Noise pollution from road traffic is one of the greatest environmental issues in modern day, and the social cost for road traffic noise was estimated to over 16 billion SEK per year in Sweden in2014. Passive or active control methods can be used to reduce the noise. Active control methods or active noise control is more suitable for attenuating noise in lower frequencies. Active noise control reduces noise by eliminating the noise with a secondary source. There are different control strategies to construct an active noise control system, where the update of the secondary sourceis controlled by an algorithm. There are several different algorithms that are possible to use, and one option is to use a Feedforward Filtered-X Least-Mean-Square (FXLMS) algorithm. It uses control positions where the noise is meant to be reduced and reference signals that measure the noise upstream prior the secondary source. FXLMS also uses a model of the secondary source path to the control position in order to ensure convergence of the algorithm. Although the use of multiple reference signals increases the accuracy of the algorithm, it also increases the convergence time and the practical cost of such an installation. Unfortunately, it can require many reference signals to obtain a sufficient noise reduction when the unwanted noise source is complex and has multiple propagation paths.This study investigates the possibility of producing a new, reduced set of reference signals with a linear combination of the original reference signals that still contain the majority of information needed for suficient noise reduction. This new set of reference signals are sometimes called virtual reference signals. Three different methods of virtual reference signals are analysed; first a constant method using singular-value decomposition on the covariance of the reference signals, second another constant method using singular-value decomposition on the covariance of response estimate from each corresponding reference signal, third an adaptive algorithm updating the linear combination to adapt for incoming data. The different strategies are tested on road test measurements at three different constant speeds, 40km=h; 80km=h and 120km=h, and on data generated from a numerical vehicle model in COMSOL.The results from the analysis indicates that the virtual reference signals could sufficiently reproduce information from the original reference signals to obtain a similar noise reduction with fewer reference signals. However, the virtual reference signals with the adaptive algorithm could not manage to track a transient system where the signal amplitudes are varying over time. Further work is needed to analyse the limits and requirements to obtain virtual reference signals that can represent and track a system even for transient events.

The conventional approach to vehicle design is restrictive, limited, andbiased. This often leads to sub-optimal utilisation of vehicle capabilities and allocated resources and ultimately entails the repercussions of designing andlater on an using an inefficient vehicle. To overcome these limitations, it is important to gain a deeper understanding of the interaction effects at component,subsystem, and system level. In this thesis, the research is focused on identifying appropriate methods and developing robust models to facilitate the interaction analysis. To scrutinise and identify appropriate methods, criteria were developed.Initially, the Design Structure Matrix (DSM) and its variations were examined.While DSM proved to be fundamental for capturing interaction effects,it lacked the ability to answer questions about the structure and behaviour ofinteractions and to predict unintended effects. Therefore, network theory wasexplored as a complementary method to DSM which was capable of providing insights into interaction structures and identifying influential variables. Subsequently, two criteria were established to identify subsystems significant to interaction analysis: high connectivity to other subsystems and multidisciplinary composition. The traction motor was observed to satisfyboth criteria as it had higher connectivity with other subsystems and was composed of multiple disciplines. Therefore, a detailed model of an induction motor was developed to enable the interaction analysis. The induction motor model was integrated into a cross-scalar design tool.The tool employed a two-step process: translating operational parametersto motor inputs using Newtonian equations and deriving physical attributes,performance characteristics, and performance attributes of the motor. Comparing the obtained performance characteristics curve against existing studiesvalidated the model’s reliability and capabilities. The design tool demonstrated adaptability to different drive cycles and the ability to modify motor performance without affecting operational parameters. Thus validating the capability of the design tool to capture cross-scalar and intra-subsystem interaction effects. To examine inter-subsystem interaction, a thermal model of an inverter was developed, capturing temperature variations in the power electronics based on motor inputs. The design tool successfully captured interaction effects between motor and inverter designs, highlighting the interplay with operational parameters. Thus, this thesis identifies methods for interaction analysis and develops robust subsystem models. The integrated design tool effectively captures intra-subsystem, inter-subsystem, and cross-scalar interaction effects. The research presented contributes to the overarching project goal of developing methods and models that capture interaction effects and in turn serve as a guiding tool for designers to understand the consequences of their design choices. / Det konventionella tillvägagångssättet för fordonsdesign är restriktiv, begränsat och partiskt. Detta leder ofta till en suboptimal användning av fordonets kapacitet och tilldelade resurser och innebär i slutändan att konsekvenserna blir att använda ett ineffektivt fordon. För att övervinna dessa begränsningar är det viktigt att få en djupare förståelse för interaktionseffekterna på komponent-, delsystem- och systemsnivå. I denna avhandling fokuserar forskningen på att identifiera lämpliga metoder och utveckla robusta modeller för att underlätta interaktionsanalysen. För att granska och identifiera lämpliga metoder utvecklades kriterier. Till att börja med undersöktes Design Structure Matrix (DSM) och dess variationer. Medan DSM visade sig vara grundläggande för att fånga interaktionseffekter, saknade den förmågan att besvara frågor om interaktionsstrukturer och beteende samt förutsäga oavsiktliga effekter. Därför utforskades nätverksteori som en kompletterande metod till DSM, vilket kunde ge insikter i interaktionsstrukturer och identifiera inflytelserika variabler. Därefter etablerades två kriterier för att identifiera delsystem som är betydelsefulla för interaktionsanalysen: hög anslutning till andra delsystem och mångdisciplinär sammansättning. Dragkraftmotorn observerades uppfylla båda kriterierna eftersom den hade högre anslutning till andra delsystem och var sammansatt av flera discipliner. Därför utvecklades en detaljerad modell av en induktionsmotor för att möjliggöra interaktionsanalysen. Induktionsmotormodellen integrerades i ett tvärskaligt designverktyg. Verktyget använde en tvåstegsprocess: att översätta operativa parametrar till motorinsatser med hjälp av Newtons ekvationer och härleda fysiska egenskaper, prestandakaraktäristik och prestandaattribut hos motorn. Jämförelse av den erhållna prestandakaraktäristikkurvan med befintliga studier validerade modellens tillförlitlighet och förmågor. Designverktyget visade anpassningsbarhet till olika körcykler och förmågan att modifiera motorprestanda utan att påverka operativa parametrar. Detta validerade designverktygets förmåga att fånga tvärskaliga och intra-subsystem interaktionseffekter. För att undersöka inter-subsysteminteraktion utvecklades en termisk modell av en inverter, som fångade temperaturvariationer i kraftelektroniken baserat på motorns styrning. Designverktyget fångade framgångsrikt interaktionseffekter mellan motor- och inverterdesign och belyste samspelet med operativa parametrar. Därmed identifierar denna avhandling metoder för interaktionsanalys och utvecklar robusta delsystemmodeller. Det integrerade designverktyget fångar effektivt intra-subsystem-, inter-subsystem- och tvärskaliga interaktionseffekter. Den presenterade forskningen bidrar till det övergripande projektets mål att utveckla metoder och modeller som fångar interaktionseffekter och i sin tur fungerar som ett vägledande verktyg för designers att förstå konsekvenserna av sina designval. / <p>QC 231003</p>

For a military organisation capability is a central concept. The definitions vary with different nations and organizations, but here the military capability is defined as the ability of a sociotechnical system to solve military tasks performed under certain circumstances in a set environment. To create new or develop existing military capability, military innovation can be a crucial piece of the puzzle. It might be innovative systems solving tasks in the existing organization or existing technology used in an innovative manner.The aim of this thesis is to create a structure for discussing technology, innovation, and capability in a relevant way, where the capability lifecycle presents an overview of the desired capability when planning for future compositions of technology and units, instead of focusing on the individual systems. Therefore, this work is governed by a thematic aim that at least requires a multidisciplinary research approach which contains different research areas to understand how the technical systems can contribute within its context.To visualise this context, different aspects of the system is here divided into three layers. The technology level represents the technology itself, in this case Maritime Uncrewed Systems, which needs to be understood with its opportunities and limitations. The system also needs to be understood in its sociotechnical layer where the technical system is interacting with people, organization, and other units. The final layer is the governance layer with both the legal and ethical considerations in the use of the technology, in this case, an uncrewed system.The overall conclusion is that capability development is not doing things the same way as before with different technology. It is about trust in the overall system and developing how the available resources, both technical and sociotechnical, can contribute to solving a task as efficiently as possible in an altered organization. / För en militär organisation är förmåga ett centralt begrepp. Definitionerna varierar med olika nationer och organisationer, men här definieras den militära förmågan som förmågan hos ett sociotekniskt system att lösa militära uppgifter som utförs under vissa omständigheter i en bestämd miljö. För att skapa ny eller utveckla befintlig militär förmåga kan militär innovation vara en avgörande pusselbit. Det kan vara innovativa system som löser uppgifter i den befintliga organisationen eller befintlig teknik som används på ett innovativt sätt.Syftet med detta examensarbete är att skapa en struktur för att diskutera teknik, innovation och förmåga på ett relevant sätt, där förmågans livscykel ger en överblick över den önskade förmågan vid planering av framtida sammansättningar av teknik och enheter, i stället för att fokusera på det individuella systemet. Därför styrs detta arbete av ett tematiskt syfte som åtminstone kräver en multidisciplinär forskningsansats som innehåller olika forskningsområden för att förstå hur de tekniska systemen kan bidra inom sitt sammanhang.För att visualisera detta sammanhang är de olika aspekterna av systemet här indelade i tre lager. Tekniklagret representerar själva tekniken, i detta fall marina obemannade system, som måste hanteras med dess möjligheter och begränsningar. Systemet behöver också förstås i det sociotekniska lager där det tekniska systemet interagerar med människor, organisation och andra enheter. Det sista lagret är det övervakande lagret med både de juridiska och etiska övervägandena vid användandet av tekniken, i detta fall ett obemannat system.Den övergripande slutsatsen är att förmågeutveckling inte innebär att göra saker på samma sätt som tidigare fast med annan teknik. Det handlar om tillit till det övergripande systemet och att utveckla hur tillgängliga resurser, både tekniska och sociotekniska, kan bidra till att lösa en uppgift så effektivt som möjligt i en förändrad organisation. / <p>QC 230928</p>

A key component of traffic models for simulating bicycle traffic focuses on capturing the interactions between cyclists and the cycling infrastructure. One of the most relevant features of the infrastructure that has a significant impact in bicycle traffic is the gradient of a bicycle path. Bicycle traffic simulations are a rather uninvestigated topic since historically, most focus on simulations has been on cars. However, bicycle simulations are an important tool to further investigate and understand cyclist’s behaviour. Therefore, the main objective of this thesis is to investigate and simulate free-riding behavior of cyclists in connection to the gradient, particularly on downhills. To do so, trajectory data of cyclists traveling on a downhill with a maximum gradient of 5.5\% are analysed to identify the impact of gradient on the speed and acceleration. The data received needed processing in order to be useful. This included filtering of the trajectories and excluding the data from cyclists which could not to be regarded as free-riding. As a result, a linear correlation is found between pedaling power and the gradient that can be used in microscopic bicycle traffic simulation. Based on this knowledge regarding this linearity, the approach used for modeling the gradient’s effect on the pedaling power is linear regression. The model can be developed in various ways, so instead of only choosing one model, several were developed and compared against each other. These models are then used for the simulation. The results indicate that the simulation captures well the impact of downhill gradients in a population of cyclists as it reproduces similar speed profiles to the ones observed. Therefore, it can be concluded that a power-based model is suitable for simulating free-riding behaviour of cyclists traveling in downhills. / En nyckelfaktor i trafikmodeller för cykelsimuleringar är att beskriva interaktionen mellan cykister och den omgivande infrastrukturen. En av de mest relevanta faktorerna hos infrastrukturen som har en signifikant påverkan på cykeltrafiken är lutningen på vägen. Simuleringar av cykeltrafik är ett tämligen outforskat område eftersom historiskt sett har mest fokus legat på simulering av bilar. Simuleringar är dock ett viktigt verktyg för att vidare undersöka cyklisters beteenden. Därmed är det huvudsakliga syftet med detta arbete att undersöka fria cyklisters beteenden med specifikt fokus på cyklister som cyklar i nedförsbackar. För att göra detta har data från cyklister som cyklar i nedförsbackar med en maximal lutning på 5.5\% analyserats för att analysera hur lutningen påverkar cyklisternas hastighet och acceleration. Den tillgängliga datan behövde bearbetning för att kunna användas. Detta innebar att filtrera datan samt att exkludera cyklister som ej kunde anses vara fria. Detta resulterade i att en linjär korrelation mellan effekten på pedalerna och lutningen på backen, denna korrelation kan användas för mikroskopisk cykelsimulering. Baserat på denna kunskap gällande linjäriteten kan linjär regressionsanalys användas för att modellera väglutningens inverkan på effekten från cyklisten. Modellen kan utvecklas på många olika sätt, och istället för att enbart välja en av dessa så utvecklades flera som kan jämföras med varandra. Dessa modeller används sedan för simuleringen. Resultaten indikerar att simuleringarna väl beskriver nedförsbackarnas påverkan på cyklister då simuleringarna genererar liknande hastighetskurvor som den uppmätta datan. Därmed kan slutsatsen dras att effektbaserade modeller är lämpliga för att simulera fria cyklisters beteenden när de cyklar i nedförsbackar.

The construction of high-performance vessels like the F50 catamaran has traditionally prioritized advanced composite materials and performance-driven design. However, there is a growing need to incorporate sustainable materials and practices, with their performance in marine applications remaining relatively unknown. This study aims to address this gap by investigating the feasibility of using flax laminates as an environmentally friendly alternative for frequently damaged components, specifically the stern extension.Mechanical testing of flax laminates revealed lower stiffness per fiber areal weight compared to literature values and supplier data sheets, primarily attributed to moisture uptake in the flax material. These findings highlight the significance of considering real-world environmental conditions and specific application requirements when evaluating the mechanical properties of flax composites. Despite the mechanical challenges, environmental analysis demonstrated that the flax alternative for the stern extension offers promising benefits. It exhibits a carbon-positive characteristic, resulting in lower energy consumption during production, and comparable waste production to the original carbon fiber extension. However, it is important to note that these advantages are based on idealized theoretical data, and further optimization is required to address variations in resin usage and the strength of the cured composite.To address the weight discrepancies among the fleet, currently rectified by corrector weights, a practical solution is proposed utilizing flax composite layups. Selective implementation of the flax stern extension on the lightest one-third of the fleet can effectively balance weight distribution without compromising overall yacht performance. This strategy allows SailGP to incorporate sustainable materials while maintaining uniformity and performance across all participating yachts. By considering the environmental impact and structural considerations, this study provides valuable insights for the development of sustainable marine composites and encourages further research in optimizing the performance and reliability of flax-based laminates in marine applications. / Vid konstruktion av högpresterande segelbåtar som F50-katamaranen har man traditionellt prioriterat avancerade kompositmaterial och prestandadriven design. Det finns ett växande önskemål av att införliva hållbara material och metoder i dessa båtar men materialens prestanda i marina applikationer är relativt okända. Denna studie syftar till att öka kunskapen genom att undersöka möjligheten att använda linfiberbaserade laminat som ett miljövänligt alternativ för komponenter som ofta skadas. Specifikt studeras en förlängning av akterspegeln som fungerar som ett lock runt roderinfästningen.Mekanisk provning av linbaserade laminat visade lägre styvhet per fiberytvikt jämfört med värden från litteraturen och leverantörsdatablad, främst tillskrivet fuktupptag i linfibrerna. Dessa resultat understryker betydelsen av att beakta verkliga miljöförhållanden och specifika tillämpningskrav när man utvärderar de mekaniska egenskaperna hos linkompositer. Trots de mekaniska utmaningarna visade miljöanalyser att linalternativet för akterförlängningen erbjuder lovande fördelar. Den ger lägre koldioxidutsläpp genom lägre energiförbrukning under produktionen och ungefär samma avfallsproduktion jämfört med den ursprungliga kolfiberförlängningen. Det är emellertid viktigt att notera att dessa fördelar är baserade på idealiserade teoretiska data, och ytterligare optimering krävs för att hantera variationer i hartsanvändning och styrkan hos den härdade kompositen.För att komma till rätta med viktskillnader mellan olika båtar, som för närvarande korrigeras med korrigeringsvikter, föreslås en praktisk lösning med användning av linkompositlaminat. Selektiv implementering av akterförlängningar av lin på den lättaste tredjedelen av flottan kan bidra till att balansera ut viktskillnader utan att påverka den totala yachtprestandan. Denna strategi gör det möjligt för SailGP att införliva hållbara material samtidigt som enhetlighet och prestanda bibehålls för alla deltagande yachter. Genom att ta hänsyn till miljöpåverkan och strukturella överväganden ger denna studie värdefulla insikter för utvecklingen av hållbara marina kompositer och uppmuntrar till ytterligare forskning för att optimera prestanda och tillförlitlighet hos linbaserade laminat i marina applikationer.

Automated vehicles (AVs) have been developing at a rapid pace over the past few years. However, many difficulties still remain for achieving full Level-5 AVs. This signifies that AVs still require human operators to intervene or assist, such as taking over control of AVs or selecting their routes. Therefore, teleoperation can be seen as a subsystem of AVs that can remotely control and supervise a vehicle when needed. However, teleoperated driving conditions are largely different from real-life driving, so remote drivers may experience different driving feedback. In such a situation, therefore, the driving behaviour and performance of remote drivers can also be impacted. The following three studies were conducted to investigate these points. First, a seamless comparative study was carried out between teleoperated and real-life driving. Driving behaviour and performance were compared in two scenarios: slalom and lane following. Significant differences in driving behaviour and performance between them were found in the study. The lane following deviation during teleoperated driving is much greater than that of real-life driving. In addition, remote drivers are more likely to drive slower and make more steering corrections in lane following manoeuvres. Second, three types of steering force feedback (SFF) modes were compared separately in both teleoperated and real-life driving to investigate the effect of SFF on driving experience. The three SFF modes consist of Physical model-based steering force Feedback (PsF), Modular model-based steering force Feedback (MsF), and No steering force Feedback (NsF). The difference between PsF and MsF is that the main forces come from different sources, namely the estimated tyre force and steering motor current, respectively. As expected, the experimental results indicate that NsF would significantly reduce the driving experience in both driving conditions. In addition, remote drivers were found to require reduced steering feedback force and returnability. Finally, the influence of motion-cueing, sound, and vibration feedback on driving behaviour and experience was studied in a virtual teleoperation platform based on the IPG CarMaker environment. The prototype of a teleoperated driving station (TDS) with motion-cueing, sound, and vibration feedback was first developed to study human factors in teleoperated driving. Then, the low-speed disturbance scenario and high-speed dynamic scenario were used separately to investigate how these factors affect driving. Experimental results indicate that sound and vibration feedback can be an important factor in speed control by providing remote drivers a sense of speed. In the low-speed disturbance scenario, motion-cueing feedback can help with road surface perception and improve the driving experience. However, it did not significantly improve driving performance in the high-speed dynamic scenario. The research conducted reveals how driving behaviour may change in teleoperated driving and how different driving feedback influences it. These results could provide guidance for improving teleoperated driving in future research and serve as a guide for policymaking related to teleoperation. / Självkörande fordon (AV) har utvecklats i snabb takt de senaste åren. Men det finns fortfarande många utmaningar innan man når  helt självkörande fordon. Följaktligen krävs fortfarande säkerhetsförare när AV-enheter är i drift och i framtida drift kan AV-enheter stöta på oväntade problem som en människa behöver lösa. Fjärrövervakning kan därför ses som ett  backupsystem, som kan fjärrstyra och övervaka fordonet när det inte fungerar. Men situationen  vid fjärrstyrning är helt annorlunda än för körning i verkligheten, där fjärroperatörer kan uppleva olik återkoppling  och känslor jämfört med körning i verkligheten. Därför kan även fjärroperatörernas körbeteende och prestanda ändras i denna situation. För att undersöka detta utfördes följande tre studier. För det första genomfördes en sömlös jämförelsestudie mellan fjärrstyrning och verklig körning. Körbeteende och prestanda jämfördes i två scenarier, nämligen slalom och linjeföljning. Signifikanta skillnader i körbeteende och prestanda hittades mellan fjärrstyrning och körning i verkligheten. Avvikelse från linjeföljning vid fjärrstyrning är betydligt större än för körning i verkligheten. Dessutom är det mer sannolikt att fjärroperatörer kör i lägre hastigheter och gör fler styrkorrigeringar vid fjärrstyrning.  För det andra jämfördes tre typer av styrkraftsåterkopplingsmodeller (SFF) separat i både fjärrstyrning och verklig körning för att undersöka SFF:s inverkan på körupplevelsen. De tre SFF-modellerna inkluderar en  modell för fysisk återkoppling (PsF), modell för modulär återkoppling (MsF) och ingen återkoppling (NsF). Skillnaden mellan PsF och MsF är att huvudkrafterna härrör från olika källor, nämligen respektive från den matematiskt uppskattade däckkraften och från styrmotorströmmen. Som förväntat tyder resultaten av experimentet på att NsF avsevärt skulle minska körupplevelsen vid både fjärrstyrning och körning i verkligheten. Vid fjärrstyrning upptäcktes också  att operatörer kräver minskad styråterkopplingskraft och returförmåga.  Slutligen studerades påverkan av rörelsestyrning, ljud och vibrationsfeedback på körbeteende och upplevelse. Prototypen av fjärrkontrolltorn  med rörelsestyrning, ljud och vibrationsfeedback utvecklades först för att studera mänskliga faktorer vid fjärrstyrning. Sedan användes ett låghastighetsscenario med störningar och det dynamiska höghastighetsscenariot separat för att undersöka hur dessa faktorer påverkar körning vid fjärrstyrning. Resultaten av experimentet indikerar att ljud- och vibrationsåterkoppling kan vara till stor hjälp för att reglera  hastigheten genom att ge operatörerna medvetenhet om hastighet. I låghastighetsscenariot kan återkoppling  från rörelsestyrning underlätta uppfattningen av vägytan och förbättra körupplevelsen. Den ökade dock inte nämnvärt dynamisk körprestanda  i hög hastighet.  Denna forskning undersöker hur körbeteendet kan förändras vid fjärrstyrning och hur olika återkopplingar till operatör påverka körning på distans. Dessa resultat kan  ge vägledning om hur man kan förbättra fjärrstyrning i framtida forskning och fungera som en referens för skapande av regler kopplat till fjärrövervakning och fjärrstyrning. / <p>QC 230504</p>

In this paper, a statistical method is developed to improve predictive maintenance on railway track. The problem tackled is being able to predict when the next maintenance event should take place to guarantee a certain track quality class. To solve the problem, The prediction is made using track measurement data exclusively, with no maintenance history to support the data analysis. The dataset consists of track measurements taken over eleven years and 170 kilometres on the Bothnia line in Northern Sweden. Different track degradation models and machine learning approaches are discussed and implemented. In the end, the tool developed was able to predict track degradation with an error within reasonable bounds of the typical maintenance limit. This will allow an operator to predict the recommended date for the next maintenance event at all locations using only historical track measurements as an input and little to no user intervention on the programme. / I denna uppsats utvecklas en statistisk metod för att förbättra förebyggande underhåll av järnvägsspår. Det problem som utreds är att kunna förutsäga när nästa underhållsarbete bör äga rum för att garantera en viss kvalitetsklass på spåret. För att lösa problemet användes endast spårmätningar utan någon underhållshistorik som stöd för dataanalysen. Data består av spårmätningar som utförts under elva år och 170 kilometer på Botniabanan i norra Sverige. Olika modeller för spårförsämring och metoder för maskininlärning diskuteras och implementeras. I slutändan så kunde det utvecklade verktyget förutsäga spårets nedbrytning med ett fel som låg inom rimliga gränser av den typiska underhållsgränsen. Sammanfattningsvis så kommer detta att göra det möjligt för en operatör att förutsäga det rekommenderade datumet för nästa underhållsarbete på alla platser med endast historiska spårmätningar som indata och med liten eller ingen användarintervention i programmet.

MAGnetic LEVitation Guidance System (MAGLEV) technology was commercially introduced relatively recently in the guided transport field. It is based on removing the wheels and rails of classic railway systems and supporting and guiding the train with magnets and magnetic forces instead. But, as for conventional railways, those trains need to fulfil dynamic requirements in order to make trains safe and comfortable. The dynamics of a train being mainly influenced by its suspensions characteristics, the magnetic forces generated in MAGLEV systems are of prime importance. Having a model of those systems allows to check the requirements of a certain design, and to consider the influence of different parameters on their fulfilment. This thesis leans on research work on MAGLEV vehicle modelling to model and implement magnetic levitation components in a quarter-car model in order to study the fulfilment of vehicle dynamics requirements. Specifically, the modelled vehicles are based on Electro- Magnetic Suspension (EMS) and Electro-Dynamic Suspension (EDS) (Inductrack) technologies, for which the modelling equations are analysed to study the magnetic force dependencies with physical and operational parameters. Finally, the dynamic requirements are checked in response to a set of track irregularities amplitudes, anda parametric study is carried out to verify the fulfilment of those requirements for other design cases. The results show that it is possible to model and implement simple MAGLEV MBS models for dynamic studies, although it is challenging to model and simulate specific MAGLEV components because of the lack of component specifications or experimental data on track irregularities. / MAGLEV-tekniken introducerades kommersiellt relativt nyligen inom området för marktransporter. Denbygger på att man tar bort hjul och räls från klassiska järnvägssystem och istället stöder och styr tåget med magneter och magnetiska krafter. Men precis som för konventionella järnvägar måste dessa tåg uppfylla dynamiska krav för att tågen ska vara säkra och bekväma. Eftersom ett tågs dynamik huvudsakligen påverkas av dess upphängningsegenskaper, är de magnetiska krafter som genereras i MAGLEVsystem av största betydelse. Genom att ha en modell av dessa system kan man kontrollera kraven för en viss konstruktion och överväga hur olika parametrar påverkar deras uppfyllande. Detta mastersarbete behandlar MAGLEV-fordonsmodellering för att implementera magnetiska levitationskomponenter i en kvartsfordonsmodell för att studera uppfyllandet av fordonsdynamiska krav. De modellerade fordonen är baserade på EMS- och EDS-teknik, för vilka modelleringsekvationerna analyseras för att studera den magnetiska kraftens beroende av fysiska och operativa parametrar. Slutligen kontrolleras de dynamiska kraven som svar på en uppsättning amplituder för ojämnheter i banan, och en parametrisk studie utförs för att verifiera uppfyllandet av dessa krav för andra konstruktionsfall. Resultaten visar att det är möjligt att modellera och implementera enkla MAGLEV MBS-modeller för dynamiska studier, även om det är en utmaning att göra det med specifika MAGLEV-komponenter på grund av bristen på komponentspecifikationer eller experimentella data om banojämnheter.

The focus of this thesis is to analyse the flight characteristics of the blended wingbody (BWB) unmanned aerial vehicle (UAV) Green Raven currently being developed by students at the Royal Institute of Technology (KTH) in Stockholm,Sweden. The purpose of evaluating a BWB aircraft is due to its potential increasein fuel efficiency and payload compared to conventional aircrafts which would enable more sustainable flights. The analysis is conducted in ANSYS Fluent 2020R2 where the goals are to extrapolate lift, drag and pitching moment coefficients,aerodynamic efficiency and evaluate stall patterns. The analysis is conducted with free stream velocities from 5 m/s to 40 m/s with5 m/s increments at angles of attack from −4◦ to stall plus 4◦. The result of thisthesis is that an analysis have not been able to be conducted due to a lack ofcomputational power. Thusly, the conclusion to this thesis is that to be able toperform a complete analysis of the Green Raven, a more powerful computer needsto be used.

In this thesis, a Model Predictive Control (MPC) based re-planning and control system is proposed. The MPC re-planner will generate a collision-free path for the controlled vehicle when obstacles are detected, and the controller will make the vehicle move along the reference or re-planned path by adjusting its velocity and steering angle. The MPC re-planner and controller are built based on different vehicle dynamic models, i.e., the bicycle model and point-mass model, respectively. Simulation results show that the trajectory tracking performance when the velocity and steering are controlled simultaneously are better than using steering MPC alone. Then the effects on computational time of two critical parameters, prediction horizon and control horizon, are studied to find reasonable horizons that can enable real-time control. The robustness of the obstacle avoidance function is tested using obstacles with increasing sizes and the results show that the controlled vehicle is able to avoid a 6 m obstacle so that it can overtake other car-like vehicles in the driving process. Finally, a closed-loop one-lane road with some moving vehicles is built as a test scenario for the MPC-based re-planning and control system. According to the results, the controlled vehicle can successfully follow the centerline of the road and overtake other vehicles. / I detta examensarbete föreslås ett fordonsreglersystem baserat på modellprediktiv reglering (MPC) med en omplaneringsfunktion. Det MPC-baserade omplaneringssystemet ska hitta en kollisionsfri väg åt det reglerade fordonet när hinder upptäcks på vägen och hastighet samt styrvinkel anpassas med hjälp av reglersystemet så att fordonet kan köra längs referensvägen eller den nya vägen efter omplaneringen. Det MPC-baserade fordonsregler- och omplaneringssystemet är uppbyggt baserat på olika fordonsdynamiska modeller, cykelmodellen och en punktmassemodell. Simuleringsresultaten visar att prestandan för trajektorieföljningen är avsevärt bättre i fallet då både fordonshastighet och styrvinkel regleras jämfört med att enbart reglera styrvinkeln. Därefter studerades vilken inverkan två kritiska parametrar, förutsägelsehorisont och reglerhorisont, har på simuleringstiden för att hitta rimliga horisonter som kan möjliggöra realtidsreglering. Omplaneringsfunktionens robusthet utvärderades med hjälp av olika hinder med ökande storlekar. Resultaten visar att det reglerade fordonet har förmåga att undvika hinder upp till sex meters storlek, vilket betyder att fordonet kan passera andra billiknande fordon under körning. Slutligen, för att utvärdera det MPC-baserade regler- och omplaneringssystemet skapas ett testscenario där fordonet kör på en enfilig väg och där det finns andra fordon i rörelse samtidigt. Enligt simuleringsresultaten så kan det reglerade fordonet följa vägens mittlinje samt köra om de andra fordonen som färdas på samma väg.