Most of fully-autonomous vehicles are equipped with GPS devices in order to keep track of their exact location while driving towards any target destination. However, it is widely known that GPS systems are likely to fail under certain conditions, e.g., in long tunnels or during very bad weather conditions. In this master thesis work we present an Extended Kalman filter (EKF) framework for dead-reckoning in au-tonomous trucks equipped with a CPU, a gyroscope and four simulated sensors: a GPS, a magnetometer and two rotary encoders for velocity. The EKF will fuse the sensors measurements with a prediction that uses the kinematic model of a non-holonomic vehicle. In order to improve the estimation of the yaw angular position when a GPS outage is reported a new calibration method based on the rotation matrix is applied. This method is proven to e˙ectively decrease the error while driving in GPS denied environments.The tests are performed in a real-time embedded system, NI myRIO, that runs on-board of a 1:14 scaled Scania truck. The performance results confirm the correctness of our framework under short-term GPS outages, during many driving loops. Additionally, during long-term outages the estimation works pretty well for one loop and it has a good performance for multiple loops due to the unavoidable sensor drifting. / De flesta av fullt autonoma fordon är utrustade med GPS-enheter för att hålla reda på sin exakta position när man kör mot ett mål destina-tion. Det är dock allmänt känt att GPS-system kommer sannolikt att misslyckas på vissa villkor, till exempel, under långa tunnlar eller under mycket svåra väderförhållanden. I detta examensarbete presenteras ett Extended Kalman filter (EKF) ramverk för dead-reckoning i autono-ma lastbilar utrustade med ett gyroskop och fyra simulerade sensorer: en GPS, en magnetometer och två roterande pulsgivare för hastighet. EKF:n kommer säkring sensorerna mätningar med en förutsägelse som använder den kinematiska modellen av ett icke-holonomiskt fordon. För att förbättra uppskattningen av gir vinkelposition när en GPS-avbrott rapporteras testade vi en ny kalibreringsmetod baserad på rotationsma-trisen. Denna metod har visat sig att e˙ektivt minska fel vid körning i GPS förnekade miljöer.Testerna utförs i en realtid inbyggda system, NI myRIO, som går ombord på en 1:14 skalade Scanialastbil. Prestanda resultat bekräf-tar riktigheten av våra ramverk under kortfristiga GPS avbrott, under många driv loopar. Dessutom, vid långtidsavbrottuppskattningen fun-gerar ganska bra för en slinga och har en bra prestanda för flera slingor på grund av den oundvikliga sensorn drifting.

In recent years there has been a rapid expansion in wind power production within the Nordic countries which creates a demand for accurate wind power models. This thesis looks into how to create accurate time series of wind power production that can be used in energy market simulations. The thesis has two main part swhere one is to create time series of wind power production based on the currently installed wind parks in the Nordic system and the second is to create future timeseries corresponding to year 2040. The suggested model uses gridded wind speed time series from 1979 and onward coming from the meteorological model ERA-Interim. The locations of currently installed wind power capacity are matched with their corresponding ERA-Interimwind speed. A power curve is optimized to give the best fit with historical windpower production. The wind speeds time series are transformed into wind power production series by applying the power curve and finally aggregated into onewind energy production series per price region. These wind power production time series are then compared to historical wind power production data and later used for electricity market simulations in a program called EMPS. For the year 2040 a new set of wind power production series are produced. The differenceis that technological development and increased geographical distribution are taken into account. The resulting series are then used in long term market simulations together with the wind power production series that represents the current system by shifting the weight factor each year from the current series tothe 2040 series. The final series for the current system provides high hourly correlation and low errors compared with historical wind power production. The effect of the 2040 series gave higher wind value factors, higher power output in relation to installed capacity and a reduced variability in hourly wind power production. / Vindkraften i Norden har haft en snabb utveckling under de senaste åren, vilket ställer höga krav på bra vindkraftmodellering. Detta examensarbete undersoöker hur tidsserier för vindkraftproduktion kan skapas för att sedan användas i el-marknadssimuleringar. Examensarbetet består av två huvuddelar. Den första är att skapa tidsserier av vindkraftproduktion för det nuvarande systemet med in-stallerad vindkraft i Norden. Den andra delen är att skapa framtida tidsserier som ska motsvara vindkraftproduktionen för år 2040. Den föreslagna modellen använder sig av historiska tidsserier av vindhastighet från ERA-Interim som omfattar tiden från 1979 fram till idag. De nuvarande vindkraft-parkernas position matchas med sina respektive närmsta geografiska punkter med vindhastighet i ERA-Interim. En effektkurva anpassas för att ge den bästa match-ningen med historiska vindproduktionsdata. Tidsserierna med vindhastighet om-vandlas med hjälp av effektkurvan till vindkraftproduktionsserier vilka sedan slås samman till en serie per prisområde. Vindproduktionsserierna jämförs sedan med historisk vindkraftproduktion och används slutligen i elmarknadssimuleringspro-grammet EMPS. För år 2040 skapas en ny uppsättning vindproduktionsserier där hänsyn tas till teknologisk utveckling samt ökad geografisk utbredning. De framtida vindproduk-tionsserierna används sedan i elmarknadssimuleringar tillsammans med serierna som motsvarar dagens installerade system där viktfaktorn ändras för varje år från dagens serier till 2040-serierna. Vindproduktionsserierna för dagens installerade system visar sig ha hög korrela-tion och låg avvikelse jämfört med historisk vindkraftproduktion.  Effekten av att använda de framtida 2040-serierna visar sig genom att värdefaktorerna för vind ökar, mer energi kan produceras för samma installerade kapacitet samt variationen i vindkraftproduktion minskar mellan varje timme.

Evolution is continuous and as a result, developments in semiconductors are endless. This led to the Voltage Source Converter (VSC) based High Voltage Direct Current (HVDC) converter termed as HVDC light. HVDC light is quite preferable because of its pros in the technology used as well as the application it is used for. For instance, the VSC technology allows independent control of the real and reactive power and has reduced short circuit current. HVDC light are used in applications such as wind power integration, offshore power supply, underground transmission and in enhancing connected AC networks. It is vital that the control system in HVDC ensures the stability of the system and the power flow between the AC and DC systems. This is done by determining the instant at which the IGBT’s are fired in the converterstations (at both rectifier and inverter). ABB has developed RMS (using sequence components and phasors) control system based on the actual control system in a fully graphical programming language tool known as Hidraw. This RMS control has been implemented in other simulation software such as Netomac, Power factory and PSS/E. the RMS control Model is named by ABB as Common Component. The thesis aims at implementing an RMS control Model in an EMT (Electro Magnetic Transient Tools) simulation, carried out at the department of High Voltage Direct Current at ABB, Ludvika. The RMS control Model is a developed power system control and protection model which uses a simplified representation of areal time control system. When implemented, the RMS control model results are then compared with the detailed control representation implemented in PSCAD. The thesis is a result of ABB’s innovative ideas in implementing the RMS control model called Common Component into various other simulation tools of different compatibility that enables the control system to be exercised and exploited to its fullest. It also gives the prospect in developing the control system to ensure the electrical system is more efficient. The control system implemented in the EMT tool will enable developing better EMT models. The Common Component is developed but has not been implemented in PSCAD. There has been no reference to such work being carried out. Hence no reference has been referred to specific to the main work. Currently the EMT tool uses a detailed representation that shares the same code as the actual control system, MACHTM (Modular Advanced Control for HVDC) [9] control system. The implementation of Common Component in PSCAD requires an interface between them to pass the necessary parameters between them. The Common Component is developed in C++ and FORTRAN while PSCAD uses FORTRAN and hence proper interface in C++ is developed. Thereafter the electrical model representing one HVDC station (rectifier) is modelled in PSCAD. Four electrical models are implemented, described and evaluated to achieve proper control in the electrical system. The electrical models are operated in STATCOM (Static synchronous compensator) mode, where either reactive power or AC Voltage Control can be used. The model is run in reactive power control mode and the system is studied along with the control system for the required control. Model 4 gives more accurate results compared with the other models. There is better reactive power control in monitoring the PCC (point of common Coupling) and converter bus of the HVDC system. Since the Common Component is a simplified representation of the MACH [9] control system, it can behanded over to third parties without IP concerns. A simplified representation also gives the advantage of reduced simulation time. The electrical model can be further extended for both the converter stations and assessed for other control modes such as real power, dc voltage control and ac voltage control. Also the model needs to be further investigated on its behavior when subjected to faults. / Utveckling är kontinuerlig och det betyder att även utvecklingen av halvledare är oändlig. Det har lett till att en Voltage Source Converter (VSC) baserad High Voltage Direct Current (HVDC) omvandlare som kallas HVDC Light har skapats. HVDC light är att föredra på grund av dess fördelar i den teknik som används samt applikationerna den används för. Till exempel så tillåter VSC tekniken oberoende kontroll av den verkliga och reaktiva effekten och har minskat kortslutningsströmen. HVDC Light används i applikationer så som vindkraftintegration, offshore strömförsörjning, markkabelöverföring och för att förbättra anslutna växelströmsnät.    Styrsystemet i HVDC säkerställer stabiliteten i systemet och kraftflödet mellan AC- och DC-system. Detta görs genom att bestämma det ögonblick då IGBT tänds i strömriktarstationerna (både likriktare och växelriktare). ABB har utvecklat ett RMS (med sekvenskomponenter och fasvektorer) styrsystem baserat på det faktiska styrsystemet i ett helt grafiskt programmeringsverktyg som kallas Hidraw. Denna RMS-kontroll har implementerats i andra simuleringsprogram såsom Netomac, Powerfactory och PSS/E. ABB kallar sin RMS-kontroll för Common Component.   Avhandlingen syftar till att implementera en RMS-styrsystemsmodell i en EMT (Electro Magnetic Transient Tools) simulering som utförs vid institutionen för högspänd likström vid ABB, Ludvika. RMS-styrsystemsmodellen är ett befintligt utvecklat styr- och skyddssystem som använder en förenklad representation av det verkliga styrsystemet. När det implementerats jämförs resultaten från RMS-modelen med detaljerade styrsystemsrepresentationer som genomförts i PSCAD.    Avhandlingen är ett resultat av ABBs innovativa idéer att implementera Common Component i olika simuleringsverktyg, trots deras olikheter, vilket gör det möjligt att prova och utvärdera styrsystemet maximalt. Det ger också utvecklingspotential för effektiviteten i kraftnäten. Att implementera styrsystemet i ett EMT-verktyg ger även bättre kunskap om att utveckla bättre EMT modeller.   Common Component är redan utvecklad men har inte blivit implementerad i PSCAD. Det finns inga referenser till att något sådant arbete har utförts. Därför har inga sådana referenser tagits upp i rapporten. För närvarande så använder EMT verktyget en detaljerad styrsystemsrepresentation som delar samma kodbas som det verkliga styrsystemet, MACHTM (Modular Advanced Control for HVDC) [9].   Implemeteringen av Common Component i PSCAD kräver att gränssnitt mellan de båda kan överföra nödvändiga parametrar. Common Component är utvecklat i C++ och FORTRAN, PSCAD använder FORTRAN. För att kommunikationen mellan de två verktygen ska fungera har ett gränssnitt utvecklats i C++. Den elektriska modell som representerar en HVDC station (likriktaren) har tagits fram i PSCAD. Totalt har fyra olika elektriska modeller implementerats, beskrivits och utvärderats för att hitta en optimal representation.   Implemeteringen av Common Component i PSCAD kräver att gränssnitt mellan de båda kan överföra nödvändiga parametrar. Common Component är utvecklat i C++ och FORTRAN, PSCAD använder FORTRAN. För att kommunikationen mellan de två verktygen ska fungera har ett gränssnitt utvecklats i C++. Den elektriska modell som representerar en HVDC station (likriktaren) har tagits fram i PSCAD. Totalt har fyra olika elektriska modeller implementerats, beskrivits och utvärderats för att hitta en optimal representation.

The e_cient use of the available assets is the goal of the liberalized electricity market. Nowadays, the development of new technologies of renewable production results in a signi_cant increase in the total installed capacity of this type of generation in the power system. However, the unpredictable nature of this resources results in a changing and non controllable generation that forces the power system to be constantly adapting to these new levels of production. Thermal units, that are the base of generation, are the responsible to replace this changing generation, but their ramp rates may not be fast enough to adapt it. Thus, other resources must be developed to overcome these inconveniences. The degree to which these resources help system stability is called exibility. In this thesis, depending on operational short-term or investment long-term decisions, di_erent points of view about exibility are studied. Short-term includes sources as adaptable demand or storage availability while long-term is examined with the investment. To study the inuence of sources in short-term planning, a model of the National Electricity Market (NEM) of Australia is developed. Flexibility in long-term is analyzed with IEEE-6 and IEEE-30 node systems, applying Benders decomposition. System Flexibility Index and economic bene_t are calculated to measure exibility. This indicators show the utility of developed model in forecasting the required ramp service in future power systems.

Hydraulic drives, systems that use pressurized fluids as transmis-sion medium, have a wide range of applications are widespread in to-day’s industry. Like many other systems, hydraulic drives can get dra-matically improved performance by an appropriately designed feedback controller. Without any automatic control, these systems are often very difficult for a user to operate. Olsberg is a Swedish company specialized in hydraulic drives, pre-dominantly for cranes and other heavy machinery. Their product offer-ing includes completely mounted systems, where Olsbergs’ own electro-hydraulic valves are central to providing a pleasant handling for the human operator. The hydraulic valves distribute oil from a hydraulic pump to other hydraulic mechanisms that customers wish to control. To regulate the oil flow through every channel in the valves, Olsbergs have designed an electrically driven position controller that actuates the valve openings. The control of this valve is the main focus of this thesis. Although Olsbergs are satisfied with their products, and their cus-tomers are happy with their solution, they continuously look for im-provements. To this end, this thesis presents an analysis of the com-plete system and suggests, implements and evaluates a new controller. Due to system limitations, the possibilities for automatic control are restricted, and a traditional proportional-integral-derivative (PID) controller was found to be the most appropriate control law. The basic control law was modified to support multi-rate reference handling and decrease the sensitivity to noise and disturbances. Testing in both the laboratory and in the field demonstrated that this quite simple solution gave a satisfactory result on today’s systems. / Användning av hydrauliska system inom den industriella sektorn är idag väldigt utbrett. Dessa system, som de flesta andra, har ett behov av en styranordnig som gör det enkelt för en operatör att kontrollera dem. Olsbergs är ett företag som har specialiserat sig på att lösa just detta när det gäller hydrauliska system. Med deras egenproducerade hydraulventiler kan de erbjuda sina kunder en helhetslösning som ger operatörerna en bra körupplevelse. För att styra sina ventiler använder sig Olsbergs av ett specialdesignat elektro-hydrauliskt servosystem, som de ¨ar vådligt stolta ¨over. Dock ¨önskar man fortfarande förbättra sin produkt för att försöka nå fram till den optimala lösningen. För att få en bättre förståelse av systemet, samt underlätta valet av reglermetodik, genomfördes en analys av Olsbergs system i detta examensarbete. På grund av vissa begränsningar i systemet så reducerades regleringsproblemet till att vara relativt lätthanterat. Man ansåg därför att de flesta lämpliga reglermetoder man övervägt var onödigt komplexa för systemet, som det ser ut idag. Valet blev till följd av detta att använda den välkända PID (Proportionerlig-Integrerande-Deriverande) metoden. Efter att några mindre modifieringar hade gjorts på den från början traditionella PID regulatorn kunde man via tester i både laborations-och fält-miljö se att regulatorn presterade ganska väl. Så pass väl att vidare utveckling inte anses ge någon effekt förrän andra förändringar sker i det ¨övriga systemet.

Magnetic reconnection is an omnipresent phenomenon in plasma physics, and its understanding is therefore of major importance. Most of the models of magnetic reconnection existing nowadays are two-dimensional in space, or require at least a dependence of the magnetic field on two coordinates instead of all three. Relatively recently, three-dimensional reconnection models have begun to appear. In a recent model of three-dimensional reconnection, the process is triggered as soon as the topology of the magnetic field reaches a complexity threshold. It is suggested that at this point even an exponentionally small non-ideality in the magnetic field evolution can trigger magnetic reconnection, at way lower currents than expected in two-dimensional models. This master thesis work presents main ideas of this model and a pseudospectral numerical approach to test its predictions. A pseudospectral approach was chosen due to its high numerical precision. To simplify the verification of this model, non-periodic boundary conditions are necessary along one spatial direction. As pseudospectral approaches are mostly used with full-periodic boundary conditions, analytical work is necessary in order to find relevant boundary conditions and a way to implement them using a pseudospectral approach. In addition to the model and the underlying physics, this report presents how the use of a pseudospectral approach can be maintained with proper boundary conditions and shows first encouraging outputs of the numerical code. The numerical code, as it is today, can bring the plasma topology to a maximum number of exponentiations of about 5 (this number characterizes the topological complexity of the magnetic field). Still unresolved numerical issues prevent the code to bring the number of exponentiations to a value high enough to test the validity of the model itself, where reconnection is expected to happen starting a number of exponentiations of about 10 to 20. Nevertheless, the thesis suggests a number of possible ways to improve the numerical performance of the chosen model that can be pursued in the future.

The CubeProp module is a propulsion module developed by NanoSpace AB that will fly on-board the MIST CubeSat in 2017. NanoSpace is interested in developing an attitude determination system for the Cube-Prop module that also can be used to measure the performance of the thrusters in space. In this thesis such a system is designed and the performance is validated through numerical simulation. A method for testing the system is also chosen. The first step in designing the system is to perform a requirement analysis. This analysis leads to the decision of using only commercially available MEMS sensors. The MAX21000 gyroscope is chosen to be used after performing an initial performance calculation of the sensor together with a market survey. To determine how many gyroscopes of this types that are needed, simulations for attitude determination systems with 1, 2 and 3 gyroscopes are performed. Based on these simulations the thrust is calculated using a thrust measurement algorithm and it is concluded that the system should consist of 2 gyroscopes. The attitude determination performance and the de-spin performance is then simulated for this dual gyroscope system. The results from the simulations show that by using a dual gyroscope system the thrust can be determined down to a size of 10 µN. The mean error of the attitude after a 90 ° rotation is 0.049 °. A rotation around the z-axis of 1 ° s−1 can be de-spun so that the rotation around any body-axis is smaller then 0.02 ° s−1. The best way to test a real life model of this system is by using an air bearing table as the attitude determination and the control system can be tested simultaneously. / CubeProp modulen är en framdrivningsmodul avsedd för CubeSats som är utvecklad av NanoSpace AB i Uppsala. Modulen kommer att vara ett av ett flertal experiment ombord satelliten MIST som ska skjutas upp år 2017. NanoSpace vill utveckla ett system som ska sitta på CubeProp modulen för att kunna bestämma riktningen och rotationen av satelliten. Dessutom vill dom kunna mäta prestandan på modulens raketmotorer. I det här arbetet utvecklas ett sådant system och dess prestanda är utvärderad med hjälp av en numerisk simulering. Metoder för att testa en fysisk version av systemet utvärderas också. I det första steget i designprocessen görs en kravanalys. Denna analys leder till beslutet att fokusera på MEMS sensorer som redan finns ute på marknaden. Genom att göra enklare prestandaberäkningar och en marknadsundersökningar så valdes gyroskopsensorn MAX21000 för att användas i systemet. För att bestämma antalet sensorer så gjordes ett antal simuleringar med olika system som bestod av 1, 2 och 3 sensorer. Genom att att använda en egenutvecklad algoritm så beräknas den levererade kraften från raketmotorerna ut med hjälp av dom olika simuleringarna. Baserat på detta så räcker det med att använda 2 gyroskopsensorer för att systemet ska få den krävda prestandan. Prestandan i riktningsbestämmelse samt prestandan för att bromsa en rotation simuleras sedan enbart för ett system med 2 sensorer. Simuleringarna visar att detta system kan bestämma kraften från motorerna ner till en kraft på 10 µN. Medelstorleken i riktningsavikelse är enbart 0.049 ° efter en 90 ° rotation kring en axel. En initial rotation runt z-axeln på 1 ° s−1 kan stoppas av systemet så att rotationshastigheten kring alla axlar är mindre än 0.02 ° s−1. Det bästa sättet att testa en fysisk version av systemet är att använda air bearing tables eftersom man med hjälp av dessa samtidigt kan utvärdera riktningsbestämmelsen och kontrollsystemet.

Handsets have experienced a tremendous growth over the past few years, with users have more and more options in applications. The push notification has replaced the email grown in importance as a new bridge for application service provider to engage with users. The essential purpose of push notifications is to enable an app to inform its users that it has something for them when the app is not running in the foreground. For example, a message or an upcoming appointment [1]. However, in practice, the notification channel would get flooded by commercials regardless of which platform that was used. Aimless push notifications would only result in pushing the users away from the applications. This leads to the rise of the concept of contextual notifications, sending notifications at the right place, right time, regarding the right piece of information to the targeted audience. The concept of contextual notifications is not entirely new, yet the power of contextual notifications has not been fully developed, especially for video on demand applications. By sending more personal, contextual noti-fications to the user, it could prevent users from not opening the application or even deleting the application. Moreover, since users nowadays are used to having a large range of options in browsing videos over different platforms as well, contextual notifications for cross platforms are also of interest. Users can use their companion mobile devices to interact with the video that is being played on the first screen, even the two devices are different platforms, the companion device still can receive the relative contextual notification about the video on the first screen. The thesis work presents the result of the exploratory study and design development, then a discussion and conclusion will is presented based on the result. The development consists of three main parts. First of all, a high-level design and a framework are proposed based on pre-study of Accedo Appgrid product and the other existing system. Secondly, an implementation on proof of concept of contextual notifications server is performed. Thirdly, a demonstration application is implemented in order to test the proof of concept contextual notification server. In the end, the functional evaluation is presented and a conclusion can be made that the contextual notification solution is achievable. / Under de senaste ren har elektroniska apparater som surfplattor och mobil-telefoner utvecklats både teknikmässigt och i popularitet, och användare har nu allt flera valalternativ mellan mobila applikationer. Push notiser har er-satt e-posten och är en kommunikationslänk mellan applikationsutvecklare och användare. Push notisens huvudsakliga syfte är för utvecklaren att kunna upplysa användaren om ny information angående applikationen, ¨aven om applikationen inte är igång för tillfället. I praktiken har det däremot inte varit problemfritt; användare har blivit överösta av kommersiella notiser oavsett vilket operativsystem som använts. Notiser utan relevant information och utan specifika mål har lett till att användarna förbiser notiserna. Detta problem har varit utgångspunkten i utvecklingen av kontextuella notiser, det vill säga notiser som är skickade under passande omständigheter och med relevant information till vissa inriktade användare. Konceptet med kontextuella notiser är visserligen inte nytt, men tekniken kan dock utvecklas mer, i synnerhet för notiser vid vädertjänster. Att skicka personliga och relevanta notiser till användare kan få användarna att använda applikationen mer frekvent. Att utveckla kontextuella notiser som kan operera över flera operativsystem är också en prioritet i denna utveckling eftersom det inte är ovanligt att användare idag använder sig av flera operativsystem på sina olika elektroniska apparater. Tanken är att användares olika apparater ska kunna interagera med varandra; exempelvis att med mo-bilen kunna kontrollera en video som spelas upp på en surfplatta, ¨aven om de två olika apparaterna använder sig av olika operativsystem. Denna avhandling kommer att presentera resultaten av en utforskande studie och designutveckling kring kontextuella notiser. Utvecklingsstadiet består av tre delar; inledningsvis ett förslag till en högnivå-design och ett ramverk baserat på förstudier kring produkten Accedo Appgrid och andra existerande system, därefter följer ett försök till implementation av en kontextuell notisserver, och slutligen demonstreras ett exempel på hur den implementerade applikationen använder sig av den kontextuella notisservern. Slutligen kommer tekniken att utvärderas och slutsatsen dras att kontextuella notiser är en genomförbar lösning.

High Altitude Long Endurance (HALE) platforms are a type of Unmanned Aerial Vehicle (UAV). With their relatively easy deployment and independence of a fixed orbit, HALE UAVs have the potential to replace satellites for certain tasks in the future. A challenge with this technology is that the current platforms are too heavy to fly for a long period of time. A suggested method for reducing the weight is to remove the landing gear to instead use alternative methods for take-off and landing. One such alternative method is to land the UAV on top of a cooperating ground vehicle. In this thesis, the cooperative controller and the experimental setup of such a landing have been investigated. The cooperation between the systems was analyzed and evaluated analytically, through simulations and with flight tests. Using a PID controller for the position alignment and a modified flare law for the descent, feasibility of the landing was verified by performing a landing of a Penguin BE fixed-wing UAV on top of a cooperating ground vehicle. / Så kallade HALE - High Altitude Long Endurance -farkoster är en växande teknik inom området för autonoma flygplan. Med fördelar som exempelvis en möjlighet att röra sig oberoende av en omloppsbana samt en mer effektiv implementering– och utvecklingsprocess har de visat potential att i framtiden kunna ersätta satelliter inom vissa områden. Ett problem är i dagsläget svårigheten att bygga tillräckligt lätta farkoster för att kunna flyga under en längre tidsperiod. För att minska vikten har det bland annat föreslagits att landningsställ kan tas bort för att istället använda alternativa start- och landningsmetoder. I detta projekt har en metod undersökts där idén är att landa ett autonomt flygplan på en mobil plattform. Samarbetet mellan systemen har analyserats både analytiskt och genom tester. Slutligen verifieras att en kooperativ landning är genomförbar genom att en landning av ett obemannat flygplan på en samarbetande bil utförs.

Platooning and cooperative driving can decrease the emissions of greenhouse gases and increase the traffic capacity of the roads. The Grand Cooperative Driving Challenge, GCDC, is a competition that will be held in May 2016 focusing on cooperative driving. A cornerstone in the cooperative driving is autonomous driving. The main objective of this thesis is to design a Model Predictive Control for a truck so it autonomously can perform the following tasks: follow a straight road, make a lane change and make a turn. Constraints are added to the vehicle states and the control signals. Additionally, a constraint is added to make the vehicle keep a safe distance to preceding vehicles. A Linear Time-Varying (LTV) MPC for reference tracking is derived. To use the MPC for reference tracking references for all the states and control signals are derived. For the lane change and turn scenario Bezier curves are used to obtain the position references. The controller is implemented in MATLAB and validated through simulations. For the simulations both a bicycle model of the vehicle and a more complicated four wheel model are used. The latter is implemented in Simulink. The bicycle model is on-line linearised around the references in order to be used as the prediction model for the LTV-MPC. The simulations show that the controller can make the vehicle perform the above mentioned tasks. With a horizon of 18 the time in average to perform one iteration of the control loop is 0.02 s. The maximum deviation in the lateral direction is 0.10 m and occurs for the turn scenario when the four wheel model is used for the simulations. Simulations are also done with a preceding vehicle. The controller is able to make the vehicle keep a safe distance to the preceding vehicle. If the preceding vehicle is driving slower than the controlled vehicle the controller is able to decrease the velocity of the controlled vehicle. In addition to the above mentioned, simulations are also done where disturbances and noise, separately, are added. As a disturbance an error in the start position is used. The vehicle can start 1.3 m from the real start position, in the lateral direction, and still find its way back to the trajectory. The noise is added as white noise to the position updates. The controller can deal with noise with a standard deviation up to 0.3 m. / Kolonnkörning och kooperativkörning kan minska utsläppen av växthusgaser och öka trafikkapaciteten på vägarna. The Grand Cooperative Driving Challenge, GCDC, är en tävling med fokus på kooper-ativkörning som kommer att hållas i maj 2016. En hörnsten i kooperativkörning är autonomkörning. Det huvudsakliga målet med det här examensarbetet ¨ar att designa en MPC för en lastbil så att den autonomt kan genomföra följande: följa en rak väg, göra ett filbyte samt göra en sväng. Begränsningar är lagda på fordonets tillstånd och kontrollsignalerna. Utöver det begränsas avståndetet till framförvarande fordon. En linjär tidsvariant (LTV) MPC för referensföljning tas fram. För att använda MPC:n för referensföljning härleds referenser för fordonets tillstånd och kontrollsignaler. För filbytet och svängen används Bezier kurvor för att få fram positionsreferenserna. Regulatorn implementeras i MATLAB och valideras genom simuleringar. För simuleringarna används både en cykelmodell av fordonet och en mer komplicerad fyrhjuls-modell. Den senare implementeras i Simulink. Cykelmodellen linjäriseras online kring referenserna i syfte att användas som prediktionsmodell för LTV-MPC. Simuleringarna visar att regulatorn kan få fordonet att genomföra de ovan nämnda uppgifterna. Med en horisont på 18 ¨ar tiden det tar att genomföra en iteration av regulator-loopen i genomsnitt 0.02 sekunder. Den maximala avvikelsen i den laterala riktningen ¨ar 0.10 meter och uppstår när simuleringar görs för en sväng med fyrhjuls-modellen som fordonsmodell. Simuleringar görs även med ett framförvarande fordon. Regulatorn kan få fordonet att hallå ett säkerhetsavstånd till fordonet framför. Regulatorn kan vidare få fordonet att sänka hastigheten om det framförvarande fordonet kör långsammare. Utöver de ovan nämnda simuleringarna görs simuleringar där störningar och brus, var för sig, introduceras. Som störning används ett fel i startpositionen. Fordonet kan starta 1.3 meter från den korrekta startpositionen, i den laterala riktningen, och hitta tillbaks till referensbanan. Bruset adderas som vitt brus på positionsuppdateringarna. Regulatorn kan hantera vitt brus med en stan-dardavvikelse på upp till 0.3 meter.