Estimating the battery state-of-charge is an important aspect of prolonging battery life and optimizing discharge cycles. In this thesis, a hybrid method for estimating state-of-charge for lead-acid batteries is developed and implemented in a motor controller. The method uses a combination of impedance measurements and a linear regression model for estimation. Measurements are done at stand-still. The method does not require sensors that are external to the motor controller or auxiliary battery connections other than terminal connections. The final estimation model shows good results but exhibits a slight ambient temperature dependence. / Att estimera ett batteris laddstatus är av stor vikt när det gäller att förlänga livslängden hos batteriet och att optimera urladdningscykler. I detta examensarbete utvecklades en hybridmetod för laddstatusestimering som sedan implementerades i en motorstyrning. Metoden använder en kombination av impedansmätningar och en linjär regressionsmodell för estimering. Mätningar görs vid stillastående. Metoden kräver inga externa sensorer eller andra batterianslutningar än terminalanslutningarna. Den slutgiltiga modellen uppvisar god prestanda men uppvisar ett visst temperaturberoende.

The aim of this master's thesis was to further develop a helmet for search and rescue personnel, on request from AUK Protection, formerly known as Baering. This thesis succeeds the KTH MF2061 higher course project Baering Y1 - Product development of a new search and rescue helmet in collaboration with Baering in 2013. AUK Protection had identified a need for a purposely designed helmet through contact with members of Swedish Search and Rescue(SAR) and Swedish Sea Rescue Society(SSRS). There are approximately 2000 active SAR and SSRS members who use helmets designed for recreational activities, such as rafting and mountain climbing, for lack of a better alternative. The helmets are consequently modified to accommodate their specific needs. Essential rescue equipment, such as position lights and communication systems, are retrofit using fasteners, tape, straps and Velcro. User studies conducted in the MF2061 project indicated safety concerns with the aforementioned attachment methods. The retrofit components protrude from the helmet and often interfere with other rescue equipment, with the risk of entangling the user. The Y1 helmet concept produced in the MF2061 project was evaluated together members from SAR and SSRS, with focus on form and functionality. Different materials and manufacturing methods were researched and the manufacturability of the Y1 was analysed. It was ultimately decided to discontinue the development of the Y1 due to the feedback received. New concepts were generated with focus on anthropometric data, manufacturability, helmet safety standards and the ability to mount additional components. Different material combinations were investigated and evaluated using physical testing. Further development of the concepts involved clay sculpting and 3D CAD modelling. The final concept was chosen based on input from the users, AUK Protection and HOWL Design Studio. The R1 -Rescue One helmet is the result and supersedes currently available solutions for rescue applications. The essence of the R1 helmet is a modular mounting system that can be customized for use with third-party components. Prototypes were manufactured in the correct materials for further evaluation. Drop tests were performed according to PAS 028 standard validate the mechanical properties of the helmet. / Syftet med denna magisteruppsats var att vidareutveckla en hjälm för livräddningspersonal, som gjordes på begäran från AUK Protection, tidigare känd som Baering. Denna avhandling efterföljer MF2061 högre kurs-projektet Baering Y1 - Product development of a new search and rescue helmet in collaboration with Baering som genomfördes i KTH år 2013. AUK Protection hade identifierat ett behov av en speciellt utformad hjälm genom kontakt med medlemmar i svenska Search and Rescue(SAR) samt Sjöräddningssällskapet(SSRS). Det finns omkring 2000 aktiva SAR och SSRS medlemmar som använder hjälmar avsedda för fritidsaktiviteter, såsom forsränning och bergsklättring, i brist på ett bättre alternativ. Hjälmarna modifieras följaktligen för att tillgodose deras specifika behov. Nödvändig räddningsutrustning, exempelvis positionsljus och kommunikationssystem, monteras på hjälmen med hjälp av skruvar, tejp och kardborreband. Användarstudier i MF2061-projektet indikerade att dessa monteringsmetoder medför säkerhetsrisker. Enligt SAR Norrtälje hakar utstickande komponenter som är monterade på hjälmen ofta fast i övrig räddningsutrustning, med risk för att trassla in användaren. Y1 hjälmkonceptet, som produceras i MF2061-projektet, utvärderades med avseende på form och funktion tillsammans medlemmar från SAR och SSRS. Olika material och tillverkningsmetoder undersöktes och producerbarheten av Y1 analyserades. Det beslutades slutligen att avbryta vidareutvecklingen av Y1 baserat på feedbacken som erhölls. Nya koncept genererades med fokus på antropometrisk data, producerbarhet, säkerhetsstandarder för hjälmar och förmågan att montera ytterligare komponenter. Olika materialkombinationer undersöktes och jämfördes med hjälp av fysiska tester. Vidareutvecklingen av koncept involverade skulptering i lera och 3D CAD modellering. Det slutliga konceptet valdes utifrån input från användarna, AUK Protection och HOWL Design Studio. Resultatet, hjälmen R1 - Rescue One, ersätter tillgängliga lösningar för räddningsapplikationer. Det som utmärker R1-hjälmen är ett modulärt monteringssystem som kan anpassas för användning av tredjepartskomponenter. Prototyper av R1 tillverkades i korrekta material för vidare utvärdering. Falltester utfördes i enlighet med PAS 028 standarden för att validera de mekaniska egenskaperna hos hjälmen.

Företag måste ständigt förbättras, testa nya tekniker och innovationer som är framgångsrika för att behålla sin plats på marknaden. Lean produktutveckling har varit en användbar process under dessa förhållanden för företag på grund av dess kunskap- och värdefokus som har lett till förkortade utvecklingstider, ökad vinst och effektivitet. Trots det stora utbudet av studier omleans stora påverkan inom produktion har färre undersökningar gjorts inom forskning ochutveckling (FoU). Det finns därför ett behov att testa lean produktutveckling praktiskt i en forskning och utvecklings miljö. Ericssons produktutvecklingsavdelning för hårdvara i Kista var beställaren av examensarbetet. Telekommunikationsmarknaden är en snabbt växande marknad där företag som Ericsson ständigt måste förbättras för att hålla sig kvar på marknaden. Ericsson har designkrav rörande vikt, installationstid och kostnad. Radioenheterna som Ericsson utvecklar består av skärmlock som skyddar kretskorten från elektromagnetiskt läckage. Skärmlocken möter dagens designkrav men för att bibehålla sin plats som ledande på marknaden finns det ett behov att förbättra produkten och öka kunskap och värde i elektromagnetisk skärmning och fästning. Syftet med detta examensarbete var därför att utveckla ett skärmlockskoncept för ett kretskort med alternativ skärmning och fästning som kunde förbättra designkraven. Projektet syftade även till att utvärdera lean produktutveckling metoder och dess effekt på kunskap och värdeskapandet på det utvecklade konceptet genom att undersöka projektet praktiskt. Projektet utfördes därför genom att processen antogs praktiskt och information gällande dess effekt på det framtagna konceptet utvärderades med hjälp av kvantitativ data från enkätundersökningar. Projekt resulterade i ett skärmlock med alternativ skärmning och fästning som förbättrade designkraven. Processen ledde även till verifiering av att lean produktutveckling kan appliceras i FoU miljöer då de har en stor positiv påverkan på kunskap och värdeskapandet för det utvecklande konceptet. Metoderna leder även till att sprida expertkunskap till utvecklarna vilket ökar kunskap och som kan komma att påverka innovationer framgång. / The entire engineering enterprise is being compelled to improve. To keep a position on the fast growing market development companies have a pressure to improve and meet the evolving market by developing products with new techniques and innovations that are successful. Lean product development has been a great process and method to use during these circumstances due to the focus on knowledge and value creation. The focus has led to shortened development time, increased profits and efficiency. Less research has been done on applying lean in research and development environments (R&D) from the initial stages of concept development to the detailed development. There is therefore a need to test lean product developed practically in a R&D setting by applying the methods. The hardware department for radio remote units at Ericsson was the commissioner for this thesis. The telecommunication market is a fast growing market where companies such as Ericsson need to constantly improve in order to stay leading on the market. Ericsson has design demands regarding weight, assembly and costs in their hardware development process. The radio remote radio units consist of shielding coves protecting the painted circuit board from electromagnetic leakage. The shielding covers and their fastening mechanism meet the design demands today. There is however a need to improve in order to stay leading on the market and to continuously develop. The purpose with this master thesis was therefore to develop shieling and alternative fastening for the printed circuit board that could improve the design demands. The objective of the thesis was also to evaluate lean product development (LPD) practically and its methods effect on knowledge and value creation to the developed concept. The effect was analyzed with the help of quantitative research methods. The result of the thesis was an alternative shielding and fastening concept that improve the design demands. The thesis also showed that LPD has a great effect on knowledge and value creation to the developed concept. The method also leads to sharing expert knowledge to the design team, which can lead to great successful innovations, as the developers become the lead users. Waste is also eliminated, as the developer is not dependent on the expert.

With increased attention on global warming, engineers have been looking into new and more environmental friendly ways to meet the world’s ever increasing energy demand. An exciting possibility is to harness the immense and untapped resource that lies in ocean waves. This thesis was done in collaboration with the start-up company CorPower Ocean which is a leading company in the world in trying to achieve this goal. Their idea is to use a wave energy converter (WEC) that uses point absorption of a buoy with a controlled drive train. The system includes a Power Take-off (PTO) located in the buoy with a pretension spring pulling it to the equilibrium position and a mechanical drive train with high natural frequency of oscillation. This is combined with new technology called WaveSpring phase control. That makes the WEC oscillate in resonance with incoming waves giving it a higher power output compared to the physical size and weight. A numerical model has been developed on this new technology to simulate the behaviour of the WEC in operation. To verify the numerical model physical testing is needed. This kind of testing is done at a model scale in a closed environment where the waves that act on the WEC are at a known period and amplitude. This thesis describes a scaled testing in the factor of 1:16 that were conducted in a wave tank inthe hydrodynamic lab of Ecole Centrale de Nantes in France. The buoy was scaled down but as the PTO could not be scaled it had to be simulated by a drive train that consisted of a linear motor and force- and position sensors. The thesis discusses the development of a closed-loop force control and verification of the controller of this drive train. The verification shows that the drive train worked satisfactory. Tests were conducted with two different buoy shapes and two different controls. The results were analysed and presented on a graphic form on which comparison could be made. The results conclude an amplification in the heave of the WEC and a significant increase in power output using the WaveSpring phase control compared to linear damping that has no phase control. / Med ökad uppmärksamhet på den globala uppvärmningen, har ingenjörer letat efter nya och mer miljövänliga sätt att möta världens ständigt ökande efterfrågan på energi. En spännande möjlighet är att utnyttja den enorma och outnyttjade resurs som ligger i havsvågor. Denna avhandling gjordes i samarbete med det nystartade företaget CorPower Ocean som är ett ledande företag i världen för att försöka uppnå detta mål. Deras idé är att använda en vågenergiomvandlare som använder punktabsorption av en boj med en kontrollerad drivlina. I systemet ingår ett kraftuttag som ligger i bojen med en förspänning fjäder drar den till jämviktsläget och en mekanisk drivlina med hög naturlig svängningsfrekvens. Detta kombineras med ny teknik som kallas WaveSpring faskontroll. Det gör energiomvandlaren svänga i resonans med inkommande vågor ger det en högre uteffekt jämfört med den fysiska storleken och vikten. En numerisk modell har utvecklats på den nya tekniken för att simulera beteendet hos energiomvandlaren i drift. För att verifiera den numeriska modellen behövs fysiska tester. Denna typ av testning görs vid en modell skala i en sluten miljö där vågorna som verkar på energiomvandlaren är på en känd period och amplitud. Denna avhandling beskriver en skalad tester i faktorn 1:16 som genomfördes i en våg tank i det hydrodynamiska labbet i Ecole Centrale de Nantes i Frankrike. Bojen skalades ner men eftersom kraftuttaget inte kan skalas den måste simuleras av en drivlina som bestod av en linjär motor och kraft- och lägessensorer. Avhandlingen diskuterar utvecklingen av en återkoppling kraft kontroll och verifiering av styrenheten i denna drivlina. Kontrollen visar att drivlinan fungera tillfredsställande. Tester genomfördes med två olika bojformer och två olika kontroller. Resultaten analyserades och presenteras på en grafisk form var jämförelsen kunde göras. Resultaten ingår en förstärkning i hävning av energiomvandlaren och en betydande ökning av uteffekten med hjälp av WaveSpring fasen kontroll jämfört med linjär dämpning som inte har någon faskontroll.

This master thesis project within product development is established for Electrolux. The project was a collaboration between the Royal Institute of Technology, Lund University and Electrolux department Healthy Home. The goal with this project was to deliver a concept proposal for Electrolux on a product with the purpose to cool one individual, a concept called “Personal cool”. The project concerns the cooling of one individual, cooling in this case meaning to lower the temperature to achieve a greater comfort for the user. The concepts should consider feasibility as well as usability. The developed concept should be able to be produced within 3-4 years. In order to deliver a feasible concept within the project scope, the developed concept should use existing technologies and components. To achieve the set goal, to deliver a concept proposal for Electrolux, the project’s intention was to answer the following research questions: What technology could be integrated in a personal cool? Which main components can be identified for the chosen technology? What are the requirements for a personal cool? The project included various stages and methods to achieve the delivered result. Activities such as research, market analysis, consumer survey, concept development, calculations, prototypes and CAD-models were implemented. The customer needs and desires were collected and combined with the given project requirements set by Electrolux. The outcome of this resulted in a requirement specification, which was used to eliminate the identified technologies and the developed concepts. The result was to use Peltier Modules as the technology to generate cold for the concept. The main components were identified to be Peltier modules, heat sinks and fans. These were selected after performance calculations. The goal was achieved and the research questions are answered. The results of this project are considered to be successful. The developed concept of a Personal cool includes the selected technology, the main components as well as internal and outer design. Finally, it can be concluded that this project contributes to an innovative concept for Electrolux, when this product category and technology is not existing within the department, Healthy Home, at Electrolux. / Detta examensarbete är ett produktutvecklingsprojekt som är framtaget för Electrolux. Projektet var ett samarbete med Kungliga Tekniska Högskolan, Lunds Universitet och Electrolux avdelning Healthy Home. Målet med projektet var att ta fram ett konceptförslag till Electrolux på en produkt med avsikt att kyla en person, ett koncept som kallas ”Personal cool”. Projektet avser kylning av en individ, med kylning i detta fall menas att sänka temperaturen för att uppnå en ökad komfort för användaren. Konceptet hade som avsikt att beakta genomförbarhet samt användarvänlighet. Det framtagna konceptet skulle vara möjligt att producera inom 3-4 år, därför skulle existerande teknik och befintliga komponenter användas. För att uppnå målet att leverera ett konceptförslag till Electrolux hade projektet som avsikt att besvara följande forskningsfrågor: Vilken teknik kan integreras i konceptet ”Personal cool”? Vilka huvudsakliga komponenter kan identifieras för den valda tekniken? Vilka är kraven för en ”Personal cool”? Projektet innehöll olika steg och metoder för att uppnå det levererade resultatet. Aktiviteter så som efterforskningar, marknadsundersökning, enkätstudie, konceptutveckling, beräkningar, prototyper samt CAD-modeller gjordes. Kundernas behov och krav sammanställdes och sammanslogs med de givna projektkraven satta av Electrolux. Det resulterande i en kravspecifikation som användes för att utvärdera de identifierande teknikerna samt koncepten. Resultatet blev att använda sig av Peltier-moduler som teknik i konceptet. Komponenterna som identifierades var Peltier-moduler, kylflänsar och fläktar. Dessa valdes efter beräkningar för att fastställa kapaciteten. Målet med projektet är uppnått och forskningsfrågorna är besvara, därav anses resultat av projekt vara framgångsrikt. Det framtagna konceptet på en ”Personal cool” innefattar vald teknik, huvudkomponenterna så väl som inre- och yttre design. Avslutningsvis kan konstateras att projektet bidrar till ett innovativt koncept för Electrolux, då denna produktkategori och teknik inte innefattas inom området på avdelningen Healthy Home.

Advanced vehicle functionality is often based on knowledge about the road ahead of a vehicle. By using data from sensors, already available in modern trucks, a road map can be built and updated while driving. Such a map has the potential of providing knowledge about roads where no prior data are available, adopt to changes in the road network as well as providing information about the road further ahead of the vehicle than what sensors can provide. During the thesis work a gird based method of modelling a road network has been developed with an embedded implementation in mind. The work has been focused on building a map that can be used to make predictions about the upcoming road and its slope. The developed prototype has been evaluated and verified with recorded vehicle data. The result is a system that automatically builds and updates a map and that provides a continuously updated prediction of the road profile ahead of a vehicle. The result indicate that an embedded implementation is possible with a resolution high enough for the application with respect to memory usage. Recommendations for future work are to focus on how the prediction algorithm can be made smarter and more robust to handle more complex intersections as well as to evaluate how the grid based modelling approach is working in other use cases than highways, which is the case investigated in this thesis. / Dagens moderna fordon blir alltmer intelligenta och innehåller alltmer funktioner som både förbättrar körbarhet, säkerhet och komforten för föraren. Många av dessa funktioner som exempelvis en adaptiv farthållaren, använder sig av så kallad look-ahead data för att optimera fordonets framförande. Somliga av dessa fordonsfunktioner kräver tillgång till information om den framförvarande vägen, betydligt längre bort än vad moderna sensorer kan tillhandahålla, för att fungera ordentligt. Lösningen på problemet är att använda en digital vägkarta som håller information om vägen från vilken den mest troliga färdvägen och dess attribut kan extraheras. Arbetet har inneburit konstruktion av ett system som genom att använda sensordata som redan finns tillgänglig i fordon för att bygga upp en digital vägkarta som kan användas till look-ahead funktioner. Till detta har en rutnätsbaserad metod använts för att modellera vägnätet för att kunna uppdatera kartan och göra prediktioner utifrån kartdatan. Systemet har sedan utvärderats mot referensdata i form av kartor och noggranna GPS-inspelningar. Resultatet är ett system som är kapabelt att kontinuerligt bygga och uppdatera en karta allt eftersom nya vägar upptäck och gamla återbesöks. Givet en startpunkt och riktning kan systemet även leverera en förutsägelse om den mest troliga färdvägen framöver. Resultatet visar att det är möjligt att bygga ett system som kan exekveras på ett inbyggt system med tillräckligt hög upplösning men tillräckligt låg minnesanvändning. Rekommendationer för framtida arbete innehåller bland annat utveckling av prediktionsalgoritmen så att den blir mer intelligent och klarar av att hantera mer komplexa vägstrukturer. Det är även av vikt att utvärdera systemet mot andra sorters körsituationer än motorvägskörning.

The complexity of embedded software in the automotive domain is ever-increasing due to increase in the no. of features aimed at providing more advanced solutions. This has greatly favored the incorporation of Model Based Design workflow in the software development lifecycle to handle complexities in different development phases. Simulation based testing is widely used in automotive domain to identify design errors in models. However, formal verification as opposed to simulation based testing has an inherent advantage of traversing the entire design space systematically and proving mathematically that the system satisfies the requirements. Lack of knowledge in formal methods and system requirements in their present form in natural text, form the biggest hindrances in making formal verification a reality in the automotive domain. Specification Patterns through their constrained English grammar have shown some promise in requirements specification by avoiding the diverse language structure of the natural language. Simulink Design Verifier (SLDV), a verification tool integrated with MATLAB/Simulink alleviates the need of a separate formal model and leverages on Simulink’s capability to model requirements. This thesis investigates various challenges with regard to formal verification with Simulink Design Verifier and Specification Patterns with possibilities of semi-automating the process. Fuel Level Display System, a case study from Scania is specifically dealt with as a real industry example, to investigate the expressivity of Simulink Design Verifier for modelling requirements, its efficiency as a verification tool, usability of Specification Patterns and insufficiencies of requirements in natural text. The investigation recommends formal verification to be carried out by system engineers/developers with help of Specification Patterns and SLDV, provided that complex behavior is specified within a proposition/non-literal term of Pattern. This complex behavior can be modelled with Simulink and SLDV blocks. The modelling framework of patterns in SLDV can be used to verify the requirements. The limitations posed by SLDV in modelling some aspects of requirements can be dealt with by making suitable changes to system model by system developers. / Komplexiteten för de inbyggda system som utnyttjas inom fordonsindustrin är alltjämt ökande då behovet av alltmer avancerade lösningar kräver fler funktioner. Detta har vart till stor fördel vid införandet av Model Based Design i arbetsflödet för mjukvaruutvecklingen vilket gett medel för att hantera komplexitet vid olika faser i utvecklingen. Simulation based testing är vidsträckt använt inom fordonsindustrin för att identifiera designfel i modellerna, dock har formal verification i motsats till Simulation based testing en nedärvd fördel att kunna granska hela designen systematiskt och matematiskt bevisa att systemet uppfyller kraven. De största hindren för att kunna utnyttja formal verification till fullo inom fordonsindustrin idag är brist på kunskap inom formella metoder samt systemkrav i naturlig textform. Specification Patterns i begränsad grammatisk engelska har visat vissa lovande resultat inom kravspecifikation genom att undvika den stora mångfalden i språkstrukturen i det naturliga språket. Simulink Design Verifier (SLDV) är ett verifikationsverktyg integrerat i MATLAB/Simulink som minskar behovet av en separat formell modell samt begränsningarna i Simulink’s kapacitet att modellera krav. Detta examensarbete undersöker olika utmaningar angående formal verification med Simulink Design Verifier och Specification Patterns för möjligheten att göra processen semi-automatiserad. Fuel Level Display System, en fallstudie vid Scania är specifikt framtagen som ett reellt industriellt exempel för att undersöka möjligheten att utnyttja Simulink Design Verifier för modell krav, dess effektivitet som verifikationsverktyg, användningsmöjligheter för Specification Patterns samt bristerna för kraven i naturlig text. Undersökningen rekommenderar att formal verification ska genomföras av system-ingenjörer/utvecklare genom Specification Patterns och SLDV, förutsatt att komplext beteende är specificerad inom en proposition/icke-bokstavlig form av Pattern. Detta komplexa beteende kan modelleras med hjälp av Simulink och SLDV block. Verifikation av krav är möjligt genom modellstrukturen i SLDV. De begränsningar som tillkommer genom användning av SLDV för att modellera vissa aspekter av kraven kan åtgärdas genom lämpliga förändringar i systemmodellen, detta utförs av systemutvecklare.

This 30 credits master thesis was a project which marked the last part of the Industrial Design Engineering masters' program at Royal Institute of Technology (KTH), Stockholm. The thesis was conducted at Alten Sverige in Kista, Stockholm during spring 2015. The report describes a product development project with the aim of developing and producing a prototype for a waterproof enclosure of a probe which has high demands on sealing capability as well as durability against other externalinterference such as vibrations, impacts and weather. A theoretical study was made in the beginning of the project within the fields of seal design, eco-design, materials and manufacturing. The study led to deeper knowledgein the areas and formed a base for the development. The product and its use was mapped and design requirements for the enclosure were determined. Several design concepts were developed, both from the point of aesthetics and different functions using methods such as brainstorming, 6-3-5 Brainwriting, Build To Think and amorphological matrix. The concepts were evaluated and selected by using a decision making matrix. A final concept was selected and developed further, which resultedin a hamburger structured enclosure with an o-ring sealing. The probe is attached to the target object by using mounting tape. A concept for a snap-fit attachment was also developed. In order to find the most suitable process and material for the final prototype several rapid prototyping processes and materials were tested. The iterative prototype process was a key part of the development of the concept. The final prototype consists of a rotational milled base part with a vacuum formed cover. 3D printed tests for the snap-fit attachment was made. Different test cases and real life scenarios were put forward and provided basis for the testing and evaluation of the prototype. As the tests showed mainly positive results, the project was successfully conducted. / Denna rapport beskriver ett examensarbete, 30 hp, som utförts av två studenter från KTH, Kungliga Tekniska Högskolan och som genomfördes på företaget Alten Sverige i Kista, Stockholm, under våren 2015. Rapporten beskriver ett produktutvecklingsprojekt med syfte att utveckla och producera en prototyp för en vattentät kapsling till en elektronisk enhet. Kapslingen hade höga krav på täthet samt hållbarhet mot andra yttre faktorer såsom vibrationer, stötar och väder. Projektet började med en teoretisk studie av tätningskonstruktion, ecodesign, material och tillverkning. Studien ledde till fördjupade kunskaper och bildade en utgångspunkt för framtagandet av produkten. Produkten och dess användning kartlades och en kravspecifikation togs fram. Med hjälp av metoder som brainstorming, 6-3-5 Brainwriting, Build To Think och Morfologiskmatris, togs koncept fram för olika konstruktionlösningar så väl som estetiska designförslag. Koncepten utvärderades genom att använda en Beslutsfattande matris. Ett koncept utvaldes och vidareutvecklades, vilket resulterade i en vattentät kapsling med en sandwhichstruktur som fästs mot målobjektet med dubbelhäftande tejp samt ett snapfit-fäste. Det slutgiltiga konceptet producerades genom att testa flera olika rapid-prototypingprocesser och material för att hitta det mest lämpade. Fokus var främst additiv tillverkning (3D-utskrifter), vakuumformning och fräsning. Med hjälp av den iterativa prototypprocessen kom hela tiden nya idéer upp och designen förändrades och utvecklades avseende de olika maskinerna och egenskaperna hos de producerade delarna. Den slutliga prototypen kom att bestå av en bottendel tillverkad genom fräsning, ett vakuumformat hölje och ett 3D-skrivet fäste. Olika testfall och verkliga scenarier lades fram och prototypen testades för vattentäthet bland annat IPX7 test och flera andra verkliga användningsfall. Testen visade huvudsakligen positiva resultat. Projektet kan därmed anses vara lyckat.

KTH has developed a novel Research Concept Vehicle (RCV) based on the concept of "autonomous corner modules". An autonomous corner module is basically a wheel with a built-in electric hub motor, and additional actuators to tilt and yaw the wheel. One module is attached at each of the four corners of a 'skateboard' chassis. The addition of a computer to command each corner module, and a battery, results in a vehicle with a completely electric drive train. This topology can provide major advantages with respect to the dynamic behavior of the RCV. On the contrary, major safety issues arise from the individual controllability of the corner modules. This thesis is mainly focused on the design of a fault tolerant controller and its implementation on the RCV. The faults that are being considered include on board system failures i.e. hub-motor or steering actuator failure, all of which can induce unintended yaw rate in the vehicle's response. The proposed controller includes the use of a torque allocation approach combined with an active steering approach which constantly compensate for any divergence in the vehicle's yaw rate response from the reference. This controller utilizes the advantages of both yaw rate control mechanisms enabling the engineers to achieve better vehicle response. Finally, the aforementioned controller showed encouraging results in simulation but due to a mechanical failure in one of the four hub-motors, experimental tests were only conducted using the active steering controller which successfully suppressed the failure's negative effect on the vehicle's response. / KTH har utvecklat ett nytt konceptfordon för forskning baserat på "autonoma hörnmoduler". En autonom hörnmodul består av ett hjul med en inbyggd elektrisk motor och aktuatorer för att kontrollera lutning och styrvinkel. En modul är monterad i varje höorn av ett "skateboard-chassi". Tillsammans med ett batteri och en dator som styr dessa hörnmoduler fås ett fordon med en helt elektrisk drivlina. Den här konstruktionen ger stora fördelar med avseende på fordonets dynamiska egenskaper men det uppkommer också svåra säkerhetsfråagor på grund av att höornmodulerna kan styras individuellt. Det här examensarbetet fokuserar på designen av en feltolerant regulator och dess implementation i fordonet. De fel som har studerats är fel såsom att motorn i en hörnmodul eller aktuatorerna för lutning och styrvinkel slutar att fungera, dessa fel kan skapa en oönskad rotation av fordonet. Den föreslagna kontrollern består av två delar, en del kontrollerar det drivande momentet hos de olika modulerna och den andra består av aktiv styrning av fordonets rotationshastighet utifrån en given referens. Den föreslagna kontrollern utnyttjar fördelarna från båda delsystemen för att ge ingenjörerna en större möjlighet att uppnå en bättre styrbarhet av fordonet. Den föreslagna regulatorn uppvisade lovande resultat i simuleringar men på grund av ett mekaniskt fel i en av hörnmodulernas motorer utfördes experiment enbart med den aktiva styrningen. Denna kunde framgångsrikt upphäva felets negativa effekt på fordonets styrförmåga.

The usage of natural gas (NG) as an alternative vehicle fuel is becoming more and more common, due to a factor of approximately 600 between the liquid and vapour phase density, the storage of liquefied natural gas (LNG) in cryogenic containers is desirable to enable for NG propelled long haulage vehicles. Due to the novelty of the LNG vehicular market, little research in the field “modeling of LNG vehicular tanks” exists. It is the aim of this Master thesis to add to this research, by developing a model of a vehicular LNG tank, with a new modeling strategy, using the saturation properties of methane. The model developed in the thesis is intended to be used in an embedded system, in one example for vehicular diagnosis related to LNG. Therefore consideration to implementation has been taken during the model development and the modelcan be realized in an embedded system with low usage of resources. Furthermore the usage of an Extended Kalman Filter (EKF) as an LNG tank model observer is evaluated in the thesis and concluded to be applicable. The model has been validated in dynamic operation against measurement data obtained from measurements in a heavy vehicle with a LNG tank system. In operating conditions expected from vehicles with LNG as propulsion fuel. For stationary operation the model has been validated against data from the tank manufacturer. The thesis result shows that the model states can be estimated with satisfactory accuracy, with a relative simple model. Furthermore the result shows the models' low sensitivity to parameter estimation in dynamic operation and proportional sensitivity to the estimation of the LNG tanks isolation ability, in stationary operation. / Användningen av naturgas (NG) som ett alternativt fordonsbränsle blir allt mer vanligt. På grund av en faktor på cirka 600 mellan densiteten hos vätske- och gasfas, är det önskvärt att lagra flytande naturgas (LNG) i kryotankar, för användning i naturgasdriven tung trafik. LNG är ett nytt koncept på fordonsmarknaden, vilket förklarar varför det finns lite forskning inom området ”modellering av LNG-fordonstankar”. Målet med detta examensarbete är att utvidga denna forskning, genom att utveckla en modell av en LNG-fordonstank, med en ny modelleringsstrategi, som nyttjar mättnadsegenskaperna hos metan. Den modell som utvecklats i avhandlingen är tänkt att kunna användas i ett inbyggt system, för exempelvis fordonsdiagnostik kopplat till LNG. Hänsyn till detta har därför tagits under modellutveckling och modellen kan överföras till ett inbyggt system och realiseras med låg resursanvändning. Dessutom utvärderas användningen av ett Extended Kalman Filter (EKF) som en observatör i LNG-tankmodellen, med slutsatsen att användningen är möjlig. Modellen har validerats för dynamiska fall mot mätdata erhållen från mätningar i ett tungt fordon med ett LNG-tanksystem i drift som förväntas för fordon med LNG som bränsle. För stationära fall har modellen validerats mot data från tanktillverkaren. Resultatet avhandlingen pressenterar visar att god estimering av tankens tillstånd kan uppnås med en relativt enkel modell. Resultatet visar även modellens okänslighet mot parameterestimering i dynamiska fall medans känsligheten är proportionell mot estimeringen av LNG-tankens isoleringsförmåga, i det stationära fallet.