Fuzzy model based multivariable predictive control design for rapid and efficient speed-sensorless maximum power extraction of renewable wind generators

Introduction. A wind energy conversion system needs a maximum power point tracking algorithm. In the literature, several works have interested in the search for a maximum power point wind energy conversion system. Generally, their goals are to optimize the mechanical rotation or the generator torque and the direct current or the duty cycle switchers. The power output of a wind energy conversion system depends on the accuracy of the maximum power tracking controller, as wind speed changes constantly throughout the day. Maximum power point tracking systems that do not require mechanical sensors to measure the wind speed offer several advantages over systems using mechanical sensors. The novelty. The proposed work introduces an intelligent maximum power point tracking technique based on a fuzzy model and multivariable predictive controller to extract the maximum energy for a small-scale wind energy conversion system coupled to the electrical network. The suggested algorithm does not need the measurement of the wind velocity or the knowledge of turbine parameters. Purpose. Building an intelligent maximum power point tracking algorithm that does not use mechanical sensors to measure the wind speed and extracts the maximum possible power from the wind generator, and is simple and easy to implement. Methods. In this control approach, a fuzzy system is mainly utilized to generate the reference DC-current corresponding to the maximum power point based on the changes in the DC-power and the rectified DC-voltage. In contrast, the fuzzy model-based multivariable predictive regulator follows the resultant reference current with minimum steady-state error. The significant issues of the suggested maximum power point tracking method, such as the detailed design process and implementation of the two controllers, have been thoroughly investigated and presented. The considered maximum power point tracking approach has been applied to a wind system driving a 5 kW permanent magnet synchronous generator in variable speed mode through the simulation tests. Practical value. A practical implementation has been executed on a 5 kW test bench consisting of a dSPACEds1104 controller board, permanent magnet synchronous generator, and DC-motor drives to confirm the simulation results. Comparative experimental results under varying wind speed have confirmed the achievable significant performance enhancements on the maximum wind energy generation and overall system response by using the suggested control method compared with a traditional proportional integral maximum power point tracking controller.Вступ. Система перетворення енергії вітру потребує алгоритму відстеження точки максимальної потужності. У літературі є кілька робіт, присвячених пошуку системи перетворення енергії вітру із точкою максимальної потужності. Як правило, їх метою є оптимізація механічного обертання або моменту, що крутить, генератора і перемикачів постійного струму або робочого циклу. Вихідна потужність системи перетворення енергії вітру залежить від точності контролера стеження за максимальною потужністю, оскільки швидкість вітру постійно змінюється протягом дня. Системи стеження за точками з максимальною потужністю, яким не потрібні механічні датчики для вимірювання швидкості вітру, мають ряд переваг у порівнянні з системами, що використовують механічні датчики. Новизна. Пропонована робота представляє інтелектуальний метод відстеження точки максимальної потужності, заснований на нечіткій моделі та багатопараметричному прогнозуючому контролері, для отримання максимальної енергії для маломасштабної системи перетворення енергії вітру, підключеної до електричної мережі. Пропонований алгоритм не вимагає вимірювання швидкості вітру або знання параметрів турбіни. Мета. Побудова інтелектуального алгоритму відстеження точки максимальної потужності, який не використовує механічні датчики для вимірювання швидкості вітру та витягує максимально можливу потужність з вітрогенератора, а також простий та зручний у реалізації. Методи. У цьому підході до управління нечітка система в основному використовується для генерування еталонного постійного струму, що відповідає точці максимальної потужності, на основі змін потужності постійного струму та постійної випрямленої напруги. Навпаки, багатопараметричний прогнозуючий регулятор на основі нечіткої моделі слідує за результуючим еталонним струмом з мінімальною помилкою, що встановилася. Істотні проблеми запропонованого методу відстеження точки максимальної потужності, такі як процес детального проектування та реалізація двох контролерів, були ретельно досліджені та представлені. Розглянутий підхід до відстеження точки максимальної потужності був застосований до вітрової системи, що приводить у дію синхронний генератор з постійними магнітами потужністю 5 кВт у режимі змінної швидкості за допомогою моделювання. Практична цінність. Для підтвердження результатів моделювання було виконано практичну реалізацію на випробувальному стенді потужністю 5 кВт, що складається з плати контролера dSPACEds1104, синхронного генератора з постійними магнітами та електроприводів з двигунами постійного струму. Порівняльні експериментальні результати при різній швидкості вітру підтвердили значні поліпшення продуктивності з максимального вироблення енергії вітру і загального відгуку системи при використанні запропонованого методу управління в порівнянні з традиційним пропорційно-інтегральним контролером спостереження за точкою максимальної потужності

A compendium and functional characterization of mammalian genes involved in adaptation to Arctic or Antarctic environments

Many mammals are well adapted to surviving in extremely cold environments. These species have likely accumulated genetic changes that help them efficiently cope with low temperatures. It is not known whether the same genes related to cold adaptation in one species would be under selection in another species. The aims of this study therefore were: to create a compendium of mammalian genes related to adaptations to a low temperature environment; to identify genes related to cold tolerance that have been subjected to independent positive selection in several species; to determine promising candidate genes/pathways/organs for further empirical research on cold adaptation in mammals

Effect of cholesterol on the dipole potential of lipid membranes

The membrane dipole potential, ψd, is an electrical potential difference with a value typically in the range 150 – 350 mV (positive in the membrane interior) which is located in the lipid headgroup region of the membrane, between the linkage of the hydrocarbon chains to the phospholipid glycerol backbone and the adjacent aqueous solution. At its physiological level in animal plasma membranes (up to 50 mol%), cholesterol makes a significant contribution to ψd of approximately 65 mV; the rest arising from other lipid components of the membrane, in particular phospholipids. Via its effect on ψd, cholesterol may modulate the activity of membrane proteins. This could occur through preferential stabilization of protein conformational states. Based on its effect on ψd, cholesterol would be expected to favour protein conformations associated with a small local hydrophobic membrane thickness. Via its membrane condensing effect, which also produces an increase in ψd, cholesterol could further modulate interactions of polybasic cytoplasmic extensions of membrane proteins, in particular P-type ATPases, with anionic lipid headgroups on the membrane surface, thus leading to enhanced conformational stabilization effects and changes to ion pumping activity.Australian Research Counci

Neutrophils kill antibody-opsonized cancer cells by trogoptosis

Destruction of cancer cells by therapeutic antibodies occurs, at least in part, through antibody-dependent cellular cytotoxicity (ADCC), and this can be mediated by various Fc-receptor-expressing immune cells, including neutrophils. However, the mechanism(s) by which neutrophils kill antibody-opsonized cancer cells has not been established. Here, we demonstrate that neutrophils can exert a mode of destruction of cancer cells, which involves antibody-mediated trogocytosis by neutrophils. Intimately associated with this is an active mechanical disruption of the cancer cell plasma membrane, leading to a lytic (i.e., necrotic) type of cancer cell death. Furthermore, this mode of destruction of antibody-opsonized cancer cells by neutrophils is potentiated by CD47-SIRPa checkpoint blockade. Collectively, these findings show that neutrophil ADCC toward cancer cells occurs by a mechanism of cytotoxicity called trogoptosis, which can be further improved by targeting CD47-SIRPa interactions

Hybrid heuristic for Capacitated Network Design Problem

This paper deals with the NP-hard Capacitated Network Design Problem (CNDP) with modular link capacity structure. We aim to optimize the underlying network, the allocation facilities and the transportation costs. It is assumed that for connecting two nodes, a fixed construction link cost is occurred or a specific unit transportation cost. There are several types of module facilities to allocate on links. In this paper, we propose a general model that combines design, allocation and routing problems. An hybrid approach is proposed which uses a greedy constructive and an iterative local search heuristics. Our proposal is tested on the Survivable fixed telecommunication Network Design Library (SNDlib) and a comparison of its performances against the best solution available in the literature is done. Computational tests show that our proposition is very efficient

Cool and menthol receptor TRPM8 in human urinary bladder disorders and clinical correlations

Original article can be found at : http://www.biomedcentral.com/bmcurol/----Copyright BioMed Central DOI : 10.1186/1471-2490-6-6The recent identification of the cold-menthol sensory receptor (TRPM8; CMR1), provides us with an opportunity to advance our understanding of its role in the pathophysiology of bladder dysfunction, and its potential mediation of the bladder cooling reflex. In this study, we report the distribution of the cool and menthol receptor TRPM8 in the urinary bladder in patients with overactive and painful bladder syndromes, and its relationship with clinical symptoms.Peer reviewe