Στην παρούσα έρευνα εξετάζουμε την αλληλεπίδραση ενός ανοικτού κβα- ντικού συστήματος ενός ή δύο αρμονικών ταλαντωτών με το περιβάλλον εκκι- νώντας από το μοντέλο κβαντικής κίνησης Brown. Υπολογίζουμε τις λύσεις της ομογενούς εξίσωσης κίνησης καθώς και τους πίνακες απωλειών και θορύβου, από τους οποίους κατασκευάζεται ο διαδότης του συστήματος. Στη βάση αυτών μας των υπολογισμών ελέγχουμε την αξιοπιστία της εξίσωσης Master δεύτερης τάξης, της οποίας τα αποτελέσματα τα βρίσκουμε αναξιόπιστα. Τα αποτελέσματα αυτά επιτρέπουν α). την ολοκλήρωση του θεωρητικού μοντέλου για την επικοι- νωνία δύο απομακρυσμένων κβαντικών συστημάτων και β).την εφαρμογή σε ζητήματα κβαντικής πληροφορίας. / In this research we examine the interaction of an open quantum system one or two harmonic oscillators with the environment starting from the quantum Brownian motion model. We compute the solutions of the homogeneous equation of motion and the dissipation and noise kernel, of which is constructed the propagator of the system. Based on these calculations we check the reliability of the Master equation of second order, whose the results are unreliable. These results allow a). the completion of the theoretical model for communication between two remote quantum systems and b). the application in issues quantum information.

Με την βοήθεια τεχνικών για συστήματα αλληλεπιδρώντων σωματιδίων, σκιαγραφήθηκαν και αποδείχθηκαν θεωρήματα για μοντέλα γνώμης και πολιτιστικής δυναμικής. Τα χωρικά αυτά στοχαστικά μοντέλα εξετάζονται ως γενικεύσεις με μια παράμετρο εμπιστοσύνης ε του γνωστού μοντέλου ψηφοφόρου. Το κεντρικό ερώτημα είναι ο καθορισμός της ασυμπτωτικής δυναμικής, η οποία ενδέχεται να εμφανίζει μετάβαση φάσης από μια ποιοτική συμπεριφορά σε κάποια άλλη. Τα παραχθέντα θεωρήματα αφορούν: α) στην επέκταση του θεωρήματος ομαδοποίησης του Lanchier (2012) σε αυθαίρετους γράφους απόψεων, και β) στην εφαρμογή της μεθοδολογίας των Bramson και Griffeath (1989) σε δυο συστήματα με ουδέτερες αλληλεπιδράσεις, την ουδέτερη εκδοχή των κυκλικών συστημάτων σωματιδίων και γ) το μοντέλο Axelrod για την διάχυση των πολιτιστικών περιοχών. Στα δυο τελευταία μοντέλα εξετάζονται τα φαινόμενα τόσο της καθήλωσης (η άποψη κάθε δράστη μεταβάλλεται πεπερασμένα συχνά) όσο και του κατακερματισμού (μη ομαδοποίηση) του άπειρου συστήματος. / By the use of techniques from interacting particle systems, heuristics and proof have been produced for opinion and cultural dynamical models. These stochastic spatial models are investigated as generalizations with a confidence parameter ε of the well-known voter model. The main question is the characterization of dynamics in the asymptotic limit of time, which may exhibit phase transition from one qualitative behavior to another. The produced theorems are: a) an extension of the clustering theorem by Lanchier (2012) to arbitrary opinion graphs, and b) the appropriation of the Bramson and Griffeath (1989) methodology for systems with neutral interactions, namely, a neutral version of cyclic particle systems and c) the model of Axelrod for the diffusion of cultural domains. In the last two models, the studied phenomena is the fixation of the infinite system (each agent changes her opinion finitely often) to a fragmented configuration (non-clustering).

- / -

Στην παρούσα μελέτη, αφού ολοκληρώσαμε τις ήδη ευρεθείσες από άλλους ερευνητές, οικογένειες απλών συμμετρικών περιοδικών τροχιών, (δηλαδή τροχιών που είναι συμμετρικές ως προς το ισημερινό επίπεδο και το τέμνουν σε δυο σημεία), προχωρήσαμε ακόμη παραπέρα και για πρώτη φορά, υπολογίσαμε οικογένειες πολλαπλών συμμετρικών περιοδικών τροχιών, οι οποίες "διακλαδίζονται" από τις προηγούμενες, καθώς και οικογένειες ασύμμετρων περιοδικών τροχιών. Θα πρέπει ακόμη να σημειωθεί ότι υπολογίσαμε και τα ευσταθή τμήματα των οικογενειών αυτών, πράγμα που έχει ιδιαίτερη σημασία για τη μελέτη των ζωνών Van Allen. / -

- / -

Σκοπός της παρούσης διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη μιας ανεμογεννήτριας με επαγωγική μηχανή δακτυλιοφόρου δρομέα με διασύνδεση συνεχούς ρεύματος στο δίκτυο. Η διασύνδεση συνεχούς ρεύματος αποτελείται από έναν πυκνωτή που είναι συνδεδεμένος με την πλευρά της μηχανής μέσω ενός ac/dc πλήρως ελεγχόμενου ανορθωτή ισχύος ενώ με την πλευρά του δικτύου συνδέεται μέσω ενός dc/ac πλήρως ελεγχόμενου αντιστροφέα ισχύος. Ο πυκνωτής , ο ανορθωτής και ο αντιστροφέας είναι συνδεδεμένοι σε σειρά και αποτελούν την dc διασύνδεση. Η μελέτη γίνεται αρχικά με την θεωρητική ανάλυση του συστήματος της ανεμογεννήτριας. Για την θεωρητική ανάλυση χρησιμοποιείται για διευκόλυνση ο μετασχηματισμός Park που μετασχηματίζει το τριφασικό a-b-c σύστημα των εξισώσεων του συστήματος στο d-q πλαίσιο αναφοράς. Η ανάλυση μας οδηγεί στην εξαγωγή των εξισώσεων στον χώρο κατάστασης και έτσι οδηγούμαστε στο μαθηματικό μοντέλο του συστήματος. Στην συνέχεια παρουσιάζεται η θεωρία ελέγχου του συστήματος της επαγωγικής γεννήτριας και γίνεται ο προσδιορισμός των κερδών των cascaded PI ελεγκτών. Στο τελικό στάδιο της διπλωματικής εργασίας γίνεται η προσομοίωση του συστήματος και της συμπεριφοράς του κατά την μεταβολή του ανέμου. Ο άνεμος στην πρώτη περίπτωση μεταβάλλεται βηματικά και στην δεύτερη περίπτωση με τυχαίο τρόπο. Με την χρήση του λογισμικού Simulink του Matlab εξάγουμε τις γραφικές παραστάσεις των χαρακτηριστικών μεγεθών : ρευμάτων, τάσεων, ροών, ισχύων του συστήματος και παρατηρώντας τα αποτελέσματα αυτών καταλήγουμε σε σχετικά συμπεράσματα για το προς μελέτη σύστημα. / The purpose of this thesis is to study a wind turbine with a wound rotor induction generator which is connected to the network with a dc link. The dc link is made of a capacitor which is connected to the side of the machine with a fully controlled ac/dc power rectifier and to the network side with a fully controlled dc/ac inverter. The capacitor, the rectifier and the inverter are connected in series and comprise the dc link. Firstly, it is necessary to begin with the theoretical analysis of the system of the wind turbine. At the system analysis is used the Park transformation that transforms the three-phase a-b-c system of equations at the d-q reference frame. Our analysis leads to be exported the equations in state space which are the mathematical model of the system. Then we present the cascaded PI controller design and the gain tuning for the system of the wound rotor induction generator. In the final stage of the thesis there is the simulation of the system and its behavior during the change of wind. In the first case, the wind change stepwise and in the second case in a random manner. By using the software of Simulink at Matlab we draw the graphs of feature sizes such as: currents , voltages , flows and power of the system and as we observe the results of the graphs we arrive at conclusions about the under study system.

Η διπλωματική εργασία αφορά τον έλεγχο και τη μοντελοποίηση ενός συστήματος τριών δεξαμενών για την ανάμιξη υδατικών διαλυμάτων. Το σύστημα χρησιμοποιεί δύο ανεξάρτητες δεξαμενές αποθήκευσης (tanks) υγρών διαλυμάτων διαφορετικών χρωμάτων. Στόχος της λειτουργίας του συστήματος ελέγχου είναι η επίτευξη καθορισμένης χρωματικής σύνθεσης στα πλαίσια δημιουργίας του τελικού διαλύματος εντός της τρίτης δεξαμενής, η σύνθεση του οποίου καθορίζεται μέσω ενός αισθητήρα φωτεινότητας. Ο αισθητήρας φωτεινότητας «επιστρέφει» κατάλληλα διαμορφωμένο ηλεκτρικό σήμα «ανάλογο» της διερχόμενης φωτεινότητας από το διάλυμα, η οποία εξαρτάται από τη σύνθεση του διαλύματος. Επιπρόσθετα στην επιθυμητή χρωματική σύνθεση, το σύστημα θα πρέπει να λαμβάνει υπόψη του, κατά τη λειτουργία του, προδιαγραφές ελαχίστου – μεγίστου τελικής στάθμης/όγκου για το διάλυμα της σύνθεσης. Τέλος, εκτός του «ανοικτού» συστήματος ανάμιξης, μελετάται η χρήση PID (Proportional – Integral – Derivative) Ελεγκτή με στόχο τη χρονικά δυναμική αντιστάθμιση και προσαρμογή της λειτουργίας του συστήματος σε ενδεχόμενες μεταβολές των υποσυστημάτων, των παραμέτρων ή των διεργασιών του, διασφαλίζοντας μία ευρύτητα συνθηκών ευσταθούς λειτουργίας. / Project concerns the modeling and control of of a three-tank system for mixing liquids. The system uses two independent storage tanks filled with different colors liquid. The aim of the operation of the control system is reaching a specified color in the third tank, the composition of which is determined by a brightness sensor. The brightness sensor 'returns' suitably shaped electrical signal. In addition to the desired color composition, the system should take into account, during operation, specifications minimum - maximum final level / volume for the solution of the composition. Finally, it is studied the use of PID (Proportional - Integral - Derivative) Controller.

Τα τελευταία χρόνια, υπό την πίεση της ολοένα αυξανόμενης επιβάρυνσης του περιβάλλοντος από την χρήση ορυκτών καυσίμων και υπό τον φόβο των μεγάλων κλιματικών αλλαγών των οποίων ήδη γινόμαστε μάρτυρες, έχει γίνει πολύς λόγος για την χρήση οικολογικών και περιβαλλοντικά φιλικών ενεργειακών λύσεων. Έτσι, έχουν χυθεί τόνοι μελανιού και έχουν ξοδευθεί δισεκατομμύρια χρηματικές μονάδες στις έρευνες για την εύρεση νέων μορφών ανανεώσιμης ενέργειας και βελτιστοποίηση της απόδοσης των ήδη υπαρχόντων. Μία λοιπόν ευρέως διαδεδομένη ανανεώσιμη μορφή ενέργειας, η οποία έχει βρει πεδίο ανάπτυξης και στην χώρα μας (υπό τον φόβο δυστυχώς των προστίμων της Ευρωπαϊκής Ένωσης και όχι από την ανάπτυξη εγγενούς περιβαλλοντικής συνείδησης), είναι η τεχνολογία των φωτοβολταϊκών (ΦΒ). Πρόκειται για μία αρκετά γνωστή στους επιστήμονες και τις ερευνητικές ομάδες ανανεώσιμη πηγή ενέργειας, των οποίων οι προσπάθειες έχουν μειώσει το κόστος των ΦΒ σε τέτοια επίπεδα, ώστε να κρίνεται οικονομικά συμφέρουσα μία επένδυση σε αυτά, ακόμα και για κατόχους μικρών κεφαλαίων. Η μορφή της ενέργειας όμως που παράγεται από μία ΦΒ συστοιχία δεν είναι άμεσα εκμεταλλεύσιμη, καθώς η συνεχής τάση που αυτά παράγουν δεν είναι κατάλληλη ούτε για μεταφορά από το δημόσιο δίκτυο ηλεκτρισμού, ούτε για κατανάλωση από τα φορτία, τα οποία λειτουργούν υπό εναλλασσόμενη τάση. Επομένως, μία συστοιχία για να είναι κατάλληλη προς σύνδεση στο δίκτυο, πρέπει να συνοδεύεται από κατάλληλες διατάξεις, η οποίες επιτρέπουν την μετατροπή της ενέργειας σε κατάλληλη μορφή, αλλά και τον βέλτιστο έλεγχό της. Σκοπός λοιπόν της παρούσας εργασίας είναι η αναφορά στις κύριες δομές λειτουργίας και ελέγχου ΦΒ διασυνδεδεμένων στο δίκτυο, καθώς η περίπτωση αυτή είναι η πιο πολύπλοκη, λόγω της δυναμικής που εισάγει μία σύνδεση με το δίκτυο μεταφοράς. Η δε δομή της διαμορφώνεται ως ακολούθως: 1o Κεφάλαιο: Δομές Ηλεκτρονικών Ισχύος για την Διασύνδεση στο Δίκτυο ΦΒ Συστημάτων Γίνεται μία γενική αναφορά στις υπάρχουσες τεχνολογίες αντιστροφέων και επιχειρείται μία γενική ομαδοποίηση τους 2ο Κεφάλαιο: Ανασκόπηση μονοφασικών διασυνδεδεμένων αντιστροφέων για ΦΒ πλαίσια Παρουσιάζονται γενικές τοπολογίες μονοφασικών αντιστροφέων, ταξινομούνται και συγκρίνονται ως προς διάφορα χαρακτηριστικά. 3ο Κεφάλαιο: Σύγκριση τεχνικών ανίχνευσης μεγίστου σημείου λειτουργίας ΦΒ συστοιχίας Είναι άκρως απαραίτητη η λειτουργία των πλαισίων στο σημείο λειτουργίας που εγγυάται την μέγιστη παραγωγή ισχύος, έτσι ώστε να κρίνεται συμφέρουσα μία επένδυση σε αυτά. Εδώ λοιπόν εξετάζονται αρκετές τέτοιες τεχνικές που υπάρχουν διαθέσιμες. 4ο Κεφάλαιο: Διακυμάνσεις τάσης που εισάγονται σε επίπεδο διανομής από ΦΒ συστήματα Τα ΦΒ στοιχεία μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική. Επομένως, είναι άμεσα εξαρτώμενη η παραγωγή τους από τις καιρικές συνθήκες. Στο παρόν κεφάλαιο παρουσιάζονται μέθοδοι πρόβλεψης τέτοιων διακυμάνσεων στην ηλιακή ενέργεια, και άρα στην παραγόμενη τάση. 5ο Κεφάλαιο: Συστήματα αποθήκευσης Κάθε σύστημα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, για να θεωρείται ολοκληρωμένο, θα πρέπει να μπορεί να αποθηκεύει την περίσσεια ενέργειας που μπορεί να παρουσιάσει σε κάποιες χρονικές περιόδους, και να την αποδώσει όταν θα υπάρχει κάποια μεγάλη διακοπή παροχής ισχύος. Σε αυτό το κεφάλαιο παρουσιάζονται οι πιο γνωστές μέθοδοι αποθήκευσης. / During the last few years, under the pressure of the increased burden on the environment due to the use of fossil fuels and in fear of great climate changes which we all have already witnessed, the use of ecological and environmentally friendly energy solutions has already been widely discussed. Consequently ,billions have been spent and research has been conducted, in the development of new forms of renewable energy sources and in performance optimization of the existing ones. A widely used renewable energy source, which has been also develop in our country(under the fear of fines from the European Union and not because of the development of environmental conscience), is the technology of photovoltaic systems(PV). PV is a quite known to scientists and to research teams renewable energy source, which efforts have reduced the cost of PV in such levels, that an investment in those systems would be proved cost effective even for the owner of low capitals. The energy produced from a PV string is not directly exploited for use, since the produced dc voltage is not appropriate neither for distribution from the public electrical grid, nor for use from the loads,which operate under conditions of ac voltage.Consequently a photovoltaic string could be connected to the grid, only if it is equipped with appropriate devices, which allow the proper conversion and optimum control of energy. The purpose of this work is the reference of the main structures, for the operation and management of grid-integrated photovoltaic systems.In particular the paper can be summurised as follows: Chapter 1: Power-Electronic Structures for the Grid Integration of Photovoltaic Systems A general reference in the existing inverter technologies and a general categorisation of the latter is presented. Chapter 2: Re view of Single-Phase Grid-Connected Inverters for Photovoltaic Modules Single-plase inverter topologies are presented, categorized, compared and evaluated against different characteristics. Chapter 3: Comparison of Photovoltaic Array Maximum Power Point Tracking Techniques The functioning of photovoltaic arrays to the maximum power point is necessary, in order to be considered profitable an investment in photovoltaic systems. Many such techniques available, are being reviewed. Chapter 4: Voltage Fluctuations on Distribution Level Introduced by Phtovoltaic Systems Photovoltaic elements convert solar energy to electric, and consequently their electric generation is directly dependant on climatic conditions. The present analysis describes forecasting methods of fluctuations in solar irradiance which also results in fluctuations in the generated voltage. Chapter 5: Storage Systems Every electrical energy system, in order to be considered fully integrated, must store excessive energy produced during certain time periods, and support with it critical loads, during mains’ power interruption.This last chapter contains the most widespread storage techniques.

Η μέθοδος RAIM αναπτύχθηκε στις αρχές του 1990 καθώς είχε δημιουργηθεί η ανάγκη για τον έλεγχο της λειτουργίας των δορυφορικών συστημάτων πλοήγησης που τότε άρχισαν να δίνονται για χρήση στο ευρύ κοινό μια και το GPS που είναι το πιο ολοκληρωμένο σύστημα δορυφορικής πλοήγησης ήταν αποκλειστικά για στρατιωτική χρήση έως τότε. Η πλοήγηση των αεροσκαφών βασιζόταν έως τότε αποκλειστικά στα ραδιοβοηθήματα κάτι που συμβαίνει μέχρι σήμερα καθώς τα δορυφορικά συστήματα πλοήγησης έχουν συμβουλευτικό μόνο χαρακτήρα και δεν είναι επιχειρησιακά για την πολιτική αεροπορία. Η εξέλιξη της τεχνολογίας και οι ολοένα αυξανόμενες ανάγκες για βελτίωση των συνθηκών πτήσης, δηλαδή να πραγματοποιούνται σε λιγότερο χρόνο οι πτήσεις, με μικρότερο κόστος στα καύσιμα και με μεγαλύτερη ασφάλεια οδήγησε στην εξέλιξη των δορυφορικών συστημάτων πλοήγησης που αποσκοπούν να γίνουν τα βασικά συστήματα πλοήγησης των αεροσκαφών. Στην παρούσα εργασία στην αρχή γίνεται μια αναφορά στα ραδιοβοηθήματα που χρησιμοποιούνται για την πλοήγηση των αεροσκαφών. Έπειτα αναλύονται τα διάφορα συστήματα δορυφορικής πλοήγησης που υπάρχουν και στη συνέχεια αναλύεται τι είναι το RAIM και οι διάφορες μέθοδοι RAIM που υπάρχουν. Μετά παρουσιάζεται το LPV-200 που δείχνει την ανάγκη για βελτίωση του RAIM για να υπάρχει και κάθετη πλοήγηση και ύστερα ακολουθεί η ανάλυση του ARAIM, του RRAIM και του MHSS RAIM που είναι η εξέλιξη του συμβατικού RAIM για να καλύψει τις καινούριες απαιτήσεις του ICAO για κάθετη πλοήγηση. Στο τέλος γίνονται μετρήσεις σε GPS δορυφόρους σε πραγματικό χρόνο για να αναλύσουμε την λειτουργία του RAIM. / The RAIM method was developed at early of 1990s as it had created the need of controlling the operation of satellite navigation systems which then began to be given for use in the general public since the GPS which is the more integrated satellite navigation system was reserved for military use until then. Navigation of aircrafts until then was based exclusively only on navigational aids something that is happening until today since the satellite navigation systems are consultative and not operational in civil aviation. The evolution of the technology and the increasing needs for improvement of flight conditions, such as less time for the flight, with less cost on fuel and greater safety led to the development of satellite navigation systems which aims to be the basic navigation system of the aircraft. In this project at the begging there is a reference to the navigational aids used for aircraft navigation. After we refer to the different satellite navigation systems that exists and then we analyze what is RAIM and what are the various RAIM methods. Later we present the LPV-200 which indicating the need for improving the RAIM in order to have vertical guidance and then we analyze the ARAIM, RRAIM and MHSS RAIM which is the development of the conventional RAIM to meet the new requirements of ICAO for vertical guidance. At the end we take measurements of GPS satellites in real time in order to analyze the RAIM performance.

Στην παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζεται η δυνατότητα δύο υβριδικών συστημάτων να καλύψουν το ηλεκτρικό φορτίο ενός συγκροτήματος πέντε βιομηχανικών κτηρίων συνδεδεμένων στο εθνικό δίκτυο. / Aim of this project is to examine the possibility of two hybrid energy systems to cover the electric load of a a block of five industrial buildings which are grid connected