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Simulation eines 3-Level Wechselrichters zur Regelung einer permanenterregten Synchronmaschine
(2024)
In dieser Arbeit wird das Modellieren und Simulieren eines elektrischen Antriebssystems, bestehend aus einer permanentmagneterregten Synchronmaschine (PMSM) und einem 3-Level neutral-point-clamped (NPC)-Wechselrichter, behandelt. Zur Regelung von Drehzahl und Drehmoment der Maschine wird eine feldorientierte Regelung (FOC) implementiert. Die Modellierung der Maschine und die Auslegung der Regelung sind in Matlab/Simulink umgesetzt.
Der Wechselrichter wird zunächst in PLECS vereinfacht modelliert und die Leistungsschalter anschließend mit Herstellerbibliotheken erweitert, um die Verlustleistung und die thermischen Eigenschaften des Systems zu analysieren. Verschiedene Transistortypen (zwei SiC und zwei GaN) sowie zwei unterschiedliche Gate-Treiber werden verglichen, um den optimalen Wirkungsgrad zu ermitteln.
Die in der Simulation entwickelte Regelung wird anschließend durch ein Echtzeitmodell in einem Hardware-in-the-Loop (HiL)-Prüfstand validiert. Das leistungselektronische System wird in einem Echtzeitsimulator (RT Box 2) emuliert, während die Regelalgorithmen auf einem Mikrocontroller von Texas Instruments implementiert werden. Die erfolgreiche Echtzeitsimulation bestätigt die Funktionsfähigkeit der Regelung in einem eingebetteten System.
Background: The treatment gap for mental and behavioral health (MBH) in the United States (US) remains a major public health concern. Given the growing need for a robust MBH workforce, particularly for underserved populations, calls for integrated MBH in primary care have been mounting. Family medicine providers, who know and can treat all members of a family within the same setting, are uniquely positioned to manage MBH conditions.
Objectives: With HRSA funding, the University of Utah Family Medicine Residency (UUFMR) seeks to address gaps in mental health services by enhancing or developing MBH training and partnerships. This protocol describes the project’s evaluation. The evaluation aims to identify areas to improve training content, describe training capacity, and assess intermediate outcomes of improved trainings.
Methods: The evaluation consists of three components: analyzing current curriculum and best practices, developing or enhancing trainings with partners, and assessing residents’ and graduates’ confidence in providing MBH care.
Results: The results from this protocol fill gaps in the current literature regarding evaluation methods for provider- and organizational-level outcomes of increased quality and capacity of residency training in MBH. Further, the results provide practical guidance for other residencies seeking to integrate MBH training into their curriculum.
Conclusion: Considering the resources committed to the ongoing enhancement of resident education, it is crucial to evaluate the implementation and outcomes of improvements to ensure that limited resources are well-utilized. Assessing the training capacity developed through collaboration supports progress toward creating a high-quality, accessible, and integrated mental and behavioral healthcare system in primary care.
Keywords: Graduate medical education, Mental health, Behavioral health, Family medicine, Evaluation
Magnetic field effects (MFEs) in thermally activated delayed fluorescence (TADF) materials have been shown to influence the reverse intersystem crossing (RISC) and to impact on electroluminescence (EL) and conductivity. Here, we present a novel model combining Cole–Cole and Lorentzian functions to describe low and high magnetic field effects originating from hyperfine coupling, the Delta-g mechanism, and triplet processes. We applied this approach to organic light-emitting devices of third generation based on tris(4-carbazoyl-9-ylphenyl)amine (TCTA) and 2,2′,2″-(1,3,5-benzinetriyl)-tris(1-phenyl-1-H-benzimidazole) (TPBi), exhibiting blue emission, to unravel their loss mechanisms. The quality of the regression function was evaluated using k-fold cross-validation. The scoring was compared to various alternative fitting functions, which were previously proposed in literature. Density functional theory calculations, photoluminescence, and electroluminescence studies validated the formation of a TADF exciplex system. Furthermore, we propose successful encapsulation using a semi-permeable polymer, showing promising results for magnetic field sensing applications on arbitrary geometry. This study provides insights into the origin of magnetic field effects in exciplex-TADF materials, with potential applications in optoelectronic devices and sensing technologies.
This paper presents a framework for modeling urban traffic density to support micrologistics using automated guided vehicles (AGV), more specifically autonomous delivery robots (ADR). The project MoVMi integrates survey data, pedestrian simulations using SUMO, and AGV interaction modeling in CARLA to optimize last-mile delivery in urban environments. Our approach addresses challenges such as congestion and access restrictions, and balances routing efficiency with delivery time windows. The framework’s adaptability allows application in various cities globally, enhancing urban freight transportation and sustainability. Future work will refine models with real-time data and extend applicability to diverse urban settings.
A novel tool to create artificial, cell-based model systems of biological barriers for preclinical drug testing and basic research are artificial collagen membranes (ACM). They closely reflect in vivo basement membrane properties like permeability and stiffness. Besides, they act as initial artificial basement membrane during cell culture. Nevertheless, up to now only complex protocols are published to create such artificial membranes. Also the deflection relies on very low pressure to elongate ACM, if in vivo like deflection - as in the lung mucosa - shall be emulated. Moreover, online monitoring of the deflection of ACM is a crucial part, hence collagen is non-transparent in the visual spectrum, reducing the applicability of standard microscopy. Here we show an easy protocol to generate ACM using commercially available NetwellTM inserts and collagen gel based coating. To address above mentioned issues in membrane deflection we developed a novel pneumatic actuation device (MPSstimulus) as well as a 3D-printed lid and a holder for 6-well plates as an easy to use microphysiological system (MPS) to stimulate ACM. Furthermore, we characterized the 3D membrane structure and dynamic elongation using optical coherence tomography (OCT). Based on our preliminary results, OCT is a promising technique for high-resolution inspection and elastographic analysis of ACM and adherent cell layers using the novel pneumatic actuation device.
Entwicklung und Simulation von adaptiven Dämpfersystemen auf Basis magnetosensitiver Elastomere
(2024)
Magnetosensitive Elastomere (MSE) sind Elastomere, die mit Füllstoffen versetzt sind und deren Materialverhalten unter Einfluss eines Magnetfelds veränderlich ist. Die vor-liegende Arbeit beschäftigt sich mit der numerischen Modellierung des Materialverhaltens von MSEs in Abhängigkeit von der magnetischen Flussdichte eines äußeren Magnetfelds und der Volumenkonzentration der als Füllstoff verwendeten Carbonyl-Eisen-Partikel (CIP).
Die Berechnungsmodelle basieren auf den experimentell ermittelten Material- und Systemparametern, welche durch Ausschwingversuche an eingespannten MSE-Balken bestimmt wurden. Neben der ausführlichen Aufarbeitung des Standes der Technik werden modale und transiente Berechnungsmodelle entwickelt, um die experimentell bestimmten Daten numerisch abbilden zu können. Der Fokus liegt auf der exakten Modellierung des magnetfeldabhängigen Dämpfungsverhaltens der MSE. Es werden die Vergrößerungs- und Phasenverschiebungsfunktion für zylindrische MSE-Proben berechnet, um deren potenzielle Anwendung als adaptive Dämpferelemente zu evaluieren.
Diese Masterarbeit untersucht die internen und externen Barrieren sowie Herausforderungen, die bei der Gründung eines regionalen Pflegenetzwerks auftreten können. Ziel ist es, Erfolgsfaktoren und Hindernisse zu identifizieren, um praxisorientierte Handlungsempfehlungen für die Konzeption und Umsetzung zukünftiger Netzwerke zu entwickeln. Die Arbeit stützt sich auf einen theoretischen Rahmen, der die Prinzipien der sozialen Netzwerkanalyse und relevante Netzwerktheorien umfasst.
Empirisch werden zwei regionale Pflegenetzwerke, darunter ein noch im Aufbau befindliches sowie ein etabliertes Netzwerk, analysiert und verglichen. Mithilfe qualitativer Methoden werden Daten aus Experteninterviews ausgewertet, um Barrieren wie organisatorische, strukturelle und zwischenmenschliche Herausforderungen zu identifizieren. Die gewonnenen Erkenntnisse führen zur Entwicklung eines Leitfadens, der zukünftige Netzwerkinitiativen unterstützt. Die Ergebnisse leisten einen Beitrag zur Optimierung der Netzwerkbildung und zur Stärkung der sektorenübergreifenden Zusammenarbeit im Pflegebereich.
