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Model-in-the-loop development and validation for a supervisory ECU in a hydrogen fuel cell multi-module heavy-duty truck
No full textTransport sector accounts for nearly 28% of global energy demand and is one of the main contributors to CO2 emissions, making its decarbonization a critical challenge. Fuel Cell Electric Vehicles, particularly suited for heavy-duty applications due to their high energy density and efficiency, offer a promising way to reduce the sector's environmental impact.
Modern heavy-duty vehicles increasingly adopt PEM multi-module architectures, where multiple modules operate in parallel to meet the required power demand, increasing efficiency, flexibility and redundancy as well as the complexity of the system. Each module operates as an indipendent subsystem with its own controller but a supervisory ECU is required to manage power distribution, thermal balance, fault detection and data exchange within the system.
Given this complexity, validating the supervisory ECU software directly on hardware would be expensive and time consuming. For this reason, Model in the Loop (MiL) simulation is used, allowing the integration of control logic with detailed physical models of the FC system in a safe, virtual environment. MiL allows extensive testing under a wide range of operating conditions, ensuring early detection of bugs and result repeatability.
This thesis presents the development, validation and standardization of a MiL environment for testing a supervisory ECU in a multi-module hydrogen fuel cell system for a heavy-duty truck, starting from describing the ECU functionalities, system layout, MiL architecture and test cases.
Advanced test cases are designed and a comparison between MiL results and real-world data obtained with test bench simulations is done to fully validate the MiL environment.
To conclude, a standard procedure to develop and analyze simulations will be defined as well as an automatized procedure to reduce time needed to perform MiLS. The results show an increase of efficiency and reduction of time together with a defined standard procedure to follow
Viaggio nel terroir di Modigliana: studio del territorio, delle pratiche agronomiche e delle espressioni enologiche
No full textQuesta tesi si basa su uno studio approfondito del terroir di Modigliana, un’area dell’Appennino romagnolo in cui l’interazione tra uomo e natura dà origine a vini di forte identità, sia rossi che bianchi. L’analisi si concentra sui fattori naturali, quali suolo, clima e biodiversità, e sui fattori umani che influenzano la qualità e la tipicità dei vini locali. Particolare attenzione è rivolta alle differenze geologiche e climatiche tra le tre vallate Ibola, Tramazzo e Acereta, e al modo in cui queste si riflettono sulle caratteristiche organolettiche dei vini.
Il lavoro si incentra su interviste condotte personalmente al Dottor Forestale Alessandro Liverani e ai nove produttori attualmente membri dell’Associazione Modigliana - Stella dell’Appennino, realtà che riunisce vignaioli accomunati dall’obiettivo di valorizzare il territorio e promuovere la tipicità dei vini prodotti. Le informazioni raccolte sono state integrate con una degustazione comparativa di tre vini Sangiovese, ciascuno proveniente da una vallata diversa, al fine di mettere in relazione i dati pedoclimatici con le analisi sensoriali dei vini.
L’indagine ha permesso di evidenziare come la particolare conformazione marnoso-arenacea dei suoli, la presenza estesa di boschi e il microclima collinare influenzino direttamente l’espressione del vino, conferendogli caratteristiche comuni di mineralità, sapidità, longevità ed eleganza.
La biodiversità, insieme alla gestione agronomica rispettosa dell’ambiente, rappresenta un elemento chiave dell’identità vitivinicola di Modigliana.
La scelta di approfondire questo territorio nasce dall’interesse per un’area ancora poco conosciuta, ma capace di dar vita a vini di alta qualità e ben riconoscibili. Pur essendo una zona di dimensioni ridotte, Modigliana si distingue per l’armonia tra natura e viticoltura e per un potenziale enologico in continua evoluzione, che la colloca tra le realtà più promettenti della Romagna e dell’intero panorama vitivinicolo nazionale
Ulisses x AI: Underwater Targets Detection using DIFAR Sonobuoys
No full textAdvanced Underwater Domain Awareness (UDA) is critical in the maritime domain and relies on analyzing acoustic signals from platforms like sonobuoys. Traditional manual analysis is increasingly challenged by data volume and modern naval stealth, especially in low signal-to-noise ratio (SNR) environments. This thesis introduces a novel approach, shifting from traditional vessel-type identification to a more granular, multi-label classification of predefined frequency ranges to achieve a detailed characterization of acoustic signatures.
A primary contribution of this research is a novel synthetic dataset designed to simulate challenging passive sonar operations, characterized by an average SNR of -1.14 dB. The proposed solution adapts a state-of-the-art Audio Spectrogram Transformer (AST) for this unique multi-label task by modifying its classification head and interpolating positional embeddings to fit custom spectrogram dimensions.
Empirical results demonstrate the model's effectiveness, achieving a micro-averaged F1 score of approximately 0.71: a greater than four-fold improvement over a random baseline. Explainable AI (XAI) analysis confirmed the model's interpretability, showing that its decisions were grounded in genuine acoustic features. Furthermore, the model's practical utility was validated by its successful generalization to real-world data. This research establishes the viability of the proposed approach as an integration tool to augment the situational awareness of human sonar operators in complex underwater environments
Comparative Structural Analysis of a Steel–Concrete Composite Bridge Deck: A Case Study of the Tramway Crossing over the Navile Canal in Bologna
No full textThe thesis compares two different bridge deck configurations for the new tramway in Bologna. These bridge decks share most of the geometrical properties but in the second one, torsional bracings are adopted in order to investigate the advantages that these elements can bring in terms of structural efficiency. At first, the analysis was carried out analytically, using theoretical models: Courbon-Albenga was used for the girder bridge deck, while Bredt was used for the box-girder bridge deck instead. The outcome suggested that using torsional bracings helps reducing bending moment at mid-span in the most stressed girder. This result was further investingated, implementing both decks on MIDAS CIVIL NX 2025 and creating two numerical models. This also produced the same result, namely a reduction in bending moment at mid-span for the most-stressed girder in the bridge deck where torsional bracings were adopted. This however, was proven to be a coincidence given that, the comparison between each analytical model and its corresponding FEM model didn't provide the same results. However these discrepancies were expected; in the thesis the reasons which led to such different results were extensively addressed
Image Enhancing e LLM Agent: Soluzioni di Intelligenza Artificiale per il Settore Tessile
No full textIl presente elaborato documenta lo sviluppo e l'implementazione di due servizi innovativi basati sull'Intelligenza Artificiale, realizzati per Logica s.r.l., un'azienda specializzata nello sviluppo di software per il settore tessile (PaintKnit). L'obiettivo della ricerca è stato duplice: elevare il fotorealismo dei contenuti digitali e automatizzare l'interazione uomo-macchina all'interno dei flussi di lavoro aziendali (uso del linguaggio naturale per compiere azioni sul software). Per il primo progetto, l'Image Enhancer, è stato adottato un approccio basato sui Latent Diffusion Models (LDM). Superati i limiti di stabilità e risoluzione delle architetture precedenti (GAN), la soluzione finale ha utilizzato il modello Juggernaut XL con ControlNet per garantire la massima fedeltà geometrica al fitting del capo originale. L'ottimizzazione tramite Tiled Diffusion ha permesso di trasformare i render ad alta risoluzione in immagini fotorealistiche, risolvendo il problema della qualità visiva in modo stabile ed efficiente. Parallelamente, il secondo progetto ha mirato a creare un Assistente Virtuale Intelligente. Il sistema si basa sull'architettura RAG (Retrieval-Augmented Generation) per fornire supporto tecnico sul manuale PaintKnit e su un'interfaccia dotata di Text-to-Speech (TTS) ottimizzato per la fluidità vocale. La funzionalità esecutiva, o Agente, è stata implementata tramite un sistema ibrido che aggira i vincoli infrastrutturali (client-based in Delphi). L'LLM, guidato da un rigoroso System Prompt, genera codice Python valido che viene poi eseguito da un modulo in Object Pascal/Delphi dell'applicazione locale, permettendo agli utenti di usare il linguaggio naturale per controllare l'applicazione ed eseguire azioni su di essa. Questo Agente Dual-Mode garantisce un'automazione stabile, sicurezza e un'efficace gestione del workflow aziendale. Il lavoro dimostra la possibilità di implementare soluzioni AI all'avanguardia in architetture software tradizionali
Recupero della CO₂ di fermentazione: prospettive di sostenibilità per il settore enologico
No full textLa fermentazione alcolica costituisce una delle principali fasi emissive della vinificazione, generando quantità significative di CO₂ biogenica. Questa tesi analizza in modo approfondito i meccanismi biochimici che regolano la produzione di CO₂, valutando bilanci di massa, cinetiche fermentative e fattori che influenzano la resa (ceppo di lievito, temperatura, composizione zuccherina del mosto). Viene inoltre esaminato il contributo della fermentazione al carbon footprint del vino attraverso un approccio LCA conforme agli standard ISO, distinguendo tra flussi biogenici ed emissioni energetiche di cantina.
Parallelamente, il lavoro analizza le principali tecniche di cattura e recupero della CO₂ fermentativa oggi disponibili, valutandone applicazioni, limiti e potenziale di integrazione nelle cantine moderne. I casi studio presi in esame mostrano come il riutilizzo della CO₂ possa ridurre sensibilmente i consumi di gas tecnico, migliorare l’efficienza operativa e contribuire alla diminuzione dell’impronta carbonica del processo produttivo.
La ricerca evidenzia che il recupero della CO₂ rappresenta una strategia realmente implementabile nel settore enologico, capace di combinare benefici ambientali ed economici, in linea con gli obiettivi di sostenibilità e innovazione richiesti dal settore agroalimentare
"Quare" and "bine". Project of landscape requalification of the Municipality of Pescantina
No full textSome of the critical issues facing contemporary cities are linked to urban sprawl, a phenomenon that is constantly increasing. This carries other problems, such as the depopulation of historical centres and the fragmentation of agricultural land, which is now more and more being abandoned. The Veneto region is a prime example of these phenomena, driven by massive property speculation. This has a strong impact on the landscape, which is becoming ever more homogeneous, undermining the recognisability of places: urbanised areas and agricultural areas are becoming a single, seamless mass. The project takes as its case study the Municipality of Pescantina, located in the province of Verona at the base of the Valpolicella hills and shaped by the bends of the Adige river. Pescantina faces the same issues as the rest of the Pianura Padana and Veneto region, which are addressed by strengthening the structure of the territory. In this way, an attempt is made to respond to these issues by making the parts that form the area under consideration recognisable again, in order to compose a unified image of the landscape
Analisi comparativa dei pacchetti termodinamici per l’assorbimento di CO2 con ammine in Aspen Plus e HYSYS
No full textIl dimensionamento di un'unità di assorbimento di anidride carbonica con ammine ha richiesto l'utilizzo di software di simulazione in digitale che però hanno dato risultati diversi tra loro, perciò è stato richiesto uno studio approfondito per stabilire quale dei due software fosse il più adatto. Utilizzando dei riferimenti sperimentali di studi passati, si è simulata l'unità di assorbimento in entrambi i software nelle stesse condizioni dei riferimenti e dopo un confronto grafico e numerico si è stabilito quale dei due software fosse più affidabile, in quali condizioni vale quest'affidabilità e perché
Studio e progettazione di isole robotiche di pallettizzazione
No full textIl progetto di tesi si propone di fornire una descrizione dettagliata di tutte le fasi di analisi, progettazione e ottimizzazione che hanno portato allo sviluppo di un isola robotizzata di pallettizzazione.
Dopo un'introduzione generale, necessaria per descrivere il contesto tecnologico e normativo, il lavoro si concentrerà su una approfondita analisi delle esigenze di mercato e delle specifiche tecniche richieste dai clienti.
Questa fase iniziale rappresenta un passaggio fondamentale per definire, note le richieste esterne, i vincoli e obiettivi progettuali.
Viene poi approfondita l'analisi delle soluzioni già esistenti e testate, cercando di individuare le criticità, i limiti funzionali e le aree di miglioramento.
Verranno quindi mostrate in dettaglio le ipotesi di configurazioni analizzate con le motivazioni che hanno portato alla selezione della soluzione finale.
Notevole attenzione è stata posta sulla robustezza strutturale, l'ergonomia di utilizzo e l'integrazione con la linea completa del cliente.
Per validare le scelte progettuali sono state condotte anche delle simulazioni di movimentazione del braccio durante la pallettizzazione. Questa analisi ha permesso la valutazione di eventuali interferenze e la corretta previsione del comportamento del sistema in condizioni operative reali.
Infine, l'elaborato si conclude con la presentazione di alcune prove sperimentali e test di validazione condotti riguardanti la sicurezza.
Questo passaggio finale ha garantito la conformità alle normative vigenti e ha rappresentato il punto di arrivo del percorso di sviluppo, consentendo di proporre al mercato un prodotto innovativo, sicuro e competitivo
Sustainable revitalization of the Barca district: Enhancing connectivity between urban and riverfront green spaces
No full textThis thesis investigates the sustainable revitalization of the Barca district in Bologna by strengthening the spatial, ecological, and social relationship between the urban fabric and the Reno River. Through a combination of site analysis, literature review, and design-based research, the study identifies the main challenges affecting the district, including limited accessibility to green areas, weak ecological connectivity, and recurring hydrological risks. Drawing from international case studies, the project develops strategies based on flood-resilient design, green infrastructure, and public space enhancement. The proposed intervention envisions the riverfront as an adaptive landscape system composed of floodable terraces, wet buffers, seasonal public spaces, and a continuous green mobility network. These elements aim to improve ecological performance, promote social inclusion, and reconnect residents with natural environments. The final design demonstrates how nature-based solutions can transform a neglected river edge into a resilient and multifunctional landscape that contributes to the environmental and social regeneration of the Barca district