- / -

Η παρούσα διδακτορική διατριβή στοχεύει στην μελέτη και ανάλυση μεταβλητών συστημάτων με απώτερο σκοπό την ανάπτυξη αλγορίθμων στο χώρο της αναγνώρισης συστημάτων, πρόβλεψης εξόδου αυτών, και δημιουργίας προσαρμοστικών ελεγκτών που θα επιδεικνύουν σθεναρότητα απέναντι στις μεταβολές των υπό μελέτη συστημάτων. Η μεταβολή στα συστήματα αυτά προκύπτει κυρίως από την εισαγωγή τυχαίων χρονικών καθυστερήσεων στην είσοδο και στην έξοδο αυτών. Οι καθυστερήσεις αυτές, είναι δυνατόν να είναι σταθερές ή μεταβαλλόμενες, γνωστές ή άγνωστες, ντετερμινιστικές ή στοχαστικές. Σαν τελικό αποτέλεσμα οι εισαγόμενες χρονοκαθυστερήσεις είναι δυνατόν να αλλάξουν την συμπεριφορά του συστήματος οδηγώντας αυτό στην αστάθεια. Στην παρούσα διδακτορική διατριβή προτείνονται μέθοδοι μοντελοποίησης αυτών των χρονοκαθυστερήσεων σε συνδυασμό με τους αλγορίθμους αναγνώρισης και πρόβλεψης εξόδου συστημάτων υποκείμενων σε αυτές τις χρονικές καθυστερήσεις. Επιπροσθέτως παρατίθενται πρότυπες και κατάλληλα διαμορφωμένες δομές προσαρμοστικού ελέγχου και μελέτης της ευστάθειας αυτών των συστημάτων. / The aim of this dissertation is the study and analysis of varying systems, as also the development of algorithms in the field of: a) system identification, b) system prediction, and c) adaptive control that will be able to be robust to the variations of the systems under study. These variations in these systems are induced mainly from the insertion of time delays in the input and output of those systems. These delays can be constant, or varying, known or unknown, deterministic or stochastic. As a final result these time delays can alter the behavior and the performance of the system while driving it to instability. In this dissertation new algorithms are proposed for the modeling of these time delays in conjunction with the algorithms for the identification and output prediction of systems with time delays. Additionally new algorithms of adaptive control and stability analysis of the controlled systems are proposed.

- / -

- / -

Η θεωρία κβαντικού ελέγχου είναι μια νέα αναπτυσσόμενη μαθηματική θεωρία, η οποία ανζητά μεθόδους για τον καθορισμό της συμπεριφοράς των κβαντικών συστημάτων. Ο πρώτος στόχος της παρούσης εργασίας είναι η επισήμανση και η διευκρίνηση των θεωρητικών ερωτημάτων που προκύπτουν από την παρουσίαση της θεωρίας του κβαντικού ελέγχου ως προέκτασης του κλασικού ελέγχου. Ο δεύτερος στόχος της εργασίας είναι η παρουσίαση ορισμένων απλών παραδειγμάτων και μεθόδων κβαντικού ελέγχου, έτσι ώστε ο αναγνώστης να αποκτήσει μιά πρώτη εικόνα σχετικά με τα προβλήματα που ανακύπτουν στην προσπάθεια των ερευνητών να τιθασεύσουν τον μικρόκοσμο. Καθώς ο κβαντικός έλεγχος είναι κοινό ερευνητικό πεδίο για την επιστήμη των ηλεκτρολόγων μηχανικών και των φυσικών, η εργασία αυτή είναι φτιαγμένη έτσι ώστε να παρέχει σε ένα μηχανικό και ένα φυσικό τις γνώσεις που είναι απαραίτητες για τη μελέτη του κβαντικού ελέγχου. Για το σκοπό αυτό το πρώτο κεφάλαιο απευθύνεται κυρίως σε φυσικούς και αποτελεί μια παρουσίαση των βασικών αρχών της κλασικής θεωρίας ελέγχου. Αντίστοιχα, το δεύτερο κεφάλαιο απευθύνεται σε μηχανικούς και παρέχει τις απαραίτητες γνώσεις κβαντομηχανικής. Τέλος, το τρίτο κεφάλαιο αποτελεί τον κύριο κορμό της εργασίας και απευθύνεται σε αναγνώστες που προέρχονται και από τους δύο επιστημονικούς κλάδους. / The theory of quantum control is a new mathematical theory, which investigates methods for the description of the behaviour of quantum systems. The first target of this work is the identification and discussion of the theoretical questions of the quantum control theory as an extension of the classical control theory. The second target is to present some simple examples and methos of of quantum control in order to give to the reader a first insight to the related problems. The work contains three chapters. The first one gives an overview of the principales of the classic control theory. The second chapter provides the basic principals of quantum mechanics. Finally, the third chapter, which is the main part of the work, contains the examples and their discussion.

Αξιοσημείωτη επίδραση στην εξέλιξη και ανάπτυξη των επικοινωνιακών συστημάτων έχει παρουσιάσει το όριο χωρητικότητας διαύλου, το οποίο εισήγαγε ο Claude Shannon. Σήμερα γνωρίζουμε αρκετούς κώδικες διόρθωσης σφαλμάτων οι οποίοι προσεγγίζουν αρκετά τη μέγιστη χωρητικότητα του διαύλου. Ανάμεσα σε αυτούς, εξέχουσα θέση κατέχουν οι Turbo και οι LDPC κώδικες, οι οποίοι ανήκουν στην κατηγορία των κωδίκων τύπου-Turbo. Στην παρούσα διπλωματική εργασία γίνεται ανάλυση της λειτουργίας και της επίδοσης των LDPC κωδίκων σε AWGN δίαυλο. Συγκεκριμένα, υπολογίζεται ο ρυθμός σφάλματος ψηφίου (BER) ενός σήματος που μεταδίδεται διαμέσου ενός AWGN διαύλου και τα αποτελέσματα που προκύπτουν συγκρίνονται με τα αντίστοιχα ενός σήματος που δεν έχει υποστεί κωδικοποίηση. Επίσης, μελετάται η απόδοση του κώδικα για διάφορες τιμές επαναλήψεων του αλγορίθμου αποκωδικοποίησης. / The channel capacity limit, which was determined by Claude Shannon, has caused a great impact on the evolution of communication systems. We know of error correction codes that closely approach this limit. Turbo codes and LDPC codes, which are a class of Turbo-like codes, are of great significance. The present thesis analyses the performance of LDPC codes in an AWGN channel. Particularly, it studies the bit error rate (BER) of a signal which is conveyed through an AWGN channel and compares the results with the ones of the corresponding uncoded signal. Furthermore, the thesis studies the performance of the code for a number of iterations of the decoding algorithm.

Τα τελευταία χρόνια, οι υπηρεσίες Δημόσιας Υγείας που προσφέρονται στους πολίτες χρειάζονται διαρκώς αυξανόμενη χρηματοδότηση. Αιτίες είναι η μείωση του λόγου εργαζομένων / συνταξιούχων, καθώς και η αύξηση του προσδόκιμου μέσου όρου ζωής. Συνεπώς, άμεση προτεραιότητα θα πρέπει να αποτελεί η διασφάλιση της αξιόπιστης διαχείρισης των πόρων που διατίθενται γι’ αυτόν το σκοπό. Στόχος αυτής της εργασίας είναι η υλοποίηση «έξυπνου» ηλεκτρονικού συστήματος, το οποίο: α) δίνει τη δυνατότητα ηλεκτρονικής καταχώρησης των συνταγών του συμβεβλημένου γιατρού προς στον ασφαλισμένο, β) δίνει στο χρήστη τη δυνατότητα ελέγχου για πιθανή απάτη / λανθασμένη συνταγογράφηση, αναφέροντας τις «ύποπτες» συνταγές, βάσει προκαθορισμένων κανόνων που θα έχουν καταχωρηθεί στο σύστημα. Παράλληλα, αναπτύχθηκε ένα ολοκληρωμένο σύστημα διαχείρισης των συνταγών, που προσφέρει τη δυνατότητα αναζητήσεων, εμφάνισης και εκτύπωσης των δεδομένων στη μορφή που θα ζητηθεί από το χρήστη. Η εφαρμογή αναπτύχθηκε στο σύστημα διαχείρισης βάσεων δεδομένων της Microsoft Access 2002, και για τον έλεγχο λειτουργίας της χρησιμοποιήθηκαν στοιχεία του ασφαλιστικού οργανισμού Τ.Σ.Α.Υ., μετά την αφαίρεση όλων των προσωπικών δεδομένων. / -

Στην παρούσα εργασία θα κατασκευασθεί διάταξη ελέγχου για τον Πιεζοηλεκτρικό κινητήρα οδεύοντος κύματος. Αρχικά συγκεντρώθηκε όλη η απαραίτητη βιβλιογραφία αναφορικά με τους Πιεζοηλεκτρικούς κινητήρες. Η αναζήτηση χωρίστηκε σε δύο μέρη. Αναζήτηση τρόπων οδήγησης του κινητήρα και σε αναζήτηση μεθόδων ελέγχου αυτού. Στη συνέχεια συγκεντρώθηκαν όλες οι διαθέσιμες διατάξεις για την οδήγηση του κινητήρα που είχαμε στη διάθεση μας. Οι διατάξεις αυτές ήταν δύο. Η πρώτη ήταν η εργοστασιακή διάταξη, η οποία περιλαμβανόταν στο πακέτο αγοράς του κινητήρα και η δεύτερη η διάταξη που είχε κατασκευασθεί από το Χ. Πάτσιο στα πλαίσια της διπλωματικής του εργασίας. Για την όσο το δυνατόν καλύτερη κατανόηση της λειτουργίας τους καθώς και αναγνώριση των μειονεκτημάτων, ώστε να τα απαλείψουμε στη δική μας διάταξη, συντελέστηκαν αρκετά πειράματα με αυτές. Το επόμενο βήμα ήταν να αποφασίσουμε ποιo είδος μετατροπέα θα χρησιμοποιήσουμε. Αποφασίστηκε να διατηρήσουμε το σκεπτικό που αναπτύσσεται στη διπλωματική εργασία του Χ. Πάτσιου, μιας και πληρούσε τις προϋποθέσεις που θέσαμε και ήταν καινοτόμο. Η κατασκευή της διάταξης οδήγησης έγινε με ολοκληρωμένα ισχύος, δηλαδή με ολοκληρωμένα που περιλαμβάνουν διακοπτικά στοιχεία ισχύος. Τα στοιχεία αυτά χρησιμοποιήθηκαν για πρώτη φορά στο Εργαστήριο Ηλεκτρομηχανικής Μετατροπής Ενέργειας και για το λόγο αυτό ήμασταν ιδιαιτέρως επιφυλακτικοί. Τελικά κρίθηκαν αντάξια των προσδοκιών που είχαμε θέσει. Στο σημείο αυτό άρχισε το δεύτερο τμήμα της εργασίας αυτής, η κατασκευή λογισμικού ελέγχου. Υλοποιήθηκαν τρεις μέθοδοι ελέγχου, on/off, PID και Ασαφής έλεγχος. Αρχικά παρατίθεται το θεωρητικό υπόβαθρο των μεθόδων και στη συνέχεια η εφαρμογή τους στο κινητήρα. Το λογισμικό αναπτύχθηκε σε περιβάλλον LabVIEW. / In this paper, a resonant converter has been studied and constructed, in order to drive an Ultrasonic motor. In advance, three different control schemes have been applied (OnOff, PID and fuzzy).

- / -

- / -