Examensarbeten för kandidatexamen

Länka till denna samling:

https://odr.chalmers.se/handle/20.500.12380/51

Browse

Visar 1 - 5 av 33

Maskininlärning för design av mikrovågskretsar
(2024) Bohlin, Alexander; Fornstedt, Ludvig; Lindeberg Fredriksson, Pontus; Melin, Gabriel; Widén, David; Chalmers tekniska högskola / Institutionen för mikroteknologi och nanovetenskap (MC2); Chalmers University of Technology / Department of Microtechnology and Nanoscience (MC2); Lundgren, Per; Fager, Christian; Chang, Haojie; Zhou, Han
I detta arbete presenteras en innovativ designmetod för passiva elektriska kretsar, vilken har implementerats för att skapa anpassningsnät med filteregenskaper som opererar inom frekvensbandet 1-10 GHz. Metoden bygger på att ett neuralt nätverk tränas för att förutsäga kretsegenskaper av pixelerade kretsar. Det neurala nätverket används sedan i en genetisk optimeringsalgoritm för att kunna identifiera den krets som bäst matchar en godtycklig önskad kretsprestanda specificerad av användaren. Genom denna metod har tre kretsar genererats, med mindre geometriskt utsträckning än traditionella designmetoder samtidigt som tidsåtgången för att generera dem har minskat avsevärt. Den resulterande prestandan hos kretsarna varierade mellan de olika typerna men är jämförbar med de designade med traditionella metoder. Denna tillämpning av neurala nätverk och invers design visar på deras potential att användas i nya designmetoder för elektriska kretsar.
Design, konstruktion och utvärdering av optisk interferometer
(2024) Andersson, Hanna; Müntzing, Måns; Sandrén, Tom; Chalmers tekniska högskola / Institutionen för mikroteknologi och nanovetenskap (MC2); Chalmers University of Technology / Department of Microtechnology and Nanoscience (MC2); Lundgren, Per; Engelsen, Nils Johan
Detta arbete har utförts med syftet att designa, konstruera och utvärdera en optisk interferometer. Denna ska sedan ha tillräckligt god upplösning för att kunna mäta oscillerande rörelser hos nanomekaniska resonatorer. Interferometern bygger på balanserad homodyn detektering med en Nd:YAG 1064 laser. Den konstruerades och justerades för att få maximal interferens. Utvärderingen av interferometern utfördes sedan genom mätning av strålprofiler, den interferometriska synligheten samt bruset. Strålprofilen visade sig vara nära en Gaussisk fördelning och den interferometriska synligheten mättes till 90 % och 95 % för respektive arm. Det uppmätta brusspektrumet visade att det klassiska bruset inte fullständigt reducerades för frekvenser under 1 kHz. Efter att dessa frekvenser togs bort kunde skottbrusets karakteristik observeras. Resultaten bedöms vara tillräckligt bra för att den ska kunna användas i syfte att mäta oscillerande rörelser hos nanomekaniska resonatorer. Genom att förbättra strålgången och balansera interferometern bättre förväntas dock den interferometriska synligheten kunna bli ännu bättre och det klassiska bruset reduceras mer. För att vidareutveckla interferometern kan ett piezoelement installeras för att stabilisera strålgången. En vakuumkammare bedöms även vara en bra vidareutveckling för projektet då den skulle minimerar bruset som uppkommer vid mätningar på nanomekaniska resonatorer.
Att mäta rullmotstånd - Utveckling och konstruktion av instrument för rangordning av rullskidor
(2024) Hansson, Albert; Löfgren, Andréas; Sandström, Arvid; Larsen, Jonatan; Chalmers tekniska högskola / Institutionen för mikroteknologi och nanovetenskap (MC2); Chalmers University of Technology / Department of Microtechnology and Nanoscience (MC2); Lundgren, Per; Kuylenstierna, Dan
Denna rapport beskriver utvecklingen av ett instrument som kan mäta rullfriktionskoefficienten hos rullskidhjul i syfte att rangordna utrustning som används inom rullskidsporten. För detta konstruerades ett fysiskt instrument tillsammans med en beteendemodell som relaterar effektförbrukningen i en elmotor till testobjektets rullfriktion. Detta angreppssätt särskiljer instrumentet från existerande metoder då majoriteten av dessa baseras på direkt kraftmätning via lastceller. Instrumentet jämfördes mot existerande mätmetoder för att validera dess tillförlitlighet. Resultaten visar att mätningarna med instrumentet är konsistenta med mätningarna från valideringsmetoderna, i den mån att de rangordnar skidorna på samma sätt. Dessutom är instrumentet mer portabelt än existerande produkter. Däremot resulterar instrumentets mätningar i rullfriktionskoefficienter som är betydligt lägre än de som uppmäts med valideringsmetoderna. Detta beror sannolikt på att instrumentet testar mot ett underlag av stål, medan valideringsmetoderna testar mot ett underlag av gummi. Slutsatsen är att instrumentet ger ett tillfredställande resultat i den mån att det kan rangordna rullskidor med avseende på deras rullegenskaper, men att det inte kan användas för att bestämma den rullfriktionskoefficient som gäller på asfalt, vilket är det underlag som idrotten normalt utövas på.
Design av en dynamisk gatemodulator till en MMIC-effektförstärkare
(2024) Engström, Viktor; Mattsson, Oskar; Yngström, Gustav; Chalmers tekniska högskola / Institutionen för mikroteknologi och nanovetenskap (MC2); Chalmers University of Technology / Department of Microtechnology and Nanoscience (MC2); Lundgren, Per; Lasser, Gregor; Kaval, Göksu; Vissers, Rob
Projektet omfattar design av en gatemodulator på ett kretskort för att öka effektiviteten för en MMIC-effektförstärkare. Gatemodulatorn ska kunna driva en kapacitiv last där insignalerna är radiofrekvenser och agera som en dynamisk spänningsförsörjning till gaten på effektförstärkaren. Projektet är en designprocess i iterativ form mellan simulering och realisering. Kretskortet testas och förbättras ett flertal gånger under projektets gång med en slutgiltig krets som det utförs ytterligare tester på för att avgöra dess prestanda. Den slutgiltiga kretsen uppnår 460 MHz bandbredd för småsignal när den driver en last på 10 pF. Med en kapacitiv belastning på 57 pF har kretsen en bandbredd på 240 MHz men då med en topp på 15,2 dB vid 180 MHz. Resultatet visar på att kretsen klarar av ett utspänningsintervall på [-5;1] V vid ett inspänningsintervall på [-0,5;0,5] V. Slutligen diskuteras möjliga anledningar till varför kretsen inte nådde till de specifikationer som var efterfrågade och möjliga förbättringar.
Användning av Bayesiansk inferens för modellering av supraledande kvantbitar
(2024) Forsberg, William; Giebat, Gustav; Gifting, Philip; Granquist, Adam; Klang, Carl; Ljungberg, Eric; Chalmers tekniska högskola / Institutionen för mikroteknologi och nanovetenskap (MC2); Chalmers University of Technology / Department of Microtechnology and Nanoscience (MC2); Lundgren, Per; Fernández-Pendás, Jorge; Pettersson Fors, Simon
Följande kandidatarbete behandlar användandet av Bayesiansk inferens för att bestämma parametervärdet i en matrisrepresentation av en Hamiltonianmodell. Vi visar hur väl Bayesiansk inferens som metod fungerar för olika brusnivåer och modellkomplexitet, hur väl den valda modellen beskriver mer realistisk data och en jämförelse mot en alternativ metod. Detta har utförts genom att utveckla ett program som tar in egenenergidata över en svepparameter för det system som ska modelleras och en initial gissning samt osäkerheten för varje parameter. Den Bayesianska inferensen har applicerats på både system begränsade till en-excitationsmångfalden och sedan utökat upp till två-excitationsmångfalden. Datan genererades från samma modell som används för anpassningen samt med olika mängder brus tillagd på datan. Detta visade att Bayesiansk inferens fungerar väl för våra syften, med vissa svårigheter att bestämma g12. I den realistiska datan avviker från de värden som Bayesianska inferensen ger mot de värdena som datan antogs ha. Anpassningen ser ut att vara den bästa och detta kan valideras genom att undersöka de klädda och oklädda parametrarna för datan. En annan validering som utförts är mot en regressionsimplementation som designats för att minimera en skalär kostnadsfunktion. Kostnadsfunktionen evaluerar medelkvadratfelet mellan egenergidatan och modellens egenenergier. Det visar sig att den Bayesianska inferensen hanterar brus och anpassar olika storleksordningar av parametrar bättre. Båda metoderna fungerar som förväntat, men den Bayesianska inferensen ger mer information om resultaten då den ger parameterfördelningar istället för enkla parametervärden som gör att man kan även se osäkerheten för parametrarna i Bayesiansk inferens. Slutsatserna som dras är att den Bayesianska inferensen fungerar som metod för ändamålet. Specifikt är en fördel med den Bayesianska inferensen att den genererar fördelningar som resultat vilket ger en insyn i vilken varians de infererade parametrarna har. Detta jämfört med exempelvis en minimeringsmetod där resultatet endast består av ett värde per parameter. Slutligen dras slutsatsen att den använda modellen inte är tillräckligt komplex för att fånga alla egenskaper av systemet. Den använda modellen anpassar inte tillräckligt bra till den realistiska datan.

Browse

Senast publicerade