Design of rotating machines and mechatronic systems – Mechatronics Lab

The aim of the research group is to study and develop mechatronic systems for automotive electrification, magnetic bearings and rotating machines,

The active research fields are:

  • Active and regenerative shock absorbers
  • Active magnetic bearings
  • AI based battery modeling and monitoring
  • Autonomous driving and AI for automotive
  • Electric and hybrid powertrains
  • Electrodynamic bearings
  • Mechatronic systems for mountain safety
  • Rotordynamics
  • Vehicle dynamics and vehicle architectures
  • Vibration and motion control

The approach followed in each research field starts from the multidomain modelling of the system and ends with the design, construction and experimental characterization of laboratory prototypes. The attention devoted to the construction of prototypes is considered mandatory for the experimental validation of the analytical and numerical results.

The research activities are funded by European Collaborative Projects, Regional and National project and by direct contracts with companies involved in the field of Automotive, Aerospace and production plants.

Facilities

  • Shaker tests up to 1000 N
  • Experimental modal analysis with Siemens LMS SCADAS analysers
  • Linear actuators and dampers characterisation
  • Torque measurement up to 200 Nm and 20000 rpm
  • Cells and batteries characterization

Collaborations

Student Teams

Projects

  • Selected funded research projects
    • HIGH EFFICIENCY, HIGH POWER DENSITY, COST EFFECTIVE, SCALABLE AND MODULAR POWER ELECTRONICS AND CONTROL SOLUTIONS FOR ELECTRIC VEHICLES
      AMATI NICOLA
      2023 - 2025 (Current)
    • INNOVATIVE E-MOTOR TECHNOLOGIES COVERING E-AXLES AND E-CORNERS VEHICLE ARCHITECTURES FOR HIGH-EFFICIENT AND SUSTAINABLE E-MOBILITY
      AMATI NICOLA
      2023 - 2025 (Current)
    • DIGITAL TWINS FOR COOPERATIVE CONNECTED AND AUTOMATED MOBILITY
      AMATI NICOLA
      2022 - 2025 (Current)
    • SUSTAINABLE MOBILITY CENTER (CENTRO NAZIONALE PER LA MOBILITÀ SOSTENIBILE – CNMS) - SPOKE 2
      TONOLI ANDREA
      2022 - 2025 (Current)
    • APPLICAZIONE DI BATTERIE SECOND LIFE PER L’ACCUMULO DI ENERGIA IN IMPIANTI DA FONTE RINNOVABILE
      TONOLI ANDREA
      2022 - 2024 (Current)
    • "RESEARCH ON ADAPTIVE DESIGN AND SIMULATION METHOD OF MAGNETIC BEARING SYSTEM UNDER VIBRATION AND SHOCK APPLICATION ENVIRONMENT" - "RICERCA SULLA PROGETTAZIONE ADATTIVA E IL METODO DI SIMULAZIONE DEL SISTEMA DI CUSCINETTI MAGNETICI IN AMBIENTE DI APPLICAZIONE DI VIBRAZIONI E URTI"
      TONOLI ANDREA
      2022 - 2024 (Current)
    • PROOF OF CONCEPT FOR ISMR OF AV
      BONFITTO ANGELO
      2022 - 2023 (Current)
    • INTEGRAZIONE DI SISTEMI PER GUIDA AUTONOMA E DI SISTEMI DI ELETTRIFICAZIONE PER L'INCREMENTO DELLA SICUREZZA E DELL'EFFICIENZA DEI VEICOLI
      TONOLI ANDREA
      2021 - 2023 (Current)
    • CONSULENZA E SUPPORTO ALLA PROGETTAZIONE DI SISTEMI DI POSIZIONAMENTO AD ALTA PRECISIONE PER PRESA IN LAVORAZIONI CON PEZZO IN ROTAZIONE SU MACCHINE UTENSILI
      BONFITTO ANGELO
      2021 - 2023 (Current)
    • PROGETTAZIONE DI SISTEMI DI POSIZIONAMENTO AD ALTA PRECISIONE PER MACCHINE DI MISURA, TAGLIO ED ASSEMBLAGGIO
      BONFITTO ANGELO
      2021 - 2023 (Current)
    • RECYCLED MAGNET BASED MOTOR DIGITALISED VIRTUAL PRODUCTION TEST BED
      BONFITTO ANGELO
      2022 - 2022 (Current)
    • MILD HYBRID POWERTRAIN MODELING & CONTROL FOR EFFICIENCY AND COMFORT IMPROVEMENT
      AMATI NICOLA
      2020 - 2021 (Current)
    • BATTERY MONITORING WITH ARTIFICIAL INTELLIGENCE
      BONFITTO ANGELO
      2020 - 2021 (Current)
    • VERIFICA SPERIMENTALE DEL RAGGIUNGIMENTO DI VELOCITÀ DI RIFERIMENTO SENZA ROTTURE MACROSCOPICHE IN 16 PULEGGE FILTRANTI PER ALBERO MOTORE E 2 DAMPER VISCOSI.
      AMATI NICOLA
      2022 - 2022 (Completed)
    • STUDIO DI INTEGRAZIONE DI SENSORI PER LA MISURA DELL’INTEGRITÀ STRUTTURALE IN COMPONENTI DI SOSPENSIONE IN MATERIALE COMPOSITO
      AMATI NICOLA
      2021 - 2022 (Completed)
    • MODELLISTICA DI SISTEMI MECCATRONICI DI ATTUAZIONE PER LINEA DI PRODUZIONE
      TONOLI ANDREA
      2021 - 2022 (Completed)
    • SVILUPPO DI UN SENSORE DI LIVELLO PER LIQUIDO ADBLUE
      TONOLI ANDREA
      2021 - 2022 (Completed)
    • “AMMORTIZZATORI ATTIVI ROTATIVI ELETTROMECCANICI: SVILUPPO E CARATTERIZZAZIONE SU VETTURA
      AMATI NICOLA
      2021 - 2022 (Completed)
    • SISTEMI ELETTROMECCANICI DI HEIGHT ADJUSTMENT: SVILUPPO E INTEGRAZIONE SU VETTURA
      AMATI NICOLA
      2021 - 2022 (Completed)
    • PROGETTAZIONE DI SISTEMI DI POSIZIONAMENTO AD ALTA PRECISIONE PER MACCHINE UTENSILI E DI MISURA
      BONFITTO ANGELO
      2021 - 2022 (Completed)
    • CENTRE FOR AUTOMOTIVE RESEARCH AND SUSTAINABLE MOBILITY - HYBRID/ELECTRIC POWERTRAIN AND VEHICLE LABORATORY
      AMATI NICOLA, BELINGARDI GIOVANNI
      2020 - 2022 (Completed)
    • TECHNICAL ASSESSMENT AND ADVISORY FOR ON FUEL CELLS SYSTEMS
      TONOLI ANDREA
      2021 - 2021 (Completed)
    • VERIFICA PRESTAZIONI BANCO PROVA POMPE
      AMATI NICOLA
      2021 - 2021 (Completed)
    • MINI-SCALE EXPERIMENTAL VALIDATION OF ELECTRODYNAMIC LEVITATION SYSTEM
      TONOLI ANDREA
      2021 - 2021 (Completed)
    • “OTTIMIZZAZIONE DI SISTEMI ELETTROMECCANICI PER IL CONTROLLO DELL’ASSETTO DEL VEICOLO”
      TONOLI ANDREA
      2020 - 2021 (Completed)
    • SVILUPPO, CARATTERIZZAZIONE E CONTROLLO DI SOSPENSIONI BASATE SU AMMORTIZZATORI RIGENERATIVI ROTATIVI
      AMATI NICOLA
      2020 - 2021 (Completed)
    • SVILUPPO DI UN BANCO PROVA PER CARATTERIZZAZIONE DI UN GRUPPO MOTORE ELETTRICO/POMPA IDRAULICA
      AMATI NICOLA, TONOLI ANDREA
      2020 - 2021 (Completed)
    • STABILITY ANALYSIS OF ELECTRODYNAMIC LEVITATION SYSTEM - STEP 2'
      AMATI NICOLA
      2020 - 2021 (Completed)
    • STUDY, DESIGN AND EXPERIMENTAL CHARACTERIZATION OF VALVE-CONTROLLED ACTIVE SUSPENSIONS
      AMATI NICOLA
      2020 - 2021 (Completed)
    • STUDIO E SVILUPPO DI AMMORTIZZATORI RIGENERATIVI PER MOTOVEICOLI
      AMATI NICOLA
      2019 - 2021 (Completed)
    • HIGH PERFORMANT WIDE BAND GAP POWER ELECTRONICS FOR RELIABLE, ENERGY EFFICIENT DRIVETRAINS AND OPTIMIZATION THROUGH MULTI-PHYSICS SIMULATION
      BOJOI IUSTIN RADU, CHIABERGE MARCELLO, TONOLI ANDREA, VIOLANTE MASSIMO
      2018 - 2021 (Completed)
    • DYNAMIC SYSTEM ANALYSIS OF ELECTRIFIED POWERTRAINS
      AMATI NICOLA, TONOLI ANDREA
      2019 - 2020 (Completed)
    • P2 HYBRID POWERTRAIN – CONTROL SYSTEM MODELING, DESIGN AND IMPLEMENTATION
      AMATI NICOLA
      2019 - 2020 (Completed)
    • ATTUATORE ELETTROMECCANICO PER APPLICAZIONI TESSILI
      TONOLI ANDREA
      2019 - 2020 (Completed)
    • STUDIO DI INTEGRAZIONI DI SENSORI PER LA MISURA DELL'INTEGRITÀ STRUTTURALE IN COMPONENTI DI SOSPENSIONE IN MATERIA COMPOSITO
      AMATI NICOLA, BELINGARDI GIOVANNI, TONOLI ANDREA
      2019 - 2020 (Completed)
    • STABILITY ANALYSIS OF ELECTRODYNAMIC LEVITATION SYSTEM
      TONOLI ANDREA
      2019 - 2019 (Completed)
    • SISTEMA DI ATTUAZIONE ELETTROMECCANICO REMOTO PER CAMBIO AUTOVEICOLISTICO
      TONOLI ANDREA
      2018 - 2019 (Completed)
    • OTTIMIZZAZIONE DI AMMORTIZZATORI RIGENERATIVI ELETTROIDROSTATICI INTEGRATI CON DISPOSITIVI DI REGOLAZIONE DELL'ASSETTO VEICOLO
      AMATI NICOLA, TONOLI ANDREA
      2018 - 2019 (Completed)
    • “VERIFICA SPERIMENTALE DELLE FORZE CENTRIFUGHE ALLA VELOCITÀ DI RIFERIMENTO DI PULEGGE FILTRANTI PER ALBERO MOTORE”
      AMATI NICOLA
      2018 - 2019 (Completed)
    • ENERGY ASSESSMENT AND EXPERIMENTAL CHARACTERIZATION OF BELT-DRIVEN HYBRID POWERTRAINS
      AMATI NICOLA
      2018 - 2018 (Completed)
    • ANALISI DEL COMPORTAMENTO DINAMICO DI ALBERO CO-GENERATORE
      TONOLI ANDREA
      2018 - 2018 (Completed)
    • DEVELOPMENT OF IRREVERSIBLE HEIGHT ADJUSTMENT SYSTEM PROTOTYPES AND STUDY OF REVERSIBLE SYSTEMS WITH LOCKING MECHANISMS
      AMATI NICOLA
      2018 - 2018 (Completed)
    • STUDIO E PROGETTAZIONE DEL SISTEMA MOTOPROPULSORE E TRASMISSIONE DI VEICOLO ELETTRICO
      TONOLI ANDREA
      2018 - 2018 (Completed)
    • STUDIO DELLE PRESTAZIONI E DELLE STABILITÀ DI UN VEICOLO ELETTRICO
      TONOLI ANDREA
      2018 - 2018 (Completed)
    • DEFINIZIONE CONFIGURAZIONE E DIMENSIONAMENTO CUSCINETTI DI SUPPORTO PER GENERATORE ASINCRONO
      TONOLI ANDREA
      2018 - 2018 (Completed)
    • VERIFICA SPERIMENTALE DELLE FORZE CENTRIFUGHE ALLA VELOCITÀ DI RIFERIMENTO PER 20 PULEGGE FILTRANTI PER ALBERO MOTORE
      AMATI NICOLA
      2017 - 2018 (Completed)
    • MISURATORE ELETTROMAGNETICO DI PORTATA
      TONOLI ANDREA
      2017 - 2018 (Completed)
    • PROGETTAZIONE DI UN PERCORSO DI ALTA FORMAZIONE IN APPRENDISTATO E RELATIVO TUTORAGGIO
      TONOLI ANDREA
      2017 - 2018 (Completed)
    • EFFICIENCY IN BELT DRIVEN HYBRID POWERTRAINS
      AMATI NICOLA, TONOLI ANDREA
      2017 - 2017 (Completed)
    • STUDIO DI UNA MACCHINA PER CAPPUCCINO
      TONOLI ANDREA
      2017 - 2017 (Completed)
    • STUDIO DI FATTIBILITÀ DI TRASMISSIONE PER VEICOLO ELETTRICO
      TONOLI ANDREA
      2016 - 2017 (Completed)
    • STUDIO, PROGETTO E PROTOTIPAZIONE DI DISPOSITIVI ELETTROMECCANICI DI HEIGHT ADJUSTMENT PER VEICOLI
      AMATI NICOLA
      2016 - 2017 (Completed)
    • STATE OF THE ART AND TRADE OFF ANALYSIS OF NEW GENERATION OF ELECTROMAGNETIC SHOCK ABSORBERS
      TONOLI ANDREA
      2016 - 2017 (Completed)
    • CARATTERIZZAZIONE SPERIMENTALE DI TENSIONI DOVUTE A FORZE CENTRIFUGHE IN 5 VOLANI A DOPPIA MASSA/PULEGGE FILTRANTI PER APPLICAZIONI AUTOMOTIVE
      AMATI NICOLA
      2016 - 2016 (Completed)
    • VERIFICA SPERIMENTALE DELLE FORZE CENTRIFUGHE ALLA VELOCITÀ DI RIFERIMENTO DI 16 PULEGGE FILTRANTI PER ALBERO MOTORE
      AMATI NICOLA
      2016 - 2016 (Completed)
    • STUDIO E SVILUPPO DI AMMORTIZZATORI RIGENERATIVI - FASE 2
      AMATI NICOLA
      2016 - 2016 (Completed)
    • REGENERATIVE BRAKING SOLUTIONS FOR DIFFERENT VEHICLE E-ARCHITECTURES
      TONOLI ANDREA
      2016 - 2016 (Completed)
    • DESIGN OF CENTIFUGAL COMPRESSORS
      TONOLI ANDREA
      2014 - 2016 (Completed)
    • REGENERATIVE BRAKING
      TONOLI ANDREA
      2015 - 2015 (Completed)
    • CARATTERIZZAZIONE DINAMICA DI 28 AFS IN UN'UNICA DIREZIONE NEL RANGE DI FREQUENZA O - 15 KHZ E RELATIVA INTERPRETAZIONE DEI RISULTATI
      TONOLI ANDREA
      2015 - 2015 (Completed)
    • STUDIO E SVILUPPO DI AMMORTIZZATORI RIGENERATIVI
      AMATI NICOLA
      2015 - 2015 (Completed)
    • STUDIO DI ANTIROTAZIONI MAGNETICHE PER ATTUATORI ELETTROMECCANICI
      TONOLI ANDREA
      2014 - 2015 (Completed)
    • DISPOTIVI INTELLIGENTI PER LA DIAGNOSTICA DELLE CORDE
      CHIABERGE MARCELLO, TONOLI ANDREA, VEZZETTI ENRICO
      2013 - 2015 (Completed)
    • DISPOSTIVI DI SICUREZZA IN AMBIENTI INNEVATI
      CHIABERGE MARCELLO, TONOLI ANDREA, VEZZETTI ENRICO
      2013 - 2015 (Completed)
    • DRAPO’ - SISTEMI AUSILIARI INTEGRATI AD ALTA EFFICIENZA PER IL RECUPERO DELL’ENERGIA E LA RIDUZIONE DEI CONSUMI DI AUTOVEICOLI
      ASINARI PIETRO, AVALLE MASSIMILIANO, DEMARCHI DANILO, FINA ALBERTO, IULIANO LUCA, SARACCO GUIDO, TONOLI ANDREA
      2013 - 2015 (Completed)
    • MECCANO - MOBILITÀ URBANA ECO-COMPATIBILE ATTRAVERSO UN COMMUTER CONFIGURABILE, A USO ESCLUSIVO/NON ESCLUSIVO
      TONOLI ANDREA
      2013 - 2015 (Completed)
    • BIOMETHAIR
      CAVAGNINO ANDREA, FIORI FRANCO, RUSSO NUNZIO, SONZA REORDA MATTEO, SPESSA EZIO, TONOLI ANDREA
      2013 - 2015 (Completed)
    • SMART TMP - MAGNETIC SUSPENSIONS FOR TURBOMOLECOLAR PUMPS
      TONOLI ANDREA
      2012 - 2014 (Completed)
    • TARGET - TECNOLOGIA E RICERCA GENERANO TRASFERIMENTO
      CUTTICA ALBERTO, PIRRI CANDIDO, TONOLI ANDREA
      2012 - 2014 (Completed)
    • VERDE-PIEZO - DA VIBRAZIONI AD ENERGIA CON DISPOSITIVI ECO COMPATIBILI PIEZOELETTRICI
      PIRRI CANDIDO, TONOLI ANDREA
      2012 - 2014 (Completed)
    • MONITORAGGIO DI VEICOLI ELETTRICI
      TONOLI ANDREA
      2012 - 2013 (Completed)
    • PROGETTO DI SISTEMA AUTONOMO DI ATTUAZIONE PER SPARGITORI DI SALE
      AMATI NICOLA
      2012 - 2013 (Completed)
    • ADHOC - ADVANCED DESIGN PROCEDURE FOR TAYLOR-MADE HIGH PERFORMANCE OPEN AND FLEXIBLE CONTROL SYSTEMS
      TONOLI ANDREA
      2012 - 2013 (Completed)
    • EHA - INAVICO - ELECTRO HYDROSTATIC ACTUATION FOR INDUSTRIAL AUTOMATION AND VIBRATION CONTROL
      AMATI NICOLA
      2011 - 2013 (Completed)
    • SMAX - PROGETTAZIONE E SVILUPPO DI UN ASSALE INTELLIGENTE (SMART AXLE)
      CHIANDUSSI GIORGIO, PAVESE MATTEO, TONOLI ANDREA
      2011 - 2013 (Completed)
    • ANALISI STATICA E A FATICA MEDIANTE METODO AGLI ELEMENTI FINITI DI MOLLE AD ELICA CILINDRICA PER APPLICAZIONI AUTOMOBILISTICHE
      AMATI NICOLA
      2011 - 2012 (Completed)
    • FAROS - OPEN AUTOMATION FRAMEWORK
      SERVETTI ANTONIO, TONOLI ANDREA
      2010 - 2012 (Completed)
    • SISTEMI PER GIUNTI DISINNESTABILI PER IL COMANDO DI POMPE ACQUA
      AMATI NICOLA, CANOVA ALDO
      2011 - 2011 (Completed)
    • DEFINIZIONE SPECIFICHE, TEST E PROGETTO DI SISTEMA DI ATTUAZIONE ELETTROMECCANICO PER PANNELLI VIBRANTI
      TONOLI ANDREA
      2011 - 2011 (Completed)
    • PROGETTO E CARATTERIZZAZIONE SPERIMENTALE DI UN SISTEMA DI ATTUAZIONE ELETTROIDROSTATICO PER BANCO DI FLANGIATURA
      AMATI NICOLA
      2011 - 2011 (Completed)
    • PROMAME - METODOLOGIE PER LO SVILUPPO DI PROCESSO PER MANIGLIA MECCATRONICA CON SENSORI CAPACITIVI INTEGRATI
      TONOLI ANDREA
      2010 - 2011 (Completed)
    • PROGETTO DI COMANDO DI FRIZIONE CONTROLLATO
      AMATI NICOLA
      2010 - 2011 (Completed)
    • ANALISI COMPARATIVA DI SISTEMI DI CONTROLLO IN FORZA E POSIZIONE BASATI SU ATTUAZIONE ELETTROMECCANICA ED ELETTROIDRAULICA PER APPLICAZIONI IN MACCHINE FLANGIATRICI
      AMATI NICOLA
      2009 - 2010 (Completed)
    • SVILUPPO DI UN SISTEMA DI MOVIMENTAZIONE ELETTROMECCANICO PER UNA MACCHINA DI MISURA 3D MULTI-ASSE NON A CONTATTO
      TONOLI ANDREA
      2009 - 2009 (Completed)
    • ANALISI E MESSA A PUNTO DI SISTEMI DI CONTROLLO MODEL BASED PER ATTUATORI ELETTROMECCANICI ED ELETTROIDRAULICI IN MACCHINE FLANGIATRICI
      AMATI NICOLA
      2009 - 2009 (Completed)
    • SVILUPPO DI UNA MACCHINA TAGLIO LASER PER APPLICAZIONI NEL SETTORE DELLA MICROELETTRONICA
      TONOLI ANDREA
      2008 - 2009 (Completed)
    • SVILUPPO DI UN SISTEMA DI MONITORAGGIO E DI DIAGNOSTICA DA APPLICARE AD UNA CENTRALE IDROELETTRICA PER LA PIANIFICAZIONE DI INTERVENTI DI MANUTENZIONE PREVENTIVA
      TONOLI ANDREA
      2008 - 2009 (Completed)
    • STUDIO PRELIMINARE DI FATTIBILITÀ CON TRADE OFF TECNOLOGICO SU FORME, MATERIALI, SISTEMA DI LOAD RELIEVER, SISTEMA DI CONTENIMENTO DI VOLANI PER LO STOCCAGGIO DI ENERGIA
      GENTA GIANCARLO
      2008 - 2008 (Completed)
    • SVILUPPO DI UN SISTEMA DI MOVIMENTAZIONE ELETTROMECCANICO PER UNA MACCHINA DI TEMPRA AD INDUZIONE
      TONOLI ANDREA
      2008 - 2008 (Completed)
    • W4-L6: PIATTAFORMA MOBILE SEMIAUTONOMA PER ESPLORAZIONE PLANETARIA ED APPLICAZIONI DI PROTEZIONE CIVILE
      GENTA GIANCARLO
      2005 - 2008 (Completed)
    • TECNICHE DI CONTROLLO PER LA STABILITÀ DEI ROTORI
      GENTA GIANCARLO
      2003 - 2005 (Completed)
    • CLAWAR - CLIMBING AND WALKING ROBOTS: MOBILE ROBOTIC DEMONSTRATORS AND APPLICATIONS
      GENTA GIANCARLO
      2002 - 2005 (Completed)
    • ANALISI DEL COMPORTAMENTO DINAMICO IN ROTAZIONE E STABILIZZAZIONE DELL'ESPERIMENTO GGG
      GENTA GIANCARLO
      1999 - 2001 (Completed)

Publications