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Embedded Control Systems for Performances Improvement and Energy Efficiency of Electrical Drives and Power Converters
No full textLa domanda globale di energia elettrica è in continua crescita, al doppio del tasso di crescita del consumo di energia primaria. Un uso efficiente dell'energia, detto in altri termini "efficienza energetica", ha come obiettivo ridurre la quantità di energia richiesta per fornire i diversi prodotti e servizi.
Progressivamente diventerà obbligatoria per l'utente finale una sempre più chiara transizione dal combustibile primario verso sistemi di energia elettrica e l'efficienza energetica così come l'integrazione delle energie rinnovabili diventeranno una delle principali sfide del futuro. L'elettronica di potenza svolgerà un ruolo fondamentale nel cambiamento di questo paradigma. Nella generazione di energia elettrica vi sarà un importante migrazione alle fonti rinnovabili come future fonti energietiche. Nel campo dell'elettronica di potenza, quattro ambiti applicativi devono necessariamente essere presi in considerazione quando si parla di efficienza energetica: motori elettrici, convertitori di potenza, illuminazione a LED e HVDC.
In questa tesi è stata riportata una discussione dettagliata dei principali convertitori di potenza e sono state introdotte delle variazioni in alcuni modelli per rendere gli stessi più adatti alla rappresentazione del comportamento dei convertitori per particolari topologie o modalità di funzionamento.
Sono stati proposti e argomentati alcuni controllori basati su passività per la correzione del fattore di potenza; essi sono risultati particolarmente adatti a scenari applicativi come quello del controllo motori o dell'illuminazione a LED.
E' stato inoltre presentato un controllore PI basato su passività per il tracking globale valido per sistemi rappresentabili nella forma bilineare: particolarmente interessante è l'esempio applicativo riportato, relativo all'ambito del controllo HVDC.
Inoltre è stato elaborato un controllore sliding mode robusto alle variazioni di carico per la regolazione della tensione di uscita nei regolatori DC--DC.
Infine sono stati progettati degli osservatori di corrente per convertitori boost con l'obiettivo di rendere superfluo l'utilizzo dei costosi sensori di corrente in questa topologia.
Ciascun algoritmo è stato testato numericamente e la maggior parte di essi è stata anche implementata su piattaforme embedded e provata in laboratorio con l'obiettivo di verificarne e valutarne le prestazioni. Le prove sperimentali sono state effettuate nel Laboratorio di Robotica Avanzata del DII presso l'Università Politecnica delle Marche, Ancona, nel Laboratory of Energy Department presso il Supélec, Paris e nel Laboratoire de Signaux et Systémes presso il Supélec, Paris
Reviewer's critique: "Prehypertension is an insulin resistance state and not an initial renal function impairment: the MESYAS registry substudy".
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