Examensarbete

Vill du göra ditt examensarbete hos oss? Vi erbjuder många spännande exjobbsprojekt kopplade till vår forskning. Vi har flera kunniga handledare och ämnesgranskare vid institutionen som gärna ställer upp och vägleder dig!

Här listar vi lediga exjobbsämnen och projekt, men du kan även besöka vår hemsida för att läsa mer om våra forskningsområden, pågående forskningsprojekt och forskare.

Vår forskning

Behöver du hjälp att komma i kontakt med en specifik forskare är du alltid välkommen att kontakta oss i studieadministrationen så hjälper vi dig.

Vid avdelningen för elektricitetslära på Institutionen för elektroteknik har vi kontinuerligt examensarbeten, både 15 och 30 hp, för ingenjörer i första hand. Lämplig utbildning är E, F, Y, ES, D, Q, Z, T, M, eller motsvarande. De olika ämnesområdena och deras kontaktpersoner är:

Kontakta personerna ovan för en diskussion om aktuella examensarbeten. Förbered dig genom att fundera igenom vad du helst vill göra, till exempel teoretiska beräkningar, experiment, simuleringar eller ritningar, samt när du har tänkt genomföra ditt examensarbete. Vår framförhållning är i allmänhet ungefär ett halvår så det är bra att vara ute i god tid. Har du egna idéer är vi öppna för förslag och diskussion.

Examensarbetena innehåller alla eller delar av följande moment:

  • Litteraturstudie inom relevant område
  • Utformning av modell (för konstruktion eller simulering)
  • Simulering av modeller
  • Utvärdering av simuleringar
  • Byggnation av experimentuppställning
  • Experiment
  • Utvärdering av experiment
  • Slutsatser och iakttagelser
  • Rapport

En beskrivning av ämnesområdena finner du under fliken ”Forskningsprojekt” och under ”Publikationer” kan du se titlar på redan genomförda examensarbeten. Ett examensarbete ska innehålla följande moment: litteraturstudie, experiment eller annat utförande, sammanställning av resultat, rapportskrivning och att komma fram till en slutsats. Materialet ska dokumenteras i en rapport samt rapporteras muntligt i en presentation.

Ett par typexempel följer här (dessa är inga konkreta exjobb, men kan hjälpa dig att hitta rätt). Större projekt kan delas upp på flera examensarbeten.

Typexempel 1:
Ett designprojekt som syftar till att optimera en generatordesign med avseende på elektriska, mekaniska och termiska parametrar. I examensarbetet ingår litteraturstudier, CAD-ritning samt generatorsimuleringar. Designen ska innehålla såväl en generatordesign som en mekanisk design för generatorns montage eller inneslutning. Här söker vi en praktisk student, gärna med vana av ritningar.

Typexempel 2:
Beräkning av strömningar i vatten kring turbinblad och andra strukturer. Då många av avdelningens projekt avser energiutvinning ur vatten i rörelse kommer det bli aktuellt med beräkningar och simuleringar av hydrodynamisk karaktär. Arbetet innehåller då en instuderingsdel samt beräkningar och simuleringar i Matlab eller liknande. En matematikintresserad student sökes.

Typexempel 3:
Programmering av motor för styrning av en prototypgenerator. Inom de olika projekten byggs prototyper (jfr. typexempel 1) och för att dessa ska kunna styras krävs en motor med en styrenhet. Examensarbetet omfattar problemformulering, lösning och implementering. Datainsamling sker troligen med samma styrenhet (dator) som styrningen för att möjliggöra återkoppling av signaler. Viss reglerteknik är bra och uppgiften delas troligen på två examensarbeten.

Typexempel 4:
Alla typer av förnybar elektricitetsgenerering måste vara ekologisk. Därför kan det även tänkas vara möjligt för en miljöintresserad student att ha en sådan aspekt på sitt examensarbete, till exempel genom att granska påväxt och hur den kan inverka på turbiner och generatorer.

Ämnesområden, exempel:
Teknik\Elektroteknik
Teknik\Teknisk fysik
Teknik\Väg- och vattenbyggnad
Teknik\Energisystem

Vill du/ni göra ett examensarbete inom elektrifiering av flyg och flygplatser? Passa på att söka!

Nu finns projektförslag för examensarbeten inom olika forskningsprojekt om elflyg. Examensarbetet kräver självständigt arbete i grupp eller enskilt (passar 1-3 studenter) och med handledning. Projektet passar ingenjörsstudenter inom exempelvis teknisk fysik, energisystem, elektroteknik, system i teknik och samhälle, industriell ekonomi, entreprenörskap eller motsvarade. Projektet ska utgå ifrån kunskaper inom studieprogrammet. Handledning kan ske på plats eller över Zoom vid behov. Följande alternativ föreslås för examensarbete:

Alternativ 1. Studera elektrifieringen av flyget utifrån både ekonomiska (företagsekonomiska) och tekniska perspektiv. Inom projektet TAKEOFF.

Alternativ 2. Analysera risker och beredskapsstrategier för elektrifieringen av flyget, exempelvis brand. Inom projektet TAKEOFF.

Alternativ 3. Studera elektrifierat flyg för städer i södra Sverige, med ett fokus på Norrköping och/eller Västerås. Inom projektet iFED-UU.

Alternativ 4. Studera elsystemet på flygplatsen med elflyg och lokalt batterisystem med simuleringar inom Matlab/Simulink. Inom projektet YourFlight.

Alternativ 5. Modellering och analys av hur elprisvariationer kan påverka val av laddningsstrategi, elproduktion och energilagring för elektrifiering av flyget på Gotland. Inom ett möjligt kommande forskningsprojekt.

Sök gärna så snart som möjligt för att kunna genomföra projektet under vårterminen 2025. Antalet exjobb är begränsat för att tillse god handledning. För att söka, maila information om namn, studieprogram, planerat start- och slutdatum för exjobbet, vilket eller vilka projektalternativ som är mest intressanta, och gärna även vilka metoder som kan vara intressanta. Inkludera gärna CVn, men detta är inget krav för ansökan. Din ansökan mailas till jennifer.leijon@angstrom.uu.se och exjobbsplatser tillsätts löpande.

Välkommen med din ansökan!

Vill du/ni göra ett examensarbete om laddning av elfordon och dess inverkan på elnätet?

Sök gärna detta examensarbete om hur elnätet kan påverkas av elbilar som laddas med laddningsstrategin vehicle-to-grid (V2G). Examensarbetet inom V2G handlar om hur ett elnät påverkas av elbilar som kan både laddas upp och laddas ur till elnätet. Projektet passar 1-3 studenter, enskilt eller gärna i grupp, som gärna har tidigare erfarenhet eller intresse i hur elnätet fungerar. Projektet passar exempelvis studenter inom programmen F, ES, E/EI, eller STS. Projektet gynnas av gott självständigt arbete och intresse för modellering i simuleringsverktyg. Examenarbetet kopplar till ett pågående forskningsprojekt om V2G för det nordiska elnätet som kallas Best4Grid, med flera forskare vid avdelningen för elektricitetslära.

Sök gärna så snart som möjligt för att kunna genomföra projektet under vårterminen 2025. Antalet exjobb är begränsat för att tillse god handledning. För att söka, maila information om namn, studieprogram, planerat start- och slutdatum för exjobbet och beskriv varför projektet verkar intressant. Inkludera gärna CVn, men detta är inget krav för ansökan. Din ansökan mailas till jennifer.leijon@angstrom.uu.se och exjobbsplatser tillsätts löpande.

Välkommen med din ansökan!

Inom forskningsgruppen för Joniska och optoelektroniska sensorer (FTE-IONS) vid avdelningen för fasta tillståndets elektronik på Institutionen för elektroteknik har vi flera masterprojekt (på engelska):

  1. Multiplexed electrokinetic sensor for surface protein profiling of EVs
  2. Single vesicle protein profiling
  3. Electrokinetic chip and fluidic integration
  4. Microfluidic mixer for electrokinetic sensor
  5. AFM and Electron microscopy for size-based EV profiling

För mer detaljer, vänligen kontakta Apurba.dev@angstrom.uu.se (engelska).

Läs mer om vår forskning

Vi erbjuder följande exjobbsämnen inom området mikrovågor inom medicinteknik. Exjobbsprojektet görs på engelska och görs inom forskargruppen "MMG" vid avdelningen för fasta tillståendets elektronik (intitutionen för elektroteknik).

Har du frågor är du mycket välkommen att kontakta: robin.augustine@angstrom.uu.se

Läs mer om MMGs forskning

Forskningsområde

Provisorisk titel

Medical Engineering

Artificial tissue emulating phantom devices incorporating advance body dynamics for Fat-IBC performance evaluation

Medical Engineering

Preliminary comparative investigation of novel TENG-based pulse-wave pressure sensors in estimating features of the cardiac waveform signal in


volunteers or artificial phantoms for burn care.

Underwater Communication

Underwater communication network for off shore power grid monitoring

Robotics

Exoskeletons

Microwave Communication

Antenna design for hostile environment

Microwave Electronics

Rectifier design for Microwave Energy harvesting

Brain Machine Interface

SNN-based neuromorphic Brain Machine Interfaces for bionic arms

Non-Invasive Intra-Cranial Pressure Monitoring

Design and evaluation of microwave-based non-invasive Intra Cranial Pressure Monitoring systems

Intra-Body Communication

Performance of Fat-IBC in animal models

Desktop Application

Development of a desktop application for the Fat IBC model using the de-embedding algorithm

Software Modelling

Object-oriented software model for the biological tissue layers

(På engelska) Modeling and Optimization of Eddy-current Damper Power-Take-Off for Wave Energy Application

Antoine Dupuis, Jens Engström, Jan Isberg
Division of Electricity, Uppsala University

This project is suited for one or two master students in the field of electrical engineering or physics, interested in electromagnetism modeling and renewable energy. If you are interested, please contact the project author (Antoine Dupuis, antoine.dupuis@angstrom.uu.se).

Introduction

Despite the ever-growing demand for renewable energy, the reliability and economic viability of wave energy harnessing have not yet reached a consensus. It is estimated that, if fully harnessed, wave energy resources could provide up to 10% of the world’s electricity consumption. However, two key challenges hinder the industrialization of this technology: the maximization of power absorption and the reliability and survivability of wave energy converters (WECs). Systematically, research efforts focused on these challenges require scaled experiments in controlled environments, such as wave tanks, to validate concepts and results before full-scale deployment in the open sea.

The reliability of scaled experiments for WECs largely depends on the design of the power take-off (PTO) system, which is responsible for converting the buoy’s motion into useful energy. The PTO must faithfully reproduce the dynamics of the full-scale version. Depending on the type of WEC, the most common PTOs include linear motors, small generators, and friction blocks. However, these PTOs suffer from several drawbacks, such as cogging, static friction, temperature dependency and other non-linear unwanted effects. These effects lead to reduced reliability when extrapolating results to full-scale systems.

Eddy-current brake or damper PTOs are a promising alternative due to their robustness, reliability, and low friction. In these systems, when a conductive aluminum rod moves through a permanent magnetic field, eddy currents are induced in the rod, following Faraday’s law of induction. These currents generate a magnetic field that opposes the initial magnetic field, resulting in a damping force applied to the rod. Uppsala University has tested various designs of eddy current PTOs in both dry tests and wave tank experiments over the past eight years. Their most recent work featured a simple linear eddy current brake PTO using permanent magnets and showed promising potential despite its rudimentary design.

This project proposal aims to further develop the eddy-current PTO concept by advancing it from a proof-of-concept stage to a numerical model that can serve as the foundation for future designs and optimizations.

Figure 1: (a) Experimental setup and (b) linear eddy current brake PTO

Methodology

PTO Modeling

This project main aims is to develop a linear eddy current PTO model. The model entails two main components: the external magnetic source and the conductive material. The external magnetic source could be electromagnets or permanent magnets. The modeling is thought to be developed using finite element software (such as COMSOL, ANSYS, etc.), but analytical approach could also be considered given the simplicity of the geometry. The model should incorporate the key components of the PTO as input variables, such as the aluminum rod’s dimensions, the air gap, magnetic flux density of the magnetic source and the spacing between magnets. Depending on the approach, the model should, given as set of input variable, provide either the eddy current density, damping force or damping coefficient as an output. The model should eventually be validated against experimental data.

Damping Optimization

The second part of the project is associated with the damping maximization oriented design of the PTO using the model developed in the first part. Depending on the remaining time allocated for the project, the objective can go from a simple quantitative description of the impact of each of the model’s variables, to an optimization and design of the PTO before manufacturing stage. Different optimization methods could be considered depending on the type of model and results obtained in part one.

Expected Deliverables

The expected deliverables are, by order of priority, given below:

  • A ready-to-use, model of a linear eddy current damper PTO
  • A comparison between the numerical model and experimental data
  • A PTO design for damping coefficient maximization.

Research Group and Supervision

The proposed project is closely connected to the wave energy group research at the division of Electricity in Uppsala University. The student(s) will be supervised by:

  • Antoine Dupuis, PhD student in wave energy
  • Jens Engström, Docent in the field of wave energy
  • Jan Isberg, Professor at the division of Electricity

Requirements

The students should have knowledge and associated course credit on electromagnetism theory. Experience and associated course credit on FEM software may be mandatory.

Finally, knowledge on optimization is beneficial.

Endast på engelska.

One MSc thesis project available at the Division of Solid-State Electronics, Department of Electrical Engineering, The Ångström Laboratory

Understand electroosmotic flow in nanopore systems

Background

Electroosmotic flow (EOF) is a common phenomenon in nanofluidic systems, such as nanopore sensors, ion channels, and other ionic devices. It arises from the movement of ions attracted to surface charges at the electrolyte-solid interface. For example, as illustrated in Fig. 1a, when a surface carries a negative charge, it attracts cations from the electrolyte. Under an external electric field, these cations move and drag the surrounding water with them, creating what is known as EOF. In nanopores under different conditions, EOF can manifest in various patterns, such as vortices or reversed flow (Fig. 1b and 1c). EOF is a critical electrohydrodynamic process that affects ion transport and molecule translocation through nanopores or nanochannels, and consequently influences the performance of these ionic devices, including nanopore single biomolecule sensors, concentration gradient power generators, and iontronic devices. Figure 1. (a) Origin of EOF; (b) EOF in a cylindrical nanopore; (c) EOF vortex in a truncated conical nanopore.

Figure 1. (a) Origin of EOF; (b) EOF in a cylindrical nanopore; (c) EOF vortex in a truncated conical nanopore

Task

In this project, we will investigate electroosmotic flow (EOF) in nanopore systems primarily through COMSOL simulations and theoretical modeling. Unlike EOF in infinitely long tubes, the finite length of a nanopore can significantly alter the EOF distribution due to boundary conditions. We will theoretically describe the EOF distribution within a nanopore under various boundary conditions and verify these models through simulations.

Plan

We will implement this project in three major steps:

  1. Understand the mechanism of EOF and traditional EOF models.
  2. Establish numerical simulation platform of EOF in nanopores based on COMSOL. Interpret the simulation results.
  3. Develop theoretical models to describe the EOF distribution in a nanopore with different boundary conditions.

Goal

Through this project, the students will gain the knowledge of electrokinetics and electrohydrodynamics in nanopore systems, nanofluidics, and ionic devices based on nanopores. The students will also gain practical skills of theorical modelling and numerical simulation.

When: As soon as possible, upon mutual agreement.

Duration: 6 months

Your background:Physics, engineering physics, physical chemistry, chemical engineering, electronics, electrical engineering

Supervisor: Dr. Chenyu Wen (chenyu.wen@angstrom.uu.se)

Endast på engelska.

Two MSc thesis projects available at the Division of Solid-State Electronics, Department of Electrical Engineering, The Ångström Laboratory

Silicon neurons and synapses: Electronic circuit design, simulation, and realization

Background

Neuromorphic computing is an innovative field that aims to replicate the architecture and functionality of the human brain using electronic systems. Unlike the traditional von Neumann architecture that relies on binary logic and sequential processing, neuromorphic systems emulate the brain’s neural networks by using electrical spikes to transmit information. This approach allows for parallel processing and more efficient data analysis (Fig. 1a). Neuromorphic computing holds the potential to perform complex tasks, particularly those requiring real-time processing and learning capabilities. It could revolutionize areas such as artificial intelligence, robotics, and sensory processing by offering more efficient computing with lower energy consumption. A key method for realizing neuromorphic systems involves artificial neurons based on electronic circuits and corresponding components, as illustrated in Fig. 1b and 1c for two typical examples of artificial neurons and synapses implemented through electronic circuits. Figure 1. (a) spike signal generation and transmission between neurons and a simple neuron network structure; An example of artificial (b) neuron and (c) synapse realized by electronic circuits.

Figure 1. (a) spike signal generation and transmission between neurons and a simple neuron network structure; An example of artificial (b) neuron and (c) synapse realized by electronic circuits

Task

In this project, we will design and build artificial silicon neurons and synapses using electronic components such as transistors, resistors, and capacitors. We will develop various neuron and synapse circuits, analyze their properties, simulate their behaviors, and ultimately realize them in physical form.

Plan

The development of silicon neuromorphic circuits will be divided into three main stages:

  1. Initial Development: We will begin with a simple version of silicon neurons and synapses. Through circuit simulation and construction, we will gain a thorough understanding of the circuits by identifying core components, supportive elements, and the parameters that influence their performance.
  2. Module Enhancement: Next, we will enhance the modules by adding functions that emulate more detailed behaviors of neurons and synapses, such as adaptation and short-term plasticity. We will also design sensory neurons capable of responding to optical, acoustic, and thermal stimuli.
  3. System Integration: Finally, we will design small-scale neuromorphic circuits by interconnecting the neuron and synapse modules to achieve simple system functions, such as classification. These circuits will be physically realized using PCBs, and we will demonstrate their functionality.

Goals

Our goal is to develop 2-3 different silicon neurons and synapses using electronic devices and integrate them into small-scale neuromorphic circuits for simple functions. Through this project, you will gain knowledge of the working principles of neuromorphic systems, silicon neuron and synapse circuits, analog circuit design, signal processing, and system dynamics. Additionally, you will develop practical skills in circuit design and debugging, circuit simulation, PCB design, and the characterization of electronic devices and circuits.

When: As soon as possible, upon mutual agreement.

Duration: 6 months

Your background: Engineering physics, electrical engineering, computer science. Experience in circuit and system design, FPGA/MCU development is a merit.

Supervisor: Dr. Chenyu Wen (chenyu.wen@angstrom.uu.se)

Master Thesis Project: Real-Time RF Mapping with Analog Backscatter Tags

This project focuses on developing an innovative system for real-time mapping of ambient RF transmitters using signal strength measurements collected by a custom-built analog backscatter tag. Inspired by recent advancements like RFIMap, it aims to address key limitations such as the lack of real-time updates and the extensive calibration required by current methods.

The project will involve:

  • Testing backscatter tags for efficient RF signal sensing.
  • Designing machine learning models to tackle noisy data, sparse measurements, and dynamic environments.
  • Validating the system through real-world experimental testing.

This thesis is ideal for students passionate about wireless communication, signal processing, and machine learning, offering practical experience with RF sensing, backscatter technology, and real-time ML techniques.

Contact

If you have any questions contact Padmal by e-mail at madhushanka.padmal@angstrom.uu.se or directly apply by sending your CV + an official transcript of your study records.

Thesis project in Robot motion planning (Robotrörelseplanering), 30 credits

Description

This project considers the motion-planning problem of single- or multi-robot systems. Motion planning is one of the most important problems in robotic systems. It consists of navigating a robot (or a multi-robot) safely from a start to a goal position while avoiding collisions with obstacles (and/or between each other in a multi-robot team). Significant challenges consist of potential uncertainty in the dynamic motion model of the robot(s) and local minima configurations – where conflicting objectives of navigating to the goal and avoiding obstacles renders the robot immobile. Furthermore, when multi-robot systems are concerned, it is of high importance to develop decentralized control and decision-making algorithms in order to guarantee scalability to large robot teams. Decentralized operation implies that each robot determines its own control action by communicating with the rest of the robots, without relying on a central control unit. This could further impose connectivity-maintenance specifications.

This project will investigate safety-constrained planning and control algorithms for single- or multi-robot systems. The central concept lies in the integration of planning methods with adaptive-control techniques that accommodate dynamic uncertainty. While target navigation will be the primary objective, other tasks can be also considered (such as establishing a geometric formation for multiple robots). Extensive studies using computer simulations and possibly robot hardware are planned.

Related literature

Prerequisites

Good knowledge of automatic control, mathematics (differential equations), and programming using Matlab/Python/C++. Motion planning methods will be useful.

Supervisor and contact

Contact and apply to supervisor Christos Verginis by e-mail: christos.verginis@angstrom.uu.se

Your application should contain an official transcript of study records with information on your programme, courses and grades.

Thesis project in Robust control of robotic manipulators (Robust styrning av robotmanipulatorer), 30 credits

Description

The rapid advancement of technology has led to the increasing development and use of intelligent robotic systems in industry but also everyday life. A major component of such systems is the ability to design control algorithms that make them successfully perform a task such as navigate to a point or track a time-varying trajectory. Nevertheless, successful control of robotic systems often entails difficulties due to a large variety of reasons. In particular, robots often evolve subject to uncertain nonlinear dynamics, such as the case of robotic manipulators. The complex articulated structure of such robots creates many nonlinearities in the system dynamics. Further, many parameters (geometric or dynamic) that cannot accurately identified could lead to large degrees of uncertainty in these dynamics. Nevertheless, satisfactory performance of robots requires their successful control regardless of such nonlinearities and uncertainties.

This project will investigate adaptive-control methodologies for controlling robotic manipulators. Adaptive control entails control algorithms that adapt in real-time to the underlying dynamic uncertainties, implicitly compensating for them. A key element that will be used is that of integrators, traditionally used in PID control in order to yield zero steady-state errors. The developed algorithms will be tested in simulation environments (MATLAB of Python) and in real experiments on a robotic manipulator.

Related literature

  • Siciliano et al, ”Robotics: Modelling, Planning, and Control”, Chapters 1-3, 7, 8.
  • Verginis, “Barrier Integral Control for Global Asymptotic Stabilization of Uncertain Nonlinear Systems under Smooth Feedback and Transient Constraints“, https://arxiv.org/pdf/2409.04767

Prerequisites

Good knowledge of automatic control (with a focus on nonlinear control), mathematics (differential equations), and programming using Matlab/Python/C++.

Supervisor and contact

Contact and apply to supervisor Christos Verginis by e-mail: christos.verginis@angstrom.uu.se

Your application should contain an official transcript of study records with information on your programme, courses and grades.

Thesis project in Constrained control of mobile robots (Begränsad styrning av mobile robotar), 30 credits

Description

The rapid advancement of technology has led to the increasing development and use of intelligent robotic systems in industry but also everyday life. Mobile robots (ground/aerial) constitute a large part of robotic systems and are widely used for a large variety of applications. A major component of such systems is the ability to design control algorithms that make them successfully perform a task such as navigate to a point or track a time-varying trajectory. Nevertheless, many of these robots evolve subject to different constraints, such as non-holonomic constraints (inability for lateral motion), underactuation (fewer states than control inputs), or Ackermann-steering kinematics. These constraints often make the control-design procedure tedious and cumbersome.

This project will investigate control algorithms for tracking and regulation by mobile robots while handling the aforementioned constraints, which will be primarily done using nonlinear control methodologies. The developed algorithms will be tested in simulation environments (MATLAB of Python) and in real experiments on a ground vehicle.

Related literature

  • Khalil, ”Nonlinear Systems”, Chapters 4, 12, 13.
  • Franch et al, “Control and trajectory generation of an Ackerman vehicle by dynamic linearization“, https://ieeexplore.ieee.org/document/7075182/

Prerequisites

Good knowledge of automatic control (with a focus on nonlinear control), mathematics (differential equations), and programming using Matlab/Python/C++.

Supervisor and contact

Contact and apply to supervisor Christos Verginis by e-mail: christos.verginis@angstrom.uu.se

Your application should contain an official transcript of study records with information on your programme, courses and grades.

Vid avdelningen för fasta tillståndets elektronik söker vi studenter till masterarbeten inom tunnfilmsteknik och elektronik. Exjobbsprojektet görs på engelska och har du frågor är du alltid välkommen att höra av dig till Tomas Kubart: tomas.kubart@angstrom.uu.se

Läs mer om oss och vår forskning på vår hemsida

Ämne

Beskrivning

Kontakt

Ferroelectric nitrides for neuromorphic electronics

Ferroelectric materials can be used to build programable resistors that are essential for hardware implementation of neural networks. This project aims at fabrication of ferroelectric capacitors using thin films of nitrides. Part of the work is also electrical characterization of the devices.

Tomas Kubart
Plasma synthesis of photocatalytic TiO2

TiO2 has many exciting applications. One of the challenges is to grow TiO2 in anatase phase. In this project, plasma assistance will be investigated as a way to achieve crystalline TiO 2 at low growth temperatures.

Daniel Fernandes

Underwater communication for wave power parks (endast på engelska)

Project description
Due to a large potential of ocean waves [1], wave energy has a potential to contribute to a future renewable electricity production. Many researchers and engineers across the globe are striving to find an efficient way to convert the energy of waves to a useful electric energy. At the Division of Electricity of Uppsala University, wave power research started in 2002. The concept developed, studied and tested experimentally at Uppsala University consists of a buoy resting of the sea water surface and connected to the translator of a linear generator moored on the seafloor.

In the experimental setup it is often required a reliable communication between the measurement system installed on the buoy with the measurement system placed next to the generator. Since the direct communication through the wire is not possible due to complex motion of the buoy and the risk of a quick rupture and damage of the communication cable and due to the hostile saline environment the radio communication underwater is not possible, a new communication system should be suggested and tested. The new communication system will be based on sonar principles using piezoelectric transducers similar to that in submarine communication [2].

Goal
The goal with the master thesis project is to develop, build and test system for underwater multi nodal communication between buoy and generator: for the data transmission above / below the sea water and synchronization of digital clocks of both measurement systems of the buoy and generator.

References

[1] T. W. Thorpe, “An overview of wave energy technologies: status, performance and costs - moving towards commercial viability,” IMECHE Seminar, London, UK, no. 30 November, pp. 1–16, 1999.
[2] Ali, Mohammad & Jayakody, Dushantha Nalin & Perera, Tharindu & Sharma, Abhishek & Srinivasan, Kathiravan & Krikidis, Ioannis. (2019). Underwater Communications: Recent Advances.

Supervisors and contact:

Robin Augustine (Robin.Augustine@angstrom.uu.se)

Irina Temiz (Irina.Temiz@angstrom.uu.se)

Vindkraftsystem för Katastrofhjälp: Elektrisk Kontroll och Effektstyrning för ett Nytt Hyperlätt Koncept (30 hp)

Sammanfattning

Detta examensarbete fokuserar på undersökning och utveckling av ett nytt mobilt vindkraftsystem designat för katastrofhjälpsscenarier. Projektet betonar det elektriska kontrollsystemet och effektstyrningsstrategier för en ny hyperlätt vindturbin-koncept som kan mobiliseras autonomt.

Omfattning

Arbeta med en ny hyperlätt, portabelt vindturbin-system optimerat för snabb utsändning i katastrofdrabbade områden.

Mål

  1. Elektriskt Kontrollsystem: Utveckla ett avancerat kontrollsystem för att säkerställa effektiv och stabil drift under varierande vindförhållanden.
  2. Effektstyrning: Studera och utveckla robusta effektstyrningstekniker, inklusive lokal energilagring, för att säkerställa en pålitlig strömförsörjning för kritiska applikationer.
  3. Prestandautvärdering: Genomföra utvärdering och eventuellt testa ett verkligt system för att validera systemets prestanda, effektivitet och tillförlitlighet i verkliga katastrofscenarier.

Metodologi

  • Litteraturöversikt: Genomföra en omfattande översikt av befintliga mobila vindkraftsystem och deras tillämpningar inom katastrofhjälp.
  • Systemdesign: Använda CAD-programvara för att designa det elektriska systemet för den hyperlätta vindturbinen.
  • Utveckling av Kontrollsystem: Utveckla och simulera det elektriska kontrollsystemet med hjälp av MATLAB.
  • Prototypkonstruktion: Bygga/montera en fungerande prototyp för kontroll/effektstyrning för vindturbinsystemet.
  • Analys: Simulera och eventuellt utföra fälttester för att utvärdera systemets prestanda och göra nödvändiga justeringar.

Förväntade Resultat

  • Koncept för det elektriska systemet för ett fullt fungerande mobilt hyperlätt vindkraftsystem.
  • Studie av effektiva elektriska kontrollsystem anpassade för katastrofhjälpsapplikationer.
  • Omfattande dokumentation av design-, utvecklings- och testprocesserna.

Betydelse

Detta projekt syftar till att bidra till hållbara katastrofhjälpsinsatser genom att tillhandahålla en pålitlig, förnybar energikälla. Det innovativa hyperlätta konceptet och de avancerade kontrollsystemen som utvecklas i detta arbete har potential att avsevärt förbättra effektiviteten och effektiviteten i katastrofinsatser.

Ansökan och kontakt

Kontakta Hans.Bernhoff@angstrom.uu.se för mer info eller sök direkt genom att skicka in CV + betygsutdrag.

Exjobb: Utveckling av en BEM-modell för aerodynamiken hos en CRAFT-turbin i MATLAB

Bakgrund

CRAFT-turbiner (Counter Rotating Axis Floating Tilted Turbine) är en innovativ typ av vindkraftverk för flytande offshore windkraft. För att optimera prestandan och effektiviteten hos dessa turbiner krävs noggranna simuleringar av deras aerodynamik. BEM teori (Blade Element Momentum) är en väl etablerad metod för att modellera aerodynamiken hos roterande blad, vilket gör den lämplig för att analysera CRAFT-turbiner.

Syfte

Syftet med detta exjobb är att utveckla en detaljerad BEM-modell för att simulera aerodynamiken hos en specifik CRAFT-turbin. Modellen ska implementeras i MATLAB, vilket möjliggör flexibilitet och anpassning till olika turbinkonfigurationer.

Arbetsuppgifter

  • Litteraturstudie: Genomföra en omfattande litteraturstudie om BEM-teori, aerodynamik för vindturbiner och CRAFT-turbiners specifika egenskaper.
  • Modellutveckling: Utveckla en detaljerad BEM-modell i MATLAB, inklusive följande komponenter:
  • Bladelementgeometri
  • Luftflödesberäkningar
  • Kraftberäkningar
  • Prestandaberäkningar: dvs krafter i: vertikalled (lyftkraft), vindriktningen (thrust) och sidokrafter; moment; och effekt
  • Modellvalidering: Validera modellen genom att jämföra simuleringsresultat med experimentella data eller andra befintliga modeller.
  • Parametrisk studie: Utföra en parametrisk studie för att undersöka hur olika parametrar (vindhastighet, bladvinkel, turbingeometri) påverkar turbinens prestanda.

Förväntade resultat

  • En väl dokumenterad MATLAB-kod för BEM-simulering av CRAFT-turbiner.
  • Detaljerade resultat av simuleringar, inklusive kraftkurvor, effektkurvor och andra relevanta parametrar.
  • En förståelse för flödet runt turbinen beräknat med BEM-metoden.

Fördelar med projektet

  • Relevans: Projektet är direkt kopplat till aktuell forskning inom förnybar energi och bidrar till utvecklingen av mer effektiva flytande vindkraftverk.
  • Utveckling: Studenten får möjlighet att utveckla sina kunskaper inom modellering, simulering och optimering.
  • Samarbete: Studenten kommer att samarbeta med erfarna forskare och ingenjörer inom området.

Möjliga fördjupningar

  • Inkorporering av dynamiska effekter: Utvidga modellen för att inkludera dynamiska effekter som resonansfenomen (som blade-flutter) och torsionssvängningar på drivlinan.
  • Koppling till andra simuleringsprogram: Koppla BEM-modellen till andra simuleringsprogram för att analysera hela kraftverkssystemet.

Ansökan och kontakt

Kontakta Hans.Bernhoff@angstrom.uu.se för mer info eller sök direkt genom att skicka in CV + betygsutdrag.

Examensarbete: Flytande Offshore Vindkraft

Vi söker 1 eller 2 studenter för examensarbete (30hp) eller 2 studenter (15hp) inom området flytande offshore vindkraft.

Bakgrund

Vid institutionen för Elektroteknik bedriver vi forskning om olika koncept för förnybar elproduktion, med fokus på elektriska maskiner och kraftelektronik. Vi söker nu engagerade studenter som vill delta i utvecklingen av ett innovativt projekt inom flytande offshore vindkraft.

Projektet

Målet med examensarbetet är att designa, simulera och utvärdera komponenter/delsystem i flytande offshore vindkraftsystem med fokus på effektoptimering och stabilitet. Arbetet kommer att innefatta följande delmoment:

  1. Litteraturstudie och analys av teknik för flytande offshore vindkraftsystem.
  2. Modellering och simulering, måtningar eller konstruktio av del/ delar i ett flytande offshore vindkraftsystem.
  3. Analys av resulat, validering och viss optimering under olika driftsförhållanden.
  4. Dokumentation och rapportering.

Din profil

Vi söker studenter som:

  • Är motiverade och har ett stort intresse för förnybar energi och elkraftteknik.
  • Har goda kunskaper i matematisk modellering, simulering och programmering.
  • Har förmåga att arbeta självständigt och i team.
  • Har god muntlig och skriftlig kommunikationsförmåga.

Erfarenhet av MATLAB/Simulink eller motsvarande programvara är meriterande.

Vi erbjuder

  • En unik möjlighet att delta i ett spännande och utmanande forskningsprojekt inom ett aktuellt område.
  • En stimulerande arbetsmiljö i en kreativ och engagerad forskningsgrupp.
  • Tät handledning av erfarna forskare.
  • Möjlighet att presentera ditt arbete på nationella och internationella konferenser.

Ansökan och kontakt

Kontakta Hans.Bernhoff@angstrom.uu.se för mer info eller sök direkt genom att skicka in CV + betygsutdrag.

FÖLJ UPPSALA UNIVERSITET PÅ

facebook
instagram
youtube
linkedin