Dissertations / Theses on the topic 'Automatisk styrning'

The purpose of this project is to get a fully functional, automatic steering system and a variable breaking system with an emergency breaking function to an off road vehicle. This off road vehicle is supposed to work as an aid in military situations. A team of two, Sebastian Attervall and Nichlas Gustafsson, got an order from Jonas Nyårds and the PreeRunners Project to construct a steering system that could manoeuvre an off road vehicle without any human involvement. To make this possible the vehicle would be guided by onboard sensors, cameras and computers. The team where also assigned to construct an automatic breaking system, there also no human would be involved. The breaking system should as well contain an emergency stop function to prevent any accidents. The team has solved the problems assigned by using theories by David G. Ullman. The system that was eventually chosen was a steering system containing a 48V, 250W DC motor. A planetary gear where chosen to increase the torque from the engine. To translate the torque from the planetary gear to the steering bar a chain with chainwheel where chosen, this because the chain and chainwheel could withstand the immense forces acting on the chain. Between the planetary gear and the chainwheel a skid clutch is placed to prevent destruction on the planetary gear due to overload. The whole steering system is monitored by two rotary encoders, one placed on the engine and one placed on the steering bar. The breaking system eventually chosen where a system build on the existing drum brakes, placed in the front. To make the system independent from any human interference a system containing a linear motor, an electromagnet and a spring where chosen. The system works by letting the spring act on the wire from the existing drum breaks. The spring is always compressed so a force will always act on the wire when the system is at rest. By compressing the spring further the force acting on the wire will decrease and by compressing it enough the breaks will be released. The force compressing the spring will come from the linear motor. And to make the system failsafe in case of an emergency an electromagnet will be placed between the linear motor and the spring. When the power is cut to the electromagnet the compressed spring will be released and the drum breaks will break. The breaking system as well will be supervised by encoders and in this case linear encoders.

Syftet med detta projekt är att få ett fungerande automatiskt styrsystem och en variabel broms med nödbromsfunktion till en fyrhjuling som ska bli ett hjälpmedel i militära situationer. En projektgrupp bestående av Sebastian Attervall och Nichlas Gustafsson fick i uppgift av beställare Jonas Nygårds att ta fram ett system som ska kunna manövrera en fyrhjuling utan att en människa är inblandad. På detta vis ska den fungera helt automatiskt med hjälp av sensorer, kameror och datorer. Projektgruppen fick även i uppgift att ta fram en broms som ska kunna fungera utan inblandning av en människa. Den ska även kunna fungera som en nödbroms om systemet skulle strejka. Projektgruppen har löst de uppgifter som de har blivit tilldelade med hjälp av David G. Ullmans konstruktionsmetodik. Det system som tillslut valdes åt styrenheten blev ett system där momentet som vrider styrstången skapas med hjälp av en DC motor på 48 V och 250 W. Efter motorn sätts en planetväxel för att öka momentet. Som överföring av momentet från planetväxeln till styrstången används kedjedrift, detta på grund av att kedjan klarar av att ta upp de krafter som uppstår. En slirkoppling finns även med mellan planetväxeln och kedjedriften för att inte motorn och planetväxeln ska ta stryk vid överbelastning. Hela detta system övervakas med rotationsgivare vid motorn och styrstången så att inget fel uppstår. Konstruktionen för bromsen blev tillslut en lösning där de befintliga trumbromsarna på framhjulen används. För att bromsen ska kunna fungera utan inblandning av en människa har projektgruppen valt ett system bestående av ett linjärt ställdon, en elektromagnet och en fjäder. Systemet fungerar på så sätt att fjädern trycks ihop och en kraft uppstår. Denna kraft kommer att spänna bromsvajern så trumbromsen låser sig. Men för att inte trumbromsen ska ligga i hela tiden valde projektgruppen att använda sig av ett ställdon för att trycka ihop fjädern ytterligare så att vajern slaknar och bromskraften försvinner. För att nödbromsfunktionen ska fungera sattes en elektromagnet mellan ställdonet och fjädern. Om fyrhjulingen skulle bli strömlös släpper elektromagneten och fjädern drar åt bromsvajern. Även detta system kommer att övervakas av givare och i detta fall av en linjärgivare.

Denna rapport beskriver ett examensarbete för högskoleingenjörsexamen i elektroteknik vid Växjö Universitet. Syftet är att konstruera ett styrsystem till en robotbil, ett program som hindrar bilen från att krocka med omgivningen. Roboten ska även kunna styras från en dator via ett grafiskt gränssnitt implementerat i Labview. Nödvändig hårdvara för styrning och kommunikation har konstruerats.

Det har behövts tre olika programmeringsspråk för att nå de krav som har ställts på uppgiften, C, Perl och Labview. Microprocessorn i robotbilen har programmerats i C och gör bilen helt autonom, endast beroende av signaler från avståndssensorer. Avlusningsprogrammet skrevs i Perl och styrningen från datorn har implementerats i Labview. Avlusningsprogrammet togs fram på grund av att det blev svårt att hålla koll på allt som skedde med värden och beräkningar i den automatiska styrningen av robotbilen.

This thesis describes a project for the bachelor degree in electrical engineering at Växjö University. The purpose with this project is to construct a guidance system for a robot car, a program that prevents the car from colliding with objects when moving without external control. The robot could also be controlled from the computer through a virtual instrument implemented in Labview. The necessary hardware for steering and communicating has been constructed. The software is implemented using three different programming languages, C, Perl and Labview.

Increased use of variable energy and integration of electricity markets in the European Union have led to new challenges when balancing supply and demand in the grid. Load management is a possible way to manage these challenges by adjusting electricity consumption in order to balance the power system. Household appliances can be used for this purpose, for example by providing automatic frequency control. The aim of this master thesis is to investigate the potential of load management from private households and to examine how the power system is affected by a more flexible electricity consumption. The thesis focuses on fridges as automatic frequency control reserves and the ability of fridges to balance the power system. Attributes such as capacity, activation time, persistence and the effect of load reconnection has been modelled in Simulink, Matlab. Complementary interviews with actors from the electricity industry have been done to summarize their insights on demand response. The results indicate that fridges can be used as a part of the automatic frequency controlled reserve FCR-N, based on assumptions made in this study. However, current requirements imposed on balancing resources are not fully met by the fridges. In order for household appliances to provide the needed flexibility, some requirements might need to be rephrased. The results also show that the capacity for providing balancing services differs for positive and negative imbalances, as consumption can be reduced with 30 MW and increased with 66 MW. When controlling the fridges by moving the reference temperature, there is a risk that the appliances will synchronize with each other, i.e. reconnect or disconnect at the same time, resulting in frequency oscillations. It is therefore important that load management is designed to avoid this kind of behavior.

As more and more renewable energy sources like wind and solar power are added to the electricgrid, reliable sources of power like hydropower become more important. Hydropower isabundant in Scandinavia, and helps to maintain a stable and reliable grid with added irregularitiesfrom wind and solar power, as well as more fluctuations in demand. Aside from the reliabilityaspect of hydropower, power producers want to maximize their profit from sold electricity. InSweden, power is bid to the spot market at Nord Pool every day, and a final spot price is decidedwithin the electricity market. There is a different electricity price each hour of the day, so it ismore profitable to generate power during some hours than others.There are many other factors that can change when it is most profitable for a hydropower plant tooperate, like how much local inflow of water there is. Hydropower production is an ideal case forusing optimisation models, and they are widely used throughout industry already. Though theoptimisation calculations are done by a computer, there is a lot of manual work from the spottraders that goes into specifying the inputs to the model, such as local inflow, price forecasts, andperhaps most importantly, market strategy. Due to the large amount of work that needs to be donefor each hydropower plant, many of the smaller power plants are not optimised at all, but are leftto run on an automatic control that typically tries to maintain a constant water level. In Fortum,this is called, VNR, or vattennivåreglering (water level regulation).The purpose of this thesis is to develop an optimisation algorithm for a small hydropower plant,using Fortum owned and operated Båthusströmmen as a test case. An optimisation model is builtin Fortum’s current modelling system and is tested for 2016. In addition, a mathematical model isalso built and tested using GAMS. It is found that by optimising the plant instead of running it onVNR, an increase of about 15-16% in profit could be seen for the year 2016. This is a significantimprovement, and is a strong motivator to being optimising the small hydropower plants.Since the main reason many small hydropower plants are not optimised is because it takes toomuch of employees time, a second phase of this thesis was conducted in conjunction with twoother students, Jenny Möller and Johan Wiklund. The focus of this portion was to develop acentralized controller to automatically optimise the production schedule and communicate withthe central database. This would completely remove the workload from the spot traders, as wellas increase the overall profit of the plant. This thesis describes the results from both the Fortummodel and the GAMS model, as well as the mathematical formulation of the GAMS model. Thebasic structure of the automatic controller is also presented, and more can be read in the thesis byMöller and Wiklund (Möller & Wiklund, 2018).
Tillförlitliga energikällor som vattenkraft blir allt viktigare vart eftersom elkraftsystemet utökasmed fler förnybara energikällor som vindkraft och solenergi. I Norden finns det rikligt medvattenkraft, vilket bidrar till att upprätthålla ett stabilt och pålitligt elnät även med ökadeoregelbundenheter från vindkraft och solkraft samt större variationer i efterfrågan. Bortsett frånvattenkraftens tillförlitlighetsaspekter vill kraftproducenter maximera sin vinst från såld el. ISverige läggs dagligen bud på effektvolym till spotmarknaden Nord Pool och ett slutgiltigtmarknadspris bestäms därefter av elmarknaden. Varje timme under dygnet motsvarar ett enskiltelpris, därmed är det mer lönsamt att generera effekt under de timmar där priset är som högst.Det finns många andra faktorer som påverkar när det är mest lönsamt för ett vattenkraftverk attproducera el, exempelvis hur stort det lokala inflödet av vatten är. Vattenkraftproduktion är idealtför tillämpning av optimeringsmodeller, vilka är vanligt förekommande inom verksamhetsområdet.Även om optimeringsberäkningarna utförs av en dator innebär optimeringen mycket manuelltarbete för Fortums elhandlare som specificerar indata till modellen. Exempel på indata är lokaltinflöde, prisprognoser och kanske viktigast av allt marknadsstrategi. På grund av den storamängden arbete som fordras för varje vattenkraftverk, optimeras inte produktionen för många avde småskaliga kraftverken utan de regleras automatiskt med mål att upprätthålla en konstantvattennivå. Denna typ av reglering kallas vattennivåreglering, VNR.Syftet med examensarbetet var att utveckla en optimeringsalgoritm för ett småskaligtvattenkraftverk, där Fortumägda vattenkraftverket Båthusströmmen används som testobjekt. Enoptimeringsmodell utvecklades i Fortums befintliga system och testades för 2016. Dessutom haren matematisk modell utvecklats och testades med GAMS. Det konstaterades att genom attoptimera produktionen från vattenkraftverket istället för att reglera den via VNR kan envinstökning med cirka 15-16 % för noteras år 2016. Detta är en väsentlig förbättring och är ettstarkt argument för att optimera produktionen från småskaliga vattenkraftverk.Eftersom den främsta orsaken till att många småskaliga vattenkraftverk inte optimeras är denutökade arbetsbelastningen det skulle innebära för de anställda, genomfördes en andra fas iexamensarbetet i samverkan med två andra studenter, Jenny Möller och Johan Wiklund. Fokus fördenna del var att utveckla en centraliserad styrenhet för att automatiskt optimera produktionsplaneroch kommunicera med det befintliga centrala systemet. Detta innebär att utökad arbetsbelastningenfrån elhandlarna undviks, samt öka vattenkraftverkets totala vinst. Denna rapport beskriverresultaten från både Fortum-modellen och GAMS-modellen, liksom den matematiskaformuleringen av GAMS-modellen. Även grundstrukturen för det självreglerandeoptimeringsverktyget presenteras, mer kan läsas i rapporten av Möller och Wiklund (Möller &Wiklund, 2018).Nyckelord: Optimering, vattenkraftplanering, självreglerande, automatisk styrning, optimalplanering

The electricity system will go through massive changes in the coming years. Smartgrids are becoming more popular. The phasing out of fossil fuels in electricity production in favour of renewable power sources will entail challenges. To handle these challenges, the Swedish Energy Markets Inspectorate (Ei) has identified demand side flexibility as a partial solution. Ei has presented new functionality demands on electricity meters, which aim at working for an increase of demand side flexibility. The aim of this report is to investigate how smart meters and the new functionality demands contribute in making customers become more active, along with how customers can be motivated to change their behaviour. The findings from this report show that the new demands do not directly lead to more demand side flexibility. Instead they enable other actors to develop services that could lead to customers contributing with demand side flexibility. In the energy sector, it is assumed that customers need to see an economic benefit in order to contribute with flexibility. This report finds that this is not entirely the case. Customers can be motivated by other things, such as protecting the environment. Important factors for customers are that they experience the same comfort as before, along with simplicity. Therefore, automatic steering is the preferable option which might entail the need for economic subsidies since investing in automatic systems will be economically notable. Once a considerable amount of customers are contributing with flexibility, social pressure might motivate remaining customers to do the same.

Dynamiken för en starkt accelerande robot har modellerats. Modellen linjäriseras så att roboten beskrivs som ett linjärt tidsvariabelt system. Denna representation beskriver roboten väl då robotens anblåsningsvinkel, vilket är vinkeln mellan robotkroppen och robotens hastighet, är liten. Eftersom det ej är möjligt att mäta alla robotens tillstånd har en observatör tagits fram i form av ett Kalmanfilter. Problematik vid framtagandet av observatören diskuteras i rapporten. Den linjära tidsvariabla modellen har använts till att ta fram två regulatorer. En LQ-regulator och en H_∞-regulator. Hur dessa tas fram och vilka problem som finns diskuteras i rapporten. För att kunna se fördelar och nackdelar beträffande prestanda och robusthet har en mängd tester gjort. Testerna visar på olika fördelar hos de olika reglersystemen. Till exempel är det lättare att få bra prestanda med LQ-regulatorn än H_∞-regulatorn om systemet som styrs stämmer bra överens med systemet som använts vid reglerdesignen. H_∞-regulatorn har bättre förmåga att anpassa sig till modellförändringar givet att observatören gör bra skattningar. Det är dock svårt att utnämna en generell vinnare.

En stor del av Sveriges energianvändning går till bostäder och lokaler. Ur en nationell synvinkel är energieffektiviseringar i befintliga byggnader därför en potentiellt viktig del för att kunna nå de satta klimatmålen till år 2020. I ett traditionellt styr- och reglersystem styrs framledningstemperaturen i ett vätskeburet värmesystem efter en kurva som beror på utomhustemperaturen. En del nya styr- och reglersystem tar även hänsyn till andra parametrar, såsom byggnaders värmetröghet och lokala väderprognoser. Ett exempel på ett sådant system är Ecopilot, utvecklat av Kabona. Nuvarande kunskap angående hur stor energibesparing som styr- och reglersystem med prognosstyrning och styrning som utnyttjar byggnadens värmetröghet ger upphov till består till största del av referensfall som jämför byggnaders energianvändning före och efter installationen. I detta examensarbete undersöktes hur energianvändning och inomhusklimat påverkades av prognosstyrning och styrning som utnyttjar byggnaders värmetröghet. Mätningar utfördes på två kontorsbyggnader vid namn Fräsaren 10 och Fräsaren 11. Båda byggnaderna är belägna i Sundbyberg och har Kabona Ecopilot installerat. Mätdata loggades genom redan utsatta givare och en enklare form av validering av dessa gjordes. I Fräsaren 10 och Fräsaren 11 jämfördes Ecopilot i normal drift med driftfallet då prognosstyrningsfunktionen stängdes av i Ecopilot. Även ett tredje driftfall undersöktes i Fräsaren 10. Under detta driftfall stängdes Ecopilot av och framledningstemperaturen styrdes med hjälp av reglerkurvor. I luftbehandlingsaggregaten sattes tilluftstemperaturens börvärde, till 19-20 °C. Varje driftfall hade en mätperiod på minst 14 dagar. Energisignaturer användes för att jämföra energianvändningen och en osäkerhetsanalys av de anpassade linjerna gjordes. En egen modell för att undersöka toppbelastningar i radiatorsystemet, VS1, i Fräsaren 10 togs fram. Även en modell för att undersöka hur temperaturen varierat inomhus mellan de olika mätperioderna togs fram. Energisignaturer för radiatorsystemen VS1 och VS2 i Fräsaren 10 visade på att likvärdiga energisignaturer kunde fås för samtliga av de undersökta driftfallen under det temperaturintervall som undersöktes. Energisignaturer för värmeanvändning i luftbehandlingsaggregatet, LB2601, visade på att en konstant tillufttemperatur på 19 °C som användes då Ecopilot var avstängd, kunde ge en högre värmeanvändning jämfört med fallen då Ecopilot var i normal drift och då Ecopilot hade sin prognosstyrning avstängd. Från jämförelse mellan fallen då Ecopilot var i normal drift och då Ecopilots prognosstyrning var avstängd kunde inga substantiella skillnader hittas mellan energisignaturerna. Det betyder dock inte att prognosstyrningen inte ger upphov till energibesparingar, utan att eventuella energibesparingarna var för små relativt mätningarnas osäkerhet vid en konfidensnivå på 65 % eller 95 %. Osäkerheten kan minskas om mätningar utförs över en längre tidsperiod än som var möjligt under detta examensarbete. Värmetoppbelastningar som undersöktes i radiatorsystemet i VS1 Fräsaren 10 visade inte på att några signifikanta skillnader mellan antalet uppmätta värmeeffekttoppar under de olika mätperioderna. Det förekom dock en viss indikation att det kan leda till fler värmeeffekttoppar om prognosstyrningen stängs av i Ecopilot. För att få ett mer tillförlitligt resultat behöver mätningar göras under en längre tidsperiod. Inomhustemperaturen undersöktes i Fräsaren 10 och Fräsaren 11. I Fräsaren 10 uppgick medeltemperatur till 21,5 °C för fallen då Ecopilot var i normal drift och då prognosstyrningen var avstängd. Då Ecopilot var avstängd var medeltemperaturen 22,1 °C. Under mätperioderna uppmättes en variation som understeg ± 1 °C från medelvärdet för respektive mätperiod. Baserat på resultaten presenterade i detta examensarbete antaganden angående hur stor besparing av värme som Ecopilot ger upphov till revideras. Att jämföra energianvändning före och efter installation av styrsystem såsom Ecopilot kan ge en dålig bild av hur stor del av energibesparingen som orsakats av Ecopilot, speciellt om reglerkurvorna i det gamla systemet var dåligt intrimmade.

Målen med denna undersökning har varit att studera vilka tekniker som idag finns för att möjliggöra mobil styrning av hemmet och därigenom underlätta elanvändarens roll i en uppgradering av det befintliga elnätet, vilken/vilka tekniker som bör få störst betydelse för framtidens smarta hem, samt hur en implementering av en mobil applikation för fjärrstyrning av hemmet skulle kunna tas fram. Undersökningen har i första hand genomförts genom en omfattande förstudie och informationsinhämtning, genom jämförelser av för- och nackdelar mellan olika nätverkstekniker, samt genom utredande av lämplig utvecklingsmiljö baserat på tillgång till öppet utvecklar API, produkttillgänglighet och support, samt initialkostnad för utvecklingsverktyg och system för testning. Undersökningen har visat att det idag inte finns någon klar vinnare bland nätverksteknikerna på området, även om Zigbee, Z-Wave och Wi-Fi är de starkaste kandidaterna till att vinna stora marknadsandelar. Det är således inte uppenbart att någon teknik kommer att få mycket större utbredning än de övriga då teknikerna istället kan komma att komplettera varandra då de är starka på olika områden. Undersökningen har också visat att som utvecklingsmiljö är det svenska företaget Telldus produktlösning (Tellstick) en relativt billig och enkel produkt att använda för att komma igång med styrning av hemmet, samt att de tillhandahåller två öppna APIer och uppmuntrar tredjepartsutveckling av applikationer för deras system.
The objectives of this study has been to examine the techniques available for enabling home automation via mobile control (for instance via a smartphone) in order to facilitate the user's role in contributing to the upgrade of the present power-grid, but also to treat the matter of which of the techniques that will probably be of most importance for the future of the smart home, and how an implementation of a mobile application for remote home controlling could be developed. The investigation was primarily conducted through a comprehensive feasibility study of information gathering, comparison of the pros and cons of different networking techniques, and investigation of suitable development environments based on the availability of open developer APIs, availability of product solutions and support, and the cost of development tools for both development and system testing. The investigation has shown that there is currently no clear winner among the networking techniques in this area, although Zigbee, Z-Wave and Wi-Fi are the strongest candidates to gain large market shares. There is also no certainty that any technology will play a much greater role than the others since the techniques may complement each other because of their strength in different areas. The investigation also showed that as for a development environment the product solution developed by the Swedish company Telldus (called Tellstick) is relatively cheap and simple to use to get started with home automation, and that they encourage third party development by offering two open APIs for application development.

I detta examensarbete har ett system för navigering och styrning av ett autonomt fordon implementerats. Syftet med detta arbete är att vidareutveckla fordonet som ska användas vid utvärdering av banplaneringsalgoritmer och studier av andra autonomifunktioner. Med hjälp av olika sensormodeller och sensorkonfigurationer går det även att utvärdera olika strategier för navigering. Arbetet har utförts utgående från en given plattform där fordonet endast använder sig av enkla ultraljudssensorer samt pulsgivare på hjulen för att mäta förflyttningar. Fordonet kan även autonomt navigera samt följa en enklare given bana i en känd omgivning. Systemet använder ett partikelfilter för att skatta fordonets tillstånd med hjälp av modeller för fordon och sensorer.

Arbetet är en fortsättning på projektet Collision Avoidance för autonomt fordon som genomfördes vid Linköpings universitet våren 2005.

In this thesis a system for navigation and control of an autonomous ground vehicle has been implemented. The purpose of this thesis is to further develop the vehicle that is to be used in studies and evaluations of path planning algorithms as well as studies of other autonomy functions. With different sensor configurations and sensor models it is also possible to evaluate different strategies for navigation. The work has been performed using a given platform which measures the vehicle’s movement using only simple ultrasonic sensors and pulse encoders. The vehicle is able to navigate autonomously and follow a simple path in a known environment. The state estimation is performed using a particle filter.

The work is a continuation of a previous project, Collision Avoidance för autonomt fordon, at Linköpings University in the spring of 2005.

Syftet med detta examinationsarbete är att utveckla ett kontrollsystem för en inversmarkberedningsprototyp.En simuleringsmodell har skapats för att utveckla ett kontrollsystem med syftet att validera och verifiera prototypens effektivitet. Simuleringsuppställningen är skapad i Simulink, där en del av prototypen är importerad som en solidmodell vilken sammankopplas med en modell av ett hydraulsystem som styr solidmodellens rörelse. I Simuleringsmiljön utvecklades reglering samt styrlogik för prototypen. När regleringen var färdig att testas kontrollerades det att mjukvaran läsa av aktuella sensorer och att utsignaler från kontrollsystemet når hårdvaran, samt att den avsedda rörelsen utförs i verkligheten. Detta projekt har därmed resulterat i en simuleringsmodell, ett kontrollsystem, samt förutsättningar för att kunna verifiera resultaten i verkligheten.
This thesis treats the development of a control system for an inverse soil conditioner prototype. A simulation model was created to develop a control system with the purpose of validation and verification of the prototypes efficacy. The simulation model is created in Simulink, where a part of the soil conditioner is imported as a solid model, which then is coupled to a model of a hydraulic system. In the simulation a control system and regulator were implemented and tuned. when the software was test-ready the hardware-interface was tested to validate that the current software could receive inputs and send meaningful outputs, and then real movements were logged to validate the software function for the machine. The results of this project can then be summarized as a simulation model, a control system, and a solid basis for real world verification are completed.

At the Skoghall pappermill, sulphatepaper pulp is produced in a continuous digester originally from 1969. To be able to maintain a high level of production there is a need for a process with few disturbances. Variations in how well the wooden chips are packed in the digester is one form of disturbance. Today there are no available measurements on how well the chips are packed. Instead this is regarded as being constant.

The variation in the so called bulk density of the chips is mainly due to variations in the percentage with small dimensions. Chips are classified in relation to their size and one of the smallest classes is referred to as pin chips. These are believed to have a big impact on the bulk density. The amount of pin chips fluctuate more then the other classes, there by causing disturbances.

The Skoghall pappermill has invested in a ScanChip. This is an instrument that measures the dimensions of the chips optically. ScanChip presents figures on chip quality, including a measurement of the bulk density. However, it has been shown that this measurement is not valid for the Skoghall pappermill. By using data from ScanChip a model that predicts how well the chips are packed has been devised. This value is the bulk density divided by the basic density. The model has proved to yield good results, despite a relatively small amount of data.

A theoretical value of the amount of produced pulp has been computed based on the revolutions of the production screw that feeds chips into the digester. This value takes in consideration how well the chips are packed. The value has shown great similarities with the empirical measurements that are used today. A simulation during one month has shown that differences in the mixture of chips have effected the measurement of produced pulp with up to 7 ton/h.

Chips are stored in open pile storages before they are being used in the process of transforming them into pulp. Four screws are used to move chips from the piles to conveyer belts. It has been shown in work done previously, that the movement of the screws contributes to variations in the amount of pin chips measured by ScanChip.

During the work with this master’s thesis I have found that there are variations in the piles that make it difficult to predict the amount of pin chips accordingly. However by filtering the measurements of pin chips to remove these variations, the results are improved. A new way of controlling the movements of the screws was operational on the 10 of March and this improved the results.

The direction in which the screws are moving influence the speed of the screws, mainly in the pile with the so called sawmill chips. By changing the amount of chips that each screw puts out, the differences in speed have been reduced. The mixtures found in the two piles are not completely homogenous. There are a greater amount of pin chips in the northern parts compared with the southern parts. This could be an effect of the wind direction, and will still cause variations.

The aim of the Master’s Thesis work is to study and develop algorithms for autonomous travel of a UGV (Unmanned Ground Vehicle). A vehicle for the mounting of sensors has been constructed in order to perform the work. Since the UGV is to be used outdoor in urban areas, GPS can be used. To improve precision and robustness, inertial navigation is used in addition to GPS, since GPS reception is likely to be diminished in such areas. The sensors used for navigation are consequently GPS, magnetometers, accelerometers, gyroscopes, tachometers and ultra sonic sensors measuring distance to be used in detection of obstacles. The system has been implemented in Matlab. Two alternative methods of navigation with sensor fusion have been developed; one is a decentralized method with Kalman filtering using an error model and the other is a centralized particle filter using an all-embracing model of the vehicle. The two methods have been evaluated and compared. Test results show that the two methods perform equivalently.

The autonomous travel is undertaken between predetermined waypoints. In order to steer the vehicle a PID-controller based on the error between heading and its reference value is used. The computation of the reference value is based on position and heading in comparison to the desired path. The system has been tested using different routes and the results show an evident improvement of the precision in navigation compared to using only GPS-data. This holds for both navigation methods. Simulation of collision avoidance using virtual force fields shows satisfying results as well as terrain navigation with coordinate map referencing.

Examensarbetet är en studie i utveckling av algoritmer för autonom förflyttning av en UGV (eng Unmanned Ground Vehicle). För ändamålet har en farkost konstruerats där budgetsensorer för navigering används. Farkosten är tänkt att färdas utomhus i tätbebyggt område och GPS används. För förbättring av noggrannhet och robusthet vid dålig GPS-mottagning används även sensorer för tröghetsnavigering vilket här innebär magnetometrar, accelerometrar, gyron och tachometrar. För hinderdetektering finns avståndsmätande ultraljudssonar. Systemet som tagits fram har implementerats i realtid i Matlab. Två olika navigeringsmetoder med sensorfusion har utprovats; en decentraliserad variant med kalmanfilter som är uppbyggd kring felmodeller och en centraliserad variant med ett partikelfilter som använder en helhetsmodell för farkosten. De båda navigeringsmetoderna har utvärderats och jämförts. Resultat visar att de båda metoderna presterar likvärdigt.

Den autonoma förflyttningen utförs mellan förutbestämda brytpunkter. För att styra farkosten har en PID-regulator baserad på felet mellan kurs och börvärde använts. Börvärdet på kurs baseras på nuvarande position och riktning relativt den önskade färdvägen. Olika körsituationer har testats och resultaten visar en markant förbättring av navigeringsprecisionen jämfört med endast GPS-mätningar för både kalman- och partikelfilter. Simuleringar på vektorfältsstyrning med virtuella kraftfält för att undvika hinder har utförts med goda resultat liksom simuleringar av kartreferenspositionering.

Med hjälp av systembilder, PLC-kod, studiebesök och intervjuer konstruerades en funktionsbeskrivning för styrning och hantering av ett värmeåtervinningssystem vid namn Avgaspannan, på Volvo GTOs, f.d. Powertrain, anläggning i Skövde. Syftet bakom examensarbetet var att skapa en funktions-beskrivning som skulle vara ett stöd för nuvarande, men även blivande personal. Eftersom det i dags-läget inte finns någon dokumentation kring styrningen av systemet. Tanken bakom arbetet är att med hjälp av redan existerande programkod och systembilder skapa en väldokumenterad och välfylld funktionsbeskrivning. För att komplettera dokumentet till största möjliga mån, genomfördes även studiebesök för att se systemet i verkligheten samt genomfördes även intervjuer för att erhålla information och kommentarer från driftpersonalen. Värmeåtervinningssystemet utvinner värmen från producerade avgaser från smältugnarna i Gjuteriet. Värmen som utvinns värmer i sin tur upp fjärrvärmevatten som sedan pumpas ut på Skövde kommuns Fjärrvärmenät för att under vinterhalvåret hjälpa till och förse Skövde med värme. De steg och moment som utfördes under arbetets gång har resulterat i ett godkänt dokument hos aktörerna och de är nöjda med arbetet. För att kunna nå det färdiga resultatet genomfördes studier kring och i PLC-programmet samt systembilder, det utfördes även studiebesök och intervjuer. Dessa mo-ment var byggstenarna för att kunna få ett godkänt resultat.
With the aid of system images, PLC-code, studies at the facility and interviews, a functional description was designed for the control and management of a waste heat boiler named Avgaspannan, at Volvo GTOs, Powertrain, plant in Skövde. The purpose of the thesis was to create a functional description that would support current, but also prospective staff. Since there is currently, no documentation regarding the control of the system. The idea behind the work is to create a well-documented and well-filled function description by using already existing program-code and system images. To supplement the document to the greatest extent possible, studies at the facility and the real system was made. Interviews were also conducted to obtain information and comments from the operating staff.The heat recovery system extracts the heat from produced exhaust gases from the smelters in the foundry. The heat that is extracted, will heat up the district heating water, which is then pumped out on Skövde municipality’s heating network in order to help and provide Skövde with heat during the winter. The steps performed during the course of the work have resulted in an approved document by the actors and they are satisfied with the work. To be able to achieve the final result, studies were conducted on and in the PLC-code and system images, as well as study visits and interviews. These elements were the building blocks for being able to get an approved result.

This thesis is accomplished in the Swedish Defence Materiel Administration, FMV in Karlsborg together with the University of Skövde. The thesis of 30 credits is within the main area automation technology. FMV in Karlsborg performs different tests of military systems. For one of these tests, industrial cameras are used to decide positions of objects. In order for FMV to operate these cameras they use a demo software which is controlled by laptops. The demo software can be improved because it contains several settings that are never used and also it is only adapted for the control of one camera. The hardware that controls the cameras can also be improved since requested frame rate is not achieved. The purpose of this thesis is to improve the existing hardware for collecting the images from the cameras and develop a new graphical user interface software for the cameras. To use the existing hardware better, information about the different parts of the computers have been collected to evaluate bottlenecks. This has been done by studying books and technical rapports and tests of the different computers. A software to control two cameras has been coded and a recommended platform has been described to FMV. The performance of the cameras has been improved with the new software and the steering of the cameras is now easier.
Examensarbetet är utfört på Försvarets materielverk (FMV) i Karlsborg i samarbete med Högskolan i Skövde. Examensarbetet är på 30 högskolepoäng och inom huvudområdet automatiseringsteknik. FMV i Karlsborg utför olika tester av militära system, och till en av dessa tester används industrikameror för att bestämma positioner på olika föremål. För att FMV ska kunna använda sig av dessa kameror används en demoprogramvara som styrs med hjälp av bärbara datorer. Demo programmet kan förbättras då det innehåller flera olika inställningar som aldrig används samt att det endast är anpassat för en kamera. Även hårdvaran som styr kamerorna kan förbättras då önskad bildhastighet inte uppnås. Målet med examensarbetet är att förbättra hårdvaran för insamlandet av bilder från kamerorna samt utveckla ett användargränssnitt till kamerorna. För att kunna utnyttja befintlig hårdvara bättre har information letats upp om datorns olika komponenter för att därefter undersöka vilka komponenter som är flaskhalsar i systemet. Detta har gjorts med hjälp av böcker, tekniska rapporter och tester på olika datorer. Ett användargränssnitt för att styra två kameror har programmerats samt en rekommenderad plattform för styrning av kamerorna har tagits fram. Med det nya användargränssnittet har prestandan ökat och styrningen av kamerorna har blivit enklare.

Today small metal parts are mass-produced as for example rollers in cylinder bearings. At high velocity cutting the metal is cut with a great force in a scissor-like device. Both precision and repeatability is important to be able to guarantee good quality, but from an economical point of view it is also important to keep a great manufacturing capacity. The part of the process that is most time consuming is when the metal bar, that is about to be cut, is fed to the right position. Therefore it is interesting to examine if the time used for positioning can be reduced. This thesis examines if more advanced automatic control can be used to speed up the process while maintaining the precision. In order to test and evaluate different theories, two different mathematical models have been developed. The models where implemented in the simulation program SIMULINK in MATLAB and they where compared to and adapted to data measured on the physical machine. One model is developed from physical relationships and mostly used for simulations while the other one, a condition state model, has been used for regulator design. The first question to answer was if it is at all possible to control the process any faster. When a theoretical limit was found the next step was to design a regulator to show that the theory of automatic control does not imply too great limitations. The design that was chosen was condition state feedback where the states were appraised with an observer.

A faster system will raise the demands on cycle times and precision. To make sure that the hardware isn’t the limiting factor, design requirements have been set up. A small list of what hardware is available has also been put together (and shows that it is possible to implement such a system).

The conclusion is that it is, theoretically, possible to radically increase the manufacturing capacity. The assumptions for this to be accomplished is especially that the uncertainty of the model is minimizedand that hardware with enough capacity can be found.

På moderna missiler ställs inte bara krav på nedslagsposition utan i allt högre grad även på nedslagsvinkel. För hårt bepansrade mål är vinkeln kritisk då det finns risk att missilen studsar om den kommer in allt för flackt. Samtidigt ökar träffprestandan då en optimal nedslagsvinkel och nedslagsposition används. Med anledning av detta föreslås en styrlag för att reglera missilen efter på förhand genererade referensbanor i vilka nedslagsposition och nedslagsvinkel kan specifieras. Styrlagen är indelad i två huvuddelar och inleds med en optimal styrlag för att reglera ut navigationsfel från tidigare faser och ta missilen till referensbanan. Därefter tar en banföljningsalgoritm vid för att följa referensbanan, vilken konstruerats som interpolerade referenspunkter.

Styrlagen har implementerats i en befintlig simulator bestående av en missilmodell och en omvärldsmiljö. I denna simulator har prestanda för styrlagen jämförts för ett flertal olika fall med en befintlig styrlag.

Simuleringsresultaten visar att en mycket god positions- och vinkelnogrannhet erhålls vid navigationsfel upp till en viss gräns. Därefter räcker inte den tillgängliga accelerationen till, med positionsfel som följd.

Bakgrund: Automatisering såsom Robotic Process Automation följs av en debatt huruvida dess innebörd är något fördelaktigt eller hotfullt för såväl anställda som företag. RPA har kapacitet att ersätta voluminösa och repetitiva arbetsuppgifter, vilket ligger till grund för både intresse och oro på arbetsmarknaden. Controllerrollen är vidare en mångfacetterad roll som präglas av tidspress och begränsad möjlighet att spendera arbetstid på värdefull analys. Yrkesrollen utgör därmed en intressant kontext för att studera hur automatisering kan tänkas verka för att skapa förändring. Utifrån tidigare forskning har RPA:s påverkan på en specifik yrkesroll inte behandlats, vilket skapar relevans i följande studies syfte. Vidare ämnar denna undersökning skapa underlag för företag att nå en framgångsrik implementering av tekniken. Syfte: Syftet med följande studie är att beskriva på vilket sätt controllerrollen kan tänkas förändras genom implementering av RPA, samt vilka följder tekniken kan få för såväl yrkesrollen som dess tillhörande företag. Metod: Denna empiriskt drivna studie karaktäriseras av ett kvalitativt tillvägagångssätt med utgångspunkt tagen i ett realistiskt perspektiv. Studiens empiri har samlats in genom semistrukturerade intervjuer med åtta controllers samt sex personer insatta i ämnet för RPA. Slutsats: RPA har kapacitet att assistera, möjligtvis ersätta, controllern i området för befattningens informationsproduktion. Genom denna tidsbesparing kan controllern spendera mer tid på proaktiv analys av kvalitetssäkrad information, något som resulterar i mer välgrundade beslutsunderlag för företag i stort. Vidare kan mjukvaran bidra med ökad effektivitet, flexibilitet och kvalitet, vilket kommer till olika uttryck för controllern och dess företag. Till följd av att RPA kan ersätta den fysiska medarbetaren i sedvanliga uppgifter, uppstår dock utmaningar för controllern i att bibehålla verksamhetsförståelse samtidigt som oro för nedskärningar kan spridas i personalstyrkan. Av den orsaken kan motstånd till förändring uppstå, vilket är en utmaning företag behöver hantera. För att nå en framgångsrik implementering av RPA bör företag därav ta hänsyn till aspekter såsom vikten av förberedelsearbete, upprättandet av en fungerande förvaltningsmodell, samt ett aktivt ledarskap genom hela implementeringsprocessen.
Background: Automation, such as Robotic Process Automation, is followed by a debate of whether it is beneficial or threatful for companies and its employees. The technology has the capacity to replace voluminous and repetitive tasks, which implies both interest and concern on the labor market. Furthermore, the controller is a multifaceted role characterized by time pressure and limited opportunity to work with valuable analysis. The role is thus an interesting context for studying how automation can create change. Based on previous research, RPA´s impact on a specific occupational role has not been addressed, which creates relevance in the purpose of the following study. Moreover, this study aims to create prerequisite for companies to achieve successful implementation of the technology. Purpose: The purpose of the study is to describe how the occupational role of a controller can change through implementation of RPA, as well as the consequences the technology can have for both the professional role and its associated company. Methodology: This empirically driven study is characterized by a qualitative approach based on a realistic perspective. The empirical data has been collected through semi structured interviews with eight controllers and six persons well familiar with the subject of RPA. Conclusion: RPA has the capacity to assist, alternatively replace, the controller in the area of information production. Through time saving, the controller can spend more time on proactive analysis of quality assured information, resulting in more well-founded decision making. Furthermore, the software can contribute to increased efficiency, flexibility and quality, which comes to different expressions for the controller and company. Due to the fact that RPA can replace the physical employee in customary tasks, however, challenges arise for the controller to maintain business understanding. Simultaneously, concerns about dismissals can be spread in the company. For that reason, resistance to change can arise, which is a challenge companies need to handle. In order to achieve a successful implementation of RPA, companies should take into account aspects such as the importance of preparatory work, the establishment of a functioning management model, and active leadership throughout the implementation process.