Η εργασία αυτή ερευνά την σχεδίαση ενός σύγχρονου μικροϋπολογιστικού συστήματος βασισμένο σε επεξεργαστή ARM COrtex-M3. Στα πλαίσια αυτής της σχεδίασης έγινε μελέτη των συσκευών που είναι απαραίτητες για την λειτουργία ενός παλμογράφου, και σχεδιάστηκε λογισμικό προσέγγισης της λειτουργίας των βασικών περιφερειακών του. Επιπλέον, γίνεται μια ανάλυση ενός συστήματος απεικόνισης γραφικών, χωρίς την χρήση του μικροελεγκτή, και ποιοτικός σχεδιασμός του συστήματος αυτού. Τέλος, εξάγονται συμπεράσματα για πολυπλοκότητα του σχεδίου και σχολιάζονται οι συμβιβασμοί που είναι απαραίτητοι για την υλοποίηση ενός συστήματος πραγματικού χρόνου. / This thesis analyzes the design of a modern microprocessing system based on an ARM Cortex-M3 microcontroller. For the implemantation of the design thorough research on the necessary peripherals of an oscilloscope is presented and several applications simulating the behavior of its basic functions via its peripherals. Furthermore, a qualitative design is created on a potential graphical processing system, able to fulfill all of the tasks needed to depict on-screen, without burdening the central processor. Conclusions are drawn on the complexity of the design and the tradeoffs of designing a realtime system.

Το αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας αφορά την ανάλυση και τον έλεγχο κυβερνοφυσικών δικτυωμένων δυναμικών συστημάτων. Ειδικότερα, μελετώνται γραμμικά χρονικά αμετάβλητα συστήματα μίας εισόδου με περιορισμούς τόσο στην είσοδο όσο και στο διάνυσμα καταστατικών μεταβλητών και προτείνονται στρατηγικές ανταγωνιστικού ελέγχου. Συγκεκριμένα, ένας βέλτιστος ελεγκτής εξασφαλίζει θετική αμεταβλητότητα ενός φραγμένου κυρτού πολυεδρικού συνόλου ως προς το σύστημα και ταυτόχρονα σύγκλιση της τροχιάς του διανύσματος κατάστασης στο μηδέν το συντομότερο δυνατό. Υποθέτουμε ότι ένας «ανταγωνιστής » ελεγκτής επιτυγχάνει κατά διαστήματα να αναλάβει τον έλεγχο του συστήματος και αποστέλλει μέσω του δικτύου εσφαλμένα σήματα εισόδου στοχεύοντας να οδηγήσει το διάνυσμα κατάστασης εκτός του πολυεδρικού συνόλου το συντομότερο δυνατό. Προσομοιώσεις καταδεικνύουν ότι το διακοπτικό φαινόμενο που ανακύπτει από τη διαδοχική εφαρμογή των δύο παραπάνω ελεγκτών προκαλεί μία περιοδική τροχιά του διανύσματος κατάστασης. Τα θεωρητικά εργαλεία που χρησιμοποιήθηκαν για την εξαγωγή των αποτελεσμάτων προέρχονται από τη θεωρία ευστάθειας Lyapunov και τη θεωρία αμετάβλητων συνόλων. / This thesis addresses the analysis and control of networked cyber-physical dynamical systems. We are mostly concerned with the study of linear, time-invariant systems with single input. The systems evolve in the discrete time and are subject to both state and input constraints and a certain number of adversary control strategies are proposed. A time-optimal control law guarantees positive invariance of a bounded convex polyhedral set with respect to the given system, while contracting the state space vector to the origin. At times, an adversary controller succeeds in gaining control of the system and sends false control commands attempting to lead the state vector outside the polyhedral set at the maximum admissible rate. Simulation studies highlight that consecutively applying the above control laws results in a periodic motion of the state vector. The theoretic tools used to obtain our conclusions associate with Lyapunov stability and set theory.

Η εργασία αυτή εκπονήθηκε στα πλαίσια του Μεταπτυχιακού Προγράμματος Σπουδών «Εφαρμοσμένη και Περιβαλλοντική Γεωλογία και Γεωφυσική». Αντικείμενο της εργασίας είναι η εφαρμογή των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών στο σχεδιασμό μιας Γεωγραφικής Βάσης Υδρογεωλογικών δεδομένων με εφαρμογή στο νομό Αιτωλοακαρνανίας. Η βάση αυτή θα αποτελέσει ένα εργαλείο με το οποίο θα γίνεται η διαχείριση μεγάλου όγκου υδρογεωλογικών πληροφοριών (στάθμες, στοιχεία ποιότητας των νερών κ.α.) με τρόπο απλό και γρήγορο. Τα πρώτο στάδιο της εργασίας ήταν ο καθορισμός των στόχων που έπρεπε να επιτευχθούν μέσω αυτής για τη σωστή δημιουργία της γεωβάσης. Το επόμενο βήμα έρχεται να γίνει με τη συλλογή των δεδομένων που θα τοποθετηθούν στη βάση αυτή. Οι πληροφορίες αυτές προέρχονται από εγκεκριμένες τεχνικές μελέτες που δόθηκαν από δημόσιες υπηρεσίες, ιδιώτες ή ήταν ανηρτημένες σε επίσημες κυβερνητικές ιστοσελίδες. Τα στοιχεία αυτά ήταν τόσο χωρικά (διοικητικά όρια νομών, υδρολογικές λεκάνες κ.α.) όσο και μη - χωρικά (περιγραφικές πληροφορίες όπως πληθυσμιακά δεδομένα ονομασία ή κωδικοποίηση λεκανών, υδροχημικές μετρήσεις κ.α.). Κάποια στοιχεία αποκτήθηκαν από την επί τόπου έρευνα που έγινε στα πλαίσια αυτής της εργασίας σε ένα κομμάτι της υδρολογικής λεκάνης της λίμνης Τριχωνίδας. Στη συνέχεια δημιουργείται η βάση χωρικών δεδομένων. Για να επιτευχθεί αυτός ο στόχος έπρεπε τα συλλεγμένα δεδομένα να ταξινομηθούν σε διαφορετικούς φακέλους ανάλογα με τις κοινές ιδιότητες που έχουν καθώς και σε διαφορετικό είδος αρχείων, ανάλογα με την επιθυμητή χρήση τους. Ακολουθεί, σε ένα μέρος αυτών, η δημιουργία υπέρ – συνδέσεων οι οποίες έχουν ως στόχο την άμεση πρόσβαση σε πίνακες βροχομετρικών και χημικών δεδομένων. Έπειτα με τη βοήθεια της γλώσσας SQL έχουν τεθεί ερωτήματα (queries) που οδηγούν στην ανάκτηση δεδομένων. Τέλος, δεν πρέπει να παραλείψουμε και το κομμάτι της επεξεργασίας μέρους των δεδομένων για την παραγωγή χαρτών και διαγραμμάτων. Αυτό πραγματοποιήθηκε τη βοήθεια εργαλείων του ArcMap. Σημαντικό είναι και το γεγονός ότι για τη δημιουργία των χαρτών έγινε χρήση διαφόρων μεθόδων ώστε να έχουμε τη δυνατότητα σύγκρισης των αποτελεσμάτων για την ορθή διεξαγωγή συμπερασμάτων. Η κατασκευή της βάσης αυτής είχε ως αποτέλεσμα την αποθήκευση ενός μεγάλου όγκου δεδομένων που είναι ταξινομημένα σε διαφορετικά επίπεδα και την παραγωγή χαρτών που καλύπτουν ένα μεγάλο εύρος των προαναφερθέντων θεματικών επιπέδων. / This project was produced within the Post-graduate studies program “Applied and Environmental Geology and Geophysics”. Object of this work is the application of Geographic Information Systems in designing a geographic hydro-geological data base with application to the Aitoloakarnania district. This data base will be used as a tool with which we will be able to manage a vast amount of hydro-geological information (elevation, water quality data etc.) in a very simple and fast way. The first stage of the study was to define the objectives to be achieved through this, for the proper creation of the geo-database. The next step was the collection of the data that would be added in this data base. This information came from approved technical studies provided by public services, individuals or was posted on official governmental websites. These elements were spatial (administrative district boundaries, basins, etc.) and also aspatial (descriptive information such as demographic data, basins names or codes, hydro-chemical measurements, etc). Some other elements were obtained by in - situ investigation, conducted for this project at a part of the hydrological basin of Trichonida lake. Next the spatial data base was produced. In order to achieve this we had to put the collected data in different folders according to their common properties and in different file types according to their desired use. Then a part of these files were used to make hyper- links whose objective was to give direct access to tables of precipitation and chemical data. With the SQL, various queries have been set in order to lead to the data retrieval. Finally, we must not omit the process of a part of the data for the production of maps and diagrams for which we used the ArcMap tools. An important fact is that for the production of these maps, we used various methods so that we can have the possibility to compare the results and make correct conclusions. The results of this data base production are, the storage of a vast quantity of data that is classified in different levels and the production of maps that cover a big part of all the above mentioned thematic levels.

Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας με τίτλο «Εκπαιδευτικό -Υπολογιστικό Πακέτο για Αριθμητική Επίλυση μη Γραμμικών Εξισώσεων, μη Γραμμικών και Γραμμικών συστημάτων και του Προβλήματος της Βελτιστοποίησης», είναι η δημιουργία ενός υπολογιστικού πακέτου για σημαντικά επιλεγμένα θέματα αριθμητικής ανάλυσης, αξιοποιώντας το προγραμματιστικό περιβάλλον της Matlab. Με δεδομένη την ύπαρξη οργανωμένου εργαστηρίου στο Tμήμα Μαθηματικών του Πανεπιστημίου Πατρών και την εύκολη πρόσβαση των φοιτητών σε αυτό, η δημιουργία ενός τέτοιου υπολογιστικού πακέτου θα μπορούσε άμεσα να αξιοποιηθεί από προπτυχιακούς φοιτητές έτσι ώστε: • να αποτελέσει για κάθε φοιτητή ένα συμπληρωματικό εργαλείο, εύκολα προσβάσιμο ακόμα και έξω από την αίθουσα διδασκαλίας, για την ενίσχυση της κατανόησης εννοιών και μεθόδων που δουλεύονται κατά τη διάρκεια της διδασκαλίας, σε χρόνο που θα επιλέξει και με την επανάληψη που επιθυμεί. • να συνδέσει ο φοιτητής τη θεωρία με δικά του παραδείγματα και με άμεσα αποτελέσματα αξιοποιώντας τα υποδείγματα και το βοηθητικό - φιλικό περιβάλλον που έχουμε δημιουργήσει για την υλοποίηση των επιλεγμένων θεμάτων. • να αποτελέσει το κίνητρο για εξάσκηση στον προγραμματισμό μέσω της Matlab, η οποία δεν διδάσκεται και χρησιμοποιείται μόνο προαιρετικά σε επίπεδο εργασιών. / The aim of this work entitled “Educational Software Package for Numerical Solution of Nonlinear Equations, Nonlinear and Linear Systems and for Optimization Problem” is the creation of a software package which could deal with important issues of the field of mathematics called numerical analysis. This is achieved by using the Matlab computational environment. Taking into account the fact that there is a well equipped lab and easily accessible from students, in the Department of Mathematics of the University of Patras, the presented software package could be used by undergraduates students in order to: • be used by each student as a supplemental “tool” which can be easily accessible, even outside the classroom, for the better understanding of meanings and methods which are introduced during of courses, in time that each student may be selected. • combine theory with his examples and have direct results just by using the “models” of the friendly- assistant environment for the specified issues that are analyzed below. • be the motive for exercising the Matlab environment which could be a useful tool for solving many mathematical, and not only, issues.

Τα τελευταία χρόνια γίνεται ολοένα όλο και πιο έντονη η επιθυμία, τόσο από εκπαιδευτικούς ή μαθητές, αλλά και από άτομα μεγαλύτερης ηλικίας που θέλουν να αναπτύξουν την γνώση τους σε κάποιο αντικείμενο, για την δημιουργία εκπαιδευτικών μηχανών (λογισμικών) που θα μπορούν να αντικαταστήσουν σε μεγάλο βαθμό τον ρόλο του εκπαιδευτικού. Η προστιθέμενη αξία ενός εκπαιδευτικού λογισμικού θα μπορούσε να είναι η εύκολη πρόσβαση σε μεγάλο όγκο πληροφοριών, η πιο συστηματική εκμάθηση, καθώς και η εξοικονόμηση χρόνου και εκπαιδευτικών πηγών (εννοώντας τους εκπαιδευτικούς ως φυσικά πρόσωπα). Το ζητούμενο δεν είναι απλά η δημιουργία ενός εκπαιδευτικού λογισμικού αλλά ενός "σωστά" δομημένου εκπαιδευτικού συστήματος. Αυτό σημαίνει ότι ο εκπαιδευόμενος θα μπορεί να αντλεί σωστά και μεθοδικά πληροφορία από αυτό, όπως ακριβώς θα έκανε αν είχε στην διάθεσή του έναν καταρτισμένο εκπαιδευτικό. Στην παρούσα λοιπόν εργασία, μέσα από ένας συνδυασμό νέων τεχνολογιών όπως είναι αυτή των οντολογιών και του σημασιολογικού ιστού καθώς επίσης και θεωριών συσχετιζόμενων με την εκπαίδευση, παρουσιάζονται τα βήματα για δημιουργία ενός διαδραστικού crowdsoursing εκπαιδευτικού συστήματος. Παρουσιάζεται ένα σύστημα που με απλά λόγια θα είναι σε θέση να εξυπηρετεί μαθητές και εκπαιδευτικούς αλλά και οποιονδήποτε άλλο ενδιαφερόμενο, να προσφέρει μεθοδική εκμάθηση, να συλλέγει πληροφορία από τους χρήστες του την οποία να επεξεργάζεται και να την διαθέτει σε αυτούς σε ξανά βελτιωμένη και εμπλουτισμένη. / -

Η εργασία που παρουσιάζεται αφορά την ανάπτυξη ενός ενσωματωμένου συστήματος σε πολλαπλές επαναπρογραμματιζόμενες συσκευές (FPGAs), η επικοινωνία των οποίων γίνεται με τη χρήση του πρωτόκολλου επικοινωνίας TCP/IP. Αρχικά ορίστηκε σε κάθε επαναπρογραμματιζόμενη συσκευή, ένας ενσωματωμένος επεξεργαστής ΜicroBlaze, που ακολουθεί αρχιτεκτονικά την τεχνολογία RISC. Για την κατασκευή της TCP/IP συνδεσιμότητας, αναπτύθηκε σε κάθε core το απαιτούμενο λογισμικό σε γλώσσα προγραμματισμού C, με τη χρήση του open source πρωτοκόλλου επικοινωνίας Light Weight IP. Το συγκεκριμένο πρωτόκολλο είναι ειδικά κατασκευασμένο για σχεδίαση ενσωματωμένων συστημάτων και οι δυνατότητες του οδήγησαν στην ανάπτυξη λογισμικού, προσαρμοσμένο στις απαιτήσεις της ΤCP επικονωνίας και των διαθέσιμων πόρων του επιλεγμένου ενσωματωμένου επεξεργαστή. Η μεταφορά δεδομένων μεταξύ των FPGAs, πραγματοποιήθηκε με την σύνδεση των boards σε έναν μεταγωγέα επιπέδου ζεύξης(Ethernet switch) και Ethernet καλωδίων επικοινωνίας. Ακολούθως, σε κάθε core υλοποίηθηκε σχεδίαση υλικού, η οποία ενσωματώθηκε στο υπόλοιπο υλικό μέσω του διαύλου επικοινωνίας του MicroBlaze επεξεργαστή, με τη μορφή ενός περιφεριακού IP core. Για την επικοινωνία του επιπρόσθετου υλικού με το ενσωματωμένο λογισμικό, χρησιμοποιήθηκαν μηχανισμοί υλικού όπως ουρές δεδομένων εισόδου και εξόδου. Mε αυτόν τον τρόπο, κατέστη δυνατή η ανάπτυξη ενός μηχανισμού που περιλαμβάνει την αποστολή δεδομένων από το κομμάτι του λογισμικού στο υλικό, τη λήψη των δεδομένων από την custom περιφερειακή λογική, την επεξεργασία τους στο κομμάτι του υλικού, την ανάγνωση τους από το λογισμικό και την μετάδοση τους μέσω TCP/IP σύνδεσης σε ένα άλλο αναπτυξιακό, το οποίο μπορεί με τον ίδιο μηχανισμό να επεξεργαστεί τα ληφθέντα δεδομένα. Συμπερασματικά , με έναν αρκετά συμβατό τρόπο , γίνεται εφικτή η κατανομή οποιασδήποτε λογικής σχεδίασης, σε κομμάτια υλικού, τα οποία έχοντας ενσωματωθεί σε ξεχωριστά αναπτυξιακά boards, έχουν τη δυνατότητα να μεταφέρουν και να επεξεργάζονται δεδομένα μεταξύ τους, με χρήση ενός μηχανισμού λογισμικού, υπεύθυνο για τη διαμόρφωση της TCP επικοινωνίας. / This paper presents the development of an embedded system in multiple fpgas, which communicate with each other using ΤCP/IP communication protocol. Initially, a RISC-based embedded MicroBlaze Processor was set, at each device. In order to construct the TCP/IP connectivity, the required software part was developed at each core in programming language C, using the open source communication protocol Light Weight IP. This specific protocol is developed especially for embedded system design and its capabilities allow the construction of a software application, tailored to the requirements of a ΤCP communication and the available resources of the chosen embedded core. The data transfer between the FPGAs, was made with the use of an Ethernet Switch. Each FPGA was connected to an Ethernet switch port via a two directional Ethernet cable. Subsequently, a hardware design was developed at each core, and the custom logic was connected to the MicroBlaze processor local bus as a custom ΙP core peripheral. The communication between the additional hardware part and the embedded software was established with the use of first-in-first-out hardware components for the inputs and outpus of the ΙP core. This led to a successful developed mechanism which includes the transfer of data from software to hardware, the data processing in hardware design, the software reading of the processed data, and finally the data transmission to another FPGA Βoard via TCP/IP communication. In conclusion, a hardware design distribution in multiple FPGAs can be made in a convetional way. The hardware parts, which are embedded in different boards, are able to process, send and receive data across the network, using the appropriate software which is responsible for the configuration of the TCP/IP communication.

- / -

- / -

An important and challenging problem that Process Engineers frequently encounter is the determination of appropriate control structures that minimize the loss of process performance under the effect of uncertainties. This can be achieved by selecting subsets of controlled and manipulated variables and designing their interconnection (controller synthesis). This is known as the Control Structure Selection Problem (CSSP) In this Thesis, a systematic optimization methodology, based on the back-off concept proposed by Prof J. D. Perkins and co-workers, is presented for the CSSP. The proposed formulation offers the following improvements: a) improves the accuracy of calculations and b) reduces computational time and effort. Specifically, the error involved in the approximation of the nonlinear constraint that defines the magnitude of the back-off vector (needed for control structure selection) is reduced by the introduction of a more accurate linear approximation. In addition, the methodology is able to track the effect of simultaneously occurring disturbances at the same time and estimate their worst impact on process economics. The reduction of computational time is achieved by eliminating the state variables from the final formulation. In this way, the number of equations needed for the CSSP solution is significantly reduced and allows the algorithm to locate the solution faster without affecting the performance. The proposed methodology is firstly applied in a classical distillation column (medium scale) and in a complex and highly nonlinear reactive distillation column (large scale). The results obtained from these case studies made the way for the application of the methodology on the plantwide problem of the benchmark Vinyl Acetate monomer production plant in order to demonstrate the benefits of the proposed algorithm. / Η παρούσα εργασία παρουσιάζει μια συστηματική μεθοδολογία για την εύρεση βέλτιστων δομών ρύθμισης σε συστήματα μεγάλης κλίμακας, όπως για παράδειγμα ολοκληρωμένες μονάδες παραγωγής και βασίζεται στην ελαχιστοποίηση των επιπτώσεων των διαταραχών στην οικονομική απόδοση μιας διεργασίας. Το κύριο στοιχείο της μεθοδολογίας είναι το διάνυσμα υποχώρησης από τους ενεργούς περιορισμούς (μ), το οποίο προτάθηκε από τον Prof. J.D. Perkins και την ερευνητική του ομάδα. Η προτεινόμενη μεθοδολογία ενσωματώνει τα κύρια χαρακτηριστικά της μεθοδολογίας του διανύσματος (μ) και παρουσιάζει μια σειρά βελτιώσεων με στόχο τον περιορισμό των μειονεκτημάτων που απέτρεπαν την εφαρμογή της σε συστήματα μεγάλης κλίμακας. Οι βελτιώσεις επικεντρώνονται σε δύο ζητήματα: α) αύξηση της ακρίβειας των υπολογισμών και β) μείωση του υπολογιστικού φόρτου και χρόνου. Η αύξηση της ακρίβειας των υπολογισμών εντοπίζεται στην κατασκευή ενός βελτιωμένου προσεγγιστικού προβλήματος για την κατασκευή κάτω φραγμάτων για τη βέλτιστη λύση. Η βασική ιδέα πίσω από τη προτεινόμενη βελτίωση βασίζεται στη προσέγγιση των μη γραμμικών όρων που εμφανίζονται με ένα σύνολο γραμμικών εξισώσεων. Επίσης για πιο ακριβείς υπολογισμούς, εξετάζεται κάθε διαταραχή ξεχωριστά σε ένα εύρος συχνοτήτων και στη συνέχεια η μέγιστη επίδραση της καθεμίας χρησιμοποιείται από τον αλγόριθμο έτσι ώστε να υπολογιστεί η μέγιστη δυνατή επίπτωση τους στην οικονομική απόδοση της διεργασίας Η μείωση του υπολογιστικού φόρτου και χρόνου επιτυγχάνεται μέσω της απαλοιφής των μεταβλητών κατάστασης. Με αυτό τον τρόπο, ο αριθμός των εξισώσεων που απαιτείται για την επίλυση του προβλήματος μειώνεται σημαντικά και εντοπίζει τη βέλτιστη λύση σε μικρότερο αριθμό επαναλήψεων της μεθόδου, γεγονός που επιτρέπει την εφαρμογή της σε προβλήματα μεγάλης κλίμακας. Τέλος, η προτεινόμενη μεθοδολογία έχει εφαρμοστεί σε δύο αποστακτικές στήλες και τα αποτελέσματα άνοιξαν το δρόμο για την εφαρμογή της μεθόδου σε μια μονάδα παραγωγής οξικού μεθυλεστέρα, όπου τα πλεονεκτήματα της μεθόδου είναι περισσότερο ορατά και πρακτικά χρήσιμα.

Στη παρούσα διπλωματική εργασία γίνεται ανάλυση και μοντελοποίηση ενός μικροδικτύου, που αποτελείται από μία φωτοβολταϊκή και μία αιολική μονάδα που τροφοδοτούν ένα ωμικο-επαγωγικό φορτίο και είναι συνδεδεμένες στο δίκτυο σε κοινό κόμβο εναλλασσόμενης τάσης. Το φωτοβολταϊκό σύστημα περιλαμβάνει έναν αντιστροφέα και έναν μετατροπέα συνεχούς τάσης σε συνεχή που ανυψώνει την τάση και παράλληλα είναι ανιχνευτής του σημείου μέγιστης ισχύος, ώστε να είναι μέγιστη η παραγόμενη ισχύς του συστήματος. Το αιολικό σύστημα μεταβλητών στροφών χρησιμοποιεί μια σύγχρονη μηχανή μόνιμου μαγνήτη (PMSG) και ένα σύστημα δύο μετατροπέων, πλήρους κλίμακας, πλάτη με πλάτη. Στις εξόδους των μετατροπέων χρησιμοποιήθηκαν κατάλληλα φίλτρα RL με στόχο την μείωση του αρμονικού περιεχομένου των τάσεων και των ρευμάτων εξόδου. Έγινε προσπάθεια να εφαρμοστεί μια στρατηγική ελέγχου, ώστε να ελεγχθούν κατάλληλα τα συστήματα με σκοπό την επίτευξη μέγιστης παραγωγής ισχύος. Τέλος, υλοποιήθηκε το παραπάνω σύστημα σε περιβάλλον Matlab/Simulink και έγινε προσομοίωση για διάφορες μεταβολές στην ακτινοβολία, την ταχύτητα του ανέμου και το φορτίο. Σκοπός ήταν η μελέτη της συμπεριφοράς της δεδομένης στρατηγικής ελέγχου που εφαρμόστηκε και η εξαγωγή συμπερασμάτων. Στο πρώτο κεφάλαιο ορίζεται η κατανεμημένη παραγωγή μέσω της διαφοροποίησής της από την κεντρικοποιημένη και παρουσιάζονται οι λόγοι της πρόσφατης επανεμφάνισής της. Επίσης, αναλύονται τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα αυτών και τέλος εισάγεται η έννοια του μικροδικτύου και τα βασικά χαρακτηριστικά του. Στο δεύτερο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στις μονάδες παραγωγής ενός μικροδικτύου και τις διαθέσιμες τεχνολογίες. Δίνεται έμφαση στις ανεμογενήτριες, τα φωτοβολταϊκά και συστήματα συμπαραγωγής αναλύοντας τα τεχνικά χαρακτηριστικά και την αρχή λειτουργίας τους. Στο τρίτο κεφάλαιο ορίζονται οι μονάδες μετατροπής ενέργειας, δηλαδή οι ηλεκτρονικοί μετατροπείς ισχύος. Εξετάζονται οι διάφορες κατηγοριοποιήσεις αυτών και αναφέρονται τα διάφορα είδη των ημιαγωγών ισχύος από τα οποία αποτελούνται. Τέλος, αναλύονται οι τύποι των ηλεκτρονικών μετατροπέων ισχύος που χρησιμοποιήθηκαν στο υπό μελέτη σύστημα. Στο τέταρτο κεφάλαιο γίνεται η εξαγωγή των μαθηματικών εξισώσεων που περιγράφουν το σύστημα καθώς και αναλυτική περιγραφή των τεχνικών και μεθοδων που χρησιμοποιήθηκαν για τον έλεγχο. Τέλος, στο πέμπτο κεφάλαιο δίνονται τα αποτελέσματα της προσομοίωσης υπό τη μορφή διαγραμμάτων καθώς και τα συμπεράσματα της μελέτης. / In the current thesis an analysis and modeling of a microgrid is conducted. The microgrid consists of one photovoltaic and one wind unit which are feeding an R-L load and are connected in a common node to the grid. The photovoltaic system includes an inverter and a Dc to Dc converter that elevates the voltage and at the same time is a maximum power point tracker. The variable speed wind turbin uses a permanent magnet synchronous generator (PMSG) and a system of two full scale, back to back converters. Proper RL filters were used in the outputs of the converters in order to reduce the harmonic content of the voltage and current output. An attempt was made to implement a control strategy in order to control the system appropriately with the aim of achieving production of maximum power. Finally, this particular system was implemented in a Matlab/Simulink environment and simulated for various changes in radiation, wind speed and load. The aim was to study the behavior of the given control strategy applied and to come to a conclusion. In the first chapter the distributed generation is defined through its diversification from the centralized one and the reasons for its recent revival are presented. In addition, the advantages and disadvantages of these are analyzed, and finally the concept of microgrid is introduced along with its main characteristics. In the second chapter a reference of the production units of a microgrid and the available technologies is made. Emphasis is placed on wind turbines, photovoltaic and cogeneration systems by analyzing their technical features and their principal of operation. In the third chapter there is the specification of the energy conversion units, namely the electronic power converters. Their various classifications are examined and the different types of power semiconductors of which they consist are mentioned. Finally, there is an analysis of the types of converters used in the system being tested. In the fourth chapter the extraction of the mathematical equations that describe the system is made, along with a detailed description of the techniques and methods used for its control. Finally, in the fifth chapter the results of the simulation are provided in the form of diagrams along with the conclusions of the study.