Internettdekningen her i landet blir stadig bedre, og mange velger å ta i bruk nettbaserte tjenester. Dette er i tråd med regjeringens ønske om å effektivisere offentlig og privat sektor ved å anvende IKT der det er mulig. Flere og flere tjenester legges på nett, og en økende mengde av disse er knyttet til brukerens identitet. Personaliserte tjenester stiller krav til en god elektronisk identitetsforvaltning, som innebærer autentisering av brukeren og autorisasjon for spesifikke ressurser. Med en god identitetsforvaltning kan den som tilbyr tjenestene være sikker på at man har med riktig person å gjøre. Noen mulige former for autentisering er brukernavn og passord, digitale sertifikater og biometri. Brukernavn og passord er en mye brukt løsning, men mange tjenester foretrekker også digitale sertifikater. Denne rapporten ser på to systemer for storskala identitetsforvaltning, nemlig Sikkerhetsportalen og FEIDE. Begge systemene autentiserer sine brukere med utgangspunkt i brukernes elektroniske identitet, og gjør det mulig å tilby sikre tjenester på nett. Oppgaveteksten nevner en rekke aspekter systemene kan sammenlignes med hensyn til, en viktig del av denne rapporten er derfor å avgrense aspektene og å utarbeide analysekriterier i form av spørsmål som besvares for hvert av de to systemene. De aspektene som særlig vektlegges i rapporten er organisering og sikkerhetsantakelser, meldingskompleksitet og robusthet. Til sammen beskriver disse aspektene systemenes oppbygning og virkemåte, hvor systemene brukes og hvilke tjenester de tilbyr, hvordan meldingene går og hvordan disse er sikret, hva systemene gjør for å sikre robusthet mot feilsituasjoner, og mye mer. Kriteriene gir informasjon som er nødvendig for å forstå systemene, og de danner grunnlag for en evaluering og sammenligning av systemene. De mindre tekniske aspektene kostnadsfaktorer og brukervennlighet er inkludert for å gjøre analysen mest mulig komplett, men disse vies liten oppmerksomhet i diskusjonsdelen. I forbindelse med oppgaven er en eksperimentell del utført. Sertifikater som utstedes for bruk med Sikkerhetsportalen studeres i det første av to eksperimenter, et eksperiment som er ment å skulle bidra til forståelse av sertifikatenes sentrale funksjon i Sikkerhetsportalsystemet, og til å se hvor brukervennlig Sikkerhetsportalen er for sine sluttbrukere. I et andre eksperiment foretas en integrasjon mot FEIDE, som illustrerer hvordan man kan integrere FEIDE-innlogging i egne tjenester. Eksperimentet er ment å bidra til forståelse rundt hvilke integrasjonsmuligheter som finnes, hvordan kommunikasjonen går i FEIDE og hvordan bruk av billetter gjør autentisering og attributthenting mulig på en sikker måte. Sikkerhetsportalen tilbyr et sett av sikkerhetstjenester, og skal gjøre det lettere for det offentlige å tilby sikre elektroniske tjenester. Bruk av Sikkerhetsportalen vil være obligatorisk for alle statlige virksomheter med behov for elektronisk ID og signatur, og anbefalt også for kommunene. Sikkerhetsportalen bygger på PKI, og bruker offentlig-nøkkel sertifikater for identifisering av sine brukere. Hvert brukersted tilknyttet Sikkerhetsportalen har et grensesnitt mot en sentral sikkerhetsserver, som tar seg av all kommunikasjon mot Sikkerhetsportalen. Sluttbrukere trenger derfor kun å forholde seg til brukerstedet de ønsker å benytte en tjeneste fra, og ikke til selve Sikkerhetsportalen. Sikkerhetsportalen på sin side bruker tjenester fra ulike leverandører av PKI-tjenester, og skjuler disse leverandørene for brukerstedene. Sluttbrukere av Sikkerhetsportalen har et sertifikat, som i tillegg til å brukes for autentisering også kan brukes for signering og kryptering. Utdanningssektoren har òg et økende behov for å kunne identifisere sine studenter og ansatte på en sikker elektronisk måte. FEIDE er et system som autentiserer brukere tilknyttet norske utdanningsinstitusjoner via en sentral innloggingstjeneste, med en målsetning om å få organisasjonenes lokale identitetsforvaltning på en felles form. I likhet med Sikkerhetsportalen er FEIDE et desentralisert system, informasjonen om FEIDEs brukere ligger ikke i den sentrale delen av systemet, men ute hos den enkelte organisasjon. I Sikkerhetsportalen ligger informasjon om brukere derimot i brukernes egne sertifikater. Når en FEIDE-bruker ønsker å logge på en FEIDE-tjeneste sendes han til den sentrale innloggingstjenesten hvor han oppgir brukernavn og passord. Opplysningene sjekkes mot brukerens lokale organisasjon, og hvis de stemmer autentiseres brukeren. Den sentrale innloggingstjeneren utfører altså autentiseringen via brukerens lokale FEIDE-løsning, og kan på forespørsel hente ut nødvendig informasjon om brukeren. Mens Sikkerhetsportalen er knyttet til bruk av offentlig-nøkkel sertifikater, er FEIDE uavhengig av autentiseringsløsning. For FEIDE er PKI en av flere muligheter, men i dag er det brukernavn og passord som er utbredt. Begge systemene har rutiner og mekanismer på plass som ivaretar et godt personvern, og i begge systemene er personlig og sikkerhetsrelatert informasjon sikret under sending. Systemene er designet for å være robuste og motstandsdyktige mot at utenforstående skal kunne utilgjengeliggjøre tjenesten eller skaffe seg uautorisert tilgang til informasjon eller utstyr.

Denne rapporten tar for seg arbeidet med å gå fra simulering av inverterte pendelsystemer, til fungerende oppsving og balansering på et fysisk system. Oppgaven omhandler mye av problematikken som man støter på i den forbindelse, blant annet forbedring av mekanikk, forbedring av sensor og målesystem, implementering av estimatorer, parameterestimering, tilpasning av regulatorer, implementering av sikkerhetsmekanismer og generell tuning. Ukjente parametre for motor og motorregulator er funnet ved parameterestimering, disse er så blitt kontrollert ved bruk av ulineært kalmanfilter på det fysiske systemet. Resultatene fra disse forsøk viser at filteret følger tilstandene bra selv når tilbakekoblingen fra det fysiske sytemet er lav. Siden sensorene på systemet kun måler vinkler må vinkelhastighet estimeres. Dette er gjort blandt annet ved ulineært kalmanfilter i programmvare og ved å måle tiden mellom to vinkelposisjoner ved bruk av mikrokontroller. Denne siste løsningen er implementert på mikrokontrolleren XMEGA. Disse estimatene er følsomme for vibrasjoner i systemet og gir derfor store oscillasjoner i påadraget under balansering. Det ulineære kalmanfilteret er det som fungerer best, men man har alikevel problemer med noe avvik i vinkelhastighetsestimatene. Det er blitt utført oppsving og balansering av enkelpendel, enkelpendel hver side og dobbelpendel på det fysiske systemet. Dette verifiserer langt på vei at arbeide som tidligere har vært utført i simulering fungerer i praksis. For å øke robustheten ved oppsving og balansering av multipendelsystem er det nødvendig med redesign av regulatorer for å minske nødvendig tilbakekobling fra vinkelhastighetene eller utvikle bedre hastighetsestimering.

Denne hovedoppgaven tar for seg avansert måle- og styresystem (AMS) og innføringen av strupefunksjonen som skal kunne bryte og strupe effektuttaket i det enkelte målepunkt for å redusere effektuttaket ved perioder med knapphet i nettet. Formålet har vært å kartlegge og teste mulige styresystemer som finnes på markedet, og som kan benyttes for å oppfylle strupefunksjonens funksjonalitet. Det har i tillegg blitt sett på hvilke nettariffer som kan benyttes til å øke motivasjonen og fremheve nytteverdien for sluttbrukeren ved innføringen av AMS. Det har vist seg at dagens nettariffer ikke er tilpasset bruken av strupefunksjonen, og det er nødvendig å innføre en nettariff som motiverer sluttbruker til å investere i en slik strupefunksjon, noe den tidsvariable nettariffen med energiledd gjør. Strupefunksjonen innebærer å koble ut deler av forbrukslastene ved ulike utkoblingskriterier, for å redusere energi- og effektforbruket. De utkoblingskriteriene som er lagt til grunn er knapphet i overføringsnettet, forbruksmønster og effektforbruk. Gjennom arbeidet med kartleggingen av ulike styresystemer, har det vist seg at det finnes styresystemer som kan benyttes til å begrense effektuttaket, men disse tar kun høyde for maksimalt effektuttak hos sluttbrukeren.Behovet for et styresystem som tar høyde for samtlige utkoblingskriterier var til stede, og det ble utviklet et styresystem basert på teknologi fra PLS og KNX. Gjennom målinger og lønnsomhetsberegninger har det vist seg at styresystemet gir et redusert energiforbruk og effektuttak i høylasttimer, og at det vil gi sluttbrukeren en økonomisk besparelse. Resultatene indikerer en reduksjon i energiforbruket på 1,6 kWh/døgn og en gjennomsnittlig respons på 1,1 kWh/h i høylasttimer. De økonomiske lønnsomhetsberegningene indikerer en total årlig besparelse på kroner 554,-. Resultatene inneholder noe usikkerhet, spesielt den årlige økonomiske besparelsen, grunnet faktorer som for eksempel måleperiodens lengde og nevnte feilkilder.

Da Deepwater Horizon den 20. april 2010 eksploderte og sank, hadde man ikke så mange alternativer for å stoppe utblåsingen og begrense miljøskadene. Når man heller ikke greide å stenge utblåsningsikringen med ROV-intervensjon, var det i realiteten bare mulig å bore en eller flere avlastningsbrønner. Denne prosessen er så tidkrevende at det var uholdbart i Mexicogulfen sommermånedene 2010, og det vil være ennå mer uholdbart i fremtiden. I 87 dager strømmet olje ukontrollert ut av brønnen, og nærmere fem millioner fat lekket ut til sjø. President Obama erklærte ulykken for den største miljøkatastrofen som USA noensinne hadde stått ovenfor. Granskinger av ulykken har vist at sikkerhetskulturen i petroleumsvirksomheten må økes. I Norge har ulykken ført større oppmerksomhet rundt ulykker og hendelser i norsk petroleumsvirksomhet og krav til et strengere sikkerhetsregime på norsk sokkel. Man må møte mulighetene for læring etter Deepwater Horizon-ulykken for å få til et sikkerhetsmessig satsing og et løft for norsk petroleumsvirksomhet.Oljeindustrien er en kompleks bransje som bruker mye sofistikert teknologi. Mye tyder derimot på at bransjen har hatt altfor lite fokus på å utvikle å ta i bruk sofistikert utstyr for overvåkning og deteksjon av brønnspark. En rekke alvorlige ulykker internasjonalt, men også på norsk sektor, kunne vært unngått med riktig utstyr for brønnovervåkning. Denne oppgaven ser derfor på mulige forbedringstiltak på dagens sikkerhetssystemer for brønnkontroll og deteksjon av brønnspark.Granskinger i etterkant av brønnkontrollhendelser har vist at indikasjoner og faresignaler på brønnspark ofte er tilstede, selv om de ikke blir oppdaget. Denne oppgaven foreslår derfor at man bør gå over til systemer for brønnkontroll med mer automatisert regulering. Trykkstyrt boring tilbyr et automatisk reguleringssystem, men har sikkerhetsmessige utfordringer. Et godt deteksjonssystem må ta hensyn til tidlige indikasjoner, overvåke delta-strømnig og føre volumkontroll av slamtanken. For å opprettholde tilliten til deteksjonssystemet må grenseverdiene settes store nok til å unngå falske alarmer, men samtidig være så sensitivt at det detekterer et faktisk brønnspark. Effektiv aktivering av sekundærbarriere (BOP) er tidskritisk. Ved et system som gir mange falske alarmer vil det spesielt på felt med små trykkmarginer være problematisk å stenge utblåsningsikringen ofte, da dette gir trykkoppbygning som gjør at strukturen i formasjonen kan bli ødelagt. Man bør derfor ta i bruk et detektorsystem som gjør bruk av prediktive metoder. Den Bayesiansk detektoren er en slik metode. Deteksjonssystemet justerer automatisk sensitiviteten etter støynivået, og det vil være mulig å modellere situasjoner som ellers ville gitt falsk alarm. Sannsynlighetsloggen som presenteres, gjør at man med stor sikkerhet kan fastslå et brønnspark. I siste instans vil overvåking av nivået i slamtankene være den sikreste måten å oppdage et brønnspark på. Ved en rask økning der, bør derfor detektorsystemet sørge for en automatisk nedstenging av utblåsingssikringen.

碩士 / 國立中正大學 / 電機工程研究所 / 90 /

The number of plug-in electric vehicles (PEVs) is likely to increase in the near future and these vehicles will probably be connected to the electric grid most of the day time. PEVs are interesting options to provide a wide variety of services such as primary frequency control (PFC), because they are able to quickly control their active power using electronic power converters. However, to evaluate the impact of PEVs on PFC, one should either carry out complex and time consuming simulation involving a large number of PEVs or formulate and develop aggregate models which could efficiently reduce simulation complexity and time while maintaining accuracy. This thesis proposes aggregate models of PEVs for PFC. The final aggregate model has been developed gradually through the following steps. First of all, an aggregate model of PEVs for the PFC has been developed where various technical characteristics of PEVs such as operating modes (i.e., idle, disconnected, and charging) and PEV’s state of charge have been formulated and incorporated. Secondly, some technical characteristics of distribution networks have been added to the previous aggregate model of PEVs for the PFC. For this purpose, the power consumed in the network during PFC as well as the maximum allowed current of the lines and transformers have been taken into account. Thirdly, the frequency stability margins of power systems including PEVs have been evaluated and a strategy to design the frequency-droop controller of PEVs for PFC has been described. The controller designed guaranties similar stability margins, in the worst case scenario, to those of the system without PEVs. Finally, a method to evaluate the positive economic impact of PEVs participation in PFC has been proposed. / En el futuro cercano se espera un notable incremento en el número de vehículos eléctricos enchufables (PEVs), los cuales están conectados a la red eléctrica durante la mayor parte del día. Los PEVs constituyen una opción interesante a la hora de proporcionar una amplia variedad de servicios, tales como el control primario de frecuencia (PFC), dado que tienen la capacidad de controlar rápidamente el flujo de potencia activa a través de convertidores electrónicos de potencia. Sin embargo, para evaluar el impacto de los PEVs sobre el PFC se debe llevar a cabo una simulación computacionalmente compleja y con un largo tiempo de simulación en la que se considere un gran número de PEVs. Otra opción sería la formulación y desarrollo de modelos agregados, los cuales podrían reducer eficazmente la complejidad y tiempo de simulación manteniendo una alta precisión. Esta tesis propone modelos agregados de PEVs para PFC. El modelo agregado definitivo ha sido desarrollado de manera gradual a través de los siguientes pasos. En primer lugar, se ha desarrollado un modelo agregado de PEVs para PFC en el cual son incorporadas varias características técnicas de los PEVs, tales como los modos de operación (inactivo, desconectado y cargando), y la formulación del estado de carga de los PEVs. En segundo lugar, ciertas características técnicas de las redes de distribución han sido consideradas en el modelo agregado de PEVs para PFC previamente propuesto. Para este fin, la potencia consumida por la red durante el PFC, así como la corriente máxima permitida en las líneas y transformadores han sido consideradas. En tercer lugar, se han evaluado los márgenes de estabilidad en la frecuencia de los sistemas de potencia que incluyen PEVs y se ha descrito una estrategia para diseñar un control de frecuencia-droop de PEVs para PFC. El controlador diseñado garantiza márgenes de estabilidad similares, en el peor de los casos, a aquellos de un sistema sin PEVs. Finalmente, se ha propuesto un método para evaluar el impacto económico positivo de la participación de los PEVs en el PFC. / Inom en snar framtid förväntas antalet laddbara bilar (laddbilar) öka kraftig, vilka tidvis kommer att vara anslutna till elnätet. Då laddbilar snabbt kan styra och variera sin aktiva laddningseffekt med hjälp av kraftelektroniken i omriktaren kan dessa fordon erbjuda en rad systemtjänster, såsom primär frekvensregleringen. Att utvärdera hur laddbilarna kan påverka den primära frekvensreglering är utmanande då en stor mängd laddbilar måste beaktas vilket kräver komplexa och tidskrävande simuleringar. Ett effektivt sätt att minska komplexiteten men bibehålla noggrannheten är genom att utforma och använda aggregerade modeller. Syftet med denna avhandling är att ta fram aggregerade modeller för laddbilars påverkan på primär frekvensreglering. Modellen har gradvis utvecklats genom följande steg. I första steget har en aggregerad modell av hur laddbilar kan användas för primär frekvensreglering utvecklats där olika tekniska detaljer så som laddbilars tillstånd (d.v.s. inkopplade, urkopplade eller laddas) och laddningnivån beaktats. I andra steget har en modell av distributionsnätet integrerats i den aggregerade modellen. Här tas hänsyn till effektflöden i elnätet samt begränsningar i överföringskapacitet i transformatorer och ledningar i distributionsnätet. I ett tredje steg har frekvensstabiliteten i ett elnät med laddbilar utvärderats och en strategi för hur en frekvensregulator kan designas för att tillhandahålla primär frekvensreglering med hjälp av laddbilar har utvecklats. Designen garanterar samma stabilitetsmarginal för styrsystemet både med och utan laddbilar. Dessutom föreslås en metod för att utvärdera de ekonomiska effekterna av att använda laddbilar för primär frekvensreglering. / Het aantal elektrische voertuigen (EV’s) zal zeer waarschijnlijk toenemen in de nabije toekomst en deze voertuigen zullen vermoedelijk gedurende het grootste deel van de dag aan het elektriciteitsnetwerk aangesloten zijn. EV’s zijn interessante opties om een grote verscheidenheid van diensten te leveren, zoals bijvoorbeeld primaire frequentieregeling, omdat ze snel hun actieve vermogen kunnen aanpassen met behulp van elektronische vermogensomvormers. Echter, om de invloed van EV’s en primaire frequentieregeling te kunnen evalueren, moet men complexe en tijdrovende simulaties met een groot aantal EVs uitvoeren of verzamelmodellen formuleren en ontwikkelen die de complexiteit en duur van de simulaties kunnen reduceren zonder nauwkeurigheid te verliezen. Dit onderzoek presenteert verzamelmodellen voor EV’s en primaire frequentieregeling. Het uiteindelijke verzamelmodel is geleidelijk ontwikkeld door de volgende stappen te nemen. Ten eerste is een verzamelmodel voor EV’s en primaire frequentieregeling ontwikkeld waar verscheidene technische karakteristieken van EV’s, zoals bedieningsmodi (bijv. Inactief, losgekoppeld en ladend) en de actuele laadtoestand in zijn geformuleerd en geïntegreerd. Ten tweede zijn enkele technische karakteristieken van distributienetwerken toegevoegd aan het eerdere verzamelmodel van EV’s voor primaire frequentieregeling. Hiervoor zijn de vermogensconsumptie in het network gedurende primaire frequentieregeling en de maximaal toegestane stroomsterkte van de kabels meegerekend. Ten derde zijn de marges voor de frequentiestabiliteit van elektriciteitssystemen met EV’s geëvalueerd en is een strategie voor het ontwerpen van de frequentie-droop regeling van de EV’s voor primaire frequentieregeling beschreven. De ontworpen controller garandeert soortgelijke stabiliteitsmarges in het slechtste scenario, als voor het systeem zonder EV’s. Ten slotte is er een methode voorgesteld om de positieve economische invloed van EV-participatie in primaire frequentieregeling te evaluëren. / <p>“SETS Joint Doctorate Programme</p><p>The Erasmus Mundus Joint Doctorate in Sustainable Energy Technologies and Strategies (SETS), the SETS Joint Doctorate, is an international programme run by six institutions in cooperation:</p><p>• Comillas Pontifical University, Madrid, Spain</p><p>• Delft University of Technology, Delft, the Netherlands</p><p>• Florence School of Regulation, Florence, Italy</p><p>• Johns Hopkins University, Baltimore, USA</p><p>• KTH Royal Institute of Technology, Stockholm, Sweden</p><p>• University Paris-Sud 11, Paris, France</p><p>The Doctoral Degrees provided upon completion of the programme are issued by Comillas Pontifical University, Delft University of Technology, and KTH Royal Institute of Technology.</p><p>The Degree Certificates are giving reference to the joint programme. The doctoral candidates are jointly supervised, and must pass a joint examination procedure set up by the three institutions issuing the degrees.</p><p>This Thesis is a part of the examination for the doctoral degree.</p><p>The invested degrees are official in Spain, the Netherlands and Sweden respectively.</p><p>SETS Joint Doctorate was awarded the Erasmus Mundus excellence label by the European Commission in year 2010, and the European Commission’s Education, Audiovisual and Culture Executive Agency, EACEA, has supported the funding of this programme</p><p>The EACEA is not to be held responsible for contents of the Thesis.”  QC 20170412</p>

From the mid-1970s and on, the contribution to air pollution of carbon monoxide, hydrocarbons and nitrogen oxides from gasoline passenger cars in the developed world has been reduced through co-evolution of regulation and commercial introduction of catalytic emission control technology, now part of hundreds of millions of cars, trucks and buses worldwide. This dissertation is a disaggregated study of the global introduction of catalytic emission control technology as a measure to reduce local air pollution. The introduction of the “three-way” catalyst for gasoline passenger cars is studied for four countries. Present innovation in diesel engine emission control is studied. Technological change is analyzed regarding the process of innovation, the innovation system and its stakeholders. Results are evaluated for implications for innovation and regulatory policy for coming environmental challenges. Automotive catalysis is an example of environmentally motivated innovation, including problem definition, public regulation, corporate market and non-market strategies, invention, variety, selection, technology transfer, mass diffusion and the ongoing coevolution of emission-abating policies and technical development. Common denominators for successful technological or market innovations is a participatory dialogue around structured and tiered regulatory roadmaps, international competition, support by international networks and conducive local public opinion. The near-global introduction of the three-way catalyst was complex and highly dependent on local context and conditions, suggesting that any general “global” innovation and regulation strategy to address present and future local or global problems must be reviewed with an understanding of local barriers and drivers for environmentally motivated innovation. Given the stakeholders and technical challenges of different technological regimes to mitigate climate change, it is concluded that increased fuel efficiency and the introduction of plug-in hybrids are possible trajectories for sustainable mobility. / Sedan mitten av 1970-talet har utsläppen av kolmonoxid, kolväten och kväveoxider från bensindrivna personbilar reducerats genom samordnad utveckling av lagstiftning och kommersiell introduktion av katalytisk avgasrening, som nu är en del av hundratals miljoner bilar, lastbilar och bussar över hela jorden. Denna avhandling är en disaggregerad studie av den i det närmaste globala introduktionen av katalytisk avgasrening för fordon, som åtgärd för att minska lokala luftföroreningar. Introduktionen av ”trevägskatalysatorn” för bensinbilar studeras i fyra länder. Pågående innovation för dieselavgasrening studeras. Teknisk förändring analyseras med avseende på innovationsprocessen, innovationssystemet och dess respektive intressenter. Resultaten används för att analysera konsekvenser för styrmedel för att åtgärda miljöproblem i vardande. Fordonskatalys är ett exempel på en miljömotiverad innovation, inklusive problemdefinition, lagkrav, företagens marknadsstrategier och marknadspåverkan, innovation, utbud och urval, tekniköverföring, storskalig spridning samt den fortlöpande ömsesidiga utvecklingen av teknik och policy för att reducera emissioner. Gemensamma nämnare för exempel på lyckosamma introduktionsprocesser är en inkluderande dialog kring etappvisa lagkrav, internationell konkurrens, stöd och samarbete i internationella nätverk samt en tydlig opinion för förändring. Introduktionen av trevägskatalysatorn var och är komplex och beroende av lokal kontext och regionala villkor. Kommande ”globala” teknikförändringar måste utvecklas med en förståelse för varje enskild nation eller marknad och dess specifika barriärer och drivkrafter för miljömotiverad innovation. Givet intressenter och tekniska utmaningar i olika teknologiska regimer med potential att reducera klimatförändringar är ökad bränsleeffektivisering och introduktion av s.k. plug-in-hybrider möjliga utvecklingsvägar för hållbar mobilitet. / Desde los años 70 y adelante, la contribución a la polución atmosférica de emisiones de monóxido de carbono, hidrocarburos y óxidos de nitrógeno proveniente de la combustión de los autos a gasolina, ha sido mitigado, por co-evolución entre regulación e introducción comercial de sistemas catalíticos de control de emisiones. Esos sistemas ahora forman parte de cientos de millones de autos, camiones y buses en todo el mundo. La presente tesis es un estudio desagregado de la introducción cerca de global de sistemas de control de emisiones catalíticos, como medida para reducir la contaminación atmosférica local. Se examina el proceso de introducción del convertidor catalítico “de tres vías” para autos a gasolina en cuatro países. Se estudia la innovación presente en el área de sistemas de control de emisiones de motores diesel. El cambio tecnológico es analizado viendo el proceso y el sistema de innovación y los distintos grupos de interés. Los resultados se usan para analizar las implicaciones en cuanto a innovación y política de regulación para enfrentar los desafíos medioambientales actuales. Catálisis automotriz es un ejemplo de innovación motivado ambientalmente, incluyendo definición del problema, regulación pública, estratégicas corporativas dentro y fuera de mercado, variedad, selección, transferencia de tecnología, difusión masiva y la coevolución continuo entre política de reducción de emisiones y desarrollo tecnológico. Denominaciones comunes para innovaciones exitosas, tecnológicas o de mercado, son un diálogo dinámico sobre planes de regulación estructurados en etapas, competición internacional, apoyo y coordinación de redes internacionales, y opinión local beneficiario. La introducción global del catalizador de tres vías fue compleja y altamente relacionada con el contexto local y condiciones locales, sugiriendo que estrategias “globales” de innovación y regulación para tratar los desafíos de hoy y mañana deben ser diseñados con entendimiento de factores locales a favor y en contra para innovación ambientalmente motivado. Dado los grupos de interés, los desafíos tecnológicos y las trayectorias presentes en el área de mitigación del cambio climático, se concluye que el aumento de uso eficiente de combustible y la introducción de vehículos híbridos enchufables (plug- in) son alternativas viables para el transporte sustentable. / (japanese) 1970年代の中頃から今日に至るまで，先進国においては，自動車触媒技術の導入と規制との相互作用によって、ガソリン乗用車から排出される一酸化炭素CO，炭化水素HC，窒素酸化物NOxによる大気汚染への寄与率は減少している。現在では、この自動車触媒はディーゼル乗用車、トラックやバスなどを含めて何億台もの自動車で使われている。 この論文は，各地域での大気汚染を解決する手段としての触媒の地球規模での導入に関する調査研究である。ガソリン乗用車への三元触媒導入の過程を４か国比較で行うと共に，現在取り組まれているディーゼル機関の排出ガス制御についても研究した。これらの例の技術革新について、その内容を、技術革新に係る利害関係者（ステークスホルダー）の観点から技術の変革について分析した。これらの結果から，将来の環境問題に対応するためのイノベーションと規制に関する政策への示唆を行なった。 自動車用触媒は，問題定義，規制，市場原理に基づくないしは市場原理に基づかない戦略，開発，多様性，選択，技術移転，技術普及，そして今もなお進化する排出ガス削減に関する規制（政策）と技術開発との相乗効果，等々を含んだ「環境保護に起因する技術革新」の良い例である。 技術革新、および普及の成功例に共通していることは， 1. 構造的かつ段階的な「目標へのロードマップ」を巡る相方向の会話， 2. 国際競争力， 3. 国際的ネットワークによるサポート， 4. 地域社会に支持された意見, 等が挙げられる。 三元触媒の導入はほぼ全世界に及ぶが，その過程は複雑で、地域（国）の事情に強く依存する。つまり、現在または未来の、各国（地域的）または地球規模の問題に焦点を当てた「世界的」技術革新や規制戦略は、地域よって異なる障害の存在や、環境保護の視点に立った技術革新を推進する潜在力への理解なしには成り立たないことを意味するのである。 気候変動を緩和するための様々な技術体系からの技術的挑戦および関係者（ステークスホルダー）の意見を考慮すると，燃費向上とプラグイン・ハイブリッドの導入が，交通部門における持続可能な発展への道のりであると言える。 / QC 20100517

L'objectiu d'aquesta tesi és examinar la mesura en que l'ús i l'estil d'ús dels sistemes de comptabilitat i control de gestió (MACS) per l'alta direcció contribueixen a la consecució dels resultats desitjables de l'organització. En aquesta investigació, el concepte de resultats d'organització s’explica en termes d'innovació de productes i del rendiment financer. Sobre la base de la teoria de contingència, aquesta recerca està organitzada en un compendi de quatre articles. Un treball teòric i tres estudis d'investigació empírica que es desenvolupen a partir de dues enquestes preexistents i una enquesta original creada exclusivament per a aquesta tesi serveixen de base per a les proves d'hipòtesis. L'objectiu de cadascun dels quatre treballs de recerca d'aquesta tesi és el de contribuir a avançar en el coneixement sobre els efectes i mecanismes mitjançant els quals l'ús dels MACS és capaç de facilitar i donar suport a l'èxit de l'organització. Dos treballs de recerca examinaran els resultats d'organització en termes de ‘resultats de la innovació’, mentre que altres dos articles es focalitzen en els resultats organitzatius en termes de ‘rendiment de l'organització’. El primer article en aquesta tesi pretén contribuir a la literatura sobre les palanques de control (levers of control, LOC) (Simons, 1995), investigant les relacions entre la innovació i MACS, posant l'accent en la importància de l'elecció per la qual les MACS es seleccionen pel seu ús interactiu. Utilitzant dades d'enquestes de 57 empreses espanyoles (catalanes) mitjanes, trobem evidència que recolza (1) l'elecció de MACS per a l'ús interactiu s'associa amb la manera d'una empresa de gestió de la innovació (IMM), i (2) el nivell de la innovació de productes està influenciada per si o MACS seleccionat per ús interactiu i IMM comparteix similars models cognitius i si la sofisticació dels continguts d'informació proporcionada pel MACS interactiu respon a la prioritat de les necessitats percebudes en la IMM. Els nostres resultats indiquen, a més, que la similitud en els patrons d'entre IMM i MACS no dóna lloc a un impacte beneficiós en el nivell dels resultats de la innovació, el que suggereix en canvi que pot induir la replicació de les actuals tendències disfuncionals causades pel ‘innovation momentum’. El segon article analitza la influència dels MACS en el desenvolupament d'algunes capacitats clau d'organització relacionades amb els processos d'innovació. Més específicament, aquesta investigació examina l'associació entre diferents formes de control (controls culturals, controls interactius, i controls de diagnòstic) i les capacitats necessàries en la creativitat i les etapes de conversió del procés d'innovació. Examinem aquestes associacions per separat per les empreses emprenedores i conservadores. Utilitzant dades d'enquestes de 120 empreses espanyoles (catalanes) mitjanes i grans, trobem evidència que cada forma de control dins del paquet de control té influències diferents en les diverses etapes del procés d'innovació i que la rellevància i la direcció d'aquestes influències varia entre empreses emprenedores i empreses conservadores. Mitjançant l'associació de formes específiques de control en el paquet de control amb determinats components o etapes del procés d'innovació, els nostres resultats posen de manifest la simultània complementarietat i suplementàries entre les formes específiques de control. El tercer document té com a objectiu revisar com la variable rendiment (‘performance’) ha estat avaluada en l'àrea de la comptabilitat de gestió en recerca basat en la teoria de la contingència i en enquestes, analitzant els diferents criteris que s'han adoptat en la literatura, i proporcionant algunes idees per millorar la mesura de aquesta variable en futures investigacions empíriques basades en enquestes. En primer lloc, el treball identifica un total de 82 articles basats en enquestes, aquestes treballs es van publicar en revistes de comptabilitat més importants del període 1982-2008. En concret, aquest estudi examina a) els problemes de conceptualització que es reflecteixen en les amenaces a la validesa de constructe i b) mesurament. L'article posa de relleu les qüestions que podrien ajudar els investigadors en la selecció entre les opcions disponibles de mesurament de la variable perfomance considerant les seves debilitats i fortaleses. Finalment, un quart treball examina el grau en què l'ús de sistemes estratègics de mesura del rendiment (SPMS) influeix en el desenvolupament organitzatiu a través de la conformació de les agendes estratègiques i les matrius de decisions estratègiques que es deriven dels processos de (re) formulació de l'estratègia. En aquesta recerca hem definit SPMS com a eines de gestió que es caracteritzen per una combinació d'alts nivells de quatre dimensions constitutives (és a dir, la integració de l'estratègia a llarg termini i les metes operacionals, la presència d'indicadors des d'una perspectiva múltiple, la inclusió dels vincles de causa-efecte, i la presència d'una seqüència d'objectius / metes / plans d'acció). S'argumenta que les organitzacions que utilitzen SPMS aconsegueixen un millor rendiment (en comparació amb les empreses que utilitzen altres sistemes de mesurament de l'acompliment, no qualificats com SPMS) i que aquesta millora s'associa no només amb una millor aplicació de les estratègies destinades com s'ha suposat en anteriors empírica investigació, sinó també amb la integralitat dels programes estratègics i les matrius de decisions estratègiques obtingudes en els processos de (re) formulació d'estratègies. Els resultats de les proves d'un model estructural utilitzant regressions de mínims quadrats parcials (PLS) en dades d'arxiu i enquesta recollits de directors generals de 279 empreses espanyoles (catalanes) mitjanes i grans donen suport a favor de la hipòtesi que suggereix que a) l'efecte positiu de l'ús de SPMS en l’èxit de l'organització està mediada per l'amplitud de la matriu de decisions estratègiques (és a dir, varietat i el nombre de decisions) que resulten dels processos de (re) formulació de l'estratègia, i que (b) més gran és el dinamisme del medi ambient, més positiu l'efecte de l'amplitud de la matriu de decisió estratègica sobre el rendiment organitzatiu. / The purpose of this thesis is to examine the extent to which the usage and style-of-use of management accounting and control systems (MACS) by senior management contribute to the achievement of desirable organisational outcomes. In this research, organizational outcome is conceptualised in terms of product innovation and financial performance. Based on contingency theory, this research is organised in a compendium of four articles. A theoretical paper and three empirical research studies that rely on two pre-existent surveys and an original survey exclusively developed for this dissertation are bases for hypotheses testing. The aim of each of the four research pieces of this thesis is the one of contributing to advance our knowledge on the effects and means by which the use of MACS is capable of enabling and supporting organisational success. Two research papers examine organizational outcome in terms of ‘innovation outputs’, whereas other two articles concentrate on the organisational outcome in terms of ‘organisational performance’. The first paper in this dissertation aims to contribute to the recent levers of control (LOC) (Simons, 1995) literature on the relationships between innovation and MACS by emphasizing the importance of the choice by which individual MACS are selected for interactive use. Using a pre-existing survey collected from 57 medium-sized Spanish firms, we find evidence supporting (1) the choice of individual MACS selected for interactive use is associated with a firm’s innovation management mode (IMM), and (2) the level of product innovation output is influenced by whether or not IMM and interactive MACS feature similar cognitive models and whether the sophistication of the information contents provided by the interactive MACS responds to the priority needs perceived in the IMM. Our findings further indicate that similarity in patterns between IMM and MACS does not lead to a beneficial impact on the level of innovation outcomes, suggesting instead that it may induce the replication of existing dysfunctional trends caused by innovation momentum. The second paper examines the influence of MACS on the development of some key organisational capabilities related to innovation processes. More specifically, this research examines the associations between different forms of control (cultural controls, interactive controls, diagnostic controls) and the capabilities required in the creativity and conversion ability stages of the innovation process. We examine these associations separately for entrepreneurial and conservative firms. Using survey data collected from 120 medium and large Spanish companies, we find evidence supporting that each form of control within the control package has diverse influences on the different stages of the innovation process and that the significance and direction of these influences varies between entrepreneurial and conservative firms. By associating specific forms of control within the control package with specific components or stages of the innovation process, our results highlight the simultaneous complementarities and supplementarities between specific forms of control. The third paper aims to review how the construct ‘performance’ has been assessed in prior contingency-grounded, survey-based management accounting and control systems research, to analyse the alternative approaches that have been adopted in the literature, and to provide some insights for enhancing the assessment of performance in future survey-based empirical research. First, the paper identifies a total of 82 survey-based, contingency-grounded papers published in top accounting journals in the period 1982-2008 where performance was used as a variable of analysis. Specifically, this study examines the problems of a) conceptualization that are reflected on threats to construct validity and b) measurement. The article emphasizes issues that could assist researchers in selecting between the various available choices of performance measurement by considering their respective weaknesses and strengths. Finally, a fourth paper examines the extent to which the use of Strategic Performance Measurement Systems (SPMS) influences organisational performance through the shaping of the strategic agendas and the strategic decision arrays that result from strategy (re)formulation processes. In this research we defined SPMS as management tools that are characterised by a combination of high levels of four constitutive dimensions (i.e. the integration of long-term strategy and operational goals, the presence of multi-perspective metrics, the inclusion of cause-effect linkages, and the presence of a sequence goals/targets/action plans). We argue that organisations that use SPMS achieve enhanced performance (in comparison with those firms that use other performance measurement systems not qualified as SPMS) and that this enhancement is associated not only with a better implementation of intended strategies as it has been assumed in previous empirical research, but also with the comprehensiveness of the strategic agendas and strategic decision arrays obtained in the processes of (re)formulation of intended strategies. Results from tests of a structural model using Partial Least Squares (PLS) regressions on archival and survey data collected from Chief Executive Officers of 279 medium and large Spanish companies provide support in favour of hypotheses suggesting that a) the positive effect of the use of SPMS on organisational performance is mediated by the comprehensiveness of the strategic decision array (i.e. variety and number of decisions) that result from strategy (re)formulation processes; and that (b) the greater the environmental dynamism, the more positive the effect of the comprehensiveness of the strategic decision array on organisational performance. / El objetivo de esta tesis es examinar en qué medida la utilización y el estilo de uso de los sistemas de contabilidad y control de gestión (MACS) por la alta dirección contribuyen a la consecución de resultados deseados por la organización. En esta investigación, los resultados de la organización se conceptualizan en términos de innovación de productos y rendimiento financiero. Esta investigación está organizada en un compendio de cuatro artículos sobre la base de la teoría de la contingencia. Un trabajo teórico y tres estudios de investigación empírica, que se apoyan en dos encuestas pre-existentes y una encuesta original desarrollada exclusivamente para esta tesis, son las bases para las pruebas de hipótesis. El objetivo de cada uno de los cuatro trabajos de investigación de la tesis es el de contribuir al avance del conocimiento sobre los efectos y mecanismos mediante los cuales el uso de los MACS es capaz de facilitar y apoyar el éxito de la organización. Dos trabajos de investigación examinan los resultados de la organización en términos de ‘resultados de la innovación’, mientras que otros dos artículos se concentran en los resultados organizativos en términos de ‘rendimientos financieros’. El primer artículo en esta tesis pretende contribuir a la literatura sobre las palancas de control (levers of control, LOC) (Simons, 1995), investigando las relaciones entre la innovación y MACS, con especial atención a la importancia de la elección por la cual específicos MACS se seleccionan para un uso interactivo. Utilizando una encuesta pre-existente recogida entre 57 empresas españolas de tamaño mediano, encontramos evidencia que (1) la elección de un MACS específico para el uso interactivo está relacionada con el modo de gestión de la innovación (IMM) de una empresa, y (2) el nivel de innovación en productos está influenciada por si el uso interactivo del MACS comparte característica y modelos cognitivos similares y si la sofisticación de los contenidos de información proporcionada por el MACS interactivo responde a la prioridad de las necesidades percibidas por el IMM. Nuestros resultados indican además que la similitud en los patrones entre IMM y MACS no da lugar a un impacto beneficioso en los resultados de la innovación, lo que sugiere en cambio que esta similitud en los patrones puede inducir a la replicación de las actuales tendencias disfuncionales causadas por el ‘innovation momentum’. El segundo artículo analiza la influencia de los MACS en el desarrollo de algunas capacidades claves de la organización relacionadas con los procesos de innovación. Más específicamente, esta investigación examina la asociación entre diferentes formas de control (controles culturales, controles interactivos, y controles diagnósticos) y las capacidades necesarias en la creatividad y conversión en el proceso de innovación. Examinamos estas asociaciones por separado para las empresas emprendedoras y conservadoras. Utilizando datos de encuesta realizada entre 120 empresas españolas medianas y grandes, encontramos evidencia de que cada forma de control dentro del paquete de control tiene influencias diversas en las diferentes etapas del proceso de innovación y que la importancia y la dirección de estas influencias varía entre empresas emprendedoras y conservadoras. Mediante la asociación de formas específicas de control en el paquete de control con determinados componentes o etapas del proceso de innovación, nuestros resultados ponen de manifiesto la simultánea complementariedad y suplementariedad entre las formas específicas de control. El tercer artículo pretende revisar cómo el constructo performance ha sido utilizado por estudios previos en el área de la contabilidad de gestión basados en la teoría de la contingencia y en encuestas, analizando los distintos criterios que se han adoptado en la literatura, y proponiendo algunas ideas para mejorar la calidad de futuras investigaciones empíricas basadas en encuestas y que utilizan la variable performance. En primer lugar, el trabajo identifica un total de 82 artículos basados en encuestas, publicados en las revistas de contabilidad más importantes en el periodo comprendido entre 1982-2008 cuyo constructo performance se utiliza como una variable de análisis. En concreto, este estudio examina a) los problemas de conceptualización que se reflejan en las amenazas a la validez del constructo y b) problemas de medición. El artículo pone en relieve las cuestiones que podrían ayudar a los investigadores en la selección entre las opciones disponibles de medición de la variable performance considerando sus debilidades y fortalezas. Por último, un cuarto estudio en esta tesis examina el grado en que el uso de los Sistemas Estratégico de Medición de Desempeño (SPMS) influye en el rendimiento organizacional a través de la ordenación de las agendas y decisiones estratégicas que se derivan de los procesos de (re)formulación de la estrategia organizacional. En esta investigación hemos definido SPMS como herramientas de gestión que se caracterizan por una combinación de altos niveles de cuatro dimensiones constitutivas (es decir, la integración de la estrategia a largo plazo y las metas operacionales, la presencia de indicadores desde una perspectiva múltiple, la inclusión de los vínculos de causa-efecto, y la presencia de una secuencia de objetivos / metas / planes de acción). En este trabalho se argumenta que las organizaciones que utilizan SPMS logran un mejor rendimiento (en comparación con las empresas que utilizan otros sistemas de medición del desempeño no calificados como SPMS) y que esta mejora se asocia no sólo con una mejor aplicación de las estrategias destinadas como se ha supuesto en investigaciones empíricas anteriores, sino también con la ordenación de las agendas estratégicas y las decisiones estratégicas obtenidas en los procesos de (re) formulación de estrategias. Los resultados de las pruebas de un modelo estructural utilizando regresiones mediante mínimos cuadrados parciales (PLS) en datos de encuesta recogidos entre directores generales de 279 empresas españolas medianas y grandes apoyan la hipótesis que sugiere que a) el efecto positivo del uso de SPMS en el rendimiento de la organización está mediada por la amplitud de la matriz de decisiones estratégicas (es decir, variedad y el número de decisiones) que resultan de los procesos de (re) formulación de la estrategia, y que b) cuanto mayor es el dinamismo del ambiente, más positivo el efecto de la amplitud de la matriz de decisión estratégica sobre el rendimiento organizacional.

A control-oriented model of a Dual Clutch Transmission was developed for real-time Hardware In the Loop (HIL) applications, to support model-based development of the DCT controller. The model is an innovative attempt to reproduce the fast dynamics of the actuation system while maintaining a step size large enough for real-time applications. The model comprehends a detailed physical description of hydraulic circuit, clutches, synchronizers and gears, and simplified vehicle and internal combustion engine sub-models. As the oil circulating in the system has a large bulk modulus, the pressure dynamics are very fast, possibly causing instability in a real-time simulation; the same challenge involves the servo valves dynamics, due to the very small masses of the moving elements. Therefore, the hydraulic circuit model has been modified and simplified without losing physical validity, in order to adapt it to the real-time simulation requirements. The results of offline simulations have been compared to on-board measurements to verify the validity of the developed model, that was then implemented in a HIL system and connected to the TCU (Transmission Control Unit). Several tests have been performed: electrical failure tests on sensors and actuators, hydraulic and mechanical failure tests on hydraulic valves, clutches and synchronizers, and application tests comprehending all the main features of the control performed by the TCU. Being based on physical laws, in every condition the model simulates a plausible reaction of the system. The first intensive use of the HIL application led to the validation of the new safety strategies implemented inside the TCU software. A test automation procedure has been developed to permit the execution of a pattern of tests without the interaction of the user; fully repeatable tests can be performed for non-regression verification, allowing the testing of new software releases in fully automatic mode. / Un modello orientato al controllo di una trasmissione a doppia frizione (DCT) è stato sviluppato per applicazioni real-time Hardware In the Loop (HIL) come supporto allo sviluppo model-based della centralina elettronica di controllo (TCU, Transmission Control Unit). Il modello è un tentativo innovativo di riprodurre le dinamiche del sistema di attuazione, molto veloci, mantenendo un passo di simulazione sufficientemente grande per applicazioni real-time. Il modello comprende una descrizione dettagliata del circuito idraulico, delle frizioni, dei sincronizzatori e delle marce, e un modello semplificato del veicolo e del motore. Poiché l’olio che circola nel sistema ha un modulo di comprimibilità molto elevato, le dinamiche di pressione sono molto veloci, causando instabilità durante una simulazione real-time; lo stesso problema riguarda la dinamica delle servo valvole, a causa delle piccole masse degli elementi in movimento. Perciò, il modello è stato modificato e semplificato senza perdere validità fisica, per adattarlo alla necessità di una simulazione real-time. I risultati di simulazioni offline sono stati confrontati con misure effettuate in vettura per verificare la validità del modello sviluppato, che è stato poi implementato all’interno di un sistema HIL e connesso alla TCU. Una serie di test è stata eseguita al simulatore: test riguardanti guasti elettrici su sensori ed attuatori, guasti idraulici e meccanici su valvole, frizioni e sincronizzatori, e test applicativi comprendenti tutte le principali funzionalità del controllo. Essendo basato su leggi fisiche, il modello simula una reazione plausibile del sistema in ogni condizione. Il primo uso intensivo del simulatore ha portato alla validazione delle nuove strategie di safety implementate in TCU. Una procedura di automatizzazione dei test è stata sviluppata per permettere l’esecuzione di un pattern di test senza l’interazione dell’utente; test completamente ripetibili possono essere eseguiti per verifiche di non regressione, permettendo di testare nuove release software in modo completamente automatico.

Esta tesis se enfoca principalmente en el control robusto de sistemas no lineales planos. El objetivo principal es determinar una familia de controladores robustos con la finalidad de asegurar el cumplimiento de un conjunto de especificaciones deseadas bajo incertidumbre paramétrica en el proceso. La familia de controladores robustos se determina con un nuevo enfoque de control robusto posibilistico conjuntamente con la teoría de los sistemas planos. Las especificaciones e incertidumbre paramétrica se establecen mediante intervalos. Se aplican la Aritmética Intervalar Modal y el Análisis de Algoritmos de Inversión de Conjuntos Cuantificados para encontrar los conjuntos de soluciones. Se resuelven diferentes problemas de control robusto tales como: Conjuntos de soluciones referidos a las especificaciones alcanzables por una familia de controladores, así como la determinación de la incertidumbre máxima admitida por un controlador nominal. En esta tesis se desarrolla una nueva metodología de análisis de robustez de controladores basados en platitud diferencial, donde el uso de una pre alimentación es requerida. La metodología desarrollada es aplicada a diferentes procesos, específicamente a bioreactores fed-batch, dada la importancia de estos reactores de alta densidad de tanque agitado para la producción industrial eficiente de proteínas y enzimas. / Dehesa Valencia, JC. (2013). INTERVAL ROBUST CONTROL FOR NONLINEAR FLAT SYSTEMS [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/27724