Electrical and Electronics Commons^™

Semiconductor Device Modeling, Simulation, And Failure Prediction For Electrostatic Discharge Conditions, Hang Li

Electronic Theses and Dissertations

Electrostatic Discharge (ESD) caused failures are major reliability issues in IC industry. Device modeling for ESD conditions is necessary to evaluate ESD robustness in simulation. Although SPICE model is accurate and efficient for circuit simulations in most cases, devices under ESD conditions operate in abnormal status. SPICE model cannot cover the device operating region beyond normal operation. Thermal failure is one of the main reasons to cause device failure under ESD conditions. A compact model is developed to predict thermal failure with circuit simulators. Instead of considering the detailed failure mechanisms, a failure temperature is introduced to indicate device failure. …

Analysis, Design And Efficiency Optimization Of Power Converters For Renewable Energy Applications, Xi Chen

Electronic Theses and Dissertations

DC-DC power converters are widely used in renewable energy-based power generation systems due to the constant demand of high-power density and high-power conversion efficiency. DC-DC converters can be classified into non-isolated and isolated topologies. For non-isolated topologies, they are typically derived from buck, boost, buck-boost or forth order (such as Cuk, Sepic and Zeta) converters and they usually have relatively higher conversion efficiency than isolated topologies. However, with the applications where the isolation is required, either these topologies should be modified, or alternative topologies are needed. Among various isolated DC-DC converters, the LLC resonant converter is an attractive selection due …

Programmable Low Loss Orthogonal Frequency Coded Surface Acoustic Wave Correlator Filters, Marshall Smith

Electronic Theses and Dissertations

Simultaneous Transmit and Receive (STAR) communication is being developed as a means of improving spectral efficiency in wireless communication systems. If the obstacle of self-interference can be sufficiently overcome, it is possible to double the spectral efficiency of an equivalent time or frequency division duplexed system. Spread spectrum techniques can reduce self-interference by using orthogonal or pseudo-orthogonal codes to encode the transmit signal and decode the receive signal. Hardware correlator filters are developed for use with STAR radio systems using orthogonal frequency coded (OFC) surface acoustic wave (SAW) devices. OFC is a type of spread spectrum communication that can be …

Fabrication And Characterization Of Planar-Structure Perovskite Solar Cells, Guoduan Liu

Theses and Dissertations--Electrical and Computer Engineering

Currently organic-inorganic hybrid perovskite solar cells (PSCs) is one kind of promising photovoltaic technology due to low production cost, easy fabrication method and high power conversion efficiency.

Charge transport layers are found to be critical for device performance and stability. A traditional electron transport layer (ETL), such as TiO₂ (Titanium dioxide), is not very efficient for charge extraction at the interface. Compared with TiO₂, SnO₂ (Tin (IV) Oxide) possesses several advantages such as higher mobility and better energy level alignment. In addition, PSCs with planar structure can be processed at lower temperature compared to PSCs with …

Performance Of Rf Underwater Communications Operating At 433 Mhz And 2.4 Ghz, Mohammad Abdellatif, Salma M. Maher, Ziad Ali, Haitham H. Mahmoud, Sameh O. Abdellatif

Electrical Engineering

The development of Underwater communications networks has become a hot topic in the research over the past few years. Many technologies are promising, however, they suffer from considerable latency, and larger attenuation with distance which degrades the overall network performance. This paper implements a low cost underwater communication network (UWCN) in order to investigate the effect of the operating frequency on the network performance during data transmission. The transmission of data is studied in three scenarios; Air-to-Air, Air-to-Water, and Water-to- Water scenarios. Furthermore, the performance of the network with two operating frequencies is examined in terms of the end-toend delay, …

Submerged Solar Energy Harvesters Performance For Underwater Applications, Mohammad Abdellatif, Salsabeel Kamal, Ghazal M. Al-Sayyad, Rana Abdelmoteleb, Sameh O. Abdellatif

Electrical Engineering

underwater communications is the transmission of data in an unguided water medium through wireless carriers such as; optical waves, radio-frequency waves and acoustic waves. Such type of communication system is utilized to enable the realization of the ocean exploration system and other marine monitoring/exploration systems. Seeking for a sustainable setup, the enrolment of energy harvesting sources in these wireless nodes have been presented as a replacement of the short-life-time battery sources. In this paper, there are experimental measurements as well as theoretical studies for two different light harvesters have been conducted underwater with considering the air measurements as a reference. …

Characterization And Quality Assessment Of Smart Polymer Systems Fabricated By Using 3d Printing Technique, Carlos Alejandro Garcia Rosales

Open Access Theses & Dissertations

Shape memory polymers (SMPs) are classified as smart materials due to their inherent stimulus-induced response. SMP is capable of recovering its original shape from a high degree of deformation by applying an external stimulus such as thermal energy. Other stimuli are electricity, light, chemical, and magnetic field. Shape memory polymers (SMPs) and its fabrication process has recently attracted much attention as a result of their potential application as soft active materials. Demonstration of SMP systems fabricated via 3D printing technologies has been one of the most popular attempts. This Dissertation presents an integration of two commercial SMP materials (DiAPLEX and …

Artificial Intelligence In The Assessment Of Transmission And Distribution Systems Under Natural Disasters Using Machine Learning And Deep Learning Techniques In A Knowledge Discovery Framework, Rossana Villegas

Open Access Theses & Dissertations

Warming trends and increasing temperatures have been observed and reported by federal agencies, such as the National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Extreme-weather events, especially hurricanes, tornadoes and winter storms, are among the highly devastating natural disasters responsible for massive and prolonged power outages in Electrical Transmission and Distribution Systems (ETDS). Moreover, the failure rate probability of any system component under extreme-weather tends to increase in the impacted geographic area. This Dissertation proposes an Artificial Intelligence (AI) Decision Support System that can predict damage in the ETDS and allow operators to mitigate disastrous extreme weather events. The document reports the …

A High Torque Density Halbach Rotor Coaxial Magnetic Gear, Ho Yin Wong, Jonathan Z. Bird, David Barnett, Wesley Williams

Electrical and Computer Engineering Faculty Publications and Presentations

This paper presents the design, analysis, and experimental testing results for a 5.67:1 Halbach rotor magnetic gearbox with a ferromagnetic back support. Using 3-D finite element analysis software the Halbach magnetic gearbox was calculated to achieve a volumetric torque density of 284N·m/L with only an active region outer diameter of 120mm. The experimental prototype obtained an active region volumetric torque density of 261.4N·m/L

Active Recall Networks For Multiperspectivity Learning Through Shared Latent Space Optimization, Theus Aspiras, Ruixu Liu, Vijayan K. Asari

Electrical and Computer Engineering Faculty Publications

Given that there are numerous amounts of unlabeled data available for usage in training neural networks, it is desirable to implement a neural network architecture and training paradigm to maximize the ability of the latent space representation. Through multiple perspectives of the latent space using adversarial learning and autoencoding, data requirements can be reduced, which improves learning ability across domains. The entire goal of the proposed work is not to train exhaustively, but to train with multiperspectivity. We propose a new neural network architecture called Active Recall Network (ARN) for learning with less labels by optimizing the latent space. This …

ฟลักซ์เทียมและตัวสังเกตที่มีเสถียรภาพในวงกว้างสำหรับการควบคุมแบบไร้เซนเซอร์วัดตำแหน่งของมอเตอร์ซิงโครนัสรีลักแตนซ์, ธันวา ภิญโญภาวศุทธิ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การประมาณตำแหน่งโรเตอร์ของมอเตอร์ซิงโครนัสรีลักแตนซ์โดยอาศัยแบบจำลองของมอเตอร์มีข้อดีคือไม่รบกวนการทำงานของมอเตอร์ และมีย่านการใช้งานที่ค่อนข้างกว้าง แม้ว่าในอดีตจะมีงานวิจัยหลายฉบับที่ได้นำเสนอตัวสังเกตฟลักซ์เพื่อการประมาณตำแหน่งโรเตอร์ไว้ แต่ในปัจจุบันก็ยังไม่มีงานวิจัยใดสามารถรับประกันเสถียรภาพของตัวสังเกตที่นำเสนอได้ ดังนั้นงานวิทยานพินธ์นี้จึงมีจุดมุ่งหมายหลักเพื่อนำเสนอตัวสังเกตฟลักซ์ซึ่งสามารถพิสูจน์เสถียรภาพในวงกว้างได้ โดยอาศัยแบบจำลองทางพลวัตใหม่ของมอเตอร์ซิงโครนัสรีลักแตนซ์บนฐานฟลักซ์เทียม ฟลักซ์เทียมสำหรับมอเตอร์ซิงโครนัสรีลักแตนซ์ที่นำเสนอมีข้อดีคล้ายกับแม่เหล็กถาวรของมอเตอร์ซิงโครนัสคือ มีขนาดที่รู้หรือคำนวณได้จากข้อมูลของกระแสสเตเตอร์ และมีมุมเฟสที่ให้ข้อมูลของตำแหน่งโรเตอร์ที่ต้องการรวมอยู่ด้วย ตำแหน่งและความเร็วของโรเตอร์สามารถหาได้จากฟลักซ์เทียมที่ประมาณได้โดยใช้เทคนิคเฟสล็อกลูปเชิงเวกเตอร์ แนวคิดและทฤษฎีทั้งหมดที่นำเสนอถูกทดสอบในเบื้องต้นโดยการจำลองด้วยโปรแกรม Matlab/Simulink และนำไปใช้กับระบบจริงเพื่อประมาณตำแหน่งและความเร็วโรเตอร์ในระบบควบคุมแบบไร้ตัวตรวจจับตำแหน่ง ผลการจำลองและผลการทดลองกับระบบจริงยืนยันความถูกต้องของแนวคิดและทฤษฎีที่ได้นำเสนอในงานวิทยานิพนธ์ฉบับนี้

Optimal Planning Of Wind-Based Distributed Generation And Reactive Power Management In A Distribution System, Ovi Eka Putri

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

In recent years, the incremental load demand leads to the higher presence of distributed generation (DG) in distribution system. Renewable energy-based DG has been much appreciated due to the techno-eco-environmental benefit. Wind-based DG is one of most promising renewable energy based-DG. However, in the technical aspect, distribution system planning with wind-based DG alone is not fruitful enough due to limited reactive power support. Capacitor bank is one of available devices for reactive power management in distribution system. So, installing wind-based DG and capacitor bank in distribution system is one of alternative solutions to improve electrical power system performance in term …

Deep Temporal Convolutional Networks For Short-Term Traffic Flow Forecasting, Wentian Zhao, Yanyun Gao, Tingxiang Ji, Xili Wan, Feng Ye, Guangwei Bai

Electrical and Computer Engineering Faculty Publications

To reduce the increasingly congestion in cities, it is essential for intelligent transportation system (ITS) to accurately forecast the short-term traffic flow to identify the potential congestion sites. In recent years, the emerging deep learning method has been introduced to design traffic flow predictors, such as recurrent neural network (RNN) and long short-term memory (LSTM), which has demonstrated its promising results. In this paper, different from existing work, we study the temporal convolutional network (TCN) and propose a deep learning framework based on TCN model for short-term city-wide traffic forecast to accurately capture the temporal and spatial evolution of traffic …

Three-Phase Motor Drive Using Hall Sensors And Field Oriented Control, Michael Mayberry

Research Opportunities for Engineering Undergraduates (ROEU) Program 2018-19

Permanent magnet synchronous motors (PMSM) are a promising candidate for the push to electrify transportation. They have many benefits over DC motors, however they require advanced control techniques that use accurate rotor position, to achieve optimal operation. Using Field Oriented Control (FOC) and hall sensors allows for a low-cost, reliable solution for PMSM drives.

The current study uses FOCs and hall sensors to achieve a motor drive with high power density, accurate speed control, and a small footprint.

Three-Phase Two-Leg T-Type Converter Based Active Power Filter, Samet Biricik, Hasan Komurcugil, Mohamed Trabelsi

Conference papers

In this work, a three-phase two-leg T-type active power filter topology is investigated when a three-level hysteresis band current modulation technique is applied. The three-phase two-leg T-type configuration which utilizes eight switching devices together split DC link capacitor banks is able to improve the reliability of the system as well as effectively reduces the power losses. The compensation of the current harmonics at each phase are achieved successfully with the control of phase-a and phase-b. Using this technique, the phase-c is directly connected to the midpoint of the split capacitors, which eliminates the necessity of additional control on the phase-c. …

Development And Demonstration Of A Processing And Assembly Pathway For A 3d-Synchronous Field Programmable Gate Array, Robert Carroll

Legacy Theses & Dissertations (2009 - 2024)

Field Programmable Gate Arrays (FPGA) are integrated circuits which can implement virtually any digital function and can be configured by a designer after manufacturing. This is beneficial when dedicated application specific runs are not time or cost effective; however, this flexibility comes at the cost of a substantially higher interconnect overhead. Three-dimensional (3D) integration can offer significant improvements in the FPGA architecture by stacking multiple device layers and interconnecting them in the third or vertical dimension, through the substrate, where path lengths are greatly reduced. This will allow for a higher density of devices and improvements in power consumption, signal …

Cvd Molybdenum Disulfide : Material And Device Engineering, Eui Sang Song

Legacy Theses & Dissertations (2009 - 2024)

Molybdenum disulfide (MoS2) is a semiconducting 2D layered material that has attracted a lot of attention due to its material properties for electronics and optoelectronics device applications. These include a layer-dependent band gap, an indirect to direct energy transition at monolayer state, and strong light-matter interaction. A large majority of 2D materials and devices have been studied through micromechanical exfoliation for extraction and electron beam lithography for device fabrication. These methodologies while able to generate high quality materials and precisely fabricated devices, are not suitable for large scale production. Efforts have been made to make MoS2 and other 2D materials …

Design And Simulation Of A Voltage Controlled Current Source For Electrical Impedance Tomography Applications, Farial Nur Maysha

Legacy Theses & Dissertations (2009 - 2024)

Electrical impedance tomography (EIT) is a simple, non-invasive and ionizing radiation-free imaging technology with potential application to medical diagnostics such as lung function, cardiac output, breast cancer, and cysts. Of the above imaging techniques, lung imaging has developed into the prime application for EIT. Because it presents an ill-posed inverse problem, EIT requires high-precision instrumentation and this thesis studies a new method for obtaining a high-precision current source and voltmeter for EIT. This thesis describes various simulation studies performed on the voltage-controlled current source (VCCS). The output impedance (Zo) of various types of Howland current source (HCS) including the basic …

Autonomous Spectrum Enforcement : A Blockchain Approach, Maqsood Ahamed Abdul Careem

Legacy Theses & Dissertations (2009 - 2024)

A core limitation in existing wireless technologies is the scarcity of spectrum, to support the exponential increase in Internet-connected and multimedia-capable mobile devices and the increasing demand for bandwidth-intensive services. As a solution, Dynamic Spectrum Access policies are being ratified to promote spectrum sharing for various spectrum bands and to improve the spectrum utilization. This poses an equally challenging problem of enforcing these spectrum policies. The distributed and dynamic nature of policy violations necessitates the use of autonomous agents to implement efficient and agile enforcement systems. The design of such a fully autonomous enforcement system is complicated due to the …

Communications Using Deep Learning Techniques, Priti Gopal Pachpande

Legacy Theses & Dissertations (2009 - 2024)

Deep learning (DL) techniques have the potential of making communication systems

Exploring Gated Nanoelectronic Devices Fabricated From 1d And 2d Materials, Prathamesh A. Dhakras

Legacy Theses & Dissertations (2009 - 2024)

One and two dimensional materials are being extensively researched toward potential application as ultra-thin body channel materials. The difficulty of implementing physical doping methods in these materials has necessitated various alternative doping schemes, the most promising of which is the electrostatic gating technique due to its reconfigurability. This dissertation explores the different fundamental devices that can be fabricated and characterized by taking advantage of the electrostatic gating of individual single-walled carbon nanotubes (SWNTs), dense SWNT networks and exfoliated 2D tungsten diselenide (WSe2) flakes.

The Concept Of Substrate Integrated Circularly Polarized Horn Antennas, Venkata Naga Kalyan Ram Akunuru

All Graduate Theses, Dissertations, and Other Capstone Projects

In this thesis, a new type of Substrate Integrated Waveguide for Horn Antennas is proposed for implementing circularly polarization on printed circuit boards. E-plane type of circuits cannot be realized by the conventional substrate integrated waveguide. Substrate integrated E-plane waveguide consists of two circuit boards attached to each other by the two copper strips which are inserted in between two circuit boards, where plated through holes are penetrated through them along the transmission direction. The plated through holes and copper strips altogether played as side walls of a conventional waveguide to support longitudinal and vertical currents. Circular Polarization has its …

Vhf Transmitter Development For Wildlife Tracking, Bryan Westra

Masters Theses

Wildlife biologists often use collars with VHF transmitters to gather wildlife data. The purpose of this project is to determine the best approach to designing a wildlife tracking VHF transmitter on a Printed Circuit Board (PCB). A variety of frequency generation methods were considered for the transmitter, including transistor-based crystal oscillators and chip based solutions from the chip manufacturers Analog Devices and Silicon Labs. Prototypes of the feasible options were built and evaluated for cost, power consumption, efficiency, size, frequency range, signal bandwidth, and frequency stability. It was found that the Silicon Labs Si4010 chip was the best solution based …

การพัฒนาระบบวัดช่วงเวลาเดินทางผ่านของชีพจรสำหรับการประมาณค่าความดันโลหิตแบบไร้ปลอกแขน, ทิพย์นิรินทร์ วัจนะรัตน์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การวัดความดันโลหิตด้วยเครื่องวัดความดันแบบออสซิลโลเมตริกเป็นวิธีที่ถูกใช้งานในทางการแพทย์อย่างแพร่หลาย แต่ด้วยข้อจำกัดของการมีปลอกแขนทำให้ไม่สามารถใช้วัดความดันโลหิตในผู้ป่วยบางกลุ่มได้ งานวิทยานิพนธ์ฉบับนี้จึงมีจุดมุ่งหมายพัฒนาอุปกรณ์ต้นแบบในการบันทึกสัญญาณโฟโตเพลตทีสโมแกรม (PPG) 2 ช่องพร้อมกับสัญญาณคลื่นไฟฟ้าหัวใจ (ECG) เพื่อนำไปประมาณค่าความดันโลหิตแบบไร้ปลอกแขนด้วยเทคนิคการวัด pulse arrival time (PAT) เปรียบเทียบกับ pulse transit time (PTT) โดย PAT เป็นช่วงเวลาระหว่าง R-wave ของ ECG กับจุดยอดของ PPG ที่ปลายนิ้ว และ PTT เป็นช่วงเวลาระหว่างจุดยอดของ PPG ที่ข้อพับบริเวณข้อศอก กับ PPG ที่ปลายนิ้ว โดยให้อาสาสมัครจำนวน 5 คนออกกำลังกายเพื่อเพิ่มความดันโลหิตและวัดสัญญาณ ทั้งนี้ได้ออกแบบการทดลองและประเมินความแม่นยำภายใต้แนวทางของมาตรฐาน IEEE Std 1708™-2014 ผลการทดลองการประมาณค่าความดันโลหิตขณะหัวใจบีบตัว (SBP) พบว่า PAT มีแนวโน้มผกผันกับ SBP เป็นไปตามทฤษฎี ในขณะที่ PTT ไม่แสดงถึงความสัมพันธ์กับ SBP ที่ชัดเจน การประมาณค่าความดันโลหิตขณะหัวใจคลายตัว (DBP) ไม่แสดงถึงแนวโน้มความสัมพันธ์กับทั้ง PAT และ PTT ส่วนผลการทดลองประมาณค่า SBP ซ้ำภายใน 90 วันพบว่าเฉพาะ PAT มีความสามารถในการวัดซ้ำได้ดี โดยสรุปแล้ว PAT มีความสามารถในการประมาณค่าความดันโลหิต SBP แสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการพัฒนาระบบการวัดความดันโลหิตแบบไร้ปลอกแขนให้แม่นยำมากขึ้นเพื่อประยุกต์ใช้ในทางการแพทย์ในอนาคต

การพัฒนาระบบบริหารจัดการพลังงานภายในบ้านโดยใช้การเรียนรู้แบบถ่ายโอน, ปิยพัทธ์ ลีรักษาเกียรติ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ปัจจุบันเทคโนโลยีด้านการเรียนรู้ด้วยเครื่องถูกพัฒนาอย่างรวดเร็ว และมีประสิทธิภาพสูงขึ้นมาก เทคโนโลยีเหล่านี้เข้ามามีส่วนร่วมกับการใช้ชีวิตประจำวัน และถูกนำมาประยุกต์ใช้กับบ้าน หรือที่อยู่อาศัย เพื่อเพิ่มความปลอดภัย และอำนวยความสะดวกแก่ผู้อยู่อาศัย โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การนำโครงข่ายประสาทเทียม (Neural Network) มาพยากรณ์พฤติกรรมการเข้าออกห้องของผู้อยู่อาศัย และควบคุมเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้าน อย่างไรก็ตาม โครงข่ายประสาทเทียมสามารถเรียนรู้ และทำนายพฤติกรรมของผู้อยู่อาศัยได้เพียงพฤติกรรมเดียวเท่านั้น เมื่อโครงข่ายประสาทเทียมถูกนำไปพยากรณ์ผู้อยู่อาศัยใหม่ ซึ่งมีพฤติกรรมแตกต่างจากผู้อยู่อาศัยเดิม จะส่งผลต่อความถูกต้อง และความแม่นยำของค่าพยากรณ์ แม้ว่าปัญหาที่กล่าวมาข้างต้นสามารถแก้ปัญหาด้วยการเก็บข้อมูลผู้อยู่อาศัยใหม่ แต่การเก็บข้อมูลให้มากพอสำหรับสอนโครงข่ายประสาทเทียมอาจต้องใช้ระยะเวลานาน ดังนั้น วิทยานิพนธ์ฉบับนี้จึงนำเสนอระบบบริหารจัดการพลังงานภายในบ้าน (Home Energy Management System: HEMS) ที่มีราคาไม่สูงด้วยการนำโครงข่ายประสาทเทียมมาใช้ นอกจากนี้ยังนำการเรียนรู้แบบถ่ายโอน (Transfer Learning) ซึ่งเป็นเทคนิคที่สำคัญมาปรับปรุงเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพแก่โครงข่ายประสาทเทียม ที่สามารถลดปริมาณข้อมูล และระยะเวลาสำหรับการสอนโครงข่ายประสาทเทียม ผลลัพธ์จากการทดลองพบว่า เมื่อโครงข่ายประสาทเทียมถูกปรับปรุงด้วยการเรียนรู้แบบถ่ายโอน ทำให้การทำนายพฤติกรรมการเข้าออกห้องของผู้อยู่อาศัยใหม่มีความแม่นยำ และถูกต้องมากยิ่งขึ้น ตามปริมาณข้อมูลที่สอนแก่โครงข่ายประสาทเทียม ค่าความถูกต้องมีค่าสูงสุดประมาณ 95% ด้วยการใช้ตารางความสัมพันธ์ระหว่างค่าพยากรณ์ และค่าจริง (Confusion Matrix) เป็นตัวชี้วัดประสิทธิภาพ ยิ่งกว่านั้น การควบคุมเครื่องใช้ไฟฟ้าด้วยค่าพยากรณ์จากโครงข่ายประสาทเทียมยังสามารถช่วยจำกัดการใช้พลังงานไฟฟ้าที่ไม่จำเป็น และลดค่าใช้จ่ายภายในบ้านแก่ผู้อยู่อาศัยได้อีกด้วย

การพยากรณ์กำลังผลิตไฟฟ้ารายภาคจากพลังงานแสงอาทิตย์โดยใช้โครงข่ายประสาทเชิงลึกร่วมกับการปรับจูนไฮเปอร์พารามิเตอร์, สุกฤษฎ์ ใจดี

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

เทคโนโลยีพลังงานปัจจุบันนำไปสู่การขยายตัวของโครงข่ายสมาร์ทกริดซึ่งเป็นผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในหลายแง่มุม เช่น การเพิ่มขึ้นของสัดส่วนพลังงานแสงอาทิตย์ ความก้าวหน้าระบบสำรองพลังงาน และความสมดุลระหว่างการผลิตและใช้พลังงาน เป็นต้น การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ส่งผลให้เกิดข้อดีหลายแง่มุม เช่น การผลิต การสำรอง และการใช้พลังงานภายในเน็ตเวิร์กเอง ดังนั้นโครงข่ายสมาร์ทกริดจึงไม่จำเป็นต้องพึ่งพาระบบจำหน่ายหลัก แต่อย่างไรก็ตามเน็ตเวิร์กส่วนใหญ่พึ่งพาพลังงานแสงอาทิตย์ซึ่งมีความผันผวนตามสภาพอากาศ ดังนั้นการมีระบบพยากรณ์จะช่วยรักษาเสถียรภาพของเน็ตเวิร์ก วิทยานิพนธ์ฉบับนี้จึงเสนอวิธีการพยากรณ์กำลังผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์โดยใช้โครงข่ายประสาทเทียมแบบวกกลับร่วมกับการปรับปรุงความแม่นยำในการพยากรณ์ด้วยเทคนิคต่างๆ ได้แก่ การปรับจูนไฮเปอร์พารามิเตอร์ การคัดเลือกตัวแปร การหาค่าเฉลี่ยเชิงพื้นที่ การหาค่าเฉลี่ยนเคลื่อนที่แบบเอกซ์โพเนนเชียลของความเข้มแสงอาทิตย์ และการเอนเซมเบิลค่าพยากรณ์พลังงานไฟฟ้าจากแต่ละแบบจำลอง ข้อมูลอินพุตสำหรับวิทยานิพนธ์ฉบับนี้ประกอบไปด้วย ข้อมูลจากแบบจำลองพยากรณ์อากาศและข้อมูลจากอุปกรณ์ตรวจวัด วิธีที่นำเสนอศึกษาแยกเป็น 2 กรณี ได้แก่ การพยากรณ์กำลังผลิตรวมของ 7 โรงไฟฟ้า การพยากรณ์พลังงานแสงอาทิตย์บนตึกภาควิชา ผลลัพธ์ที่ได้พบว่าแบบจำลองเอนเซมเบิลให้ค่าความผิดผลาดอยู่ที่ 6.94% RMSE ซึ่งลดลง 1.71% เมื่อเทียบกับแบบจำลองอินพุตที่ดีที่สุด เมื่อเราเปรียบชนิดของโหนดจาก GRU เป็น CuDNNGRU ค่า RMSE เพิ่มขึ้นน้อยกว่า 1% แต่เวลาในการฝึกสอนลดลงมากกว่าเท่าตัว

Reconfigurable Reflectarray Antennas With Bandwidth Enhancement For High Gain, Beam-Steering Applications, Michael Trampler

Electronic Theses and Dissertations

Reconfigurable reflectarrays are a class of antennas that combine the advantages of traditional parabolic antennas and phased array antennas. Chapter 1 discusses the basic operational theory of reflectarrays and their design. A review of previous research and the current status is also presented. Furthermore the inherent advantages and disadvantages of the reflectarray topography are presented. In chapter 2, a BST-integrated reflectarray operating at Ka band is presented. Due to the monolithic integration of the tuning element, this design is then extended to V band where a novel interdigital gap configuration is utilized. Finally to overcome loss and phase limitations of …

Sparse Signal Recovery Under Sensing And Physical Hardware Constraints, Davood Mardaninajafabadi

Electronic Theses and Dissertations

This dissertation focuses on information recovery under two general types of sensing constraints and hardware limitations that arise in practical data acquisition systems. We study the effects of these practical limitations in the context of signal recovery problems from interferometric measurements such as for optical mode analysis. The first constraint stems from the limited number of degrees of freedom of an information gathering system, which gives rise to highly constrained sensing structures. In contrast to prior work on compressive signal recovery which relies for the most part on introducing additional hardware components to emulate randomization, we establish performance guarantees for …

Frequency-Reconfigurable Microstrip Patch And Cavity-Backed Slot Espars, Wei Ouyang

Electronic Theses and Dissertations

Wireless communication systems have rapidly evolved over the past decade which has led to an explosion of mobile data traffic. Since more and more wireless devices and sensors are being connected, the transition from the current 4G/LTE mobile network to 5G is expected to happen within the next decade. In order to improve signal-to-noise ratio (SNR), system capacity, and link budget, beam steerable antenna arrays are desirable due to their advantage in spatial selectivity and high directivity. Electronically steerable parasitic array radiator (ESPAR) that can achieve low-cost continuously beamsteering using varactor diodes have attracted a lot of attention. This dissertation …

Mobility Management In 5g Heterogeneous Networks, Mohammad Arifin Rahman Khan

Theses: Doctorates and Masters

In recent years, mobile data traffic has increased exponentially as a result of widespread popularity and uptake of portable devices, such as smartphones, tablets and laptops. This growth has placed enormous stress on network service providers who are committed to offering the best quality of service to consumer groups. Consequently, telecommunication engineers are investigating innovative solutions to accommodate the additional load offered by growing numbers of mobile users.

The fifth generation (5G) of wireless communication standard is expected to provide numerous innovative solutions to meet the growing demand of consumer groups. Accordingly the ultimate goal is to achieve several key …