Είναι γενικώς αποδεκτό ότι η φροντίδα και η υποστήριξη των παλαιών κατασκευών σκυροδέματος ή λιθοσωμάτων είναι το θέμα-κλειδί του τρέχοντα αιώνα. Οι παλαιές αυτές κατασκευές είτε είναι απαρχαιωμένες είτε είναι λειτουργικά ανεπαρκείς, ενώ σε κάποιες άλλες περιπτώσεις έχουν υποστεί βλάβες, οπότε υπάρχει ανάγκη αντικατάστασης ή αποκατάστασης τους. Καθώς η αντικατάσταση, όμως, είναι πρακτικά αδύνατη, τίθεται θέμα αποκατάστασης της ήδη υπάρχουσας κατασκευής και σε πολλές περιπτώσεις και ενίσχυσης της. Εκτός των συμβατικών μεθόδων αποκατάστασης και ενίσχυσης, τα τελευταία χρονιά έχουν αναπτυχθεί νέες μέθοδοι ενίσχυσης, μια εκ των οποίων είναι αυτή που κάνει χρήση σύνθετων ίνο-οπλισμένων πολυμερών (FRP-Fiber Reinforced Plastics). Τα σύνθετα FRP πλεονεκτούν σε σχέση με τα συμβατικά υλικά σε αρκετά σημεία, όπως η μικρότερη διάβρωση από τις περιβαλλοντικές συνθήκες, πράγμα που αυξάνει το χρόνο ζωής τους και μειώνει την ανάγκη για τη συντήρηση τους. Ο κυριότερος, όμως, λόγος μελέτης τους αλλά και η ανάγκη για την εξέλιξη τους είναι η υψηλή αντοχή τους σε σχέση με το βάρος τους, γεγονός που τα κάνει πολύ πιο εύχρηστα. Ο πιο πρόσφορος τρόπος ελέγχου και αποτίμησης σε περιπτώσεις ενίσχυσης με σύνθετα FRP είναι με μη καταστροφικές μεθόδους αποτίμησης. Σε αυτή την περίπτωση τα σύνθετα FRP επιθεωρούνται τόσο κατά την εφαρμογή τους όσο και κατά τη διάρκεια ζωής τους για τυχόν ατέλειες στην επικόλληση αλλά και για βλάβες που μπορεί να επέλθουν, ώστε να αναγνωριστούν και να γίνουν οι κατάλληλες διορθωτικές ενέργειες ή να αντικατασταθεί η υπάρχουσα ενίσχυση. Σκοπός της εργασίας αυτής είναι η ανάδειξη των μη καταστροφικών μεθόδων αποτίμησης ως ένα πολύ χρήσιμο και αποδοτικό εργαλείο στα χεριά του πολιτικού μηχανικού. Προς αυτή την κατεύθυνση ακολουθούν τα εξής: Στο 1ο Κεφάλαιο αναφέρονται οι βασικές μη καταστρεπτικές μέθοδοι ελέγχου, οι βασικές αρχές λειτουργίας και ο αντίστοιχος εξοπλισμός τους. Έπειτα, στο 2ο και στο 3ο Κεφάλαιο δίνεται αναλυτικά η θεωρία της υπέρυθρης θερμογραφίας, ο αντίστοιχος εξοπλισμός και κάποιες πειραματικές δοκιμές εργαστηρίου. Στο 4ο κεφάλαιο περιέχονται εφαρμογές υπέρυθρης θερμογραφίας (IR-infrared thermography) πεδίου σε έργα πολιτικού μηχανικού και εφαρμογές σε θέματα θερμομόνωσης. Τέλος, στο 5ο και τελευταίο Κεφάλαιο της εργασίας αυτής αναφέρονται τα συμπεράσματα που εξάγονται. / -

Για περιοχές με μικρή ή καθόλου επίγεια τηλεπικοινωνιακή υποδομή η επικοινωνία μέσω δορυφορικής σύνδεσης είναι μία αποτελεσματική και λογικού κόστους λύση. Το DVB-RCS (Digital Video Broadcast - Return Channel System) standard επιτρέπει την αμφίδρομη μετάδοση IP κίνησης πάνω από δορυφορικό κανάλι κάνοντας έτσι δυνατή την VoIP επικοινωνία μέσω δορυφόρου. Η μετάδοση VoIP μέσω μιας δορυφορικής σύνδεσης όμως, μπορεί προκαλέσει ορισμένα προβλήματα τόσο στην ίδια την ποιότητα της VoIP συνδιάλεξης, όσο και σε άλλες υπηρεσίες που ενδεχομένως μοιράζονται με τις VoIP ροές το διαθέσιμο εύρος ζώνης του δορυφορικού καναλιού. Η διπλωματική αυτή εργασία επικεντρώνεται στη μελέτη και ανάπτυξη end to end μηχανισμών ελέγχου του ρυθμού κωδικοποίησης και μετάδοσης στα VoIP τερματικά τηλέφωνα ανάλογα με τον βαθμό συμφόρησης του καναλιού, ώστε να αξιοποιείται πιο αποτελεσματικά το διαθέσιμο εύρος ζώνης του καναλιού μετάδοσης (δορυφορικού ή μη), να αντιμετωπίζεται ενδεχόμενη συμφόρησή του, να βελτιώνεται η ποιότητα της συνδιάλεξης, να αυξάνεται ο μέγιστος αριθμός των ταυτόχρονων συνδιαλέξεων για ένα δεδομένο εύρος ζώνης και να εξασφαλίζεται ο δίκαιος διαμοιρασμός του διαθέσιμου εύρους ζώνης ανάμεσα στις TCP και VoIP ροές. Σε αυτά τα πλαίσια αρχικά εξετάζονται οι παράγοντες που επιδρούν στην ποιότητα της VoIP υπηρεσίας, παρουσιάζονται ορισμένοι τρόποι για την αξιολόγηση της και γίνεται μελέτη της χρήσης του TFRC (TCP- Friendly Rate Control) μηχανισμού σε VoIP εφαρμογές. Προτείνεται ένας νέος, πολύ απλός στην υλοποίηση, μηχανισμός ελέγχου μετάδοσης για VoIP ροές, που αντιθέτως με τους υπάρχοντες μηχανισμούς, στοχεύει ταυτόχρονα στην βελτίωση της ποιότητας της συνδιάλεξης και στην φιλικότητα προς τις TCP ροές. Αναλύονται επίσης η δομή, η λειτουργία και ορισμένα θέματα υλοποίησης του VoIP τερματικού συστήματος που αναπτύχθηκε (σε μορφή λογισμικού) στα πλαίσια αυτής της διπλωματικής εργασίας και που υλοποιεί τον προτεινόμενο μηχανισμό ελέγχου μετάδοσης. / For areas with limited or no terrestrial telecommunication infrastructure, communication via satellite is a cost effective alternative. The DVB-RCS (Digital Video Broadcast - Return Channel System) standard supports the bidirectional transmission of IP data, making VoIP communication via satellite possible. However, the transmission of VoIP through a satellite link raises some serious issues concerning the VoIP quality of service and the plain functionality of other applications that might share the same link with the VoIP flows. This thesis focuses in the study and the development of end to end rate control mechanisms in VoIP terminal phones, which mechanisms can enhance the utilization of the available channel (satellite or not) bandwidth, tackle potential congestion, enhance the conversational quality, increase the maximum number of simultaneous VoIP conversations for a given bandwidth, and ensure that bandwidth is being fairly shared between TCP and VoIP flows. The factors that affect the VoIP quality of service, the ways this quality can be evaluated and the use of TFRC (TCP- Friendly Rate Control) mechanism in VoIP are discussed. A new, easy-to-implement rate control mechanism which, in contrast to the existing mechanisms, targets on both conversational quality enhancement and TCP friendliness is proposed. Finally, some implementation issues, regarding the VoIP terminal software system that it has been developed as part of this thesis and implements the proposed rate control mechanism, are discussed.

Η εν λόγω διπλωματική εργασία αναφέρεται σε κάποια γενικά στοιχεία των μεθόδων ελέγχου του οριακού στρώματος και εστιάζεται στον έλεγχο του οριακού στρώματος με εφαρμογή της μεθόδου απορρόφησης – έγχυσης. Πιο συγκεκριμένα, στο πρώτο κεφάλαιο, με γενικό τίτλο “Οριακό Στρώμα”, αναφέρονται κάποια σύντομα ιστορικά στοιχεία και εισάγεται η έννοια του οριακού στρώματος. Στη συνέχεια, και αφού αποσαφηνιστεί η έννοια του οριακού στρώματος με τη βοήθεια εικόνων και γραφικών, εισάγονται τα χαρακτηριστικά μεγέθη αυτού. Το κεφάλαιο κλείνει με μια περιγραφή του φαινομένου της αποκόλλησης του οριακού στρώματος και των συνεπειών που η αποκόλληση αυτή επιφέρει στη ροή. Στο δεύτερο κεφάλαιο, με γενικό τίτλο “Έλεγχος του Οριακού Στρώματος”, περιγράφονται συνοπτικά οι βασικές μέθοδοι ελέγχου του οριακού στρώματος καθώς και τα πιο διαδεδομένα πεδία εφαρμογής της κάθε μιας εξ’ αυτών. Συγκεκριμένα, αναφέρονται οι μέθοδοι Κίνησης του Στερεού Ορίου (Motion of the Solid Wall), Επιτάχυνσης του Οριακού Στρώματος (Acceleration of the Boundary Layer - Blowing), Ψύξης του Τοιχώματος (Cooling of the Wall), Έγχυσης Διαφορετικού Αερίου (Injection of a Different Gas), Πρόληψης της μετάπτωσης της ροής σε τυρβώδη με κατάλληλη διαμόρφωση της γεωμετρίας του στερεού (Laminar Aerofoils) και η παράγραφος κλείνει με μια πιο εκτενή περιγραφή της μεθόδου της Απορρόφησης (Suction). Στο τρίτο κεφάλαιο, που φέρει το γενικό τίτλο “Εξισώσεις Κίνησης και Εξισώσεις Οριακού Στρώματος για Ομογενή, Ασυμπίεστα, Πραγματικά Ρευστά”, παρατίθενται οι εν λόγω εξισώσεις, ώστε να χρησιμοποιηθούν στη συνέχεια, και γίνεται μια σύντομη αναφορά στον τρόπο που, ιστορικά, αυτές παρήχθησαν. Το τέταρτο κεφάλαιο, με τίτλο “Θεωρητική Μελέτη της Μεθόδου της Απορρόφησης”, προχωράει τη μελέτη της μεθόδου απορρόφησης/έγχυσης σε επίπεδο μαθηματικών εξισώσεων. Πιο συγκεκριμένα, εισάγονται τα βασικά στοιχεία της θεωρίας και στη συνέχεια, με ένα συνδυασμό αναλυτικών και αριθμητικών διαδικασιών, πραγματοποιείται η μελέτη της απορρόφησης σε δύο συγκεκριμένα παραδείγματα. Τέλος, στο πέμπτο κεφάλαιο, με τίτλο “Εφαρμογή Απορρόφησης/Έγχυσης σε Μαγνητοϋδροδυναμική Συμπιεστή Ροή Στρωτού Οριακού Στρώματος”, μελετάται η μόνιμη, στρωτή, διδιάστατη, μαγνητοϋδροδυναμική ροή, συμπιεστού οριακού στρώματος που δημιουργείται πάνω από λεπτή, επίπεδη επιφάνεια (πλάκα), με αντίξοη βαθμίδα πίεσης και μεταφορά θερμότητας και μάζας, καθώς και τα αποτελέσματα της εφαρμογής απορρόφησης ή έγχυσης στο παραπάνω πρόβλημα. Πιο συγκεκριμένα, μετά από μια σύντομη ιστορική εισαγωγή επί του θέματος, ακολουθεί η περιγραφή του προβλήματος, καθώς και η αδιαστατοποίηση των εξισώσεων που το διέπουν. Στη συνέχεια, ακολουθεί η περιγραφή της αριθμητικής μεθόδου που χρησιμοποιείται για την επίλυση των αδιαστατοποιημένων εξισώσεων και παρατίθενται τα αποτελέσματα που προκύπτουν από τη διαδικασία αυτή της αριθμητικής επίλυσης. Το κεφάλαιο κλείνει με μια συνοπτική παράθεση των συμπερασμάτων της μελέτης του κεντρικού προβλήματος του κεφαλαίου. / This master thesis refers to some general elements of boundary layer control methods and focuses on the method of suction-injection. In particular, in Chapter I, which is simply entitled “Boundary Layer”, a short reference to some historical facts associated with this subject is being made and the general idea of boundary layer is being introduced. Following, the idea of boundary layer is being clarified with the aid of some pictures and some graphics. The chapter ends with an introduction to the phenomenon of boundary layer separation. In Chapter II, carrying the general title “Boundary Layer Control”, a short description of some of the most basic methods of boundary layer control is given and the general conditions under which each method is more effective are being briefly stated. In particular, the methods which are brought up are Motion of the Solid Wall, Acceleration of the Boundary Layer – Blowing, Cooling of the Wall, Injection of a Different Gas, Laminar Aerofoils, and the chapter ends with a more extensive description of the method of Suction. In Chapter III, entitled “Equations of Motion and Boundary Layer Equations for Homogenous, Non-Compressible, Real Fluids”, the above equations are described, with the purpose of further use in the following chapters and a short reference to the way those equations were historically introduced is being made Chapter IV, with the general title “Theoretical Study of the Method of Suction”, carries the study of the method of suction-injection to the context of mathematical equations. More specifically, basic elements of the theory are being introduced and, after that, with a combination of analytical and arithmetical techniques, two simple examples are being studied. Finally, in Chapter V entitled “Application of Suction-Injection to Magnetohydrodynamic Compressible Flow of a Laminar Boundary Layer”, the steady, laminar, two dimensional, magnetohydrodynamic flow of the compressible boundary layer which is formed over a thin flat plate, with an adverse pressure gradient and mass and heat transfer is being studied along with the results of suction-injection in the above problem. In particular, after a short historical introduction follows the description of the problem and the normalization of the equations which describe it. Then follows the description of the arithmetical method and the program being used, and the results of this procedure are stated in the next paragraph. The chapter closes with a brief description of the facts which result from the general study of the main problem of this chapter.

Το θέμα με το οποίο ασχολείται η παρούσα διπλωματική εργασία είναι ο έλεγχος τεχνητής καρδιάς. Πολλοί ερευνητές έχουν ασχοληθεί, από τη δεκαετία του 1950 ακόμα, με την μηχανική υποβοήθηση της κυκλοφορίας του αίματος. Τα τελευταία 10 χρόνια μάλιστα, η έρευνα έχει περάσει στο στάδιο της εφαρμογής σε ασθενείς που πάσχουν από σοβαρής μορφής καρδιοπάθεια. Η παρούσα εργασία ασχολείται, αρχικά, με την παρουσίαση της τεχνολογίας της μηχανικής υποβοήθησης της κυκλοφορίας που έχει αναπτυχθεί τα τελευταία 60 χρόνια. Έπειτα, παρουσιάζονται διάφορα μαθηματικά μοντέλα που έχουν προταθεί κατά καιρούς, τα οποία περιγράφουν το σύστημα της τεχνητής καρδιάς και παράλληλα παρουσιάζονται και τεχνικές ελέγχου οι οποίες καθιστούν το εκάστοτε μοντέλο λειτουργικό. Το μοντέλο που επιλέχθηκε, τελικά, στην παρούσα εργασία, περιγράφει την εξάρτηση του καρδιακού ρυθμού από την ένταση άσκησης σε κυλιόμενο διάδρομο τρεξίματος. Σκοπός της εργασίας είναι η προσαρμογή του μοντέλου στις απαιτήσεις της τεχνητής καρδιάς και ο έλεγχός του ώστε να παρουσιάζει την επιθυμητή απόκριση σε διάφορες εντάσεις άσκησης. / The subject of the present diploma thesis is control of an artificial heart. Many researchers have studied, even from the 1950’s, mechanical support of blood circulation. The last 10 years, research gave birth to applications that have been tested on patients suffering from congestive heart failure. As an introduction, we present the technology of mechanical support of blood circulation that has been developed over the last 60 years. We also present some mathematical models describing the artificial heart system with a reference to the control techniques that make each model functional. The model chosen for the present diploma thesis describes the heart rate response to exercise on a treadmill system. The target of this research is to adapt the chosen model to artificial heart specifications and to control the system so that it presents the desired response to a wide range of exercise intensities.

Σκοπός της παρούσης διπλωματικής εργασίας είναι η προσπάθεια βελτιώσης της δυναμικής συμπεριφοράς του πλοίου όσον αφορά τη ευστάθειά του και την σταθεροποίησή του. Αρχικά περιγράφεται το φυσικό σύστημα του πλοίου και μοντελοποιείται μαθηματικά. Έπειτα εφαρμόζονται διαφορετικές τεχνικές ελέγχου και συγκρίνονται με σκοπό την εύρεση της καταλληλότερης. Τέλος σχεδιάζεται ο παρατηρητής του συστήματος. / This thesis aims to progress the dynamic behavior of a ship as far as the stability and its stabilization. At first, the natural system of the ship is described and the mathematical model is derived. Then, the system is simulated and different control methods were applied and compared. Finally, the observer of the system is designed.

- / -

- / -

- / -

- / -

Η παρούσα διπλωματική εργασία περιλαμβάνει την πλήρη αυτοματοποίηση του τρόπου παραγωγής και διανομής των ηλεκτρικών παροχών στο Εργαστήριο Ηλεκτρομηχανικής Μετατροπής Ενέργειας του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών. Το πρώτο μέρος της παρούσας διπλωματικής εργασίας αφορά την περιγραφή του συστήματος παροχών του ΕΗΜΕ. Γίνεται περιγραφή του υπάρχοντος εξόπλισμου και εξετάξεται η δυνατότητά του να λειτουργήσει με PLC. Στην συνέχεια γίνεται περιγραφή της διαδικασίας προγραμματισμού του PLC και ο τρόπος που δομείται το εποπτικό περιβάλλον SCADA. Τέλος γίνεται ιδιαίτερη αναφορά σε κάποιες δυνατότητες που παρέχει το νέο πλήρως αυτοματοποιημένο σύστημα, όπως η δυνατότητα αυτόματου παραλληλισμού σύγχρονης μηχανής με το δίκτυο της ΔΕΗ και η διόρθωση τού συντελεστή ισχύος της εγκατάστασης. / The present diplomatic work includes the complete automation of way of production and distribution of Power supply in the Laboratory of electromechanis Transformation of Energy at the Department of Electricians of Engineers and Technology of Computers.