Integrated circuit design has progressed significantly over the last few decades. This increasing complexity of hardware systems poses several challenges to the digital hardware verification. Functional verification has become the most expensive and time-consuming task in the overall product development cycle. Almost 70\% of the total verification time is being consumed by design verification and it is projected to worsen further. One of the reasons for this complexity is the synthesis and optimization (automated as well as manual) techniques used to improve performance, area, delay, and other measures have made the final implementation of the design very different from the golden (reference) model. Determining the functional correctness between the reference and implementation using exhaustive simulation can almost always be infeasible. An alternative approach is to prove that the optimized design is functionally equivalent to the reference model, which is known to be functionally correct. The most widely used formal method to perform this process is equivalence checking. The success of combinational equivalence checking (CEC) has contributed to aggressive combinational logic synthesis and optimizations for circuits with millions of logic gates. However, without powerful sequential equivalence checking (SEC) techniques, the potential and extent of sequential optimization is quite limited. In other words, the success of SEC can unleash a plethora of aggressive sequential optimizations that can take circuit design to the next level. Currently, SEC remains extremely difficult compared to CEC, due to the huge search space of the problem. Sequential Equivalence Checking remains a challenging problem, in this thesis we address the problem using efficient learning techniques. The first approach is to mine missing multi-node patterns from the mining database, verify them and add those proved as true during the unbounded SEC framework. The second approach is to mine powerful and generalized Boolean relationships among flip-flops and internal signals in a sequential circuit using a data mining algorithm. In contrast to traditional learning methods, our mining algorithms can extract illegal state cubes and inductive invariants. These invariants can be arbitrary Boolean expressions and can help in pruning a large don't-care space for equivalence checking. The two approaches are complementary to each other in nature. One computes the subset of illegal states that cannot occur in the normal function mode and the other approach mines legal constraints that represent the characteristics of the miter circuit and can never be violated. These powerful relations, when added as new constraint clauses to the original formula, help to significantly increase the deductive power for the SAT engine, thereby pruning a larger portion of the search space. Likewise, the memory required and time taken to solve the SEC problem is alleviated. / Master of Science

The servosystems which drive a milling table must be capable of asymptotic tracking and disturbance rejection, and must be robust. The internal model principle is a general method developed by Davison, Desoer and Wonham which achieves asymptotic tracking and disturbance rejection, and is robust. In this thesis, a state-variable control system for the positioning of a milling table is designed by using the internal model principle. The control system is simulated as both a continuous-time system and as a discrete-time system. Results of the simulation indicate that a microprocessor-driven version of the state-variable discrete-time control system is a feasible and practical method of control. / M.S.

Size-reduction of materials is an important operation in many chemical industries. The purpose of size-reduction are: (a) for specific mesh size product; (b) grinding for release, or unlocking grinding for purposes of surface exposure or locked-in products for chemical or physical attack; (c) specific surface grinding for product; and (d) size modulus, where limited mesh size is needed for specific processing operation. Size-reduction is accomplished by (a) impact, (b) differential movement of adjacent surfaces and (c) by the combination of both. Most size-reduction of a combination of both, whereas swing hammermill grinding is due mainly to impact. Rittingers’ and Kicks’ laws are empirical formulas which do not make an attempt to resolve the forces as applied to grinding into their component parts. Possibly the application of the component forces as applied to impact grinding would give a key to the multiple factors controlling size-reduction. If this can be worked out, the general formula might be obtained that would apply to all phases of size-reduction. The purpose of this investigation is to study the factors as applied to swing hammermill grinding; also, to determine if it is possible to formulate an equation which will hold for the size reduction of various materials. / Master of Science

In this work the infrared absorption of neutron irradiated silicon was compared to that of non-irradiated silicon at room and liquid nitrogen temperatures. It was found that instead of the 1.75 micron absorption band that has been mentioned in numerous papers transmission was completely cut off below about 2.5 microns at room temperature and about 1.8 microns at liquid nitrogen temperature. A weak absorption band was noted at 4.4 microns for all three samples at liquid nitrogen temperature and the two irradiated samples at room temperature. Absorption due to free carriers depressed at the longer wavelengths (10-15 microns) with irradiation and cooling as was expected from past experiments. The resistivity of Si₄ increased from an assumed initial value of 10³ ohm-om to 1.89 x 10⁵ ohm-om. / Master of Science

As a prerequisite to producing super-clean coal with any physical coal cleaning process, such as microbubble flotation, the feed coal must be micronized to liberate the finely disseminated mineral matter. The stirred ball mill is regarded as one of the most efficient devices for micronizing coal. Using a five-inch batch mill, the optimum operating conditions have been determined in terms of media size, feed size, media type, stirring speed and percent solids. The rates of breakage determined with monosized feeds are compared on the basis of specific energy consumption. It has been found that a 20:1 ball size/particle size ratio gives optimum grinding conditions. With the fine particle sizes obtained using stirred ball milling, as well as other fine grinding techniques, a growing concern has been generated regarding the accuracy of these size distributions. An automated technique has been developed in which a complete mass balanced size distribution can be obtained using an Elzone® 80XY particle size analyzer. A computer program is used to blend the data from successively smaller Orifice tubes, as well as, to determine the weight percent of material in a particle size distribution finer than the lower detection limit of the analyzer. This result is then used to correct the distribution for the missing fine material. / Master of Science

Unter dem Motto „Herausforderung Komplexität” wurden die immer dynamischeren Randbedingungen der Branche und vor allem die technologischen Konsequenzen im Verarbeitungs- und Verpackungsmaschinenbau diskutiert. Schwerpunkte bildeten dabei Innovative Maschinenkonzepte + Bewegungstechnik/Robotik, Biogene Verarbeitungsgüter und kreislauffähigen Packstoffe als Herausforderung, Assistenzsysteme als Brücke zwischen Komplexität und Fachkräftemangel, Resiliente Verarbeitungs- und Verpackungsprozesse und Ressourcenschonende Reinigungsprozesse. Nach Keynote-Beiträgen von Herrn Richard Clemens (VDMA Fachverband Nahrungsmittelmaschinen und Verpackungsmaschinen), Herrn Jürgen Dornheim (Procter & Gamble Service GmbH) und Herrn Dr. Ernst Simon (Flexible Packaging Europe) sowie einer gemeinsamen Podiumsdiskussion starteten die zwei wissenschaftlichen Sessions. Das Anwenderforum im Rahmen der Industrieausstellung wurde von Frau Judith Binzer (VDMA Fachverband Nahrungsmittelmaschinen und Verpackungsmaschinen) moderiert. Hier bestand die Möglichkeit, sich über interessante Umsetzungsbeispiele und Technologieträger aus dem Automatisierungsbereich zu informieren, mit Start-ups ins Gespräch zu kommen und sich nicht zuletzt zum Thema Fachkräftenachwuchs auszutauschen.:A: Bewegungstechnik/Robotik B: Hygienegerechte Produktion in der Lebensmittel- und Pharmaherstellung C: Verarbeitung biogener und faserbasierter Packstoffe D: Resilienz von Verarbeitungs- und Verpackungsprozessen E: Innovative Verpackungs-, Maschinen- und Anlagenkonzepte F: Assistenz- und Schulungssysteme gegen Fachkräftemangel

Ultrasonic velocity and attenuation were both measured on samples containing various degrees of damage due to high temperature creep. These results were compared with parameters associated with creep damage such as strain and cavity formation, in order to better understand the mechanisms of creep in Si/SiC and to determine if ultrasonics can be used in evaluating the severity of damage. The data indicated that both ultrasonic velocity and attenuation are directly related to creep strain and can be used in evaluating creep damage. Ultrasonic velocity was found to be exponentially related to creep strain. Cavity formation was found not to significantly affect either of the measured ultrasonic properties. The results indicated that Si/SiC behaves as a two phase material in that high frequency ultrasound propagates primarily through the silicon carbide phase and not by the silicon phase. / Master of Science

Les consommateurs actuels, tout autant les individus que les entreprises, accroissent sans cesse leurs besoins pour des produits performants, fiables, et d'aspect visuel irréprochable. Cette demande pour la qualité impose aux fabricants le respect de dimensions précises et de géométries souvent complexes. C'est ainsi qu'origine l'apparition d'instruments d'inspection toujours plus sophistiqués. Les industries automobiles et aérospatiales figurent parmi les domaines qui nécessitent des appareils à la fois précis, automatisés et polyvalents. Le présent mémoire propose le développement de l'axe principal d'un robot de mesure; instrument conçu pour la saisie et le traitement de coordonnées, le tout avec une précision de quelques millièmes de millimètre. Cette recherche est supportée par une firme spécialisée en métrologie Multisigma inc. - qui souhaite par le biais de ce partenariat développer un nouvel appareil de mesure à grand rapport précision/prix. L'idée est de revoir entièrement tous les aspects d'une machine de mesure de coordonnées (CMM) afin d'en maximiser les performances tout en minimisant les coûts de production. La pierre angulaire de ce nouvel appareil est la conception d'un mécanisme de coulissement linéaire pouvant atteindre de grandes longueurs par la juxtaposition de sections courtes, tout en étant rigide et répétitif. L'ajout subséquent de la motorisation viendra permettre le contrôle de l'axe par un ordinateur. La précision finale de la mesure repose sur la définition de schèmes de compensations des erreurs géométriques, thermiques, ainsi que des déformations liées au chargement.

Les entrepreneurs forestiers de récolte ont été amenés à chercher de nouvelles façons d'augmenter leur productivité et réduire leurs coûts. Nous avons constaté que la maintenance des machines forestières de récolte est une source importante de dépenses (plus de 30%). Actuellement, nous constatons l'absence d'un système d'information permettant une meilleure gestion et planification des opérations de maintenance ainsi que le suivi de la performance de cette dernière. Le but de notre étude est donc de proposer une stratégie d'implantation d'un système de gestion de la maintenance pour les entrepreneurs forestiers de récolte. Ce système de gestion de la maintenance sera adapté aux moyens et aux ressources de l'entrepreneur forestier de récolte. Notre méthodologie prend en compte l'état actuel de la maintenance chez les entrepreneurs forestiers de récolte. Un stage sur le terrain et une revue des connaissances ont permis un premier bilan. Nous avons ensuite réalisé des comparaisons avec des domaines industriels d'intérêts, à savoir le secteur minier et les éoliennes. Ces comparaisons nous ont révélé l'existence d'un système de surveillance pour les machines d'exploitation minière. La comparaison nous a également révélé l'existence d'un système décentralisé de gestion de la maintenance chez les éoliennes. Ceci nous a inspirés pour proposer un système collaboratif de gestion de la maintenance. Un tel système vise à partager des ressources et des connaissances pouvant mener à une réduction des coûts de la maintenance. Une entité spécialisée qui collecte, compile et analyse les données de maintenance sera recommandée afin de proposer un système de gestion de la maintenance compatible avec les besoins et les ressources des entrepreneurs forestiers de récolte. Dans la dernière partie du travail, nous avons détaillé les étapes nécessaires pour l'implantation d'un système de gestion de la maintenance.

La séparation gravimétrique est probablement le plus ancien procédé utilisé pour la séparation des minéraux. Le type de séparateur gravimétrique analysé dans le cadre de cette étude est un classificateur hydraulique à lit dense. Ces appareils séparent les minéraux en fonction de leur dimension et de leur densité à l'aide d'un courant d'eau ascendant. L'objectif principal de la présente étude est de développer un modèle phénoménologique qui prend en compte les variables opératoires du classificateur et les dimensions de l'appareil. Le modèle mathématique développé a comme objectif d'aider les opérateurs à améliorer les procédés utilisant des classificateurs hydrauliques, en permettant la simulation de différentes stratégies de régulation et la conception des équipements pour des applications particulières. De plus, l'outil de simulation permet de prédire les états de variables non mesurées et/ou non mesurables comme la densité locale, la composition de la surverse, l'emplacement des interfaces, permettant ainsi d'être utilisé comme capteur virtuel. Toutefois, les montages industriels sont complexes à simuler, parce qu'ils opèrent à des régimes d'écoulement très turbulent tandis que certains des modèles mathématiques existants ne peuvent pas supporter de grandes variations de la concentration solide en fonction de la hauteur, en plus de généralement nécessiter des coefficients qui doivent être déterminés par des essais conduits en laboratoire, dans des conditions contrôlées. Or, pour que l'algorithme de simulation soit utilisable, peu importe les contraintes, il aura fallu introduire de nouveaux concepts pour la modélisation et la résolution du bilan de masse. Il est question, entre autres, de l'ajout de la vitesse de la pulpe, plutôt que celle du fluide, de l'estimation de la concentration solide maximale dans le lit fluidisé, de la prise en compte des caractéristiques de l'alimentation, et de l'estimation de la diffusion turbulente. L'algorithme développé dans nos travaux a été mis à l'épreuve en simulant et comparant les opérations d'appareils installés à l'usine de bouletage d'ArcelorMittal Canada et d'un montage de laboratoire installé à l'Université Laval. Ces équipements sont employés pour séparer les oxydes de fer de contaminants, composés majoritairement de quartz et de silicates de faible densité. / Gravimetric separation is probably the oldest process used by the mining industries for the separation of minerals. The type of gravity separator analyzed in this study is a dense bed hydraulic classifier. These devices separate minerals according to their size and density using a water stream. The main objective of the study is to develop a phenomenological model that considers the operating variables of the classifier and the physical construction of the apparatus. The model developed will be able to help operators improve existing processes by simulating different control strategies and design equipments. In addition, the algorithm can predict variables that are not measured such as the characteristics of the material inside the reactor such as local density, solids concentration, positions of the interfaces. However, the industrial reactors are complex to simulate because they operate at very turbulent flow regimes and some of the existing models cannot handle large solid variation within the reactor. The proposed models in the literature have coefficients that require parameters that need to be determined from tests conducted in the well-controlled environment of a laboratory. In order to develop the simulation algorithm, it was necessary to develop a new way of solving the mass balance and new concepts were introduced in the formulation of the model such as 1) using pulp velocity rather than the fluid velocity, 2) estimating the maximum solid concentration in the fluidized bed, 3) considering the feed characteristics, 4) estimating the turbulent diffusion as a function of the pulp velocity. The developed algorithm was tested by simulating and comparing the operation of hydraulic classifiers used at the ArcelorMittal Canada pellet plant and a laboratory set-up at Laval University. This equipment is used to separate iron oxides from contaminants composed mainly of silicon dioxides.