Shell Eco-marathon er en årlig konkurranse for lag fra hele Europa. Denne rapporten følger arbeidet med å bygge et styresystemet i bilen for NTNUs deltagelse i 2009. Dette er NTNUs andre deltagelse. Bilens karosseri har blitt beholdt og det meste av innmaten er nytt. Den deltagende gruppen har bestått av ti studenter fra fem forskjellige institutter. Det har blitt laget et fremdriftsystem som sender hastighetsreferanser til en motorstyring. Dette systemet består av gasspedal, styrekort, skjerm og batterier. Fremdriftsystemet kan kjøres manuelt eller ved hjelp av en cruise control. Sjåføren får informasjon fra systemet på en skjerm og kommuniserer via mobil til hjelpemannskap ved banen. Det har vært fokusert på brukervennlighet gjennom utviklingsprosessen. I løpet av semesteret har bilen blitt designet og bygget. Alle komponenter har blitt forbedret og virkningsgraden på systemene har økt markant. Dette medførte at Shell Eco-marathon 2009 ble en stor suksess for NTNU.

A remote residential control system enables home users to remotely manage devices at their homes. These devices may include energy management, security surveillance, household appliances, consumer electronics, etc. This system involves technologies in home automation, home networking, and interfacing a home network with external networks. However, lacking a single standard poses a big challenge to the design of such a system. This thesis proposed three methods of turning an IP Set-Top Box into a remote residential control platform. Additionally, future trends are discussed. Various technologies in the fields mentioned above are also examined. / Ett system för fjärrstyrning av intelligenta hem (remote residential control system) är ett system som möjliggör för hemanvändare att på distans övervaka och styra utrustning i hemmet. Denna utrustning kan vara energiövervakning, säkerhetsutrustning, hushållsapparater, konsumentelektronik, etc. Det saknas dock en gemensam standard, vilket gör det till en stor utmaning att konstruera ett sådant system. I detta examensarbete föreslås tre sätt att göra en set-top box till en plattform för fjärrstyrning av intelligenta hem. Framtida trender diskuteras också. Olika tekniker inom nämnda områden undersöks[.]

Sammendrag: Hivkompensering kan deles inn i passiv, aktiv og semiaktiv kompensering utifra i hvilken grad det benyttes et aktivt pådrag for å kompensere for hivet. Hivkompenserig kan gjøres på forskjellige måter. Toppmontert sylinderkompensering og løpeblokkmontert sylinderkompensering er to vanlige kompenseringsmetoder. Denne rapporten tar blant annet for seg en forenklet modellering av RamRig heisesystem og en borestreng. Dette er gjort ved å sette opp bevegelseslikninger og kraftbalanser for de forskjellige delene av systemet, med hovedvekt på friksjonskrefter og trykktapskrefter som gjør at det passive hivkompenseringssystemet, som er en del av heisesystemet, ikke er ideelt. Rapporten beskriver deretter arbeidet med utvikling av reguleringsalgoritmer for å oppnå mest mulig konstant vekt på borekrone. Disse algoritmene danner sammen med det passive systemet et semiaktivt hivkompenseringssystem. Det ble forsøkt med PID regulator, foroverkobling av hivforstyrrelsen, kombinert foroverkobling og PD regulator, og akselerasjonstilbakekobling. Simulering viste at den av disse algoritmene som gav best kompensering var foroverkoblingsalgoritmen kombinert med PD regulator, fordi mye av tapskreftene i det passive systemet ved denne algoritmen kompenseres for før de påvirker systemet. PD regulatorens oppgave er å håndtere unøyaktigheter i modelleringen som gjør at kompenseringen til foroverkoblingsalgoritmen ikke er tilstrekkelig i seg selv. Simulering under gitte forhold viser at 95 % av hivbevegelsen blir kompensert for med denne algoritmen i kombinasjon med det passive kompenseringssystemet (mot 70 % for det rent passive systemet). Det er i denne oppgaven utviklet en modell som inneholder de mest vesentlige elementene til det reelle systemet og som er egnet som utgangspunkt for å utvikle reguleringsalgoritmer og til å simulere disse algoritmene på modellen. Det er også utviklet en egnet algoritme for regulering av vekt på borekrone for hivkompensering under boring med RamRig. Målet med oppgaven anses derfor som nådd, og oppgaven gir et godt grunnlag for videre arbeid.

<p>Sammendrag Denne masteroppgaven tar for seg klimatiseringsløsningen i et kontrolltårn ved en flyplass. Kontrolltårnkabinen er studert med mål om å komme frem til en optimal systemløsning med hensyn på energieffektiv drift og godt arbeidsmiljø. Denne delen av kontrolltårnet er av en komplisert form, og består av store glassfasader. Dette gir en utfordring med å forsyne flygelederne med et godt nok inneklima. Det er fokusert på akustisk, atmosfærisk og termisk inneklima i dette arbeidet. Energiberegninger og simuleringer av inneklimatiske verdier i oppgaven er gjort i beregningsprogrammet SIMIEN 4.034. Klimatiseringsløsningen som var tiltenkt tårnkabinen består av omrøringsventilasjon, kjølebafler og radiatorer. En vurdering er fremlagt av denne systemløsningen sammen med andre forbedringer for kontrolltårnkabinen. Alternative klimatiseringsløsninger er så presentert, og en ny, forbedret systemløsning foreligger som resultat av inneklimatiske og energimessige vurderinger. Den nye, foreslåtte klimatiseringsløsningen består av personlig ventilering ved arbeidsbordet til flygelederne, i tillegg til den opprinnelig valgte løsningen. Dette gir flygelederne individuell kontroll over sitt eget lokale klima. Ettersom personer har veldig forskjellige preferanser særlig til termiske forhold, vil individuell kontroll av luftens temperatur og hastighet føre til en større komfortmessig gevinst. Termisk komfort påvirker prestasjon og mental ytelse, og termisk balanse med omgivelsene gir maksimal uttelling for arbeidseffektivitet. Personlig ventilasjon tilfører samtidig friskluft direkte til pustesonen, og sørger dermed for tilnærmet forurensingsfri luft til flygelederne. Det totale netto energibehovet for denne klimatiseringsløsningen ligger 3,2 % høyere enn for Multiconsults tiltenkte løsning. For en forbedret energieffektivitet og inneklima i tårnkabinen, ble det i tillegg anbefalt å igangsette andre tiltak: En installering av radiatorer med lavere konveksjonsgrad vil gi en mer behagelig oppvarming og en reduksjon av kaldras fra vinduene. For å hidre den store solinnstrålingen gjennom sommeren vil en bruk av vinduer med lavere solfaktor føre til et mindre kjølebehov og et bedre termisk inneklima. En reduksjon i solfaktoren på 5 % vil kunne dekke det høyere energibehovet for den nye klimatiseringsløsningen. For å hindre lav relativ luftfuktighet gjennom vinterperioden bør det installeres en befukter i ventilasjonsanlegget. Dermed installeres det også en fuktsensor i tillegg til en sensor for strålingstemperaturen. Disse to parametrene er svært viktige for opplevelsen av et godt inneklima.</p>

Shell Eco-marathon er en årlig internasjonal bilprototype-konkurranse mellom studentlag fra høyskoler og universiteter. Våren 2010 skal NTNU delta for 3. gang. Denne oppgaven går ut på å spesifisere krav, designe, lage og teste et komplett instrumenteringssystem for eco-marathon-bilen som deltar i konkurransen i 2010. Modulær oppbygning, samt velprøvd kommunikasjon basert på CAN-bus mellom moduler, danner grunnlaget for et stabilt og enkelt rekonfigurerbart system.Flere delkomponenter som ble benyttet i bilen foregående år, fungerte ikke ved overtakelse av bilen høsten 2009. På grunn av problemene med tidligere system, kombinert med ønsket om toveis kommunikasjon med alle moduler i bilen, ble det besluttet at et helt nytt system skulle utarbeides. Bilens instrumenteringssystem består i hovedsak av brenselcelleovervåkning og styring, kommunikasjon med en el-motordrift, brukergrensesnitt for sjåføren, utvendige lys og signalhorn.Brenselcellestyringen består av en galvanisk isolert måleløsning for individuelle cellespenningsmålinger, soneinndelt temperaturovervåkning, måling av hydrogentrykk og styring av hydrogenventiler, samt et sikkerhetssystem med automatisk avstengning ved gasslekkasje.Forskjellige måter å løse problemet med cellespenningsmålinger er undersøkt. Et fleksibelt og kompakt system er designet og implementert som håndterer funksjonene nevnt ovenfor.Utvendige lys på bilen med tilhørende driverkretser er basert på energieffektive og kraftige lysdioder som både har mulighet til å lyse opp veien foran bilen, og justeres ned i lysstyrke for å spare strøm. Alt kan enkelt betjenes via et menysystem på en lcd-skjerm i dashbordet. Et utvidbart og fleksibelt menysystem er implementert for å håndtere innstillinger og informasjon fra bilens systemer.Ettersom systemet er modulbasert, og hver CAN-bus-modul igjen er modulbasert, er det enkelt å rekonfigurere eller endre funksjonaliteten til systemet eller delmoduler. Å hekte på nye moduler for ny funksjonalitet er også veldig enkelt. Systemet kan også benyttes i andre sammenhenger enn bil-instrumentering. Brenselcellemodulen ble for eksempel benyttet på lab hele våren for test og utvikling av styringsalgoritmer for brenselcellestacken. Eksempler på andre bruksområder for deler av systemet kan være hus-automasjon eller styring og overvåkning av andre slags lab-oppstillinger.Selv om konkurranseresultat uteble på grunn av problemer med motorstyringen har elektronikken i styringssystemet stort sett fungert veldig bra under hele prosjektperioden. Det er gjort gode erfaringer med design og bestilling av profesjonelt produserte kretskort, samt innkapsling av elektronikk for å tåle røff håndtering og miljøpåvirkninger. Der problemer har oppstått, spesielt med kretsløsning og de integrerte kretsene benyttet for spenningsmåling på brenselcellestacken, er det nevnt hva som sannsynligvis er skyld i problemene og hva som kan gjøres med det.

Sammendrag Denne masteroppgaven tar for seg klimatiseringsløsningen i et kontrolltårn ved en flyplass. Kontrolltårnkabinen er studert med mål om å komme frem til en optimal systemløsning med hensyn på energieffektiv drift og godt arbeidsmiljø. Denne delen av kontrolltårnet er av en komplisert form, og består av store glassfasader. Dette gir en utfordring med å forsyne flygelederne med et godt nok inneklima. Det er fokusert på akustisk, atmosfærisk og termisk inneklima i dette arbeidet. Energiberegninger og simuleringer av inneklimatiske verdier i oppgaven er gjort i beregningsprogrammet SIMIEN 4.034. Klimatiseringsløsningen som var tiltenkt tårnkabinen består av omrøringsventilasjon, kjølebafler og radiatorer. En vurdering er fremlagt av denne systemløsningen sammen med andre forbedringer for kontrolltårnkabinen. Alternative klimatiseringsløsninger er så presentert, og en ny, forbedret systemløsning foreligger som resultat av inneklimatiske og energimessige vurderinger. Den nye, foreslåtte klimatiseringsløsningen består av personlig ventilering ved arbeidsbordet til flygelederne, i tillegg til den opprinnelig valgte løsningen. Dette gir flygelederne individuell kontroll over sitt eget lokale klima. Ettersom personer har veldig forskjellige preferanser særlig til termiske forhold, vil individuell kontroll av luftens temperatur og hastighet føre til en større komfortmessig gevinst. Termisk komfort påvirker prestasjon og mental ytelse, og termisk balanse med omgivelsene gir maksimal uttelling for arbeidseffektivitet. Personlig ventilasjon tilfører samtidig friskluft direkte til pustesonen, og sørger dermed for tilnærmet forurensingsfri luft til flygelederne. Det totale netto energibehovet for denne klimatiseringsløsningen ligger 3,2 % høyere enn for Multiconsults tiltenkte løsning. For en forbedret energieffektivitet og inneklima i tårnkabinen, ble det i tillegg anbefalt å igangsette andre tiltak: En installering av radiatorer med lavere konveksjonsgrad vil gi en mer behagelig oppvarming og en reduksjon av kaldras fra vinduene. For å hidre den store solinnstrålingen gjennom sommeren vil en bruk av vinduer med lavere solfaktor føre til et mindre kjølebehov og et bedre termisk inneklima. En reduksjon i solfaktoren på 5 % vil kunne dekke det høyere energibehovet for den nye klimatiseringsløsningen. For å hindre lav relativ luftfuktighet gjennom vinterperioden bør det installeres en befukter i ventilasjonsanlegget. Dermed installeres det også en fuktsensor i tillegg til en sensor for strålingstemperaturen. Disse to parametrene er svært viktige for opplevelsen av et godt inneklima.

Shell Eco-marathon er en årlig internasjonal bilprototype-konkurranse mellom studentlag fra høyskoler og universiteter. Våren 2010 skal NTNU delta for 3. gang. Denne oppgaven går ut på å spesifisere krav, designe, lage og teste et komplett instrumenteringssystem for eco-marathon-bilen som deltar i konkurransen i 2010. Modulær oppbygning, samt velprøvd kommunikasjon basert på CAN-bus mellom moduler, danner grunnlaget for et stabilt og enkelt rekonfigurerbart system.Flere delkomponenter som ble benyttet i bilen foregående år, fungerte ikke ved overtakelse av bilen høsten 2009. På grunn av problemene med tidligere system, kombinert med ønsket om toveis kommunikasjon med alle moduler i bilen, ble det besluttet at et helt nytt system skulle utarbeides. Bilens instrumenteringssystem består i hovedsak av brenselcelleovervåkning og styring, kommunikasjon med en el-motordrift, brukergrensesnitt for sjåføren, utvendige lys og signalhorn.Brenselcellestyringen består av en galvanisk isolert måleløsning for individuelle cellespenningsmålinger, soneinndelt temperaturovervåkning, måling av hydrogentrykk og styring av hydrogenventiler, samt et sikkerhetssystem med automatisk avstengning ved gasslekkasje.Forskjellige måter å løse problemet med cellespenningsmålinger er undersøkt. Et fleksibelt og kompakt system er designet og implementert som håndterer funksjonene nevnt ovenfor.Utvendige lys på bilen med tilhørende driverkretser er basert på energieffektive og kraftige lysdioder som både har mulighet til å lyse opp veien foran bilen, og justeres ned i lysstyrke for å spare strøm. Alt kan enkelt betjenes via et menysystem på en lcd-skjerm i dashbordet. Et utvidbart og fleksibelt menysystem er implementert for å håndtere innstillinger og informasjon fra bilens systemer.Ettersom systemet er modulbasert, og hver CAN-bus-modul igjen er modulbasert, er det enkelt å rekonfigurere eller endre funksjonaliteten til systemet eller delmoduler. Å hekte på nye moduler for ny funksjonalitet er også veldig enkelt. Systemet kan også benyttes i andre sammenhenger enn bil-instrumentering. Brenselcellemodulen ble for eksempel benyttet på lab hele våren for test og utvikling av styringsalgoritmer for brenselcellestacken. Eksempler på andre bruksområder for deler av systemet kan være hus-automasjon eller styring og overvåkning av andre slags lab-oppstillinger.Selv om konkurranseresultat uteble på grunn av problemer med motorstyringen har elektronikken i styringssystemet stort sett fungert veldig bra under hele prosjektperioden. Det er gjort gode erfaringer med design og bestilling av profesjonelt produserte kretskort, samt innkapsling av elektronikk for å tåle røff håndtering og miljøpåvirkninger. Der problemer har oppstått, spesielt med kretsløsning og de integrerte kretsene benyttet for spenningsmåling på brenselcellestacken, er det nevnt hva som sannsynligvis er skyld i problemene og hva som kan gjøres med det.

Η παρούσα διατριβή κινείται στο χώρο των Ασύρματα Δικτυωμένων Συστημάτων και έχει ως αντικείμενο τη μελέτη και τη σύνθεση μηχανισμών που βελτιώνουν τη λειτουργία τους. Ο όρος Ασύρματα Δικτυωμένα Συστήματα αναφέρεται στα συστήματα των οποίων τα δομικά στοιχεία συνδέονται μέσω ασύρματων δικτύων, με την έμφαση να δίνεται στα αυτό-οργανωμένα δίκτυα και στα δίκτυα αισθητήρων. Η βελτιστοποίηση και ο έλεγχος ενός Ασύρματα Δικτυωμένου Συστήματος γίνεται με γνώμονα την Ποιότητα των παρεχόμενων Υπηρεσιών του δικτύου, η οποία χρησιμοποιείται ως μέτρο αξιολόγησης και επαναπροσδιορισμού των παραμέτρων λειτουργίας αυτού. Προσεγγίζοντας το θέμα από την οπτική γωνία του δικτύου, οι μηχανισμοί που είναι υπεύθυνοι για τη βελτιστοποίηση της λειτουργίας των Ασύρματα Δικτυωμένων Συστημάτων, αποστασιοποιούνται από την ανάπτυξη νέων πρωτοκόλλων για τα διάφορα επίπεδα του μοντέλου αναφοράς Ανοιχτής Διασύνδεσης Συστημάτων. Για τον λόγο αυτό, αναφορικά με το μοντέλο αναφοράς Ανοιχτής Διασύνδεσης Συστημάτων, το ζήτημα της βελτιστοποίησης της λειτουργίας των Ασύρματα Δικτυωμένων Συστημάτων προσεγγίζεται από τα ακραία επίπεδα της στοίβας πρωτοκόλλων, και συγκεκριμένα από την οπτική γωνία του Επιπέδου Εφαρμογής και του Φυσικού Επιπέδου. Στο Επίπεδο Εφαρμογής το ενδιαφέρον επικεντρώνεται στην διασφάλιση των περιθωρίων ευστάθειας για τα Ασύρματα Δικτυωμένα Συστήματα Ελέγχου. Η διασφάλιση της ομαλής λειτουργίας του συστήματος κλειστού βρόχου βασίζεται σε διακοπτικές δομές ελέγχου, των οποίων οι παράμετροι λειτουργίας καθορίζονται από την Ποιότητα Υπηρεσίας του δικτύου, και συγκεκριμένα από το ποσοστό των επιτυχώς ληφθέντων πακέτων. Στο Φυσικό Επίπεδο εξετάζεται αρχικά το πρόβλημα αποκατάστασης της συνδεσιμότητας μεταξύ των μελών ενός Ασύρματα Δικτυωμένου Συστήματος και στην συνέχεια το πρόβλημα επαναπροσδιορισμού της ποιότητας των ασύρματων ζεύξεων. Οι κεντρικοποιημένοι και κατανεμημένοι μηχανισμοί που αναπτύσσονται για τη βελτιστοποίηση των παραμέτρων της Ποιότητας Υπηρεσίας των Ασύρματα Δικτυωμένων Συστημάτων στο Φυσικό Επίπεδο βασίζονται σε εργαλεία της Υπολογιστικής Γεωμετρίας, συνδυάζοντας τα χωρικά χαρακτηριστικά ενός Ασύρματα Δικτυωμένου Συστήματος με δημοφιλή μοντέλα διάδοσης μεγάλης κλίμακας. Τέλος, η αξιολόγηση των μεθόδων ελέγχου και βελτιστοποίησης της λειτουργίας των Ασύρματα Δικτυωμένων Συστημάτων πραγματοποιείται με την εφαρμογή τους σε κατάλληλες πειραματικές διατάξεις και σε ένα καθορισμένο σύνολο σεναρίων εξομοίωσης. / The primary objective of the present PhD thesis is the analysis and the synthesis of mechanisms and algorithms that optimize the operation of Wireless Networked Systems. The term Wireless Networked Systems is used to describe the distributed systems, whose components are interconnected over wireless networks. Referring to wireless networking, the emphasis is given at the self-organized Ad-hoc and Sensor Networks. The effort made is focused on the reconfiguration of the Quality of Service of the underlying network. From such a perspective, the mechanisms responsible for improving the Quality of Service differentiate from the design of novel, specialized communication protocols. More specifically, with respect to the Open Systems Interconnection Reference Model (OSI-RM), the optimization issues of the Wireless Networked Systems’ operation are examined at the Application and Physical Layer. At the Application Layer, problems related to the guarantee of the stability margins for Wireless Networked Controlled Systems are studied. More precisely, the assurance of the desired performance for the closed-loop controlled system is based on switching control techniques. The optimization decision variables are determined by the network’s Quality of Service parameters. At the Physical Layer the objective is twofold: (a) to establish the physical connectivity among the members of the Wireless Networked System and (b) to optimize of the wireless link’s quality. Based on the combination of the spatial characteristics of the Wireless Networked Systems with large-scale radio propagation models, the centralized and distributed mechanisms, synthesized for the optimization of the network’s Quality of Service at the Physical Layer, exploit effectively concepts adopted by the Computational Geometry. Finally, properly developed experimental testbeds and network simulation scenaria are utilized to examine the efficiency of the synthesized mechanisms for the control and optimization of the operation of Wireless Networked Systems at the Application and Physical Layer.

International Telemetering Conference Proceedings / October 18-21, 2004 / Town & Country Resort, San Diego, California / CCT is conducting research to provide a cross platform software capability that enables a common semantic for control and monitor of highly distributed systems-of-systems C^2 architectures by auto-generating semantic processing services from standardized metadata specifications. This new capability is significant because it will reduce development, operations, and support costs for legacy and future systems that are part of ground and space based distributed command and control systems. It will also establish a space systems information exchange model that can support future highly interoperable and mobile software systems.

No description available.