A hybrid current controller for linear reciprocating vapor compressors

Direct-drive linear reciprocating compressors offer numerous advantages over conventional counterparts which are usually driven by a rotary induction motor via crank shaft However, to ensure efficient and reliable operation under all conditions, it is essential that the motor current of the linear compressor follows a sinusoidal command profile with a frequency which matches the system resonant frequency. This paper describes a hybrid current controller for the linear compressors. It comprises a conventional proportional-integral (PI) controller, and a B-spline neural network compensator which is trained on-line and in real-time in order to minimize the current tracking error under all conditions with uncertain disturbances. It has been shown that the hybrid current controller has a superior steady-state and transient performance over the conventional carrier based PI controller. The performance of the proposed hybrid controller has been demonstrated by extensive simulations and experiments. It has also been shown that the linear compressor operates stably under the current feedback control and the piston stroke can be adjusted by varying the amplitude of the current command. © 2007 IEEE.

A multi-modular second life hybrid battery energy storage system for utility grid applications

The modern grid system or the smart grid is likely to be populated with multiple distributed energy sources, e.g. wind power, PV power, Plug-in Electric Vehicle (PEV). It will also include a variety of linear and nonlinear loads. The intermittent nature of renewable energies like PV, wind turbine and increased penetration of Electric Vehicle (EV) makes the stable operation of utility grid system challenging. In order to ensure a stable operation of the utility grid system and to support smart grid functionalities such as, fault ride-through, frequency response, reactive power support, and mitigation of power quality issues, an energy storage system (ESS) could play an important role. A fast acting bidirectional energy storage system which can rapidly provide and absorb power and/or VARs for a sufficient time is a potentially valuable tool to support this functionality. Battery energy storage systems (BESS) are one of a range suitable energy storage system because it can provide and absorb power for sufficient time as well as able to respond reasonably fast. Conventional BESS already exist on the grid system are made up primarily of new batteries. The cost of these batteries can be high which makes most BESS an expensive solution. In order to assist moving towards a low carbon economy and to reduce battery cost this work aims to research the opportunities for the re-use of batteries after their primary use in low and ultra-low carbon vehicles (EV/HEV) on the electricity grid system. This research aims to develop a new generation of second life battery energy storage systems (SLBESS) which could interface to the low/medium voltage network to provide necessary grid support in a reliable and in cost-effective manner. The reliability/performance of these batteries is not clear, but is almost certainly worse than a new battery. Manufacturers indicate that a mixture of gradual degradation and sudden failure are both possible and failure mechanisms are likely to be related to how hard the batteries were driven inside the vehicle. There are several figures from a number of sources including the DECC (Department of Energy and Climate Control) and Arup and Cenex reports indicate anything from 70,000 to 2.6 million electric and hybrid vehicles on the road by 2020. Once the vehicle battery has degraded to around 70-80% of its capacity it is considered to be at the end of its first life application. This leaves capacity available for a second life at a much cheaper cost than a new BESS Assuming a battery capability of around 5-18kWhr (MHEV 5kWh - BEV 18kWh battery) and approximate 10 year life span, this equates to a projection of battery storage capability available for second life of >1GWhrs by 2025. Moreover, each vehicle manufacturer has different specifications for battery chemistry, number and arrangement of battery cells, capacity, voltage, size etc. To enable research and investment in this area and to maximize the remaining life of these batteries, one of the design challenges is to combine these hybrid batteries into a grid-tie converter where their different performance characteristics, and parameter variation can be catered for and a hot swapping mechanism is available so that as a battery ends it second life, it can be replaced without affecting the overall system operation. This integration of either single types of batteries with vastly different performance capability or a hybrid battery system to a grid-tie 3 energy storage system is different to currently existing work on battery energy storage systems (BESS) which deals with a single type of battery with common characteristics. This thesis addresses and solves the power electronic design challenges in integrating second life hybrid batteries into a grid-tie energy storage unit for the first time. This study details a suitable multi-modular power electronic converter and its various switching strategies which can integrate widely different batteries to a grid-tie inverter irrespective of their characteristics, voltage levels and reliability. The proposed converter provides a high efficiency, enhanced control flexibility and has the capability to operate in different operational modes from the input to output. Designing an appropriate control system for this kind of hybrid battery storage system is also important because of the variation of battery types, differences in characteristics and different levels of degradations. This thesis proposes a generalised distributed power sharing strategy based on weighting function aims to optimally use a set of hybrid batteries according to their relative characteristics while providing the necessary grid support by distributing the power between the batteries. The strategy is adaptive in nature and varies as the individual battery characteristics change in real time as a result of degradation for example. A suitable bidirectional distributed control strategy or a module independent control technique has been developed corresponding to each mode of operation of the proposed modular converter. Stability is an important consideration in control of all power converters and as such this thesis investigates the control stability of the multi-modular converter in detailed. Many controllers use PI/PID based techniques with fixed control parameters. However, this is not found to be suitable from a stability point-of-view. Issues of control stability using this controller type under one of the operating modes has led to the development of an alternative adaptive and nonlinear Lyapunov based control for the modular power converter. Finally, a detailed simulation and experimental validation of the proposed power converter operation, power sharing strategy, proposed control structures and control stability issue have been undertaken using a grid connected laboratory based multi-modular hybrid battery energy storage system prototype. The experimental validation has demonstrated the feasibility of this new energy storage system operation for use in future grid applications.

A Bayesian approach to modeling the conditional density of the inverse controller

The inverse controller is traditionally assumed to be a deterministic function. This paper presents a pedagogical methodology for estimating the stochastic model of the inverse controller. The proposed method is based on Bayes' theorem. Using Bayes' rule to obtain the stochastic model of the inverse controller allows the use of knowledge of uncertainty from both the inverse and the forward model in estimating the optimal control signal. The paper presents the methodology for general nonlinear systems. For illustration purposes, the proposed methodology is applied to linear Gaussian systems. © 2004 IEEE.

Internet Protocol Television (IPTV) controller realization with Very Large Scale Integration (VLSI) modules

Internet Protocol Television (IPTV) is a system where a digital television service is delivered by using Internet Protocol over a network infrastructure. There is considerable confusion and concern about the IPTV, since two different technologies have to be mended together to provide the end customers with some thing better than the conventional television. In this research, functional architecture of the IPTV system was investigated. Very Large Scale Integration based system for streaming server controller were designed and different ways of hosting a web server which can be used to send the control signals to the streaming server controller were studied. The web server accepts inputs from the keyboard and FPGA board switches and depending on the preset configuration the server will open a selected web page and also sends the control signals to the streaming server controller. It was observed that the applications run faster on PowerPC since it is embedded into the FPGA. Commercial market and Global deployment of IPTV were discussed.

Design and development of a one-degree-of-freedom force-reflecting manual controller prototype for teleoperation

The present research is carried out from the viewpoint of primarily space applications where human lives may be in danger if they are to work under these conditions. This work proposes to develop a one-degree-of-freedom (1-DOF) force-reflecting manual controller (FRMC) prototype for teleoperation, and address the effects of time delays commonly found in space applications where the control is accomplished via the earth-based control stations. To test the FRMC, a mobile robot (PPRK) and a slider-bar were developed and integrated to the 1-DOF FRMC. The software developed in Visual Basic is able to telecontrol any platform that uses an SV203 controller through the internet and it allows the remote system to send feedback information which may be in the form of visual or force signals. Time delay experiments were conducted on the platform and the effects of time delay on the FRMC system operation have been studied and delineated.

Air traffic controller at Teterboro Airport, New Jersey

Inscriptions: Verso: [stamped] Photograph by Freda Leinwand. [463 West Street, Studio 229G, New York, NY 10014].

Air traffic controller at Teterboro Airport in New Jersey

Inscriptions: Verso: [stamped] Photograph by Freda Leinwand. [463 West Street, Studio 229G, New York, NY 10014].

Controller Time and Delay Costs - a Trade-off Analysis

Air traffic controller shortages remain a significant challenge in European ATM. Comparing different rules, we quantify the cost effectiveness of adding controller hours to Area Control Centre regulations to avert the delay cost impact on airlines. Typically, adding controller hours results in a net benefit. Distributions of delay duration and aircraft weight play an important role in determining the total cost of a regulation. Errors are likely to be incurred when analysing performance based on average delay values, particularly at the disaggregate level.

De controller als Businesspartner. Hoe beïnvloeden persoonskenmerken de ontwikkeling naar "Partner in Business"binnen de afdeling Financiën bij de provincie Gelderland?

Bij de provincie Gelderland is per 01-01-2009 een reorganisatie doorgevoerd waarbij o.a. de ondersteunende disciplines zoals Financiën zijn samengevoegd binnen één centrale afdeling. Binnen de afdeling Financiën is een team ‘Business control’ gevormd waarin de Financieel adviseurs zijn ondergebracht. Daarbij is vanaf 2009, in verschillende termen en bewoordingen, steeds de ambitie uitgesproken om van de “Financieel expert” naar “Partner in business” te groeien. De ervaring tot dusver laat zien dat deze ambitie in de praktijk moeizaam te realiseren is. Dit onderzoek richt zich op verschillende facetten die samenhangen met bovengenoemde ambitie. Daarbij richt het onderzoek zich vooral op de vraag wat de invloed daarbij is van de persoonskenmerken van de medewerkers. De onderzoeksvraag is: Hoe beïnvloeden de persoonskenmerken de ontwikkeling naar “Partner in Business” bij het team Business control binnen de afdeling Financiën bij de provincie Gelderland? Uit het literatuuronderzoek blijkt dat New Public Management (NPM) een belangrijke externe ontwikkelingen is voor de publieke sector. NPM heeft als doel om publieke organisaties meer resultaatgericht, meer gecoördineerd en efficiënter te laten werken. Bij NPM gaat het o.a. om begrippen als resultaatgerichtheid, output en efficiency. Aangezien de controller het management adviseert bij het efficiënt realiseren van de organisatiedoelstellingen is NPM van invloed op de (rol van) de controller. Een verandering in de rol van de controller is ook het gevolg van de veranderingen in de financiële functie. Uit diverse onderzoeken blijkt dat de controllersfunctie zich ontwikkelt van een administratieve, ten behoeve van het top-management controlerende functie, naar een beslissingsondersteunende functie voor alle geledingen van het management. Conijn et al. (2005) beschrijven de ontwikkeling in de financiële functie aan de hand van een denkmodel met daarin vier fasen met de bijbehorende archetypes Scorekeeper, Financial controller, Managementcontroller en Businesspartner. Naast deze ontwikkelingen zijn ook persoonsgerelateerde factoren van invloed op de rol van een controller binnen een organisatie. Vanuit de organisatiepsychologie worden de persoonlijke eigenschappen van mensen dikwijls in vijf verschillende dimensies gevat, ook wel ‘the big five’ genoemd. Het big five factor model gaat ervan uit dat elk persoon in meer of mindere mate de volgende vijf persoonlijke dimensies heeft: Extraversie, Meegaandheid, Zorgvuldigheid, Openheid en Emotionele stabiliteit. De situatie bij de provincie Gelderland is onderzocht aan de hand van een enquête. De enquête is uitgezet bij de 28 Financieel adviseurs met 17 representatieve respondenten. Hieruit blijkt dat de Financieel adviseurs bij de provincie Gelderland voornamelijk activiteiten verrichten die horen bij de rol van Financial controller en in mindere mate die van respectievelijk Managementcontroller, Businesspartner en Scorekeeper. Daarbij beschikken de Managementcontrollers en de Businesspartners meer over de persoonskenmerken Extraversie, Openheid en Emotionele stabiliteit dan de Scorekeepers en Financial controllers. De Scorekeepers beschikken juist het minst over deze drie persoonskenmerken ten opzichte van de andere drie typen controllers. Voor wat betreft de persoonskenmerken Zorgvuldigheid en Meegaandheid laten de resultaten van de enquête geen eenduidig beeld zien in de relatie tot de typen controllers die de Financieel adviseurs vervullen. Op basis van dit onderzoek en met inachtneming van het aantal van 17 respondenten bij de enquête, lijkt er een relatie te zijn tussen de persoonskenmerken van controllers en de rol die zij als controller vervullen. De rol van Businesspartner vraagt blijkbaar om een hoge mate van Extraversie, Openheid en Emotionele stabiliteit. Voor de provincie Gelderland betekent dit concreet dat bij de gewenste ontwikkeling van Financieel expert naar Partner in business rekening gehouden moet worden met de persoonskenmerken van de Financieel adviseurs. Hierdoor kan er een goede aansluiting tot stand worden gebracht tussen de controller als persoon en zijn/haar controllersrol binnen de organisatie. Kortom; de juiste persoon op de juiste plaats.

Veranderende rol van de controller. Balans tussen het toepassen van hard en soft controls

Het doel van dit onderzoek is om inzicht te geven in de ontwikkeling van de rol van de controller en te onderzoeken hoe de rol van de controller zich verhoudt tot het gebruik van hard en soft controls. Het onderzoek is uitgevoerd in de vorm van een case study waarbij de onderzoeksdata op twee manieren is verzameld. Ten eerste is door middel van desk research op basis van brondocumenten een overzicht in de tijd gemaakt van de gehanteerde management control systemen bij de casusorganisatie, zijnde vier lokale Rabobank vestigingen. Ten tweede is voor het beantwoorden van de deelvragen en hoofdvraag gebruik gemaakt van semigestructureerde interviews. De ontwikkelingen binnen management control laten zien dat de invulling hiervan bij de casusorganisatie veranderd is en dat management control niet meer alleen vraagt om hard controls. In de casusorganisatie zijn de hard controls duidelijk ingericht en laten de onderzoeksresultaten zien dat soft controls wel worden uitgevoerd maar niet concreet zijn geformuleerd en ingericht. Ten aanzien van het toepassen van hard of soft controls blijkt dat de nadruk ligt op hard controls. De verhouding lijkt samen te hangen met de verschillen in inrichting van de control afdeling en fase waarin de vier verschillende lokale banken zich bevinden. De ontwikkeling die reeds heeft plaatsgevonden en de verwachte ontwikkelingen ten aanzien van de taken van de controller en het toepassen van het type controls, duiden op een verschuiving van traditioneel controlewerk naar een controller die steeds meer betrokken is bij de business en gesprekspartner is van management en directie. De rol van de controller heeft zich doorontwikkeld en is veranderd van achteraf controle uitvoeren (controleur-rol) naar een veel bredere partner-rol die ook aan de voorkant met de business probeert mee te denken en management en directie ondersteunt bij organisatieveranderingen. Het bewustzijn ten aanzien van het inzetten van verschillende type controls, passend bij de doelstelling en situatie, is de laatste jaren toegenomen. Naast sturing op resultaat-, vindt nu ook actiesturen en medewerker- en leiderschapssturing plaats. De rol van de controller is over tijd veranderd, maar er heeft geen duidelijke verschuiving plaatsgevonden in het toepassen van het type controls van hard naar soft.

Heeft Interactice control invloed op de rol van de controller?

De Hoofdvraag van dit onderzoek is: Is er een relatie tussen de lever of control Interactive control en het vervullen van de controllerrol business partner? Dit onderzoek is gebaseerd op de dataset verkregen uit de controllerenquête 2013, uitgevoerd in opdracht van de Open Universiteit (Bork & van der Wal, 2014). Vanuit het literatuuronderzoek is het duidelijk: de rol business partner is een zeer gewenste rol voor controllers. Daarnaast is er in de literatuur een verband te vinden tussen de rol business partner en de lever of control Interactive control. De factor- en clusteranalyse zoals beschreven door Bork & van der Wal (2014), resulteerde in de identificatie van twee type controllers. In dit uitgebreide onderzoek is TYPE II geïdentificeerd als business partner, omdat hij/zij activiteitencombinaties uitvoert die gerelateerd zijn aan strategie, analyseren, het management ondersteunen in besluitvorming, advisering, change management en de organisatie vertegenwoordigen. 36% van de populatie van aan Nederlandse Universiteiten afgestudeerde controllers die ook werkzaam zijn als controller vervullen een rol grotendeels gelijk aan de rol business partner. De vervulling van de rol (TYPE II) is niet puur business partner. Vervaardigen en organiseren van rapportagestromen zijn ook activiteiten die uitgevoerd worden door TYPE II. Daarnaast voert TYPE I activiteiten als change en risk management uit, volgens de definitie zou de business partner deze activiteiten uit moeten voeren. De rol business partner wordt uitgevoerd, maar nog niet in de optimale vorm zoals aangegeven in de theorie. De logistische regressieanalyse op de dataset laat zien dat geen van de levers of control een significante trigger is voor het uitvoeren van een van de twee types controllerrollen (Bork & van der Wal, 2014). Dit verdiepende onderzoek concentreert zich op de relatie tussen de lever of control Interactive control en de zes activiteitencombinaties (factoren) in plaats van de twee clusters (TYPE I & II). De statistische analyses bevestigen de uitkomsten het onderzoek van Bork & van der Wal (2014). Er is geen significantie tussen Interactive control en de factoren die behoren bij de business partner rol. De hoofdvraag moet ontkennend beantwoord worden, er is geen relatie tussen de lever of control Interactive control en de controllerrol business partner. Een paar beperkingen van het onderzoek richten zich op de vragenlijst over de levers of control: is het de juiste vragenlijst voor dit onderzoek en meet deze vragenlijst de levers of control van controllers? Vervolg onderzoek kan zich richten op bovenstaande beperking. Daarnaast zijn er uit het onderzoek van Bork & van der Wal (2014) triggers naar voren gekomen die verder onderzocht kunnen worden.

Perceptie van de rol van de controller

De rol van de controller behelst een grote verscheidenheid aan activiteiten. Er is veel over deze rol geschreven, dat resulteerde in verschillende gezichtspunten over en categorieën van controller activiteiten. In het algemeen kan gesteld worden dat de controller de manager ondersteunt bij de uitvoering van zijn besluitvormingsproces. Er is niet veel geschreven over perceptieverschillen over de rol van de controller. Omdat dat wel nuttig kan zijn voor de werkrelatie tussen manager en controller is onderzocht of er perceptieverschillen bestaan en bij welke controller activiteiten deze zich voordoen. Het onderzoek naar perceptieverschillen tussen managers en controllers over de rol van de controller is uitgevoerd door een kwalitatief onderzoek, een gevalsstudie, bij een universitair medisch centrum. Drie manager-controller koppels zijn geïnterviewd aan de hand van een door hen ingevulde lijst met controller activiteiten. De resultaten van de interviews zijn de belangrijkste bron voor het onderzoek. Er komen drie verklaringscategorieën naar voren voor de perceptieverschillen, namelijk 1. een perceptieverschil veroorzaakt door een interpretatieverschil over het hiërarchische niveau waarop de activiteit wordt uitgevoerd; 2. een perceptieverschil veroorzaakt door een interpretatieverschil over de betekenis van de woorden waarmee de activiteit is omschreven; 3. een perceptieverschil veroorzaakt door een interpretatieverschil over het kwaliteitsniveau waarop de activiteit wordt uitgevoerd. De controller kent in het algemeen een hogere score toe aan het belang van het uitvoeren van de controlling activiteit dan de manager. Er bestaan veel perceptieverschillen, maar het patroon tussen de 3 onderzochte koppels met betrekking tot hun perceptie van het al dan niet uitvoeren van de controller activiteit en met betrekking tot het belang dat zij aan het uitvoeren van de activiteit hechten is te grillig om een gelegitimeerde conclusie te trekken over het daadwerkelijke bestaan van perceptieverschillen of over de importantie van een activiteit als moderator voor de verklaring van het perceptieverschil. De meeste perceptieverschillen worden verklaard door een interpretatieverschil over het hiërarchisch niveau waarop de activiteit wordt uitgevoerd. In deze gevallen die liggen op het gebied van interne analyse, risico management en management control systemen, is de manager meestal van mening dat een controller activiteit wordt uitgevoerd, terwijl de controller van mening is dat deze niet wordt uitgevoerd. Dit verschil kan te maken hebben met de afstand van de beoordelaar tot de uit te voeren activiteit. Bij de meeste perceptieverschillen percipieert de manager de activiteit als uitgevoerd en de controller percipieert deze als niet uitgevoerd. Naast de afstand tot de uit te voeren activiteit, kan ook het professioneel oogpunt meespelen als verklarende factor voor deze perceptieverschillen. Dit speelt met name een rol bij activteiten op het gebied van interne analyse, leiding geven en veranderen en onderhoud van systemen. Over activteiten behorend bij het controllertype business partner bestaan meer perceptieverschillen dan die behorend bij het type policeman. Dit kan betekenen dat de business partner activiteiten van de onderzochte controllers niet of minder zichtbaar worden uitgevoerd. De perceptie er over verschilt zeker.

Lambda_c detection using a weighted Bayesian PID approach

Lo scopo della tesi è di stimare le prestazioni del rivelatore ALICE nella rivelazione del barione Lambda_c nelle collisioni PbPb usando un approccio innovativo per l'identificazione delle particelle. L'idea principale del nuovo approccio è di sostituire l'usuale selezione della particella, basata su tagli applicati ai segnali del rivelatore, con una selezione che usi le probabilità derivate dal teorema di Bayes (per questo è chiamato "pesato Bayesiano"). Per stabilire quale metodo è il più efficiente , viene presentato un confronto con altri approcci standard utilizzati in ALICE. Per fare ciò è stato implementato un software di simulazione Monte Carlo "fast", settato con le abbondanze di particelle che ci si aspetta nel nuovo regime energetico di LHC e con le prestazioni osservate del rivelatore. E' stata quindi ricavata una stima realistica della produzione di Lambda_c, combinando i risultati noti da esperimenti precedenti e ciò è stato usato per stimare la significatività secondo la statistica al RUN2 e RUN3 dell'LHC. Verranno descritti la fisica di ALICE, tra cui modello standard, cromodinamica quantistica e quark gluon plasma. Poi si passerà ad analizzare alcuni risultati sperimentali recenti (RHIC e LHC). Verrà descritto il funzionamento di ALICE e delle sue componenti e infine si passerà all'analisi dei risultati ottenuti. Questi ultimi hanno mostrato che il metodo risulta avere una efficienza superiore a quella degli usuali approcci in ALICE e che, conseguentemente, per quantificare ancora meglio le prestazioni del nuovo metodo si dovrebbe eseguire una simulazione "full", così da verificare i risultati ottenuti in uno scenario totalmente realistico.