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INTELLIGENZA ENERGETICA

Nicola FEMIA INTELLIGENZA ENERGETICA

0622700031
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE ED ELETTRICA E MATEMATICA APPLICATA
CORSO DI LAUREA MAGISTRALE
INGEGNERIA INFORMATICA
2017/2018

OBBLIGATORIO
ANNO CORSO 2
ANNO ORDINAMENTO 2016
PRIMO SEMESTRE
CFUOREATTIVITÀ
324LEZIONE
18ESERCITAZIONE
216LABORATORIO
NICOLA FEMIA T Curriculum
GIULIA DI CAPUA Curriculum
Obiettivi
IL CORSO SI PROPONE L'OBIETTIVO DI TRATTARE PROBLEMATICHE INERENTI A DISPOSITIVI E CIRCUITI DI POTENZA ED A TECHICHE ED ALGORITMI DI CONTROLLO DIGITALI IMPIEGATI NELLA REALIZZAZIONE DI CIRCUITI DI POWER MANAGEMENT AD ELEVATA EFFICIENZA ENERGETICA. SCOPO DEL CORSO È FORNIRE AGLI STUDENTI CONOSCENZE E COMPETENZE DI UTILITÀ NELLO SVILUPPO DI SISTEMI DI POWER MANAGEMENT PER L'ICT E GREEN POWER ENERGETICAMENTE INTELLIGENTI.
LE PRINCIPALI CONOSCENZE ACQUISITE SARANNO:
• ENERGIA, POTENZA ED EFFICIENZA NEI CIRCUITI DI POWER MANAGEMENT PER LE APPLICAZIONI IN AMBITO ICT E GREEN POWER
• DISPOSITIVI DI POTENZA A SEMICONDUTTORE
• MODELLI STATICI E DINAMICI DI CONVERTITORI DC-DC PER APPLICAZIONI DI POWER MANAGEMENT
• TECNICHE DI CONTROLLO IN TENSIONE E CORRENTE
• ARCHITETTURA, PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO E CARATTERISTICHE DI UN SISTEMA DI CONTROLLO DIGITALE PER APPLICAZIONI DI POWER MANAGEMENT;
• ANALISI DELL'INFLUENZA E CRITERI DI SCELTA E DIMENSIONAMENTO DEGLI ELEMENTI DI UN CONTROLLORE DIGITALE: RISOLUZIONE DEL CONVERTITORE ANALOGICO/DIGITALE, FREQUENZA DI CLOCK DELLA CPU, FREQUENZA DI CAMPIONAMENTO, RISOLUZIONE DEL DIGITAL PWM, LIVELLO DI RIFERIMENTO, FREQUENZA DI CROSS-OVER E MARGINE DI FASE DEL GUADAGNO DI ANELLO;
• PRECISIONE, STABILITÀ E CICLI LIMITE NEI CIRCUITI DI POWER MANAGEMENT A CONTROLLO DIGITALE;
• 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 CIRCUITI DI POWER MANAGEMENT CON CONTROLLO DIGITALE IN CONDIZIONI STATICHE E DINAMICHE;
• IDENTIFICARE I VINCOLI DI PROGETTO CHE DETERMINANO IL DIMENSIONAMENTO DI UN CONTROLLORE DIGITALE PER CIRCUITI DI POWER MANAGEMENT;
• 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 POWER MANAGEMENT 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
- INTRODUZIONE ALLE ESIGENZE E PROBLEMATICHE ENERGETICHE DEI MODERNI DISPOSITIVI INFORMATICI DI CALCOLO E CONNETTIVITÀ, RICHIAMI DI FISICA E TEORIA DEI CIRCUITI, EFFICIENZA ENERGETICA, DINAMICA E CONTROLLO DEI CIRCUITI DI POWER MANAGEMENT IMPIEGATI NELLE APPLICAZIONI ICT E GREEN POWER;
- ARCHITETTURA, PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO E MODELLO STATICO E DINAMICO DELLE PRINCIPALI TOPOLOGIE DI CONVERSIONE DC/DC STEP-UP, STEP-DOWN E STEP-UP-DOWN;
- FUNZIONI DI TRASFERIMENTO A CICLO APERTO, CONTROLLO IN RETROAZIONE, FUNZIONI DI TRASFERIMENTO A CICLO CHIUSO, METODI DI PROGETTO DEL CONTROLLORE;
- PRINCIPALI TIPOLOGIE DI DISPOSITIVI DI ELABORAZIONE DIGITALE E LORO MODALITA' DI IMPIEGO NELLE APPLICAZIONI DI CONTROLLO INTELLIGENTE DELL'ENERGIA;
- IMPLEMENTAZIONE DIGITALE DEL CONTROLLORE DI UN REGOLATORE DC/DC AD ELEVATA EFFICIENZA ENERGETICA
- INFLUENZA DEGLI ELEMENTI DI UN CONTROLLORE DIGITALE SULLE PRESTAZIONI STATICHE E DINAMICHE: RISOLUZIONE DEL CONVERTITORE ANALOGICO/DIGITALE, FREQUENZA DI CLOCK DELLA CPU, FREQUENZA DI CAMPIONAMENTO, RISOLUZIONE DEL DIGITAL PWM, LIVELLO DI RIFERIMENTO, FREQUENZA DI CROSS-OVER E MARGINE DI FASE DEL GUADAGNO DI ANELLO;
- STABILITÀ, CICLI LIMITE E LORO DIPENDENZA DALLE PROPRIETÀ DEI DISPOSITIVI E DALL'IMPOSTAZIONE DEI PARAMETRI DEL CONTROLLORE DIGITALE;
- PROGETTO E DIMENSIONAMENTO DI UN CONTROLLORE DIGITALE PER UN CIRCUITO DI POWER MANAGEMENT IN BASE ALLE SPECIFICHE STATICHE E DINAMICHE;
- IMPATTO DELL'IMPOSTAZIONE DEL CONTROLLO DIGITALE SUL CONSUMO ENERGETICO DEL CONTROLLORE;
- ANALISI DELLE PRESTAZIONI, SIMULAZIONE E VERIFICA MEDIANTE MATLAB/SIMULINK/PSIM.
Metodi Didattici
L’INSEGNAMENTO PREVEDE 24 ORE DI LEZIONI TEORICHE, 8 ORE DI ESERCITAZIONI NUMERICHE E 16 ORE DI ESERCITAZIONI PRATICHE IN LABORATORIO. NELLE ESERCITAZIONI NUMERICHE 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. NEL CORSO DELLE ESERCITAZIONI IN LABORATORIO GLI STUDENTI SVILUPPANO SISTEMI ED ALGORITMI DI CONTROLLO DI CIRCUITI DI POWER MANAGEMENT OGGETTO DEL CORSO, DISCUTENDO IN FORMA COLLETTIVA I RISULTATI.
Verifica dell'apprendimento
LA PROVA DI 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 CIRUITI DI POWER MANAGEMENT, 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 CIRCUITO DI POWER MANAGEMENT, 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 CIRCUITO DA CONTROLLARE, MEDIANTE I RELATIVI MODELLI TRATTATI NEL CORSO, EFFETTUARE IL PROGETTO DEL GUADAGNO DI ANELLO A CICLO CHIUSO, DETERMINARE LA LEGGE DI CONTROLLO NUMERICA, DETERMINARE LE CARATTERSTICHE DEL CONVERTITORE ANALOGICO DIGITALE, LA FREQUENZA DI CLOCK DELLA CPU ED IL LIVELLO DEL RIFERIMENTO NECESSARI A GARANTIRE LA PRECISIONE RICHIESTA ED A PREVENIRE L'INSTAURARSI DI CICLI LIMITE, DETERMINARE LA FREQUENZA DI CROSSOVER NECESSARIA PER GARANTIRE LA LIMITAZIONE DELLE SOVRAELONGAZIONI DELLA TENSIONE REGOLATA DURANTE FENOMENI DI LOAD TRANSIENT ENTRO I LIMITI PRESTABILITI DALLE SPECIFICHE. 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. L'ESAME È SUPERATO SE IL VOTO CONSEGUITO È PARI ALMENO A 18. LA VALUTAZIONE DELL'ELABORATO E DELLA DISCUSSIONE ORALE PESERANNO CIASCUNA PER IL 50%. 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 VIENE SVOLTO IN LINGUA ITALIANA IN PRESENZA
  BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2019-05-14]