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GREEN ENERGY DIGITAL CONTROL

Nicola FEMIA GREEN ENERGY DIGITAL CONTROL

0622700053
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE ED ELETTRICA E MATEMATICA APPLICATA
CORSO DI LAUREA MAGISTRALE
INGEGNERIA INFORMATICA
2017/2018



ANNO CORSO 2
ANNO ORDINAMENTO 2016
SECONDO SEMESTRE
CFUOREATTIVITÀ
216LEZIONE
432LABORATORIO
NICOLA FEMIA T Curriculum
Obiettivi
IL CORSO SI PROPONE L'OBIETTIVO DI TRATTARE LE APPLICAZIONI DEL CONTROLLO DIGITALE AI SISTEMI DI GENERAZIONE FOTOVOLTAICI ED AI SISTEMI WIRELESS POWER TRANSFER, CON PARTICOLARE RIFERIMENTO ALL'IMPLEMENTAZIONE DI ALGORITMI DI CONTROLLO PER LA MASSIMIZZAZIONE DELLA PRODUZIONE E LA MASSIMIZZAZIONE DEL TRASFERIMENTO DI ENERGIA MEDIANTE L'IMPIEGO DI SISTEMI EMBEDDED


LE PRINCIPALI CONOSCENZE ACQUISITE SARANNO:
• ENERGIA, POTENZA ED EFFICIENZA NEI SISTEMI FOTOVOLTAICI E NEI SISTEMI WIRELESS POWER TRANSFER
• TIPOLOGIE, PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO E MODELLI STATICI E DINAMICI DI CONVERTITORI DC-DC PER APPLICAZIONI FOTOVOLTAICHE E WIRELESS POWER TRANSFER
• TECNICHE DI CONTROLLO DI SISTEMI FOTOVOLTAICI E WIRELESS POWER A CORRENTE FISSA, TENSIONE FISSA, POTENZA FISSA, MASSIMA POTENZA E MASSIMA EFFICIENZA
• ARCHITETTURA, PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO, CARATTERISTICHE E DIMENSIONAMENTO DI SISTEMI DI CONTROLLO DIGITALE PER APPLICAZIONI FOTOVOLTAICHE E WIRELESS POWER;
• CODIFICA IN LINGUAGGIO C, SIMULAZIONE IN PSIM/MATLAB/SIMULINK E VERIFICA DELLE PRESTAZIONI DEL CONTROLLORE DIGITALE DI UN REGOLATORE DC-DC.


LE PRINCIPALI CAPACITÀ DI APPLICARE LE CONOSCENZE ACQUISITE SARANNO:
• ANALIZZARE IL COMPORTAMENTO DI SISTEMI FOTOVOLTAICI E WIRELESS POWER CON CONTROLLO DIGITALE IN CONDIZIONI STATICHE E DINAMICHE;
• IDENTIFICARE I VINCOLI DI PROGETTO CHE DETERMINANO IL DIMENSIONAMENTO DI UN CONTROLLORE DIGITALE PER SISTEMI FOTOVOLTAICI E WIRELESS POWER;
• VALUTARE LA CONFIGURAZIONE DI CONTROLLO DIGITALE E LA RELATIVA IMPOSTAZIONE DEI PARAMETRI PIÙ ADATTA PER UNA DETERMINATA APPLICAZIONE;
• UTILIZZARE PROGRAMMI DI CALCOLO E SIMULAZIONE PER L'ANALISI E IL PROGETTO DI CIRCUITI DI SISTEMI FOTOVOLTAICI E WIRELESS POWER A CONTROLLO DIGITALE.
Prerequisiti
PER IL PROFICUO RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI PREFISSATI SONO RICHIESTE CONOSCENZE DI MATEMATICA, FISICA, TEORIA DEI CIRCUITI, FONDAMENTI DI AUTOMATICA, FONDAMENTI DI PROGRAMMAZIONE DEI CALCOLATORI ELETTRONICI
Contenuti
- PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO, CARATTERISTICHE, MODELLI STATICI E DINAMICI DI SISTEMI FOTOVOTAICI E SISTEMI WIRELESS POWER DI PICCOLA POTENZA;
- ARCHITETTURA, PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO E MODELLO STATICO E DINAMICO DELLE PRINCIPALI TOPOLOGIE DI CONVERSIONE IMPIEGATE NEI SISTEMI FOTOVOLTAICI E WIRELESS POWER DI PICCOLA POTENZA;
- CONTROLLI MODEL-BASED: TENSIONE FISSA, CORRENTE FISSA, POTENZA FISSA;
- CONTROLLI PERTURBA E OSSERVA: MASSIMA POTENZA E MASSIMA EFFICIENZA;
- FUNZIONI DI TRASFERIMENTO, METODI DI PROGETTO DEL CONTROLLORE;
- PROGETTO E IMPLEMENTAZIONE DIGITALE DEL CONTROLLORE DI SISTEMI FOTOVOLTAICI E WIRELESS POWER BASATO SU DISPOSITIVI DIGITALI DI ASSEGNATE CARATTERISTICHE (CPU CLOCK, ADC RESOLUTION): SCELTA DELLA FREQUENZA DI CAMPIONAMENTO, DELLA FREQUENZA DI CROSS-OVER E DEL MARGINE DI FASE DEL GUADAGNO DI ANELLO, DELL'AMPIEZZA E DELLA FREQUENZA DELLE PERTURBAZIONI;
- IMPATTO DELL'IMPOSTAZIONE DEL CONTROLLO DIGITALE SULLA PRODUTTIVITÀ ED EFFICIENZA ENERGETICA DEL SISTEMA E SUL CONSUMO ENERGETICO DEL CONTROLLORE;
- REALIZZAZIONE DI APPLICAZIONI RELATIVE ALLA RICARICA DI PORTABLE DEVICES ED ALL'ENERGY HARVESTING MEDIANTE PICCOLI ROBOTS
- ANALISI DELLE PRESTAZIONI, SIMULAZIONE E VERIFICA MEDIANTE MATLAB/SIMULINK/PSIM.
Metodi Didattici
L’INSEGNAMENTO PREVEDE 16ORE DI LEZIONI TEORICHE, 32 ORE DI ESERCITAZIONI PRATICHE IN LABORATORIO. NELLE ESERCITAZIONI VENGONO DISCUSSI ESEMPI APPLICATIVI DEI MODELLI, DEI METODI E DEGLI ALGORITMI OGGETTO DELLE LEZIONI TEORICHE E VENGONO ASSEGNATI AGLI STUDENTI CASI DI STUDIO APPLICATIVI DA RISOLVERE SVILUPPANDO SISTEMI ED ALGORITMI DI CONTROLLO DI SISTEMI FOTOVOLTAICI E WIRELESS POWER OGGETTO DEL CORSO, DISCUTENDO IN FORMA COLLETTIVA I RISULTATI.
Verifica dell'apprendimento
LA PROVA D'ESAME È FINALIZZATA A VALUTARE NEL SUO COMPLESSO LA CONOSCENZA E LA CAPACITÀ DI COMPRENSIONE DEI CONCETTI PRESENTATI AL CORSO, LA CAPACITÀ DI APPLICARE TALI CONOSCENZE PER LA RISOLUZIONE DI PROBLEMI DI CONTROLLO DIGITALE DI SISTEMI FOTOVOLTAICI E WIRELESS POWER, L’AUTONOMIA DI GIUDIZIO, LE ABILITÀ COMUNICATIVE E LA CAPACITÀ DI APPRENDERE. LA PROVA CONSISTE IN UN COLLOQUIO ORALE. IL COLLOQUIO È FINALIZZATO ALLA DISCUSSIONE DI UN ELABORATO RELATIVO ALLA RISOLUZIONE DI UN PROBLEMA DI PROGETTO DI CONTROLLORE DIGITALE PER UN SISTEMA FOTOVOLTAICO O WIRELESS POWER, CHE LO STUDENTE REDIGE DURANTE LO SVOLGIMENTO DEL CORSO, SULLA BASE DI ASSEGNATE SPECIFICHE. IN PARTICOLARE, LO STUDENTE DOVRÀ ANALIZZARE LE CARATTERISTICHE STATICHE E DINAMICHE DEL SISTEMA DA CONTROLLARE, MEDIANTE I RELATIVI MODELLI TRATTATI NEL CORSO, EFFETTUARE IL PROGETTO DEL CONTROLLORE, DETERMINARE LA LEGGE O L'ALGORITMO DI CONTROLLO NUMERICO, NECESSARI PER GARANTIRE LA PRESTAZIONE DI REGOLAZIONE RICHIESTA DALLE SPECIFICHE (TENSIONE COSTANTE, CORRENTE COSTANTE, POTENZA COSTANTE, MASSIMA POTENZA, MASSIMA EFFICIENZA). NELL'ELABORATO LO STUDENTE RIPORTA L'INQUADRAMENTO E LA FORMALIZZAZIONE DEL PROBLEMA AFFRONTATO, I RISULTATI OTTENUTI MEDIANTE LA SOLUZIONE SVILUPPATA E LA LORO DISCUSSIONE CRITICA. SCOPO DELLA PROVA ORALE È QUINDI VALUTARE LA CAPACITÀ DI APPLICARE LE CONOSCENZE ACQUISITE, LA CAPACITÀ DI FORMALIZZARE IL PROBLEMA E LA SUA RISOLUZIONE, L’AUTONOMIA DI GIUDIZIO. LA PROVA ORALE HA ALTRESÌ LO SCOPO DI VALUTARE LA CAPACITÀ DI ESPORRE E DISCUTERE I CONTENUTI DELL'ELABORATO E DI ARGOMENTARE LE SCELTE EFFETTUATE, SULLA BASE DEGLI ARGOMENTI TRATTATI DURANTE IL CORSO. LA VALUTAZIONE DELLA PROVA TIENE CONTO DELLE CONOSCENZE DIMOSTRATE DALLO STUDENTE E DEL GRADO DEL LORO APPROFONDIMENTO, DELLA CAPACITÀ DI APPRENDERE DIMOSTRATA, DELLA QUALITÀ DELL’ESPOSIZIONE E DALLA QUALITÀ DELL’ELABORATO DISCUSSO. NELLA VALUTAZIONE FINALE, ESPRESSA IN TRENTESIMI, LA VALUTAZIONE DELL'ELABORATO E DELLA DISCUSSIONE ORALE PESERANNO CIASCUNA PER IL 50%. L'ESAME È SUPERATO SE IL VOTO CONSEGUITO È PARI ALMENO A 18. LA LODE POTRÀ ESSERE ATTRIBUITA AGLI STUDENTI CHE DIMOSTRINO DI SAPER APPLICARE LE CONOSCENZE ACQUISITE CON NOTEVOLE AUTONOMIA E SENSO CRITICO.
Testi
DISPENSE FORNITE DAL DOCENTE
Altre Informazioni
IL CORSO È TENUTO IN LINGUA ITALIANA IN PRESENZA
  BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2019-05-14]