In the thesis, a calibration method for positions of each accelerometer in an Inertial Sensor Array (IMU) sensor array is designed and implemented. In order to model the motion of the sensor array in the real world, we build up a state space model. Based on the model we use, the problem is to estimate the parameters within the state space model. In this thesis, this problem is solved using Maximum Likelihood (ML) framework and two methods are implemented and analyzed. One is based on Expectation Maximization (EM) and the other is to optimize the cost function directly using Gradient Descent (GD). In the EM algorithm, an ill-conditioned problem exists in the M step, which degrades the performance of the algorithm especially when the initial error is small, and the final Mean Square Error (MSE) curve will diverge in this case. The EM algorithm with enough data samples works well when the initial error is large. In the Gradient Descent method, a reformulation of the problem avoids the ill-conditioned problem. After the parameter estimation part, we analyze the MSE curve of these parameters through the Monte Carlo Simulation. The final MSE curves show that the Gradient Descent based method is more robust in handling the numerical issues of the parameter estimation. The Gradient Descent method is also robust to noise level based on the simulation result. / I denna rapport utvecklas och implementeras en kalibreringsmethod för att skatta positionen för en grupp av accelerometrar placerade i en så kallad IMU sensor array. För att beskriva rörelsen för hela sensorgruppen, härleds en dynamisk tillståndsmodell. Problemställningen är då att skatta parametrarna i tillståndsmodellen. Detta löses med hjälp av Maximum Likelihood-metoden (ML) där två stycken algoritmer implementeras och analyseras. En baseras på Expectation Maximization (EM) och i den andra optimeras kostnadsfunktionen direkt med gradientsökning. I EM-algoritmen uppstår ett illa konditionerat delproblem i M-steget, vilket försämrar algoritmens prestanda, speciellt när det initiala felet är litet. Den resulterande MSE-kurvan kommer att avvika i detta fall. Däremot fungerar EM-algoritmen väl när antalet datasampel är tillräckligt och det initiala felet är större. I gradientsökningsmetoden undviks konditioneringsproblemen med hjälp av en omformulering. Slutligen analyseras medelkvadratfelet (MSE) för parameterskattningarna med hjälp av Monte Carlo-simulering. De resulterande MSE-kurvorna visar att gradientsökningsmetoden är mer robust mot numeriska problem, speciellt när det initiala felet är litet. Simuleringarna visar även att gradientsökning är robust mot brus.

Passenger safety and comfort are important aspects in the process of vehicle development. The world is heading towards developing the safest possible vehicle on the road. Using vehicle motion control functions is one of the ways to enhance vehicle stability. These motion control functions need to be developed in an energy optimised way. By complementing some of the development process with virtual models, both the development time and cost could be minimised. Hence, a sustainable way of control function development could be achieved. In order to verify, validate and calibrate vehicle motion control functions, an accurate model of the virtual vehicle is required. Hence, a research question on how good the virtual model needs to be for the purpose has been addressed. This report suggests a framework in order to determine the capabilities of a virtual vehicle.In this report, a comparison study has been carried out by exciting the real car and virtual model of a Volvo XC90 with a focus of covering the six degrees of freedom (Yaw, pitch, roll, longitudinal, lateral and vertical). A semi automated framework that possesses the capability of automating the testing in a virtual platform has been established. From the test results, the virtual vehicle capabilities were determined. Further, in the second part of the report, an example use case has been considered by taking two calibration sets of Electronic stability control (ESC) system in order to verify the previously established framework.The analysis includes various levels of plant and controller complexity such as Model-in-loop, Software-in-loop and Hardware-in-loop and on two different road surfaces, low friction and high friction. From the observations, the virtual models considered correlates well for the purpose of verification and validation. However, for the purpose of calibration, the models need to be fine-tuned in the virtual platform. Furthermore, the correlation on low friction road surface could be improved by simulating the tests using an advanced tyre model. Overall, this study helps in choosing the correct complexity of various subsystems in a vehicle for the purpose of verification, validation and calibration of vehicle motion control functions. / Passagerarsäkerhet och komfort är viktiga aspekter i utvecklingen av ett fordon. Världen är på väg mot att utveckla säkraste möjliga fordon på vägen. Användning av fordonetse rörelsekontrollfunktioner är ett av sätten att förbättra fordonets stabilitet. Dessa rörelsekontrollfunktioner måste utvecklas på ett energioptimerat sätt. Genom att komplettera en del av utvecklingsprocessen med virtuella modeller kan både utvecklingstid och kostnad minimeras. Därför kan ett hållbart sätt att utveckla funktionerna för kontrollfunktioner uppnås. För att verifiera, validera och kalibrera fordonets rörelsekontrollfunktioner krävs en detaljerad modell av ett virtuellt fordon. Därför har en forskningsfråga om hur bra den virtuella modellen måste vara för ändamålet behandlats. Denna rapport föreslår ett ramverk för att bestämma funktionerna hos virtuella fordon.I denna rapport har en jämförelsestudie genomförts genom att excitera den verkliga bilen och den virtuella modellen av en Volvo XC90 med fokus på att täcka de sex frihetsgraderna (gir, nick, roll, längs, lateral, vertikal). Ett semi-automatiserat ramverk som har förmågan att automatisera testningen i en virtuell plattform har skapats. Från testresultaten bestämdes de virtuella fordonsfunktionerna. Vidare har i den andra delen av rapporten ett exempel på användningsfall beaktats genom att man tar två kalibreringsuppsättningar av ESC-system (Electronic Stability Control) för att verifiera det tidigare etablerade ramverket.Analysen innefattar olika nivåer av modell- och styrenhetskomplexitet såsom Model-in-loop, Software-in-loop och Hardware-in-loop och på två olika vägytor, låg friktion och hög friktion. Enligt observationerna är de virtuella modellerna väl korrelerade för verifiering och validering. För kalibreringen måste dock modellerna finjusteras på den virtuella plattformen. Dessutom kunde korrelationen på lågfriktionsvägytan förbättras genom att simulera testerna med hjälp av en avancerad däckmodell. Sammantaget hjälper den här studien att välja rätt komplexitet hos olika delsystem i ett fordon för verifiering, validering och kalibrering av fordonets rörelsekontrollfunktioner.

Polyklorerade bifeneyler (PCB) är en problematisk organisk förorening och består av 209 olikakongener, som sorteras beroende på antal kloratomer och dess position i bifenylmolekylen. Syftet idetta arbete har varit att utveckla studier kring de förhöjda halterna av PCB i två områden med hjälpav kongenmönster för sju av kongenerna - indikatorkongenerna (∑PCB7) - som används som enindikation av totalhalten PCB. Med hjälp av kongenmönster med de olika halterna från dataunderlaggjordes statistiska analyser med PCA och MFA i Rstudio för Oxundaområdet och Stockholmsområdet,och den statistiska analysen PMF i EPA PMF 5.0 samt en undersökning av gradienter för PCB iOxundaområdet. Ett av områdena som studeras är kring Oxundasjön, en sjö norr om Upplands Väsby som sedan år2013, efter miljöövervakning, kunnat konstateras vara ett av de mest förorenade områdena när detkommer till PCB i Sverige. Oxundaområdet har sedan dess haft ett aktivt arbete av provtagningar,undersökningar och analyser kring den troliga geografiska källan men även vad det kan tänkas varaför ursprungliga produkter och är därför ett av områdena som undersöks i detta arbete. Närmareundersökningar har visat att källan med största sannolikhet är ett före detta industriområde iUpplands Väsby, så kallade Messingen, men frågetecken finns fortfarande kring när, hur och vilkaprodukter av PCB som använts i detta område. Det andra området som undersökts ärStockholmsområdet (inklusive dess skärgård, Mälaren och närliggande insjöar), där förhöjda halter avPCB framför allt påvisats i områdena närmast Stockholms stad. Resultat visar en tydlig gradient i Oxundaområdet, med höga PCB-halter i olika undersökta matriser(sediment, biota, ytvatten) i Oxundasjön, Marängsån och Rosersbergviken, som gradvis klingar avnedströms i Mälaren. PCB-halterna uppströms Oxundasjön är betydligt lägre och en tydlig ökning avhalterna syns i Väsbyån i höjd med Upplands Väsby tätort. Därtill visades att EU:s gränsvärden försaluförd fisk överstegs i Oxundasjön, Rosersbergviken och i ett fall även Borgudden. Med hjälp av PCA kunde konstateras de ytliga sedimentproverna främst hade korrelation med delägre kongenerna (PCB28 och PCB52) men även att högklorerade PCB:er (PCB138, PCB153 ochPCB180) hade högre relativ andel i vissa djupare sediment, dessa har dock med stor sannolikhetmycket låga halter. För vattenprover visade platser också nära Messingen (Väsbyån, Ladbrodammen)mer korrelation till högklorerade PCB:er. Platser längre nedströms (Marängsån, Oxundasjön och Rosersbergviken) hade mer korrelation med lägre kongenerna för vatten, likt matrisen biota, somhade en stor majoritetkorrelation med lägre kongenerna. En trolig anledning till detta är läckage frånsediment i Oxundasjöomtrådet. I Stockholmsområdet visade biota (abborre, gädda och strömming) istället en stor blandning av kongenerna, men alla platser visade korrelation högklorerade PCB:ermedan främst platser i centrala Stockholm, innerskärgård och enstaka insjöar visade flerakorrelationer till lägre kongener. För sediment visades främst korrelation med lägre kongener i Stockholmsområdet. PMF (positiv matrisfaktorisering) användes för att närmare se korrelationer med matriserna vattenoch sediment i Oxundaområdet till sju kongensammansättningar av Aroclor. För vatten visades starkkorrelation till Aroclor 1242 (och 1016) medan flertalet sediment (uppströms och i Oxundasjön)visade störst korrelation till Aroclor1260. Aroclor1242 och 1016 är de vanligaste Aroclor (64% av allproduktion av Aroclor) medan Aroclor1260 i tidigare har setts vara en av den mest persistentaAroclor i naturen, vilket kan vara förklaring till dessa resultat i Oxundaområdet. Vidare efterforskningar behöver göras för att säkerhetsställa vilka produkter som utgör källor till PCB-kontamineringen av Oxundaområdet, med fler produkter att jämföra med samt med fler kongenerän indikatorkongenerna, framför allt i vidare studier med PMF. För Stockholmsområdet behövs flerstudier där områdena delas upp, och jämföra potentiella geografiska källor till olika kongenmönster.För bättre förståelse av PCB och dess kongenmönster hade PMF för båda områdena varit lämpligmed ett större kongenuppsättning, speciellt för biota som är en av de mesta komplexa matriserna förföroreningar på grund olika faktorer av den här typen av analyser.