Thesis (MScEng)--University of Stellenbosch, 2004. / ENGLISH ABSTRACT: A need exists for the development of an unmanned rotorcraft capable of autonomous flight, as would be required for the survey of high voltage electricity supply lines. A program was initiated at the University of Stellenbosch in December 2002 in order to develop such an aircraft. The first goal of this thesis was the development of software that could calculate the stability and control derivatives of a model helicopter. These derivatives could then be used in the formulation of an appropriate helicopter control strategy. The second goal of the thesis was an investigation of the stability and control characteristics of model helicopters. The trim settings of the helicopter were required in the calculation of the stability and control derivatives. A computer program was developed to determine the trim settings of a helicopter in forward flight. Another program was developed to calculate the stability and control derivatives, using the results of the trim analysis. The trim analysis was based on the assumption of negligible coupling between the longitudinal and lateral modes of motion. The method proposed by Bramwell (1976) was used to perform the trim analysis. The stability and control derivatives were calculated by obtaining the trim settings from the trim analysis. These derivatives were then used to solve the roots of the characteristic equations of the longitudinal and lateral modes of motion. The stability of the helicopters were investigated firstly by examining the stability derivatives and secondly through root-loci analyses. The most important results were the following: • The root-loci analyses indicated that a helicopter without a horizontal stabiliser suffered from instability of the phugoid mode. It was also found that the short-period motion of these helicopters was heavily damped. Fitting a horizontal stabiliser to these helicopters caused the phugoid motion to become stable even at low speeds. This was achieved at the cost of a reduction in short-period motion damping. • The periods of the lateral and longitudinal motions were smaller than those found on full-scale helicopters. This was attributed to the small mass and inertia properties of the model helicopters. An increase in speed is generally accompanied by an increase in the stability of the helicopters. This could be attributed to the effective operation of the tail surfaces at higher speeds. • The axial climbing speed of a helicopter is influenced by the rotor speed. A low rotor speed allows higher climbing velocities at a given power setting. This was due to lower induced power losses at low rotor speed, assuming that no blade stall occurs. • The rotor speed does not influence the incremental amount of power (M:,) required to achieve a certain climbing velocity, due to the fact that the profile power losses are constant for a certain rotor speed. • The simplified horseshoe-vortex theory can be used to analyse the downwash angle at the horizontal stabiliser if the helicopter is in high-speed forward flight. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Daar is tans 'n vraag na die ontwikkeling van onbemande rotor-vlerk vliegtuie wat die vermoë beskik om hulself te beheer. Hierdie tipe vliegtuie sal gebruik word om byvoorbeeld hoë-spannings elektrisiteitverskaffingsdrade na te gaan. 'n Program is in Desember 2002 by die Universiteit van Stellenbosch begin om sulke vliegtuie te ontwikkel. Die eerste doel van hierdie tesis was om sagteware te ontwikkel wat die stabiliteit- en beheerafgeleides van 'n model helikopter kon bereken. Hierdie afgeleides kan dan gebruik word om 'n gepaste helikopter beheerstrategie saam te stel. Die tweede doel van die tesis was om die stabiliteit- en beheerseienskappe van model helikopters te ondersoek. Die berekening van die stabiliteit- en beheerafgeleides van die helikopter berus op die beheerinsette benodig om die helikopter in ewewig te hou (trim). 'n Rekenaarprogram is ontwikkelom hierdie beheerinsette vir 'n helikopter in voorwaartse vlug te bereken. 'n Ander program is ontwikkelom die stabiliteit- en beheerafgeleides te bereken met behulp van die ewewig beheerinsette. Die analise van die helikopter in ewewig berus op die aanname dat die grootte van die koppeling tussen die longitudinale en laterale beweginsmodusse weglaatbaar klein is. Die beheerinsette van die helikopter in ewewig tydens voorwaartse vlug is bereken deur van Bramwell (1976) se metode te gebruik. Die stabiliteit- en beheerafgeleides is bereken deur van hierdie beheerinsette gebruik te maak. Die afgeleides is gebruik om die wortels van die karakteristieke vergelykings van die longitudinale en laterale bewegingsmodusse te bereken. Die stabiliteit van die helikopters is eerstens beoordeel deur die stabiliteitsafgeleides te ondersoek en tweedens deur middel van 'n wortel-lokus analise. Die belangrikste resultate is as volg: • Die wortel-lokus analise toon dat 'n helikopter sonder 'n horisontale stabiliseerder phugoid-onstabiliteit (Iangperiode onstabiliteit) het. Die kort-periode beweging van hierdie helikopters het verder groot hoveelhede demping aangetoon. Die phugoid-beweging kon selfs teen lae snelhede gestabiliseer word deur 'n horisontale stabiliseerder aan te heg. Hierdie stabiliteit is egter bereik ten koste van die demping van die kort-periode beweging wat verminder is. • Die periodes van die longitudinale en laterale bewegings is kleiner gewees as vir volskaal helikopters. Dit kan toegeskryf word aan die klein massa en inersie van die model helikopters. • Die stabiliteit van die helikopter is in die algemeen verbeter soos die snelheid verhoog. Dit kan toegeskryf word aan die beter werking van die stert teen die verhoogde snelhede. • Die klimtempo van die helikopter word beïnvloed deur die hoofrotor snelheid. 'n Lae hoofrotor snelheid laat 'n hoër klimptempo toe teen 'n spesifieke drywinginset. Dit is as gevolg van die laer geïndusseerde drywingsverliese teen die laer hoofrotor snelheid. Daar word aanvaar dat die lugvloei oor die lem nie staak nie. • Die hoofrotor snelheid beïnvloed nie die inkrimentele drywing (M,,) wat benodig word om 'n sekere klimtempo te bereik nie. Dit is as gevolg van die konstante drywings verliese teen 'n sekere hoofrotor snelheid. • Die vereenvoudigde perdeskoenwerwel teorie kan gebruik word om die afspoel hoek by die horisontale stabiliseerder te bereken indien die helikopter in hoë-spoed voorwaartse vlug is.

<p>I denna avhandling studeras optimal återkopplad styrning av olinjära deskriptorsystem. Ett deskriptorsystem är en matematisk beskrivning som kan innehålla både differentialekvationer och algebraiska ekvationer. En av anledningarna till intresset för denna klass av system är att objekt-orienterade modelleringsverktyg ger systembeskrivningar på denna form. Här kommer det att antas att det, åtminstone lokalt, är möjligt att eliminera de algebraiska ekvationerna och få ett system på tillståndsform. Teoretiskt är detta inte så inskränkande för genom att använda någon indexreduktionsmetod kan ganska generella deskriptor\-system skrivas om så att de uppfyller detta antagande.</p><p>För system på tillståndsform kan Hamilton-Jacobi-Bellman-ekvationen användas för att bestämma den optimala återkopplingen. Ett liknande resultat finns för deskriptor\-system där istället en Hamilton-Jacobi-Bellman-liknande ekvation ska lösas. Denna ekvation innehåller dock en extra term för att hantera de algebraiska ekvationerna. Eftersom antagandena i denna avhandling gör det möjligt att skriva om deskriptorsystemet som ett tillståndssystem, undersöks hur denna extra term måste väljas för att båda ekvationerna ska få samma lösning.</p><p>Ett problem med att beräkna den optimala återkopplingen med hjälp av Hamilton-Jacobi-Bellman-ekvationen är att det leder till att en olinjär partiell differentialekvation ska lösas. Generellt har denna ekvation ingen explicit lösning. Ett lättare problem är att beräkna en lokal optimal återkoppling. För analytiska system på tillståndsform löstes detta problem på 1960-talet och den optimala lösningen beskrivs av serieutvecklingar. I denna avhandling generaliseras detta resultat så att även deskriptor-system kan hanteras. Metoden illustreras med ett exempel som beskriver en faslåsande krets.</p><p>I många situationer vill man veta om ett område är möjligt att nå genom att styra på något sätt. För linjära tidsinvarianta system fås denna information från styrbarhetgramianen. För olinjära system används istället styrbarhetsfunktionen. Tre olika metoder för att beräkna styrbarhetsfunktionen har härletts i denna avhandling. De framtagna metoderna är också applicerade på några exempel för att visa beräkningsstegen.</p><p>Dessutom har observerbarhetsfunktionen studerats. Observerbarhetsfunktionen visar hur mycket utsignalenergi ett visst initial tillstånd svarar mot. Ett par olika metoder för att beräkna observerbarhetsfunktionen för deskriptorsystem tagits fram. För att beskriva en av metoderna, studeras ett litet exempel bestående av en elektrisk krets.</p> / <p>In this thesis, optimal feedback control for nonlinear descriptor systems is studied. A descriptor system is a mathematical description that can include both differential and algebraic equations. One of the reasons for the interest in this class of systems is that several modern object-oriented modeling tools yield system descriptions in this form. Here, it is assumed that it is possible to rewrite the descriptor system as a state-space system, at least locally. In theory, this assumption is not very restrictive because index reduction techniques can be used to rewrite rather general descriptor systems to satisfy this assumption.</p><p>The Hamilton-Jacobi-Bellman equation can be used to calculate the optimal feedback control for systems in state-space form. For descriptor systems, a similar result exists where a Hamilton-Jacobi-Bellman-like equation is solved. This equation includes an extra term in order to incorporate the algebraic equations. Since the assumptions made here make it possible to rewrite the descriptor system in state-space form, it is investigated how the extra term must be chosen in order to obtain the same solution from the different equations.</p><p>A problem when computing the optimal feedback law using the Hamilton-Jacobi-Bellman equation is that it involves solving a nonlinear partial differential equation. Often, this equation cannot be solved explicitly. An easier problem is to compute a locally optimal feedback law. This problem was solved in the 1960's for analytical systems in state-space form and the optimal solution is described using power series. In this thesis, this result is extended to also incorporate descriptor systems and it is applied to a phase-locked loop circuit.</p><p>In many situations, it is interesting to know if a certain region is reachable using some control signal. For linear time-invariant state-space systems, this information is given by the controllability gramian. For nonlinear state-space systems, the controllabilty function is used instead. Three methods for calculating the controllability function for descriptor systems are derived in this thesis. These methods are also applied to some examples in order to illustrate the computational steps.</p><p>Furthermore, the observability function is studied. This function reflects the amount of output energy a certain initial state corresponds to. Two methods for calculating the observability function for descriptor systems are derived. To describe one of the methods, a small example consisting of an electrical circuit is studied.</p> / Report code: LiU-TEK-LIC-2006:8

Licentiatavhandling Stockholm : Tekniska högskolan, 2006.

Denne rapporten beskriver videreutvikling av et system hvor en robotarmfjernstyres over nettverk, og som overfører stereoskopisk video i sanntid tiloperatøren. Gjennom en hodemontert fremvisningsenhet opplever operatørenderfor °a ha dybdesyn, samtidig som orienteringen til kameraenes motorisertefot styres av en orienteringssensor montert p°a hodesettet. Fem tidligereprosjekt- og masteroppgaver representerer det tidligere utviklingsarbeidetutført p°a systemet.Innenfor olje- og petroleumsindustrien foreg°ar det omfattende forskningsaktiviteti forbindelse med utvikling av ubemannede plattformkonsepter, hvordet skal være mulig °a fjernstyre disse plattformenes aktiviteter fra andreanlegg. Det er potensial for betydelige besparelser i driftskostnader sammenliknetmed ordinære plattformer ved °a benytte fjernstyrte roboter tilinspeksjons- og vedlikeholdsoppgaver.Oppgaven omfatter utviklingsarbeid innenfor tre hovedomr°ader. Først beskrivesutviklingen av en kollisjonsunng°aelsesrutine som er i stand til °a forhindresammenstøt mellom roboten og omgivelsene i sanntid p°a bakgrunn av datasamlet inn av en tidligere utviklet kartleggingsmodul. En kinematisk robotmodellbasert p°a sylindere er utviklet i denne sammenheng med fokus p°alav reaksjonstid for systemet. Deretter er implementasjonen av et nytt ogforbedret system for overføring av video beskrevet, mens siste del av arbeidetinkluderer utvikling og forbedring av systemets operatørgrensesnitt,brukervennlighet og overordnede utførelse.Det konkluderes med at utførte implementasjoner og modifikasjoner harhevet totalsystemets ytelse og funksjon ettersom kollisjonsunng°aelsesrutinenfungerer tilfredsstillende, videosystemet viser forbedring innenfor alle m°alteparametere, samt at operatørgrensesnittet n°a er mer omfattende og informativtenn tidligere.

Denne rapporten beskriver videreutvikling av et system hvor en robotarmfjernstyres over nettverk, og som overfører stereoskopisk video i sanntid tiloperatøren. Gjennom en hodemontert fremvisningsenhet opplever operatørenderfor °a ha dybdesyn, samtidig som orienteringen til kameraenes motorisertefot styres av en orienteringssensor montert p°a hodesettet. Fem tidligereprosjekt- og masteroppgaver representerer det tidligere utviklingsarbeidetutført p°a systemet.Innenfor olje- og petroleumsindustrien foreg°ar det omfattende forskningsaktiviteti forbindelse med utvikling av ubemannede plattformkonsepter, hvordet skal være mulig °a fjernstyre disse plattformenes aktiviteter fra andreanlegg. Det er potensial for betydelige besparelser i driftskostnader sammenliknetmed ordinære plattformer ved °a benytte fjernstyrte roboter tilinspeksjons- og vedlikeholdsoppgaver.Oppgaven omfatter utviklingsarbeid innenfor tre hovedomr°ader. Først beskrivesutviklingen av en kollisjonsunng°aelsesrutine som er i stand til °a forhindresammenstøt mellom roboten og omgivelsene i sanntid p°a bakgrunn av datasamlet inn av en tidligere utviklet kartleggingsmodul. En kinematisk robotmodellbasert p°a sylindere er utviklet i denne sammenheng med fokus p°alav reaksjonstid for systemet. Deretter er implementasjonen av et nytt ogforbedret system for overføring av video beskrevet, mens siste del av arbeidetinkluderer utvikling og forbedring av systemets operatørgrensesnitt,brukervennlighet og overordnede utførelse.Det konkluderes med at utførte implementasjoner og modifikasjoner harhevet totalsystemets ytelse og funksjon ettersom kollisjonsunng°aelsesrutinenfungerer tilfredsstillende, videosystemet viser forbedring innenfor alle m°alteparametere, samt at operatørgrensesnittet n°a er mer omfattende og informativtenn tidligere.

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

Lic.-avh. (sammanfattning) Stockholm : Kungliga Tekniska högskolan, 2006.

The revolutionary migration within the health care sector towards the digitisation of medical records for convenience or compliance touches on many concerns with respect to ensuring the security of patient personally identifiable information (PII). Foremost of these is that a patient’s right to privacy is not violated. To this end, it is necessary that health care practitioners have a clear understanding of the various constructs of privacy in order to ensure privacy compliance is maintained. This research project focuses on an investigation of privacy from a multidisciplinary philosophical perspective to highlight the constructs of information privacy. These constructs together with a discussion focused on the confidentiality and accessibility of medical records results in the development of an artefact represented in the format of a model. The formulation of the model is accomplished by making use of the Design Science research guidelines for artefact development. Part of the process required that the artefact be refined through the use of an Expert Review Process. This involved an iterative (three phase) process which required (seven) experts from the fields of privacy, information security, and health care to respond to semi-structured questions administered with an interview guide. The data analysis process utilised the ISO/IEC 29100:2011(E) standard on privacy as a means to assign thematic codes to the responses, which were then analysed. The proposed information privacy model was discussed in relation to the compliance requirements of the South African Protection of Personal Information (PoPI) Bill of 2009 and their application in a primary health care facility. The proposed information privacy model provides a holistic view of privacy management that can residually be used to increase awareness associated with the compliance requirements of using patient PII.

El presente proyecto empresarial consiste en la comercialización de kits educativos para niños en edad inicial, inicialmente ubicados en Lima metropolitana. Estos Kits constan de juguetes didácticos y clases por medio de nuestra plataforma virtual llamada Jugando Ando. El motivo por el cual estamos llevando este proyecto a cabo es porque hemos detectado que en este último siglo la tecnología se ha vuelto un eje importante para nuestras vidas, sobre todo para los niños que forman parte de la nueva generación Alpha. Generación compuesta por nativos digitales que ven en la tecnología como una manera de ver el mundo. Por este motivo, si bien los medios tecnológicos dentro del núcleo familiar son considerados como un distractor para ellos, podrían ser de gran importancia como medio de enseñanza para su desarrollo. Por ese motivo, deseamos contribuir al brindar contenido educativo de calidad a través de internet y así con ello poder generar mayor demanda en el mercado. En este sentido, para llevar a cabo este cometido e iniciar nuestro negocio contamos con capital propio, sin embargo, requeriremos de un accionista inversor que cubra el 16.67% del total de las acciones con un monto de 19,367 soles. Tal monto estará destinado como inyector de capital para los próximos periodos según el incremento de ventas. Creemos que nuestro proyecto tendrá el éxito deseado porque según nuestros análisis, este es atractivamente rentable para los accionistas. De igual manera, porque Jugando Ando se mantendrá en constante innovación con nuestros servicios y lanzamientos de nuevos productos. / This business project consists of the commercialization of educational kits for children of the initial age, initially located in metropolitan Lima. These Kits consist of educational toys and classes through our virtual platform called Jugando Ando. The reason why we are carrying out this project is because we have found that in the last century technology has become an important axis in our lives, especially for children who are part of the new Alpha generation. Generation is made up of digital natives who see technology as a way of seeing the world. For this reason, although technological means within the family nucleus are considered a distraction for them, they could be of great importance as a means of teaching for their development. For this reason, we want to contribute by providing quality educational content through the internet and thus be able to generate greater demand in the market. In this sense, to carry out this task and start our business we have our own capital, however we will require an investor shareholder that covers 16.67% of the total shares with an amount of s/ 19,367 soles. This amount will be used as a capital injector for the next period according to the sales grow. We believe that our project will be successful because according to our analysis, it is attractively profitable for shareholders. And, because Jugando Ando will keep in constant innovation with our services and new product launches. / Trabajo de investigación

<p>På överhettartuber i värmepannor bildas beläggningar på grund av sot och partiklar från förbränningen. Beläggningarna isolerar överhettartuberna vilket försämrar värmepannans verkningsgrad. Sotning av tuberna sker under drift och ett system som automatiskt kan beräkna hur mycket beläggningar som finns på tuberna skulle kunna göra sotningen mer behovsstyrd.Resonansfrekvenser hos överhettartuberna påverkas av masspåslaget som blir när beläggningar bildas. En förändring i frekvens kan då översättas till en förändring i massa. Vibrationsmätningar har gjorts med töjningsgivare som är monterade på överhettartuber i en av Ryaverkets pannor och i SAKAB:s panna. I detta examensarbete har syftet varit att analysera olika metoder för att skatta resonansfrekvenser i genomförda mätningar. Algoritmerna MUSIC, ESPRIT och AR samt en heuristisk statistisk metod har testats på genererade signaler. MUSIC och ESPRIT har givit bäst skattningar och har därefter använts för att analysera mätningarna. Periodvis följer vissa skattningar av mätningar från Ryaverket trender mellan sotningarna vilket indikerar att det skulle kunna vara resonansfrekvenser. Annars innehåller skattningarna för mycket variationer. Skattningarna av mätningar från SAKAB:s panna är gjorda under en kortare tidsperiod men visar en tydligare trend som troliggör att det är resonansfrekvenser som detekterats.För att automatiskt hitta och följa resonansfrekvenser i skattningarna, även om dessa innehåller stora variationer, har en målföljningsalgoritm implementerats. Algoritmen hittar skattningar som följer en förväntad trend mellan sotningarna. Tester visar att algoritmen hittar troliga resonansfrekvenser i skattningarna men att det är svårt att kunna dra några slutsatser om skattningarna varierar för mycket. Bättre signaler skulle kunna minska variationerna hos skattningarna. Ett förslag presenteras hur MUSIC eller ESPRIT tillsammans med en målföljningsalgoritm skulle kunna användas för att beräkna masspåslag på överhettartuberna.</p> / <p>Combustion in thermal power plants emits particles which create coatings on the super heater tubes. The coatings insulate the tubes and impairs the efficiency of the heat transfer. Cleaning the tubes occurs while the power plant is running and a system that automatically calculates the amount of coatings could make the cleaning more needs-based. The resonance frequencies of the super heater tubes are affected by the added mass of the coatings. A change in frequency corresponds to a change in mass. Vibration measurements have been made with strain gauges on the super heater tubes in Ryaverket's power plant and in one of SAKAB's power plants. The purpose of this thesis work has been to analyse different methods to estimate resonance frequencies in the vibration measurements. ESPRIT, MUSIC, AR and a heuristic statistical method have been tested on generated signals. MUSIC and ESPRIT have given the best estimations and have thus been used to analyse the measurements. Periodically some estimations of measurements from Ryaverket are following trends which indicates that they could be resonance frequencies. The rest of the estimations contain too large variations. The estimations made of the measurements from SAKAB have been made during a shorter time period but shows clearer trends which make them probable resonance frequencies.To automatically trace resonance frequencies in the estimations, even though they contains large variations, a target tracking algorithm has been implemented. The algorithm finds estimations that follows expected trends between the cleaning periods. Tests shows that the target tracking algorithm finds probable resonance frequencies in the estimations but that it is hard to reach a conclusion if they contain large variations. Better measurements could give estimations with smaller variations.An idea is presented where MUSIC or ESPRIT together with a target tracking algorithm could be used to calculate the amount of coatings on the super heater tubes.</p>