The magnetic tunability of ferrites has been studied and applied on many electric components for working in various frequency bands. Filters or resonators loaded by ferrites can thus work for different frequency requirements by tunning external biasing field. However, filters or resonators built by traditional waveguides are large in size. And for tunning with biasing field below the ferroresonance point, dissipation in ferrites will increase rapidly if the working frequency is near the ferroresonance zone. It leads to the drop of Q values of resonators and the tuning range is limited to stay away from ferroresonance. For the filter, remaining high Q values in wide frequency tuning range is the base of good performance and tunability. In industry, demands of cost reduction and integration encourage the miniaturization of electric components. It is always challenging but attractive to find solutions compromising size, performance, and implement ability. In this project, investigation for possible solutions of magnetic bias tunable filter is made and their comparisons are presented. Analysis and simulation are made to a specific ferrites-loaded substrate integrated waveguide resonator. With homogeneous below-resonance biased field, results in the reference are reached again and analyzed. With biasing filed above the ferroresonance, higher Q values and smaller size can be achieved and the drop of Q is avoided. A magnet structure is designed to study how the resonator works in inhomogeneous biasing filed. Biasing of below-resonance field is achieved with the magnets structure, though the performance is not good as homogeneous biasing case. A 3-order filter is then built based on the resonator working in the below-resonance bias. It’s a band-pass filter and tunable. A magnet structure is also built and simulated for the filter to verify its feasibility. / Magnetisk avstämning av ferriter har studerats och applicerats på många elektriska komponenter för arbete i olika frekvensband. Filter eller resonatorer lastade av ferriter kan därmed fungera för olika frekvenskrav genom att tuna externt biasing fält. Filtren eller resonatorerna byggda av traditionella vågledare är dock stora i storlek. Och för tunning med biasing field under ferroresonanspunkten, kommer avledning i ferriter att öka snabbt om arbetsfrekvensen är nära ferroresonanszonen. Det leder till sänkning av Q-värden för resonatorer och inställningsområdet är begränsat för att hålla sig borta från ferroresonans. För filtret är kvarvarande höga Q-värden i brett frekvensinställningsområde grunden för god prestanda och avstämning. Inom industrin uppmuntrar krav på kostnadsminskning och integration till miniatyrisering av elektriska komponenter. Det är alltid utmanande men attraktivt att hitta lösningar som kompromissar med storlek, prestanda och implementerbarhet. I detta projekt undersöks möjliga lösningar av magnetiskt bias tunable filter och deras jämförelser presenteras. Analys och simulering görs till en specifik ferritbelastad substratintegrerad vågledarresonator. Med homogent vinkelfält under resonans nås resultaten i referensen igen och analyseras. Med biasing arkiverad över ferroresonansen, högre Q-värden och mindre storlek kan uppnås och fallet av Q undviks. En magnetstruktur är utformad för att studera hur resonatorn fungerar i inhomogen biasing fil. Biasing av nedanstående resonansfält uppnås med magnetens struktur, men prestandan är inte bra som homogen biasing fall. Ett 3-ordningsfilter byggs sedan baserat på resonatorn som arbetar i nedanstående resonans bias. Det är ett bandpassfilter och kan justeras. En magnetstruktur byggs och simuleras också för filtret för att verifiera dess genomförbarhet.

The aim of this thesis is to design and evaluate k-space weighting filters for simultaneously improving the spatial and temporal resolution of cardiovascular MRI, with the ultimate goal of improving the accuracy of quantitative flow measurements, which are important for diagnosis and follow-up of heart dysfunction. Two different k-space filters were implemented and evaluated retrospectively to already acquired data. In addition, evaluation was performed with respect to tapering of the filters in the radial k-space direction, as well as accelerated imaging using undersampling. To better utilize the properties of the golden-angle acquisition, a k-space filter was also implemented where the temporal footprint increased in discrete steps, referred to as rings. The temporal footprint of each ring was calculated according to the Fibonacci sequence, and the starting position for each ring was computed to satisfy the Nyquist criterion. The k-space filters were evaluated in comparison to non-filtered reconstructions of cine and phase-contrast images. Motion-mode images were created from the cine images and used to evaluate the edge sharpness of the septal wall indicating the spatial resolution of the image. Phase-contrast images were used to measure peak flow velocity over the mitral valve, and the myocardial velocity in the early and late filling phases. The resolution of the peak is highly dependent on the temporal resolution. Measuring the peak velocity gave an indication of the temporal resolution, which could be compared to non-filter reconstructions. This study showed that k-space filters adapted to the Nyquist criterion improve the temporal resolution of peak velocity measures. Further investigation is justified to conclude if the performance exceeded the best performing method without k-space filters. However, the k-space filter showed substantial agreement with the best performing temporal footprint without k-space filter. / Syftet med arbetet är att designa och utvärdera k-space viktade filter för att förbättra den spatiala och temporala upplösningen av kardiovaskulär MRI, med målet att förbättra noggrannheten i kvantitativa flödesmätningar, som är viktiga för diagnos och uppföljning av hjärtdysfunktion. Två typer av k-space filter skapades och utvärderades retrospektivt på redan inhämtade data. Dessutom utfördes utvärdering med avseende på avsmalning av filtren i den radiella k-rymdsriktningen, såväl som accelererad avbildning med undersampling. För att bättre utnyttja egenskaperna hos den gyllene vinkeln skapades det ena k-rumsfilter så att det temporala fotavtrycket ökade i diskreta steg, så kallade ringar. Det temporala fotavtrycket för varje ring beräknades enligt Fibonacci talen, och startpositionen för varje ring beräknades så att den uppfyllde Nyquistkriteriet. k-Spacefiltren utvärderades i jämförelse med icke-filtrerade rekonstruktioner av tidsupplösta, anatomiska bilder (cine) och tidsupplösta faskontrastbilder. Bilder i motion-mode skapades från cine-bilderna och användes för att utvärdera kantskärpan av hjärtats skiljevägg (septum), vilket användes som en indikator för bildens spatiala upplösning. Faskontrastbilder användes för att mäta den maximala flödeshastigheten över mitralisklaffen och myokardiets hastighet i den tidiga och sena fyllnadsfasen. Maximal flödeshastighet är starkt beroende av den temporala upplösningen och gav därav en indikation på den temporala upplösningen. Denna studie visade att k-rumsfilter anpassade till Nyquist-kriteriet förbättrar den temporala upplösningen av topphastigheten. Ytterligare undersökning behövs dock för att säkerställa att prestandan översteg den bäst presterande metoden utan k-rumsfilter. Bilder rekonstruerade med filtret visade dock god överensstämmelse med det minsta temporala fotavtrycket, utan filter.

Spin-torque transfer (STT) effects have brought spintronics ever closer to practical electronic applications, such as MRAM and active broadband microwave spin-torque oscillator (STO), and have emerged as an increasingly attractive field of research in spin dynamics. Utilizing materials with perpendicular magnetic anisotropy (PMA) in such applications offers several great advantages such as low-current, low-field operation combined with high thermal stability. The exchange coupling that a PMA thin film exerts on an adjacent in-plane magnetic anisotropy (IMA) layer can tilt the IMA magnetization direction out of plane, thus creating a stack with an effective tilted magnetic anisotropy. The tilt angle can be engineered via both intrinsic material parameters, such as the PMA and the saturation magnetization, and extrinsic parameters, such as the layer thicknesses.       STOs can be fabricated in one of a number of forms—as a nanocontact opening on a mesa from a deposited pseudospin-valve (PSV) structure, or as a nanopillar etching from magnetic tunneling junction (MTJ)—composed of highly reproducible PMA or predetermined tilted magnetic anisotropy layers.       All-perpendicular CoFeB MTJ STOs showed high-frequency microwave generation with extremely high current tunability, all achieved at low applied biases. Spin-torque ferromagnetic resonance (ST-FMR) measurements and analysis revealed the bias dependence of spin-torque components, thus promise great potential for direct gate-voltage controlled STOs.       In all-perpendicular PSV STOs, magnetic droplets were observed underneath the nanocontact area at a low drive current and low applied field. Furthermore, preliminary results for microwave auto-oscillation and droplet solitons were obtained from tilted-polarizer PSV STOs. These are promising and would be worth investigating in further studies of STT driven spin dynamics. / Effekter av spinnvridmoment (STT) har fört spinntroniken allt närmare praktiska elektroniska tillämpningar, såsom MRAM och den spinntroniska mikrovågsoscillatorn (STO), och har blivit ett allt mer attraktivt forskningsområde inom spinndynamik. Användning av material med vinkelrät magnetisk anisotropi (PMA) i sådana tillämpningar erbjuder flera stora fördelar, såsom låg strömförbrukning och funktion vid låga fält i kombination med hög termisk stabilitet. Den utbyteskoppling (”exchange bias”) en PMA-tunnfilm utövar på ett intilliggande skikt med magnetisk anisotropi i planet (IMA) kan få IMA-magnetiseringsriktningen att vridas ut ur planet, vilket ger en materialstack med en effektivt sett lutande magnetisk anisotropi. Lutningsvinkeln kan manipuleras med både inre materialparametrar, såsom PMA och mättningsmagnetisering, och yttre parametrar, såsom skikttjocklekarna. STO:er kan tillverkas som flera olika typer - som en nanokontaktsöppning på en s.k. mesa av en deponerad pseudospinnventilstruktur (PSV) eller som en nanotråd etsad ur en magnetisk tunnlingsövergång (MTJ) –och bestå av mycket reproducerbar PMA eller av skikt med på förhand bestämt lutning av dess magnetiska anisotropi. MTJ-STO:er av CoFeB med helt vinkelrät anisotropi visar högfrekvent mikrovågsgenerering med extremt stort frekvensomfång hos strömstyrningen, detta vid låg biasering. Mätning och analys av spinnvridmoments-ferromagnetisk resonans (ST-FMR) avslöjade ett biasberoende hos spinnvridmomentskomponenter, vilket indikerar en stor potential för direkt gate-spänningsstyrda STO:er. I helt vinkelräta PSV-STO:er observerades magnetiska droppar under nanokontaktområdet vid låg drivström och lågt pålagt fält. Dessutom erhölls preliminära resultat av mikrovågssjälvsvängning och av s.k. ”droplet solitons” hos PSV-STO:er med lutande polarisator. Dessa är lovande och skulle vara värda att undersökas i ytterligare studier av STT-driven spinndynamik. / <p>QC 20160829</p>

Abstrakt Bakgrund: Användning av i implanterbar kardioverter-defibrillator (ICD) och pacemaker ökar i samhället då fler överlever hjärtkomplikationer. Många av dessa patienter överlever genom att patienten har fått en pacemaker eller ICD implanterad. Samtidigt som implanterbar kardioverter-defibrillator ökar så ökar även MR-undersökningarna i samhället. MR - modaliteten är en undersökning som inte ger patienter joniserande strålning samt ger denna modalitet bättre bildkvalité på människans mjukvävnader till jämförelse med en DTundersökning. MR - undersökningarna har blivit en populär metod att diagnostisera patienter och även patienter med pacemaker eller ICD. Trots detta har externa magnetfältet påverkat pacemakern och ICD till den grad att patienter har avlidit. Syftet: Syfte med studien är att belysa befintlig kunskap om säkerhetsrutiner och risker vid MR-undersökningar av patienter som har pacemaker eller implanterbar kardioverter-defibrillator. Metod: Studien genomfördes som en allmän litteraturöversikt. Artikelsökningar gjordes i databaserna Pubmed och Cinahl. Tolv kvantitativa artiklar valdes som sedan granskades och analyserades för att svara mot syftet. Resultat: Säkerhetsrutiner och risker kring pacemaker och ICD sammanställdes i två huvudkategorier vilka är säkerhetsrutiner och risker. Slutsats: I röntgensjuksköterskans yrkesroll är det viktigt att följa det lokala säkerhetsrutiner såsom att följa sjukhusets protokoll och att ha bra kommunikation med patienter med pacemaker eller ICD för att följa upp så patienten inte får några symtom under eller efter undersökningen. Genom att följa dessa säkerhetsrutiner förebygger vårdpersonalen symtom hos patienter och riskerna minimeras. / Abstract Introduction: The use of implanted cardiovascular devices such as pacemaker and ICD is increasing in society as more people survive cardiac complications. Many of these patients survive by having a pacemaker or ICD implant. While implanted cardiovascular devices are increasing, so are MRI scans in society. MRI is an examination that does not give patients ionizing radiation and provides better image quality of human soft tissues compared to CT scan. MRI scans have become a popular method of diagnosing patients and also patients with pacemaker or ICD. Despite this the external magnetic field affects the pacemaker and ICD to the point where patients have died. Aim:The purpose of the study is to shed light on existing knowledge about safety routines and risks in MRI examinations of patients who have a pacemaker or implantable cardioverter-defibrillator. Method: The study was conducted as a general literature overview. Article searches were made in the Pubmed and Cinahl databases. Twelve quantitative articles were selected which were then reviewed and analysed to meet the purpose. Results: Safety routines and risks around pacemaker and ICD were compiled into two main categories, which are safety routines and risks. Conclusion: In the professional role of the radiographer, it is important to follow local safety procedures such as following hospital protocols, monitoring and also having good communication with patients who have pacemaker or ICD during and after examinations so the patient does not experience any symptoms. By following these safety procedures the healthcare professionals will minimize the risks and symptoms in patients with cardiovascular implantable during and after MRI scan.

Vessels constructed in electrically conductive materials give rise to frequency-dependent, induced magnetic fields when waves of water cause them to roll in the Earth's magnetic field. These fields, typically referred to as roll-induced magnetic vortex fields, are a component of the ship's overall signature, where signature refers to measurable quantities which can reveal or identify objects. It is crucial for military platforms to keep the signature low and thereby increase the possibilities of operation. For magnetic signatures, this is done through strategic design and construction of the platform or by using magnetic silencing systems. The signature is then decreased to minimize the risk of detection from naval mines and marine detection systems.  This report covers the initial research on the subject of an inverse source model for roll induced magnetic fields. By limiting the analysis to two basic objects and applying a time variant magnetic field to them, we induce a magnetic field which we then model. The inverse modeling is done using magnetic dipoles as sources which are placed around the area of the object. The parameters of the model are then found by applying a least squares algorithm coupled with Tikhonov regularization. The focus of this report is the configuration of this setup in terms of measurements and sources, as well as finding a proper regularization parameter. Since the applied magnetic field is dependent on the roll frequency, also the inverse model depends on a frequency parameter in addition to the geometry and material of the object. The objects here studied are of two simple geometries, a rectangular block and a hollow cylinder. Both objects are constructed in an aluminum alloy with well known material parameters. Measurement data is gathered using a numerical solver utilizing the finite element method for solving the partial differential equations. The numerical measurement data is compared to physical measurements as well. The physical measurement data is gathered by placing the objects in a Helmholtz-cage which is used to apply a homogeneous time variant magnetic field upon them. The project was carried out at the Swedish Defence Research Agency (FOI) at the department of underwater research.

This research thesis reports experimental work done to design a stable magneticmicroemulsion of ionic liquid in 2-ethylhexyl laurate with the help of an ionic surfactant andan alcohol co-surfactant. The ionic liquids tested were based on a 1,3-dialkylimidazoliumcation with different alkyl chain lengths and a tetrachloroferrate anion ([FeCl4]+) to ensure theemulsion is sensitive to applied magnetic fields. Tests of solubility of these ionic liquids havebeen performed in different solvents and oils. Emulsification tests have been done withdifferent dispersing medium, surfactants as well as with different components quantities tofind the best composition possible. Polarity and chain length of alkyl radicals in ionic liquidsand hydrocarbons in alcohol co-surfactants were proved to affect the emulsification process.Shorter chains, and higher polarity of [C1C2im]+ [FeCl4]- (at 1wt%) combined with [C1C12im]+[FeCl4]- surfactant (between 3 and 5wt%) and non-polar 1-Hexanol co-surfactant (at 10 wt%)were the best combination to create a stable magnetic microemulsion in 2-ethylhexyl laurate. Applications for this microemulsion could vary from improved oil recovery to transport ofmaterials in liquid medium for examples and have all in common a better and tunablecontrollability of the used liquid via magnetic fields. / Denna forskningsuppsats rapporterar experimentellt arbete som gjorts för att designa enstabil magnetisk mikroemulsion av jonisk vätska i 2-EtylHexyllaurat med hjälp av ett jonisktytaktivt ämne och ett alkoholsamverkande ytaktivt ämne. De joniska vätskorna som testadesvar baserade på en 1,3-dialkylimidazoliumkatjon med olika alkylkedjelängder och entetraklorferratanjon ([FeCl4]+) för att säkerställa att emulsionen är känslig för applicerademagnetfält. Tester av lösligheten av dessa joniska vätskor har utförts i olika lösningsmedel ocholjor. Emulgeringstester har gjorts med olika dispergeringsmedium, ytaktiva ämnen samt medolika mängd komponenter för att hitta bästa möjliga sammansättning. Polaritet ochkedjelängd för alkylradikaler i joniska vätskor och kolväten i alkoholsamverkande ytaktivaämnen visade sig påverka emulgeringsprocessen. Kortare kedjor och högre polaritet för[C1C2im]+[FeCl4]- (vid 1 wt%) kombinerat med [C1C12im]+[FeCl4]- ytaktivt ämne (mellan 3 och 5 wt%) och opolär 1-hexanol medytaktivt medel (vid 10 wt% var den bästa kombinationen föratt skapa en stabil magnetisk mikroemulsion i 2-EtylHexyllaurat. Tillämpningar för denna mikroemulsion kan variera från förbättrad oljeutvinning tilltransport av material i flytande medium till exempel och har alla gemensamt en bättre ochavstämbar styrbarhet av den använda vätskan via magnetfält.

Cancer is one of the most common causes of death worldwide. When given optimal treatment, however, the risk of severe illness may greatly be reduced. Determining optimal treatment in turn requires evaluation of disease progression and response to potential, previous treatment. Analysis of perfusion, a physiological property that describes how well different tissues are supplied with blood, has been shown useful for revealing important tumor characteristics. By performing a contrast agent-enhanced, non-invasive medical imaging procedure, quantitative parameters of perfusion can be obtained by fitting the image data to mathematical models. These parameters may then provide valuable insights into tumor properties, useful for purposes such as diagnostics and treatment response evaluation. Varieties of parameter calculation frameworks and perfusion models may however lead to a wide range of possible parameter values, which negatively impacts reproducibility and confidence in results. The aim of this thesis project was to explore how different implementation choices in a perfusion parameter calculations framework, as well as image data noise and filtering, affected the parameter estimations. Image data of nine brain-tumor patients and a physical phantom was used for calculating perfusion parameters after systematically applying changes to the default calculations framework. The results showed that the choice of optimization method for parameter estimations could provide a significant difference in parameter estimations. A semi-automated method for obtaining a venous input function was evaluated and shown to be robust with respect to simulated user inputs. Generation of a T1 map, used when performing the parameter calculations, was explored for the variable flip-angle method and from this investigation it was concluded that a few combinations of flip-angles generated unrealistic T1 maps. Finally, a Gaussian image filter applied in the x- and ydimensions of the image data was found to provide a noticeable reduction of applied noise. The outcome of the experiments exemplified how calculation framework setup affected parameter estimations, which was discussed to be of importance for other areas of research as well. Future work could encompass exploration of other, more complex perfusion models, and performing similar analysis for tumors in other body-parts. / Cancer är en av de vanligaste dödsorsakerna i världen. Risken för svår sjukdom kan dock minimeras om optimal behandling ges, vilket kräver utvärdering av sjukdomstillstånd och svar på eventuell tidigare behandling för att åstadkommas. Mätningar av perfusion, en fysiologisk egenskap som direkt relaterar till vävnadernas blodtillförsel, har visat sig vara användbar för att avslöja viktiga tumöregenskaper. Genom att utföra en icke-invasiv medicinsk bildtagningsprocedur med kontrastvätska kan kvantitativa perfusionsparametrar erhållas genom att anpassa bilddatat till matematiska modeller. Dessa parametrar kan sedan ge värdefulla insikter om tumörers egenskaper, användbara för ändamål som diagnostik och utvärdering av behandling. Variationer av ramverk för parameterberäkningar och perfusionsmodeller kan dock leda till många olika, möjliga parametervärden, vilket negativt påverkar reproducerbarhet och förtroende för korrekthet hos de beräknade parametrarna. Syftet med detta examensarbete var att utforska hur implementeringen av ett ramverk för perfusionsparameterberäkningar, samt bilddatabrus och filtrering, påverkade parameterberäkningarna. Bilddata från nio hjärntumörpatienter samt en fysisk fantom användes för att beräkna perfusionsparametrar efter att systematiskt ändrat delar av ett ursprungligt beräkningsramverk. Resultaten visade att valet av optimeringsmetod för modelanpassning kunde ge en signifikant skillnad i parameteruppskattningar. En semi-automatiserad metod designad för att erhålla en venös inflödesfunktion utvärderades och påvisades vara robust med avseende på simulerad användarinteraktion. Generering av en T1-karta, som kan användas för parameterberäkningarna, undersöktes för variable flip-angle metoden, och från denna undersökning drogs slutsatsen att ett antal kombinationer av vinklar genererade orealistiska T1-kartor. Slutligen visade sig ett Gaussiskt bildfilter applicerat i x- och y-dimensionerna av bilddata ge en märkbar reducering av applicerat brus. Arbetet gav exempel på hur val av beräkningsramverk kan påverka parameteruppskattningar, vilket vidare diskuterades kan ha betydelse inom andra forskningsområden. Framtida undersökningar kan innefatta att utforska andra, mer komplexa perfusionsmodeller, samt att utföra liknande analyser för tumörer i andra kroppsdelar.

When developing three-phase drives for Electric Vehicles (EVs), it is essential to verify the controller design. This will help in understanding how fast and accurately the torque of the motor can be controlled. In order to do this, it is always better to test the controller using the software version of the motor or vehicle drivetrain than using actual hardware as it could lead to component damage when replicating extreme physical behavior. In this thesis, plant modelling of Permanent Magnet Synchronous Machine (PMSM) and vehicle drivetrain in MATLAB/Simulink for Model Based Design (MBD) is presented. MBD is an effective method for controller design that, if adopted can lead to cost savings of 25%-30% and time savings of 35%-40% (according to a global study by Altran Technologies, the chair of software and systems engineering and the chair of Information Management of the University of Technology in Munich) [1]. The PMSM plant models take effects like magnetic saturation, cross- coupling, spatial harmonics and temperature into account. Two PMSM models in d-q frame based on flux and inductance principles were implemented. Flux, torque maps from Finite Element Analysis (FEA) and apparent inductance from datasheets were used as inputs to the flux- and inductance-based models, respectively. The FEA of PMSM was done using COMSOL Multiphysics. The PMSM model results were compared with corresponding FEA simulated results for verification. A comparison of these PMSM models with conventional low fidelity models has also been done to highlight the impact of inclusion of temperature and spatial harmonics. These motor models can be combined with an inverter plant model and a controller can be developed for the complete model. Low frequency oscillations of drivetrain in EVs lead to vibrations which can cause discomfort and torsional stresses. In order to control these oscillations, an active oscillation damping controller can be implemented. For implementation of this control, a three-mass mechanical plant model of drivetrain with an ABS (Anti-lock Braking System) wheel speed sensor has been developed in this thesis. Analysis of the model transfer function to obtain the pole zero maps was performed. This was used to observe and verify presence of low frequency oscillations in the drivetrain. In order to include the effects of ABS wheel speed sensor and CAN communication, a model was developed for the sensor. / Testning av regulatorernas inställningar med hänsyn till snabbhet och noggrannhet i momentreglering är avgörande i trefasiga drivsystem för elektriska fordon. Oftast är det bättre att simulera i stället för att utföra experimentella tester där komponenter kan skadas på grund av fysisk stress. Detta kallas för Model Based Design (MBD). MBD är an effektiv metod för utformningen av styrningen som kan leda till kostnadsbesparingar på 25%-30% och tidsbesparingar på 35%-40% enligt en studie från Altran Technologies i samarbete med Tekniska universitet i München, TUM. Detta examensarbete behandlar en modell för en synkronmaskin med permanentmagneter (PMSM) samt en modell för drivlinan utvecklad i Matlab/Simulink för MBD. PMSMs modellen inkluderar magnetisk mättnad och tvärkoppling, MMF övervågor och temperatur. Två PMSM modeller har utvecklats. Den första baseras på magnetiskt flöde som erhålls från finita element beräkningar i COMSOL Multiphysics medan den andra bygger på induktanser givna från datablad. En jämförelse av dessa PMSM-modeller med konventionella low fidelity-modeller har också gjorts för att illustrera påverkan temperaturberoende och MMF övervågor. Modellerna kan kombineras med en växelriktarmodell för att utveckla en hel styrenhet. Lågfrekventa oscillationer i drivlinan leder till vibrationer som kan orsaka vridspänningar och försämra komforten i elfordonet. En aktiv dämpningsregulator kan implementeras för att kontrollera spänningarna men en mekanisk drivlinemodell med tre massor och en ABS (anti-lock braking system) hastighetssensor behövs. Den mekaniska modellen har implementerats och analyserats även beaktande en modell för en CAN kommunikationskanal. Oscillationer med låg frekvens kunde observeras i modellen.

Motion artefacts due to cardiac and respiratory motion present a daily challenge in cardiac Magnetic Resonance Imaging (MRI), and many different motion correction procedures are used in clinical routine imaging. To reduce motion artefacts further, patients are required to hold their breath during parts of the data acquisition, which is physically straining – especially when done repetitively. Self-Gating (SG) is a method that extracts cardiac and respiratory motion information from the MRI data in the form of signals, called SG signals, and uses them to divide the data into the specific cardiac and respiratory phases it was acquired from. This method both avoids motion artefacts and allow for free-breathing acquisition. This project’s goal was to find a method for extracting cardiac and respiratory SG signals from MRI data. The data was acquired with a golden angle radial acquisition method for 3-dimensional (3D) scans. Extraction of the raw signal was tested for both raw k-space data and high temporal resolution image series, where the images were reconstructed using a sliding window reconstruction. Filters were then applied to isolate the cardiac and respiratory information, to create separate cardiac and respiratory SG signals. Thereafter trigger points marking the beginning of the cardiac and respiratory cycles were generated. The trigger points were compared against ECG and respiratory trigger points provided by the MR scanner. The conclusion was that the SG signals based on k-space data was functional on the scans from the evaluated subjects and the most effective choice of the two options, but image based SG signals may prove to be functional after further studies. / Rörelseartefakter på grund av hjärt- och respirationsrörelser är idag vardagliga utmaningar inom magnetresonanstomografi (MR) av hjärtat, och många olika metoder används för att eliminera rörelseartefakterna. Patienterna behöver dessutom hålla andan under delar av dataupptagningen, vilket är fysiskt ansträngande – speciellt när det sker upprepade gånger. Self-Gating (SG) är en metod som extraherar information hjärt- och respirationsrytm från MR-datan i form av signaler, kallade SG signaler, och använder dem för att dela in datan i de specifika hjärt- respektive respirationsfaser som var när datan upptogs. Denna metod både undviker rörelseartefakter och tillåter fri andning under dataupptagningen. Målet med det här projektet var att hitta en metod för att extrahera SG signaler för hjärt- och respirationsrytm från MR-data. Datan samlades in med en golden angle radial-upptagning för 3- dimensionella (3D) scanningar. Extraheringen av den råa signalen testades på både rå k-space data och på bildserier av 3D-bilder med hög tidsupplösning, där bilderna var rekonstruerade med en sliding window rekonstruktion. Därefter applicerades filter för att isolera hjärt- och respirationsinformationen, för att få separata SG signaler med endast hjärt- respektive respirationsrytmer. Till slut genererades triggerpunkter för att markera början av hjärt- respektive respirationscyklerna. Dessa jämfördes med triggerpunkter uppmätta med EKG och andningskudde i magnetkameran. Slutsatsen för projektet var att SG signalerna som baserades på k-space data var funktionell för de scanningar som testades och det mest effektiva alternativet, men SG signalerna som baserades på bilder kan visa sig fungera efter mer studier.

This study aims to investigate how dimensionality reduction of neuroimaging data prior to training support vector machines (SVMs) affects the classification accuracy of bipolar disorder. This study uses principal component analysis (PCA) for dimensionality reduction. An open source data set of 19 bipolar and 31 control structural magnetic resonance imaging (sMRI) samples was used, part of the UCLA Consortium for Neuropsychiatric Phenomics LA5c Study funded by the NIH Roadmap Initiative aiming to foster breakthroughs in the development of novel treatments for neuropsychiatric disorders. The images underwent smoothing, feature extraction and PCA before they were used as input to train SVMs. 3-fold cross-validation was used to tune a number of hyperparameters for linear, radial, and polynomial kernels. Experiments were done to investigate the performance of SVM models trained using 1 to 29 principal components (PCs). Several PC sets reached 100% accuracy in the final evaluation, with the minimal set being the first two principal components. Accumulated variance explained by the PCs used did not have a correlation with the performance of the model. The choice of kernel and hyperparameters is of utmost importance as the performance obtained can vary greatly. The results support previous studies that SVM can be useful in aiding the diagnosis of bipolar disorder, and that the use of PCA as a dimensionality reduction method in combination with SVM may be appropriate for the classification of neuroimaging data for illnesses not limited to bipolar disorder. Due to the limitation of a small sample size, the results call for future research using larger collaborative data sets to validate the accuracies obtained. / Syftet med denna studie är att undersöka hur dimensionalitetsreduktion av neuroradiologisk data före träning av stödvektormaskiner (SVMs) påverkar klassificeringsnoggrannhet av bipolär sjukdom. Studien använder principalkomponentanalys (PCA) för dimensionalitetsreduktion. En datauppsättning av 19 bipolära och 31 friska magnetisk resonanstomografi(MRT) bilder användes, vilka tillhör den öppna datakällan från studien UCLA Consortium for Neuropsychiatric Phenomics LA5c som finansierades av NIH Roadmap Initiative i syfte att främja genombrott i utvecklingen av nya behandlingar för neuropsykiatriska funktionsnedsättningar. Bilderna genomgick oskärpa, särdragsextrahering och PCA innan de användes som indata för att träna SVMs. Med 3-delad korsvalidering inställdes ett antal parametrar för linjära, radiala och polynomiska kärnor. Experiment gjordes för att utforska prestationen av SVM-modeller tränade med 1 till 29 principalkomponenter (PCs). Flera PC uppsättningar uppnådde 100% noggrannhet i den slutliga utvärderingen, där den minsta uppsättningen var de två första PCs. Den ackumulativa variansen över antalet PCs som användes hade inte någon korrelation med prestationen på modellen. Valet av kärna och hyperparametrar är betydande eftersom prestationen kan variera mycket. Resultatet stödjer tidigare studier att SVM kan vara användbar som stöd för diagnostisering av bipolär sjukdom och användningen av PCA som en dimensionalitetsreduktionsmetod i kombination med SVM kan vara lämplig för klassificering av neuroradiologisk data för bipolär och andra sjukdomar. På grund av begränsningen med få dataprover, kräver resultaten framtida forskning med en större datauppsättning för att validera de erhållna noggrannheten.