The investment of space commerce is skyrocketing and it is predicted to be a nascent business in the future. The spacecraft demand has been growing not only for NASA and other space agency’s mission but also collaboration business between small space industries, academia, and scientific community. This glimpse brought an interest to a new investor, government, military, and manufacturing company to deliver their objectives efficiently. Nowadays, many startups compete embracing innovation and pioneering the novelty of space project beyond prodigious vision in an unprecedented way. Many players foresee that decreasing size of the rocket is an important key to survive and succeed in the space business. One of the efficient acts is lowering the launch cost. This can be achieved by designing a small size, lightweight and affordable spacecraft. Within this context, a Beyond Atlas Spacecraft which will be sent to Asteroid 2016-HO3, has achieved a wet mass of 20.85 kg with the size of 24.7 x 42.2 x 40.8 cm in stowed mode and 84 x 399 x 40.8 cm in unstowed mode. However, the drawback being light and small may lead to catastrophic failure due to resonance frequency events. According to past experience, the gyro of the Swedish national satellite was damaged during ground testing and it was suspected due to high amplification when the natural frequency coincides to the main structure resonance. Therefore, this work is focusing on a spacecraft development and a non-destructive structural analysis. The coupled-load analysis of a preliminary spacecraft design including sinusoidal, random vibration and shock analysis are calculated using FEM. This effort can reduce the risk of component destruction before laboratory testing as well as understand better the dynamic behavior of the spacecraft. The critical frequency in each orthogonal axis with base input from launch environment of the LM-3A Launch Vehicle was devised. The maximum stress, amplitude, and acceleration in accordance of qualification test criteria were evaluated and discussed. / Investeringen av rymdhandeln är skyrocketing och det förväntas bli en växande verksamhet i framtiden. Efterfrågan på rymdfarkoster har ökat inte bara för NASA och andra rymdorganisationens uppdrag utan även samarbete mellan små rymdindustrier, akademin och det vetenskapliga samfundet. Denna glimt väckte intresse för en ny investerare, regering, militär och tillverkningsföretag för att effektivt kunna leverera sina mål. Idag konkurrerar många startups om att omfatta innovation och banbrytande rymdprojektets nyhet bortom en fördärvad vision på ett aldrig tidigare skådat sätt. Många spelare förutser att minskad storlek på raketen är en viktig nyckel för att överleva och lyckas i rymdverksamheten. En av de effektiva handlingarna sänker lanseringskostnaden. Detta kan uppnås genom att utforma en liten storlek, lätt och prisvärd rymdfarkost. Inom detta sammanhang har en Beyond Atlas Spacecraft som skickas till Asteroid 2016-HO3, uppnått en våt massa på 20,85 kg med storleken 24,7 x 42,2 x 40,8 cm i stuvningsläge och 84 x 399 x 40,8 cm i ostoppat läge. Nackdelen som är ljus och liten kan emellertid leda till katastrofalt fel på grund av resonansfrekvenshändelser. Enligt tidigare erfarenhet skadades gyroen i den svenska nationella satelliten under marktestning och det misstänktes på grund av hög förstärkning när den naturliga frekvensen sammanföll med huvudstrukturen resonans. Därför fokuserar detta arbete på rymdskeppsutveckling och en icke-destruktiv strukturanalys. Den kombinerade belastningsanalysen av en preliminär rymdfarkostkonstruktion inklusive sinusformad, slumpvibration och chockanalys beräknas med användning av FEM. Denna insats kan minska risken för komponent förstörelse före laboratorietestning samt förstå bättre rymdskeppets dynamiska beteende. Den kritiska frekvensen i varje ortogonal axel med basinmatning från startmiljön för LM-3A-startkärlet utformades. Den maximala spänningen, amplituden och accelerationen i enlighet med kvalifikationstestkriterierna utvärderades och diskuterades.

The eciency of electrical machines is of major concern due to their widespread usage and the globally increasing awareness of energy consumption issues. Iron losses have a signicant impact on the total and thus researchers and manufacturers of electrical machines are developing dierent strategies in order to reduce them. The iron losses are highly dependent on the magnetic material that is used and thus it is necessary to identify its relevant characteristics. In this work, the development of a control system for inducing a pure sinusoidal magnetic ux density in the magnetic material is described. This is necessary in order to perform characterisation of the magnetic material. The main diculty is the highly non-linear and hysteretic relationship between the magnetic eld strength and the magnetic ux density. In order to mitigate the eect of the hysteresis, a mathematical inverse model was used in the control system. To nd a suitable model, an extensive study of literature was performed and discussed in this work. The Preisach model and its dynamic extension was chosen as the most suitable approach. A detailed description of both theory and implementation details is provided in this work. Furthermore, the model is validated by comparing simulation against measurement data for two dierent materials. In the last part of this work, the inverse model is combined with a controller to form a feedback control system. Two dierent control schemes are investigated: a simpler PI controller and a more elaborate disturbance observer (DOB) based control scheme. The DOB is used to observe the hysteresis inversion error and the observation is used to correct for the error. The controller's ability to produce a pure sinusoidal magnetic ux density was assessed by simulations with dierent magnetic materials at varying frequencies. / Verkningsgraden for elmotorer ar av okande intresse pa grund av deras omfattande anvandning och vaxande oro for globala energiforbrukningsfragor. Jarnforluster har ett stort inytande i de totala forlusterna och ar darfor ett viktigt omrade for forskare och tillverkare av elektriska motorer. Jarnforlusterna beror till stor del av det magnetiska materialet som anvands i konstruktion av elmotorer och det ar darfor nodvandigt att identiera materialets egenskaper. I det har arbetet beskrivs utvecklingen av ett reglersystem for att inducera en ren sinusformat magnetisk odestathet i ett magnetiskt material. Detta ar nodvandigt for att kunna bestamma det magnetiska materialets egenskaper under kontrollerade forhallanden. Huvudsvarigheten ar det icke-linjara sambandet mellan magnetiska faltstyrkan och odest atheten. Sambandet formar en hysteres och for att eliminera dess inytande anvandes en matematisk invers model. For att hitta en lamplig model genomfordes en literaturstudie och Preisach modellen och dess dynamiska utokning valdes. I detta arbete nns en detaljerad beskrivning av bade teorin bakom modellen och dess implementering. Modellen utvarderades genom att jamfora matvarden med simulationsresultat for olika magnetiska material. I sista delen av detta arbete kombineras inversmodellen med ett reglerssystem for att kunna uppna en sinusformat odestathet i det magnetiska materialet. Tva olika regleralgoritmer utvarderas, en enklare PI-regulator och en regulator som inkluderar en sa kallat "Disturbance Observer" (DOB). DOB:n anvandes for att observera felet som uppstar vid invertering av hysteresen och for att korrigera felet. De bada regulatorernas formaga attaterskapa en ren sinusformat magnetisk odestathet testas genom att genomfora simulationer for olika magnetiska material vid varierande frekvenser.

Passenger ride vibration comfort is a critical aspect to consider while developing any vehicle and there is a need to understand how the occupants would be affected when driving on different road profile roughness. Hence, road profile generation is critical as road profiles are used as inputs to simulation tools to investigate vehicle dynamic behaviour in depth. At the same time, the optimisation of the vehicle characteristics can be conducted on the various road profiles in order to identify a solution that can provide enhanced ride comfort and improve vehicle handling for all the investigated road profiles. The objective of this thesis is to study ride vibrational comfort and optimise the suspension system for theNational Electric Vehicle Sweden (NEVS) vehicle model for better ride comfort and road holding. Synthetic road profiles are generated by using stochastic processes according to International Organization for Standardization (ISO) 8608 standards. Further, simulations are conducted in MSC ADAMS Car software using the generated synthetic road profiles for a rigid body NEVS vehicle model to study the vertical accelerations. The analysis includes the investigations of the acceleration Power Spectral Density (PSD) and observations are made on the peaks that appear (at Front Seat Rail (FSR) which is the sprung mass of the vehicle and Wheel centre (WC) which is the un-sprung mass of the vehicle) for different road types and vehicle velocities. It is decided that the comfort objective will be used considering the weighted Root Mean Square (RMS) accelerations. Further, the suspension system of the vehicle model is optimised for three different road profiles (A, B, and C) based on the objectives of ride comfort and handling using a suitable vehicle model with the same characteristics as theNEVScar. A multi-objective optimisation technique is used and the optimised results are observed and discussed. Optimal objectives (based on a compromise between ride comfort and road holding) for the suspension system are determined for each investigated road profile. / Vibrationskomfort för passagerare är en kritisk aspekt att tänka på när man utvecklar ett fordon och det finns ett behov av att förstå hur passagerarna kan påverkas när de åker på olika vägprofiler. Därför är vägprofilgenerering avgörande eftersom vägprofiler används som input till simuleringsverktyg för att undersöka fordonets dynamiska beteende. Samtidigt kan optimeringen av fordonets egenskaper utföras på de olika vägprofilerna för att identifiera en lösning som kan ge ökad åkkomfort och förbättra fordonshanteringen för alla undersökta vägprofiler. Syftet med detta examensarbete är att studera körvibrationskomfort och optimera fjädringssystemet för NEVS fordonsmodellen för bättre åkkomfort och väghållning. Syntetiska vägprofiler genereras genom att använda stokastiska processer enligt ISO 8608 standarder. Dessutom utförs simuleringar i MSC ADAMS programvara med hjälp av de genererade syntetiska vägprofilerna för en stelkropps NEVS fordonsmodell för att studera de vertikala accelerationerna. Analysen inkluderar undersökningar av accelerations PSD och observationer görs av topparna som visas (vid FSR och WC) för olika vägtyper och fordonshastigheter. Det beslutas att komfortmålet kommer att utvärderas med hänsyn till endast de vägda RMS accelerationerna. Dessutom är fordonsmodellens hjul upphängningssystem optimerat för tre olika vägprofiler (A, B och C) baserat på målen för åkkomfort och väghållning med hjälp av en lämplig fordonsmodell med samma egenskaper som NEVS bilen. En multi-purpose optimeringsteknik används och de optimerade resultaten observeras och diskuteras. Optimala mål (baserat på en kompromiss mellan åkkomfort och väghållning) för fjädringssystemet bestäms för varje undersökt vägprofil.