (IPS) ส่งผลให้ปริมาณกำลังไฟฟ้าของระบบโครงข่ายไฟฟ้าหลักลดลงอย่างมีนัยสำคัญ อย่างไรก็ตาม การไฟฟ้ายังคงต้องลงทุนในบริการเสริมความมั่นคง (Ancillary Services) รวมถึงจัดเตรียมไฟฟ้าสำรอง เพื่อรักษาเสถียรภาพของระบบกรณีที่ระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียนของ IPS ไม่สามารถผลิตไฟฟ้าได้ ทว่าปัจจุบัน ประเทศไทยยังไม่มีการจัดเก็บค่าบริการดังกล่าวจาก IPS ส่งผลให้ต้นทุนสำหรับดูแลระบบความมั่นคงของระบบไฟฟ้าถูกผลักภาระให้ผู้ใช้ไฟฟ้าทั่วไปต้องแบกรับแทน เกิดภาวะอุดหนุนข้ามกลุ่ม (cross-subsidization) ซึ่งหมายถึงสถานการณ์ที่ผู้ใช้บางกลุ่มได้รับประโยชน์จากบริการของระบบไฟฟ้าโดยไม่จ่ายค่าบริการ ส่งผลให้ผู้ใช้กลุ่มอื่นต้องร่วมจ่ายแทน ซึ่งเป็นอุปสรรคต่อความเป็นธรรมในระบบไฟฟ้าโดยรวม วิทยานิพนธ์ฉบับนี้จึงมุ่งเน้นการศึกษาอัตราค่าบริการเสริมความมั่นคงและไฟฟ้าสำรอง (Standby Rates) โดยประเมินต้นทุนที่แท้จริงของบริการเสริมความมั่นคงและไฟฟ้าสำรองของทั้งสามการไฟฟ้า ได้แก่ การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (กฟผ.) การไฟฟ้านครหลวง (กฟน.) และการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค (กฟภ.) โดยวิเคราะห์ข้อมูลต้นทุนที่เกี่ยวข้อง เพื่อนำมาพัฒนาแนวทางการคำนวณอัตราค่าบริการที่สะท้อนต้นทุนได้อย่างเหมาะสมสำหรับ IPS

A Study Of Electric Vehicle Charging To Mitigate Impacts On A Power Distribution System, Samran Saleem

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Electric vehicles continue to gain rapid acceptance in the global market thus reshaping the way power distribution systems function today. The study examines how EV’s charging affects the voltage quality, voltage unbalance, overloading the system as well as performance of the distribution grids. MATLAB/Simulink simulations have been done using the modified IEEE 13 node test system on Node 634, Node 692, and Node 611 to analyze four charging cases including no charging (Case A) and evening peak (Case B) and early morning (Case C) and overnight off-peak (Case D) charging to assess EVs charging impact on domestic power grid. The …

แบบจำลองการจับคู่ของผู้เข้าร่วมตลาดซื้อขายไฟฟ้าแบบเพียร์ทูเพียร์โดยพิจารณาความพึงพอใจของผู้เข้าร่วมตลาด, ชัพวิชญ์ สมเพาะ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

จากปัญหาภาวะโลกร้อนและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และนโยบายภาคพลังงานที่ได้ส่งเสริมให้ผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนมากขึ้น ส่งผลให้มีผู้ใช้ไฟฟ้าที่สามารถผลิตไฟฟ้าเอง (Prosumer) เพิ่มขึ้น และนำไปสู่การเกิดขึ้นของตลาดซื้อขายไฟฟ้าแบบเพียร์ทูเพียร์ (P2P) ซึ่งเปิดโอกาสให้ผู้ใช้ไฟฟ้าสามารถซื้อขายกันโดยตรงในราคาและปริมาณที่พึงพอใจได้ อย่างไรก็ตาม การออกแบบตลาดซื้อขายไฟฟ้าแบบเพียร์ทูเพียร์ให้เกิดความเท่าเทียมระหว่างผู้เข้าร่วมตลาด อีกทั้งสามารถสะท้อนความต้องการของผู้เข้าร่วมตลาดได้นั้น เป็นสิ่งที่จำเป็น ดังนั้น งานวิจัยนี้จึงมุ่งเน้นนำเสนอแบบจำลองการจับคู่ในตลาดซื้อขายไฟฟ้าเพียร์ทูเพียร์แบบล่วงหน้า (Day-ahead) โดยเปิดโอกาสให้ผู้เข้าร่วมตลาดทั้งผู้ซื้อและผู้ขายสามารถให้คะแนนความพึงพอใจซึ่งกันและกัน และกำหนดให้คู่ที่มีคะแนนความพึงพอใจร่วมสูงสุดได้จับคู่ก่อน อย่างไรก็ตาม เพื่อให้สามารถนำแบบจำลองนี้ไปทดสอบใช้จริงได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในประเทศไทย ควรมีการดำเนินการในด้านอื่น ๆ ควบคู่ไปด้วย เช่น การปรับปรุงระเบียบ/ข้อกำหนด การอนุญาตให้เรียกเก็บค่าใช้บริการโครงข่ายจากเจ้าของโครงข่าย และการพัฒนาตลาดไฟฟ้าในช่วงเวลาอื่น ๆ เป็นต้น

Optimal Centralized Operations Of Local Energy Market Considering Electric Vehicle Charging Activity For Local Grid Services, Arnon Teawnarong

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

This dissertation investigates the optimal operation of local energy markets (LEM) within Thailand’s low-voltage distribution system (LVDS) to integrate renewable energy sources and electric vehicles (EVs). Despite extensive research, uncertainties persist in selecting optimal transaction partners and negotiating prices to maximize social welfare. Additionally, LEM operations should consider self-managing energy consumption and utilizing EVs to mitigate distribution network constraint (DNC) violations and leverage local resources to alleviate power imbalances during real-time electricity delivery. Local grid service programs, which offer incentives, face challenges in ensuring equitable participation and allocating fair incentives. Additionally, implementing a penalty scheme presents issues in fairness, mitigating …

Fabrication Of Smooth Sac305 Thin Film Via Magnetron Sputtering, M. Ojha, A. A. Elmustafa

Mechanical & Aerospace Engineering Faculty Publications

SAC305 (96.5 wt% Sn, 3 wt% Ag, 0.5 wt%Cu) solder is increasingly becoming popular due to its reliability good characteristics and performance in addition to the environmental concerns and regulations that restrict the use of lead in nano/microelectronic products. In nano/microelectronics, manufacturing smooth solder coatings free of defects such as voids and cracks, which can compromise joint reliability is crucial. Magnetron sputtering offers a high degree of control over film thickness and composition, resulting in films with excellent uniformity and adhesion. Despite these advantages, fabricating continuous and robust SAC305 films using magnetron sputtering remains a difficult task with limited research …

Semiconductor Photonic Crystal Surface Emitting Lasers For High Power, High Brightness And High Speed Applications, Chhabindra Gautam

Electrical Engineering Dissertations - Archive

Photonic Crystal Surface Emitting Laser (PCSEL) is the promising third generation semiconductor laser technology as it addresses the challenges of the conventional semiconductor lasers (EEL/VCSEL) by providing single mode high power output with good beam quality (thus high brightness). The large area in plane coupling resulting from the multiple Bragg’s diffraction conditions in the periodic 2D photonic crystal cavities in the lasing cladding region leads to single mode operation over very large area. By model design engineering, such in plane lasing cavity can leak the light out of the plane, which result in surface emission. The ability to scale the …

วงจรอ้างอิงแรงดันแบบช่องว่างแถบพลังงานที่ทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงของกระบวนการผลิตโดยใช้เทคนิคการชดเชยพจน์อันดับสูง สำหรับสัมประสิทธิ์อุณหภูมิต่ำ, มัฆวาน โลหิตศิริ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วงจรอ้างอิงแรงดันไฟฟ้าที่มีความแม่นยำถือเป็นองค์ประกอบสำคัญในระบอิเล็กทรอนิกส์หลากหลายประเภท อย่างไรก็ตาม วงจรอ้างอิงแรงดันแบบช่องว่างแถบพลังงานโดยทั่วไปมักประสบปัญหาจากพจน์ดีกรีสูงที่มีความไม่เชิงเส้นต่ออุณหภูมิ (higher-order temperature effects) โดยเฉพาะพจน์ TlnT ซึ่งเป็นข้อจำกัดหลักในการเพิ่มความแม่นยำของสัญญาณแรงดันอ้างอิง งานวิจัยนี้ได้นำเสนอวิธีการใหม่ในการสร้างและชดเชยพจน์ TlnT โดยตรง พร้อมทั้งประยุกต์ใช้เทคนิคกำลังสองน้อยที่สุด (least-squares) เพื่อหาสัดส่วนที่เหมาะสมของการรวมแรงดัน PTAT, CTAT และ TlnT โดยสามารถหักล้างผลกระทบจากพจน์ที่ขึ้นอุณหภูมิทั้งดีกรีหนึ่งและดีกรีสูงได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ งานวิจัยนี้ได้มีการประยุกต์ใช้วิธีการหักล้างพจน์ดีกรีสูงด้วยวิธีการชดเชยทีละส่วน (piecewise compensation) เพื่อแก้ปัญหาข้อจำกัดที่เกิดจากวงจรสร้างสัญญาณ TlnT นั่นคือค่าความแม่นยำของของกระแส ZTAT ที่ระบุได้ด้วยค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของกระแส (TCI) มีผลกระทบโดยตรงต่อสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของแรงดันอ้างอิง (TCV) อีกทั้งได้เลือกจุดทำงานสงบของวงจร (operating point) เพื่อลดผลของการแปรผันที่เกิดจากกระบวนการผลิต (process variation) ผลการจำลองวงจรด้วย Monte Carlo simulation ในช่วงการแปรผันของกระบวนการผลิต แรงดันแหล่งจ่าย 1.8 - 2.5 V และอุณหภูมิระหว่าง -40 ถึง 125 °C พบว่าวงจรที่ออกแบบนั้นมีค่า TCV ต่ำถึง 1.69 ppm/°C แรงดันอ้างอิงเฉลี่ยประมาณ 501.14 mV มีค่าสัมประสิทธิ์การแปรผัน (CV) เท่ากับ 0.22% มีค่า line sensitivity เท่ากับ 0.0054%/V มีค่า PSRR เท่ากับ -91.68 dB และ -9.72 ที่ DC และ 100 kHz ตามลำดับ ในแง่ของสัญญาณรบกวนมีค่าเท่ากับ 1.09e-12 V2/Hz ที่ความถี่ 1 kHz และมีค่ารวมในช่วงความถี่ 10 – 10 kHz เท่ากับ 95.89 μVrms และใช้กระแสเพียง 28.21 μA

Development Of A Low-Cost Resistivity Meter For Local Groundwater Survey, Jose Claro N. Monje, Ma. Leonora Guico, Carlos M. Oppus, Mark Glenn F. Retirado, Alfonso Rafael Cuezon, Justin Bryce M. Torres

Electronics, Computer, and Communications Engineering Faculty Publications

The researchers developed a low-cost resistivity meter with a built-in data file storage system using locally available parts. This effort was done in partnership with the National Water Resources Board and the Department of Science and Technology under the Water for Tourism project for water quality monitoring in tourist areas in the Philippines such as Boracay and Caticlan. The resistivity meter system consists of a power supply module, a sensor module, and an equipment module, built using locally available materials and equipment, emulating the commercially available PASI model 16 GL-N. Due to pandemic restrictions, the developed prototype could only be …

Power And Waiting Time Efficiency At Automatic Toll Gates With The Contactless Card Payment Implementation, Ujang Wiharja, Sri Hartanto

ASEAN Journal on Science and Technology for Development

One method of Electronic Toll Collection (ETC) in Automatic Toll Gate (ATG) currently uses contactless transactions using Radio Frequency IDentification (RFID) technology. Tracking and monitoring objects (the car) with RFID is carried out in real-time and is required to keep up with the speed of an object (the car). The On-Board Unit (OBU) transponder installed on the car's windshield and the Road Side Unit (RSU) installed on the ATG are the main components of the Dedicated Short-Range Communication (DSRC) system, which allows the car and ATG to communicate with each other and carry out transactions, including online toll payments, without …

Dynamic Modeling And Control Of A Solid State Semiconductor-Based Transformer, Microgrid And Storage Systems, Rubén Darío Viñán-Velasco

Department of Electrical and Computer Engineering: Dissertations, Theses, and Student Research

Smart Grids are power grid models designed with the idea of including the growing new technologies, from generation to storage devices, and are a response to the growing demands from consumers and the presence of electronic components being commonplace in the modern devices. The design requires a dynamic alternative in order to build an independent grid that can also work in cooperation with other micro-grids and the power grid in an integrated way. Smart-grids present several advantages over the traditional power grid scheme, but the economic costs of the components required to implement smart-grids is currently a great limitation. This …

Non-Invasive Monitoring Device For Early Detection Of Breast Cancer Related Lymphedema, Amy Prendergast

Honors Theses and Capstones

Breast Cancer Related Lymphedema (BCRL) is a common co-morbidity in cancer survivors following neoadjuvant therapies such as chemotherapy, radiation, and/or surgery. It is brought about by the disruption in the lymphatic system (think lymph node biopsy) that leads to a buildup of lymphatic fluid in the arm. Current diagnostic strategies for this condition are merely retroactive, and fairly limited in the parameters that are examined to ensure patient well-being long term. We hypothesize that with an approach that mimics bioimpedance spectroscopy analysis, we will be able to provide a clinical support tool that would better determine early stages of lymphedema …

Building Integration Of A Solar Air Heating System, Fernando Guerreiro

Doctoral

In order to achieve the global carbon emission target, the high fraction of locally available renewable energy sources will become necessary to meet energy demand. Solar energy is one of the most important renewable sources locally available for use in space heating, cooling, hot water supply and power production. Building integrated solar thermal systems (BISTS) can be a potential solution towards the enhanced energy efficiency and reduced operational cost in built environment. The current research aimed at developing an active solar air heating collector for building integration. This system consisted of several asymmetric compound parabolic concentrating collectors with inverted transpired …

Reinventing Integrated Photonic Devices And Circuits For High Performance Communication And Computing Applications, Venkata Sai Praneeth Karempudi

Theses and Dissertations--Electrical and Computer Engineering

The long-standing technological pillars for computing systems evolution, namely Moore's law and Von Neumann architecture, are breaking down under the pressure of meeting the capacity and energy efficiency demands of computing and communication architectures that are designed to process modern data-centric applications related to Artificial Intelligence (AI), Big Data, and Internet-of-Things (IoT). In response, both industry and academia have turned to 'more-than-Moore' technologies for realizing hardware architectures for communication and computing. Fortunately, Silicon Photonics (SiPh) has emerged as one highly promising ‘more-than-Moore’ technology. Recent progress has enabled SiPh-based interconnects to outperform traditional electrical interconnects, offering advantages like high bandwidth density, …

Particle Accelerator Spin-Transparent Storage Rings For Beyond State-Of-The-Art Science, R. Suleiman, Y. Derbenev, M. Grau, V. Morozov

Physics Faculty Publications

We will describe spin-transparent storage rings that exhibit spin-coherence times of several hours and store a large number of particles and their use in novel applications. For example, these rings can be used to directly measure the electric dipole moment of the electron, relevant to CP violation and matter-antimatter asymmetry in the universe, and to search for dark energy and ultra-light dark matter*. These rings can also serve as a compelling platform for quantum computing. In this presentation, we will describe how spin-transparent rings can be used in conjunction with ion traps to enhance scalability and increase quantum coherence times …

Autonomous Damage And Structure Scanning Drone, Natasha Ninan, Amber Long, Lee Nestor, Emmanuel Jensen

Williams Honors College, Honors Research Projects

Remote damage analysis plays a crucial role in lowering the risk associated with human presence at dangerous sites. This project focuses on developing a system for remote structural examination using photogrammetric techniques and analysis. The system utilizes a drone equipped with cameras for photogrammetry, and LiDARs for navigation. This setup can enable efficient structural model generation with the collection of images from multiple points. A novel structural analysis is performed to detect potential damage or points of failure in the structure.

Key components include a teleoperated drone, a software pipeline for photogrammetric analysis, collision protection mechanisms, and a user interface. …

Smart Longboard, Ben Rath

Williams Honors College, Honors Research Projects

The proposed design project includes a motorized longboard, equipped with a wireless handheld remote to manage the speed of the board. An embedded system mounted underneath the board will gather data from an accelerometer and a GPS sensor. This information is sent through a Bluetooth connection to a compatible smartphone application where it will be displayed. The project also includes a custom battery and charging circuit for the board to ensure that all of the engineering requirements are met. The board will be easy to use and the smartphone application will be able to display ride statistics of the user …

Implementing Associative Learning Using Neuromorphic Robot, Vinay Kumar Pillalamarri

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

Associative learning, a key cognitive process seen across the animal kingdom, enables organisms to form connections between stimuli and adapt their behaviors based on past experiences. A particularly powerful example is fear conditioning, where animals learn to associate a neutral stimulus with an aversive one, allowing them to predict and avoid potential threats. Inspired by this mechanism, this project implements associative learning on an unmanned ground vehicle (UGV) to develop adaptive behavior through neuromorphic principles. Utilizing Nengo for neural modeling, the UGV learns to associate visual (red color) and tactile (vibration) stimuli through Hebbian learning, a biologically inspired synaptic adaptation …

Developing Robust Autonomous Vehicles With Ros, Dylan J. Kangas

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

The demand for autonomous vehicles (AVs) is rising across both military and civilian sectors. These unmanned systems offer numerous advantages, such as improved efficiency, safety, and adaptability. Addressing this demand requires the development of resilient and versatile autonomous vehicles crucial for the transport and reconnaissance markets.

The sensory perception of autonomous vehicles of any kind is paramount to their ability to navigate and localize in their environment. Factors such as sensor noise, erroneous readings, and deliberate attacks should all be considered when developing a robust autonomous system. This work aims to quantify the degradation of sensor data which causes mapping …

Functional Verification Of Additively Manufactured Metallopolymer Structures For Structural Electronics Design, Nathan D. Singhal

Honors Undergraduate Theses

As an attempt to improve the overall cost-effectiveness and ease of structural electronics manufacturing, this study characterizes the mechanical and electrical responses of structures which are fabricated from a novel metallopolymer composite material by fused deposition modeling as they are subjected to quasi-static, uniaxial mechanical tension. Baseline values of tensile properties and electrical resistivity were first obtained via ASTM D638-22 standard testing procedures and linear sweep voltammetry (LSV), respectively. A hybrid procedure to measure in-situ mechanically dependent electrical behavior was subsequently developed and implemented. The mechanical and electromechanical testing was followed by the derivation of stochastic values for several mechanical …

Electronics Design For Krepe Atmospheric Entry Capsule Avionics, Matt Ruffner

Theses and Dissertations--Electrical and Computer Engineering

This research documents the design, testing, and implementation of sensing, control, and communications subsystems for small atmospheric entry capsules. Atmospheric entry capsules pose a unique electronics design challenge given mission requirements, environmental constraints, and inherent risk involved in space based missions. Previous work on small satellites developed the CubeSat platform as a means of ensuring reliability after university-led small satellite missions experienced failures. The publication of the CubeSat platform allowed researchers to focus on the payload science utilizing a standardized form-factor and reusable electronics. Environmental and operational constraints of CubeSats and atmospheric entry capsules overlap and best-practices associated with building …

Mitigation Of Reflected Overvoltage In Wind-Turbine Generator-Converter Systems With A Smart Coil Concept, Lulu Wei

Theses and Dissertations--Electrical and Computer Engineering

In the recent decade, ultra-fast wide bandgap switching devices such as Silicon Carbide (SiC) Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors (MOSFETs) have been increasingly utilized in power electronic converters for renewable energy power generation systems due to their advantages of enabling high energy efficiency and high power density. However, the much higher voltage slew rate (i.e., dv/dt) with SiC power converters may induce voltage reflection and reliability concerns in machine-converter systems, especially for medium-voltage systems with long cable connections. In wind-turbine power generation systems, generators are typically located in the nacelles, and medium-voltage power converters are mostly placed at the bottom of the …

A Novel Processor Architecture Implementing The Stacked Error Diffusion Algorithm And Its Zynq-Based Realization, Qishi Hu

Theses and Dissertations--Electrical and Computer Engineering

Digital halftoning reproduces continuous-tone images using patterns of black and white dots, while multitoning extends this concept by incorporating inks with intermediate intensities. These techniques are extensively utilized in the printing industry to accommodate the limited range of inks available in printers. Stacked error diffusion is a high-quality multitoning algorithm that adheres to the blue-noise dithering standard. This thesis research studies the potential parallelism inherent in the algorithm and introduces the design of a novel processor architecture optimized for efficient execution. The architecture is realized on an FPGA development board featuring a Zynq SoC. Additionally, the hardware prototype can also …

Experimental Investigation Of Self-Mixing Interferometric Technique For Displacement Assessment, Dulanjana Anuhas Egodagamage

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

The self-mixing interferometric (SMI) technique has proven effective for achieving precise, contactless measurements of submicron displacements. This study aims to further investigate and experimentally assess the capabilities of the SMI technique in displacement sensing. While extensive research has been conducted on the SMI technique for displacement sensing, its performance can still be further explored in scenarios where the target exhibits varying displacement amplitudes and oscillation frequencies. Understanding the limitations and ranges of the SMI technique is crucial for advancing laboratory-based setups into practical applications. An experimental optoelectronic setup was used in this work, employing a semiconductor laser diode module integrated …

การพัฒนาแพลตฟอร์มเมตาเวิร์สแบบเว็บที่มีระบบสนับสนุนปัญญาประดิษฐ์, สืบพงศ์ น้อยศรี

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้นำเสนอการพัฒนาต้นแบบแพลตฟอร์มเมตาเวิร์สที่มีขีดความสามารถขั้นพื้นฐานครอบคลุมระบบอวาทาร์ ระบบผู้ใช้หลายราย ระบบสื่อสารตามเวลา ระบบการเชื่อมต่อแชตบอต และฉากโลกเสมือนจริงสามมิติที่เหมือนจริง แพลตฟอร์มที่พัฒนาขึ้นนี้ถูกนำไปใช้ประโยชน์กับหน่วยงานภาคการศึกษาและภาคธุรกิจ ทั้งหน่วยงานภายในจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยและสถาบันการศึกษาทั้งในประเทศและระดับนานาชาติ ผลการทดสอบพบว่าระบบทำงานได้ให้ผลสัมฤทธิ์ที่ดีและมีคุณภาพตามความต้องการใช้งานในทางปฏิบัติ สามารถประยุกต์ใช้กับการสร้างห้องเรียนเสมือนออนไลน์ในโลกเสมือนจริง รองรับระบบการสื่อสารระหว่างผู้ใช้ทั้งภาพ เสียง และข้อความ อีกทั้งยังสามารถใช้งานร่วมกับระบบแชตบอตจากภายนอกได้ผ่านระบบเอพีไอที่พัฒนาขึ้น ผลการทดสอบบนระบบคลาวด์ของบริษัท โทรคมนาคมแห่งชาติ จำกัด แสดงให้เห็นว่าระบบสามารถรองรับปริมาณผู้ใช้งานได้ไม่น้อยกว่า 30 รายพร้อมกัน ผลการทดสอบในเชิงประสบการณ์การใช้งานมีระดับความพึงพอใจในเชิงบวก งานวิจัยและพัฒนาจึงให้ประโยชน์และเป็นจุดเริ่มต้นของการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีเมตาเวิร์สในวงกว้าง

Detecting Bearing Race Defects With Inductive Magnetic Reluctance Sensors And Artificial Neural Networks, Collin Daly

College of Graduate Studies: Theses & Dissertations

This work proposes a method of detecting physical damage to bearing races in a rotational assembly by means of magnetic reluctance sensors generating a signal from a rotating gear-tooth wheel. A nominally sinusoidal signal is generated based on the rotation of a gearwheel with regularly spaced voids and lands. Detection is based on the time variance of the signal periodically in relation to the gearwheel and the bearing damage. The purpose of this work is to propose a process to detect and classify bearing race defects using existing sensors and neural networks for hazardous area equipment applications.

Re-Envisioning Electric Railway Power Systems In Dense Urban Regions, Rohama Ahmad

Dissertations and Theses

Grid decarbonization and modernization are key requisites to combat global warming. Decarbonization entails the deployment of renewable energy sources, improving the energy efficiency of major consumers, and the electrification of the transportation and building sectors. Various US states and cities have pledged to reduce greenhouse gas (GHG) emissions (e.g., the Climate Leadership and Community Protection Act (CLCPA) in New York aims to reduce emissions to 40% below 1990 levels by 2030 and then to 85% below 1990 levels by 2050) via a set of targets in terms of renewable energy, energy storage system (ESS) capacity, and the number of electric …

Underlying Substrate Effect On Electrochemical Activity For Hydrogen Evolution Reaction With Low-Platinum-Loaded Catalysts, Baleeswaraiah Muchharla, Peter V. Sushko, Kishor K. Sadasivuni, Wei Cao, Akash Tomar, Hani Elsayed-Ali, Adetayo Adedeji, Abdennaceur Karoui, Joshua M. Spurgeon, Bijandra Kumar

Electrical & Computer Engineering Faculty Publications

Platinum is known as the best catalyst for the hydrogen evolution reaction (HER) but the scarcity and high cost of Pt limit its widespread applicability. Herein, the role of the underlying substrate on the HER activity of dispersed Pt atoms is uncovered. A direct current magnetron sputtering technique is utilized to deposit transition metal (TM) thin films of W, Ti, and Ta as underlying substrates for extremely low loading of Pt (