Investments in power systems are characterized by large investment costs and uncertainties doto extended time frame. New consumption patterns in the electricity grid, as well as an aginggrid calls for modernization, new solutions and new investments. Components in the electricalsystem is characterized by most of their costs that are caused after their acquisition. One stateof the art method in analyzing investments over long time frames and provide long-term costestimation is life cycle costing (LCC). In LCC a "cradle to grave"-approach is performed whichenables comparative cost assessment to be made. This thesis reviews the existing literature inprobabilistic life cycle costing and gives a step by step methodology for DSOs to systematicallyaddress uncertainty in cost and technical parameters.This thesis proposes a Monte Carlo sampling method in combination with a Markov Chainfailure model to model failures is providing a comprehensive method of reaching nancial benetwhen comparing dierent investment decisions. The model evaluates nancial implications andtechnical properties to demonstrate the total cost of components. This thesis analyses a casefor Swedish distribution system operators and their investment in transformers. The proposedmodel includes an all-covering model of costs and incentives. The main conclusion is that probabilisticlife cycle costing benets investment decisions and the applied method shows promisingresults in addressing uncertainty and investment risks. The developed PLCC model is used onan investment decision where two transformers are compared. Results shows that PLCC is apowerful tool and could be used in power system applications. / Investeringar i kraftsystem kännetecknas av höga investeringskostnader och osäkerheter på grundav komponenternas långa livslängd. Nya konsumtionsönster och ett föråldrat elsystem efterfrågar mordenisering, nya lösningar och nya investeringar. Komponenter i elnätet karakteriserasav att den största delen av kostnader orsakas efter de förvärvats. En framstående metod för attanalysera investeringar som löper över långa tidsspann och som kan ge en kostnadsestimeringär livscykelkostnadsanalys. Inom livscykelkostnadsanalys tillämpas ett från vaggan till graventillvägagångssätt vilket möjliggör jämförelser av kostnader. Denna uppsats granskar existerandeforskning inom probabilistisk livscykelanalys och ger en steg-för-steg-metodik för att en distributionsnätsoperatör systematiskt skall kunna adressera osäkerheter relaterade till kostnader samttekniska parametrar.Denna uppsatsen föreslår en Monte Carlo-metod i kombination av en Markovkedja, för attmed en heltäckande metod nå finansiell jämförbarhet mellan olika investeringsbeslut. Denna uppsatsenanalyserar ett fall för en svensk distributionsnätsoperatör och dess investering i transformatorer.Den föreslagna modellen inkluderar en heltäckande modell för kostnader och incitamet.Huvudresultatet från den föreslagna metoden är att probabilistisk livscykelkostnadsanalys samtde använda metoderna visar lovande resultat för att adressera osäkerheter och risker vid investeringsbeslut.

This report is the result of Master of Science thesis project developed for KTH Royal Institute of Technology in collaboration with the Forestry Research Institute of Sweden (Skogforsk) for the Forestry Master Thesis School 2016. In the past few years, Adams MBD models have been created to verify the better comfortability of six-wheeled pendulum-arm-suspension compared to bogie-suspended forwarder. Based on the current achievements, this thesis would focus on discovering the energy consumption states of both types of forwarder. A study on the energy usage of a pendulum arm suspension forwarder was preformed based on existing design parameters and test data gathered by Skogforsk, providing insight about the performance of XT28 when operating on a test track. Hydraulic and mechanical models of the forwarder were built using Adams and Simulink/Matlab. These models were used for the simulation of the working process and calculation of the energy consumption. The result of this research project shows that active pendulum arm suspension forwarder saves approximately 28% of energy consumption compared to passive suspension. It is also shown that a speed increase from 0.84m/s to 1m/s increases the energy consumptio with approximately 10%. / Rapporten är resultatet av ett masterprojekt som utförts vid KTH Kungliga Tekniska Högskolan i samarbete med Skogforsk för Skogsforskningskolan 2017. Under de senaste åren har ett antal Adams-baserade MBD-modeller skapats, med syftet att undersöka och verifiera hur mycket vibrationsmiljön kan förbättras med en sexhjulig pendelarmsdämpad skotare jämfört med en traditionell bogie-maskin. Denna avhandling fokuserade på att jämföra energiförbrukningen hos båda typer av maskiner. En studie om energiförbrukningen hos en pendularmsskotare har utförts, baserat på befintliga designparametrar och provningsdata insamlade av Skogforsk, vilket gav insikt om energiprestandan hos den aktivt dämpade pendelarmsskotaren XT28 vid drift på provbana. Hydrauliska och mekaniska modeller av maskinen skapades med Adams och Matlab/Simulink. Dessa modeller användes för simulering av en idealiserad arbetsprocess och beräkning av energiförbrukningen. Resultatet av detta projekt visar att aktivt dämpad pendularmsskotare har cirka 28% lägre energiförbrukning jämfört en passivt dämpad skotare. En analys visar också att en ökad hastighet från 0,84 m/s till 1 m/s ökar energiförbrukningen med cirka 10% .

This report details the work done in a master thesis project. The project was conducted at the Brake Performance Department at Scania CV AB. The project involves the development of a numerical model (in Matlab) that calculates and predicts air consumption in a truck under different drive cycles. The report first details tests and experiments done so as to acquire the necessary information for the development of the model. The report then presents the model that was created and delves into tests that were conducted for its validation. A model is created that allows the user to select different component combinations on the trucks along with different loading scenarios and drive cycles. Finally the model is used to evaluate air consumption in trucks during particularly strenuous cycles. The model developed is found to be reliable and accurate to with 7% with regard to amount of air consumed. With its help, several recommendations on how air consumption in commercial vehicles can be improved are made. The best components’ combination is also found and presented. / I denna rapport beskrivs ett examensarbete som genomfördes på bromsavdelningen på Scania CV AB. Projektet innefattar utveckling av en numerisk modell (i Matlab) som beräknar och förutspår luftförbrukningen i en lastbil under olika körcykler. I rapporten beskrivs det tester och experiment som gjordes för att ta fram nödvändiga uppgifter för utvecklingen av modellen. Sedan presenteras modellen som skapades och alla valideringstester som genomfördes. Modellen är gjord så att användaren kan kombinera olika komponentkombinationer för lastbilar med olika lastningskonfigurationer och körcykler. Slutligen används modellen för att utvärdera luftförbrukningen i lastbilar under särskilt ansträngande körcykler. Den utvecklade modellen visade sig vara pålitlig och korrekt med en felmarginal på 7% med avseende på mängden luft som konsumeras. Med dess hjälp kunde flera rekommendationer ges om hur luftförbrukningen i kommersiella fordon kan förbättras. De bästa komponentkombinationerna hittades också och presenteras i denna rapport

The aim of the present thesis is to improve and optimize a Thomson coil based actuatorfor medium voltage vacuum interrupters. The Thomson coil based actuator’s concept isdiscussed. The thesis presents analytical as well as finite element models of the actuatoralong with a comparison of their results. Several experimental setups have been built forthis degree project and they are described in the thesis. Measurements from these setupsare also compared to simulation results. The thesis concludes by drawing conclusionsfrom the compared results and proposes possible directions for additional work in thenear future. / Målsättningen för denna uppsats är att förbättra och optimera en aktuator för mellanspänningsvakuumbrytare baserad på en Thomsonspole. Aktuatorkonceptet analyserasoch diskuteras. Uppsatsen presenterar analytiska modeller såväl som numeriska modellerför FEM av aktuatorn, samt jämförelser av resultaten från simuleringar gjorda av dessa.Flera experimentuppställningar har byggts under detta examensprojekt och beskrivs idenna uppsatsen. Mätningar från dessa uppställningar jämförs också med resultaten frånsimuleringarna. Uppsatsen drar slutligen slutsatser utifrån resultaten och föreslår möjligavägar för ytterligare arbete på området inom en snar framtid.

Due to the increasing number of components involved in Radio Frequency design, integration and packaging become an important topic of developing power-efficient and cost-effective solutions. Furthermore, interconnections are a key factor in such a topic because they are heavily used in Radio Frequency engineering, especially in the Fifth Generation. Among the interconnections, bond wires are one of the most commonly used.In micro assembly design, it is crucial to understand and model the behavior of each component, including interconnections. Radio Frequency engineers usually use the bond wire models in the software directly without questioning if the model actually has the same behavior as the fabricated one. Therefore, how to accurately model and characterize the bond wires becomes valuable, and furthermore, how the physical dimensions affect the transmission performance. This Master’s thesis project aims to solve this problem by building simple models for single bond wire and double bond wires with coupling, and verifying them by electromagnetic simulation and measurement.The project has built bond wire models in Matlab and in electromagnetic simulators NI AWR and ANSYS HFSS. The actual test structures are also fabricated using the bonding machine, and measured by vector network analyzer. A sufficient amount of data has been collected from these sources and then analyzed. The proposed analytical model of bond wires is valid after comparing its results with those from simulation and measurement. In addition, the effect of the loop height and separation distance on the transmission performance is studied and has a well verified conclusion.This thesis work will be helpful to Radio Frequency engineers, who use bond wires in the micro assembly of their design. They would be able to characterize the bond wires more accurately and adjust the physical dimensions in order to achieve the desired performance. / På grund av det ökande antalet komponenter i radiofrekvensdesign, integration och förpackning blivit ett viktigt ämne för att utveckla energieffektiva och kostnadseffektiva lösningar. Sammankopplingar är en nyckelfaktor i ett sådant ämne, eftersom de är starkt används i radiofrekvensteknik. Bland dem, bondtrådar är en av de vanligaste.Det är viktigt att förstå och modellera beteendet hos varje komponent. Därför hur att noggrant modellera och karakterisera bondtrådarna blir ett värdefullt problem, och dessutom, hur de fysiska dimensionerna påverkar överföringsprestanda.Projektet har byggt bondtrådsmodeller i Matlab och i elektromagnetiska simulatorer NI AWR och ANSYS HFSS. De faktiska teststrukturerna tillverkas också med hjälp av bindningsmaskinen och mäts av vektornätverksanalysatorn. Den föreslagna analysmodellen för bindningstrådar är giltig efter att ha jämfört dess resultat med dem från simulering och mätning. Dessutom studeras effekten av slinghöjden och separationsavståndet på transmissionens prestanda och har en väl verifierad slutsats.

AirSim is a new simulator developed as a plugin for the Unreal Engine, aiming to be a useful tool aiding the development and testing of algorithms for autonomous vehicles. Due to AirSim still being in its infancy there is little to none research available of its possibilities or detailed guidelines and tutorials on how to use its APIs.Rust is a new systems programming language with the purpose of being safe, practical and concurrent which through design choices can solve some of the major drawbacks of the C programming language such as memory leaks, thread management, and segmentation faults.Researching the features of AirSim and its different ways of communicating, we determine the possibility of implementing a custom flight controller in Rust and C able to control a drone in the simulator and evaluate the capabilities of Rust compared to C. This is conducted by reading available documentation for AirSim, studying the source code and learning about the communication protocols used by AirSim.This thesis results in an implementation of a custom flight controller in Rust and C that controls a drone in AirSim using a communication protocol named MAVLink which enables fine-grained control of the motors. The conclusion made about the comparison of Rust and C is that both languages were able to implement the safety-critical functionality of the flight controller and that Rust provided capabilities which could be useful when developing safety-critical systems. / AirSim är en ny simulator utvecklad som ett plugin för Unreal Engine, med målet att fungera som ett hjälpmedel inom utveckling och testning av algoritmer för autonoma fordon. På grund av att AirSim fortfarande är väldigt ungt finns väldigt lite forskning tillgänglig om dess möjligheter eller detaljerade riktlinjer och beskrivningar för användningen av dess APIer.Rust är ett nytt programmeringsspråk med målet att vara säkert, praktiskt och parallellt vilket genom designval kan lösa några av de största problemen med programmeringsspråket C som till exempel minnessläckor, trådhantering och segmenteringsfel.Genom att undersöka funktionerna i AirSim och dess olika sätt att kommunicera, utforskar vi möjligheten av att utveckla en egen flygkontroller i Rust och C som kan styra en drönare i simulatorn och utvärdera Rust i förhållande till C. Detta genomförs genom att läsa tillgänglig dokumentation för AirSim, studera källkoden och lära oss de kommunikationsprotokoll som används av AirSim.Denna avhandling resulterar i implementationen av en egen flygkontroller i Rust och C som styr en drönare i AirSim med kommunikationsprotokollet MAVLink, vilket möjliggör en noggrann kontroll av motorerna. Slutsatsen gällande Rust och C är att båda språken fungerade väl för implementationen av säkerhetsritiska funktioner i flygkontrollern samt att Rust erbjöd förmågor som kan visa sig vara användbara vid utveckling av säkerhetskritiska system.

Deep learning develops rapidly in recent years. It has been applied to many fields, which are the main areas of artificial intelligence. The combination of deep learning and embedded systems is a good direction in the technical field. This project is going to design a deep learning neural network algorithm that can be implemented on hardware, for example, FPGA. This project based on current researches about deep learning neural network and hardware features. The system uses PyTorch and CUDA as assistant methods. This project focuses on image classification based on a convolutional neural network (CNN). Many good CNN models can be studied, like ResNet, ResNeXt, and MobileNet. By applying these models to the design, an algorithm is decided with the model of MobileNet. Models are selected in some ways, like floating point operations (FLOPs), number of parameters and classification accuracy. Finally, the algorithm based on MobileNet is selected with a top-1 error of 5.5%on software with a 6-class data set.Furthermore, the hardware simulation comes on the MobileNet based algorithm. The parameters are transformed from floating point numbers to 8-bit integers. The output numbers of each individual layer are cut to fixed-bit integers to fit the hardware restriction. A number handling method is designed to simulate the number change on hardware. Based on this simulation method, the top-1 error increases to 12.3%, which is acceptable. / Deep learning har utvecklats snabbt under den senaste tiden. Det har funnit applikationer inom många områden, som är huvudfälten inom Artificial Intelligence. Kombinationen av Deep Learning och innbyggda system är en god inriktning i det tekniska fältet. Syftet med detta projekt är att designa en Deep Learning-baserad Neural Network algoritm som kan implementeras på hårdvara, till exempel en FPGA. Projektet är baserat på modern forskning inom Deep Learning Neural Networks samt hårdvaruegenskaper.Systemet är baserat på PyTorch och CUDA. Projektets fokus är bild klassificering baserat på Convolutional Neural Networks (CNN). Det finns många bra CNN modeller att studera, t.ex. ResNet, ResNeXt och MobileNet. Genom att applicera dessa modeller till designen valdes en algoritm med MobileNetmodellen. Valet av modell är baserat på faktorer så som antal flyttalsoperationer, antal modellparametrar och klassifikationsprecision. Den mjukvarubaserade versionen av den MobileNet-baserade algoritmen har top-1 error på 5.5En hårdvarusimulering av MobileNet nätverket designades, i vilket parametrarna är konverterade från flyttal till 8-bit heltal. Talen från varje lager klipps till fixed-bit heltal för att anpassa nätverket till befintliga hårdvarubegränsningar. En metod designas för att simulera talförändringen på hårdvaran. Baserat på denna simuleringsmetod reduceras top-1 error till 12.3

Att använda stora mängder skärvätskor vid en bearbetningsprocess har potentiellt negativ inverkan inte bara för operatören men också på miljön. Utöver detta tillkommer ökade kostnader för tillverkningsprocessen. För att minska skärvätskekonsumtionen under maskinbearbetning införs en teknik som kallas minimalsmörjning(MQL=Minimum Quantity Lubrication) som använder mycket mindre mängd skärvätska men ändå är effektivare än standard kylspolning med skärvätska. Denna avhandling fokuserar på att bestämma konvektionen över ett skär med en konstant värmekälla placerad inuti ett kvadratiskt hölje och beräkningsdomänen för den CFD-modell som presenteras, vilken består av flytande och fasta domäner och interaktion mellan dessa. Möjligheten att använda MQL då lågtemperatur- och högtryckskylmedel appliceras undersöks och hur temperaturen sjunker efter applicering av kylmedel/kylvätskor observeras genom att simulera förhållandena i ANSYS flytande arbetsbänk. Denna tekniks effektivitet bestäms med avseende på huruvida högtrycks- och lågtemperaturkylvätska kan avleda värme och transportera bort spånor från ingreppszonen. Slutligen sammanställs resultaten och därpå dragna slutsatserna. / Employing huge amount of cutting fluids in machining process has potential negative impacts not only to the operator but also to the environment along with increased cost of manufacturing process. To reduce the cutting fluid consumption during machining, a technique called Minimum Quantity Lubrication (MQL) is introduced which uses very less amount of cutting fluid yet being effective than flood cooling. This thesis focuses on determining the convection over a cutting insert with a constant heat source inside a square enclosure and the computational domain of the CFD model presented consists of fluid and solid domains with fluid-solid interaction. The feasibility of MQL using low temperature and high-pressure coolant and observing how temperature is dropping after the application of coolant/coolants by simulating the conditions in ANSYS fluent workbench. The effectiveness of this technique is determined in terms of whether high pressure and low temperature coolant can dissipate heat and remove chips from the cutting interface. Finally drawing conclusion based on results.

The rapid growth and development of the Information and Communications Technology attract many industries including the automotive industry. Since the last four decades, the automotive engineering has been impacted by the Information Technology. Nowadays, modern vehicles are being designed with up to hundreds of electronic control units (ECUs) and be able to communicate with other vehicles, infrastructure, and other things via wireless networks and sensors. For such in-vehicle networks, serial bus systems like CAN bus, LIN bus, FlexRay, and MOST are standardized. Parallel to this, the automotive industry vendors designed and standardized automotive open systems architecture (AUTOSAR) software platform. AUTOSAR has two main standards - the classical platform and adaptive platform. The classical platform (CP) is designed for the current embedded ECUs, whereas the adaptive platform (AP) is being designed for the future intelligent ECUs. The intelligent AP ECU constitute many multi-processing processors and Ethernet to realize the future autonomous vehicles.On the other hand, automotive industries shall ensure “safety first” in their design and regard it as part of their market feature. Directly or indirectly, the safety of the modern connected vehicles is related to their cybersecurity. Today, cybersecurity professionals are conducting researches to bring remarkable solutions to the sophisticated cyberattacks. One approach of cybersecurity solution is to make a cyber threat modeling and attack simulations. Example, meta-attack-language (MAL) is a threat modeling and attack simulation language, which is designed to make domain-specific threat analysis.In this study, potential assets of an automotive vehicle with AP ECUs are identified. Then, threats of each identified asset are collected from different literature. With both inputs, a cyber threat model is written using MAL. Finally, validation of the model is made with a simulation language. Consequently, modern vehicle with AP ECUs is modeled and simulated.This study contributes four important things - list of potential assets that AP running vehicle constitutes, collected list of threats of the identified assets, validated cyber threat model, and simulation test cases for each potential attack paths in the model. / Den snabba tillväxten och utvecklingen av informations- och kommunikationstekniken lockar många‌ branscher, däribland bilindustrin. Sedan de senaste fyra decennierna har automotive engineering påverkats av informationstekniken. Numera är moderna fordon utformade med upp till hundratals elektroniska styrenheter (ECU) och kan kommunicera med andra fordon, infrastruktur och andra saker via trådlösa nätverk och sensorer. För sådana inbyggda nätverk är seriella bussystem som CAN-buss, LIN-buss, FlexRay och MOST standardiserade. Parallellt med detta har automotive-leverantörerna utformat och standardiserat automatsystem för öppna systemarkitekturer (AUTOSAR). AUTOSAR har två huvudstandarder - den klassiska plattformen och den adaptiva plattformen. Den klassiska plattformen (CP) är utformad för nuvarande inbyggda ECU, medan den adaptiva plattformen (AP) är utformad för framtida intelligenta ECU. Den intelligenta AP-enheten utgör många processorer och Ethernet för att förverkliga de framtida autonoma fordonen. Bilindustrin ska å andra sidan säkerställa "säkerhet först" i sin design och betrakta den som en del av deras marknadsfunktion. Direkt eller indirekt är säkerheten hos moderna anslutna fordon relaterad till sin cybersäkerhet. Idag genomför cybersecurity-proffs för att få anmärkningsvärda lösningar på de sofistikerade cyberattackarna. Ett tillvägagångssätt för cybersecurity-lösningen är att göra en modellering av cyberhot och attack simuleringar. Exempel, meta-attack-language (MAL) är ett hot modellerings-och attack simuleringsspråk, som är utformat för att göra domänspecifik hotanalys. I denna studie identifieras potentiella tillgångar i ett fordonsbil med AP-ECU. Därefter samlas hot av varje identifierad tillgång från olika litteratur. Med båda ingångarna skrivs en cyber-hotmodell med MAL. Slutligen görs validering av modellen med ett simuleringsspråk. Följaktligen modelleras och simuleras moderna fordon med AP-ECU. Denna studie bidrar till fyra viktiga saker - en lista över potentiella tillgångar som AP-körfordon utgör, samlad lista över hot av identifierade tillgångar, validerad cyberhot-modell och simuleringsprovfall för varje potentiell attackvägar i modellen.

En Power Transfer Unit (PTU) eller vinkelväxel i ett drivsystem för allhjulsdrift är enväxellåda med en hypoid-växel som drevsats. PTUn ar placerad mellan fordonets transmissionoch kardanaxel och används för att fördela momentet från drivsystemet mellanalla hjulen. De dynamiska egenskaperna hos vinkelväxeln är kopplade till de ljud ochvibrationer som uppfattas i bilen, speciellt tonalt ljud som växelvin. Källan till dennavibration kan relateras till transmissionsfelet i växeln. Transmissionsfelet beror pa faktorersom geometri, rotationshastighet och statiskt moment. Om faktorernas inverkankan identieras skapar det möjligheter att reducera felet genom designförändringar. 1D ellersystem-simulering ar en förenklad beskrivning av det dynamiska beteendet av systemet.Det är en flexibel metod som kan ge en uppskattning av systemets egenskaper iett tidigt skede och kan användas i såväl tids- som frekvensdomönen.Denna studie syftar till att bygga en 1-D system-modell av en PTU och studera dessdynamiska beteende. De typer av analyser och resultat som ar möjliga att få från en dynamisk1-D modell av en specic produkt har utvärderats. Befintliga komponenter frånmjukvarans bibliotek har används for att bygga en förenklad modell med lumpade massorav den fysiska systemet. Simuleringar har utförts både i tidsdomänen och frekvensdomänen.System-modellen är mycket användbar för modelling av hela system och av hur delarnaväxelverkar i ett tidigt skede av produktutvecklingen. Beräkningen av nivån på transmissionsfeletsgrundtonen stämmer väl med tillgängliga mätresultat. Rotationshastigheternasvariation då kopplingen kopplar i och ur vinkelväxeln illustrerar tydligt kopplingensinverkan på dynamiken i systemet. Det var dessutom möjligt att erhålla systemets torsionsegenfrekvenseroch modformer från den linjära frekvensanalysen. / A Power Transfer Unit (PTU) of an All-Wheel Drive system is a hypoid gearbox whichis a driveline component, used to distribute power from the powertrain to all the wheelsof a vehicle. The gearbox dynamics is closely related to the gearbox noise and vibration,especially tonal noise like gear whine. The source of this vibration is referred to as thetransmission error in the unit. Transmission error is attributed to various geometricaland operating conditions, which if mapped mathematically, allows the designer to reducethe error by varying the design parameters. The demand in the automotive industry toreduce time to market is high. A lot of time can be saved if system performance can beassessed at the concept stage, even before the detailed design. This is where system-levelsimulation plays a key role. 1-D or system simulation technique studies the dynamicbehaviour of the system in one dimension. This greatly simplies the model and allowsfor the exibility to get early estimates of the system behaviour with respect to time andfrequency. Here, such a system model is built for a hypoid gear based driveline system.This work aims to build a 1-D system model of the PTU and study the dynamic behaviourof the response. The evaluation helps in understanding the capabilities on 1-D systemmodel in simulating a specialised product dynamic characteristics. LMS AMESim wasthe commercial tool used in building the system model. Existing components from thesoftware library were used to build a sketch of a simplied, lumped mass model of thephysical system. The model was then simulated in both the time domain and frequencydomain through a temporal and linear analysis respectively.It is observed that the system model is very useful in early modelling of a system and itsinteractive eects. The fundamental harmonic of the transmission error is predicted wellin the system model. The clutch connect/disconnect behaviour can also be seen in therotary velocity response of the gear. The system eigenfrequencies and mode shapes wereobtained from the linear analysis.