FPGA-Based Control Design for Power Electronic Applications

Tehoelektoniikkalaitteella tarkoitetaan ohjaus- ja säätöjärjestelmää, jolla sähköä muokataan saatavilla olevasta muodosta haluttuun uuteen muotoon ja samalla hallitaan sähköisen tehon virtausta lähteestä käyttökohteeseen. Tämä siis eroaa signaalielektroniikasta, jossa sähköllä tyypillisesti siirretään tietoa hyödyntäen eri tiloja. Tehoelektroniikkalaitteita vertailtaessa katsotaan yleensä niiden luotettavuutta, kokoa, tehokkuutta, säätötarkkuutta ja tietysti hintaa. Tyypillisiä tehoelektroniikkalaitteita ovat taajuudenmuuttajat, UPS (Uninterruptible Power Supply) -laitteet, hitsauskoneet, induktiokuumentimet sekä erilaiset teholähteet. Perinteisesti näiden laitteiden ohjaus toteutetaan käyttäen mikroprosessoreja, ASIC- (Application Specific Integrated Circuit) tai IC (Intergrated Circuit) -piirejä sekä analogisia säätimiä. Tässä tutkimuksessa on analysoitu FPGA (Field Programmable Gate Array) -piirien soveltuvuutta tehoelektroniikan ohjaukseen. FPGA-piirien rakenne muodostuu erilaisista loogisista elementeistä ja niiden välisistä yhdysjohdoista.Loogiset elementit ovat porttipiirejä ja kiikkuja. Yhdysjohdot ja loogiset elementit ovat piirissä kiinteitä eikä koostumusta tai lukumäärää voi jälkikäteen muuttaa. Ohjelmoitavuus syntyy elementtien välisistä liitännöistä. Piirissä on lukuisia, jopa miljoonia kytkimiä, joiden asento voidaan asettaa. Siten piirin peruselementeistä voidaan muodostaa lukematon määrä erilaisia toiminnallisia kokonaisuuksia. FPGA-piirejä on pitkään käytetty kommunikointialan tuotteissa ja siksi niiden kehitys on viime vuosina ollut nopeaa. Samalla hinnat ovat pudonneet. Tästä johtuen FPGA-piiristä on tullut kiinnostava vaihtoehto myös tehoelektroniikkalaitteiden ohjaukseen. Väitöstyössä FPGA-piirien käytön soveltuvuutta on tutkittu käyttäen kahta vaativaa ja erilaista käytännön tehoelektroniikkalaitetta: taajuudenmuuttajaa ja hitsauskonetta. Molempiin testikohteisiin rakennettiin alan suomalaisten teollisuusyritysten kanssa soveltuvat prototyypit,joiden ohjauselektroniikka muutettiin FPGA-pohjaiseksi. Lisäksi kehitettiin tätä uutta tekniikkaa hyödyntävät uudentyyppiset ohjausmenetelmät. Prototyyppien toimivuutta verrattiin vastaaviin perinteisillä menetelmillä ohjattuihin kaupallisiin tuotteisiin ja havaittiin FPGA-piirien mahdollistaman rinnakkaisen laskennantuomat edut molempien tehoelektroniikkalaitteiden toimivuudessa. Työssä on myösesitetty uusia menetelmiä ja työkaluja FPGA-pohjaisen säätöjärjestelmän kehitykseen ja testaukseen. Esitetyillä menetelmillä tuotteiden kehitys saadaan mahdollisimman nopeaksi ja tehokkaaksi. Lisäksi työssä on kehitetty FPGA:n sisäinen ohjaus- ja kommunikointiväylärakenne, joka palvelee tehoelektroniikkalaitteiden ohjaussovelluksia. Uusi kommunikointirakenne edistää lisäksi jo tehtyjen osajärjestelmien uudelleen käytettävyyttä tulevissa sovelluksissa ja tuotesukupolvissa.

La situación de la venta de contenidos on line en España: un estudio del lector de prensa digital

Actualmente es una realidad la dificultad del cobro por servicios on line. Sobre todo si estos servicios son de carácter generalista y se reproducen en muchos sitios web. Las actuales iniciativas de algunos periódicos para cobrar no tienen todavía el suficiente valor añadido para que los usuarios paguen. Muchas veces el tráfico que pierden, y por lo tanto los ingresos de publicidad on line que dejan de ingresar, representan una mayor cantidad económica que el dinero que les suponen las nuevas suscripciones. En el presente trabajo se pretende estudiar el comportamiento de los lectores de diarios on line, identificando cuales son los principales elementos que este tipo de lectores valoran para posteriormente realizar una buena estrategia de contenidos de pago.

Guia de contingut digital accessible

La guia de contingut digital accessible està dissenyada per donar informació pas a pas sobre com estructurar, formatar i escriure un document realitzat amb Microsoft Word, OpenOffice Writer o Microsoft PowerPoint perquè siguin accessibles. Es descriu com transformar aquests documents a format PDF i mantenir, alhora, les seves propietats d’accessibilitat. També es descriuen aspectes d’accessibilitat que cal tenir en compte a l’hora d’introduir contingut web mitjançant les Sakai i OpenCMS.

Algorithms and cryptographic protocols using elliptic curves

En els darrers anys, la criptografia amb corbes el.líptiques ha adquirit una importància creixent, fins a arribar a formar part en la actualitat de diferents estàndards industrials. Tot i que s'han dissenyat variants amb corbes el.líptiques de criptosistemes clàssics, com el RSA, el seu màxim interès rau en la seva aplicació en criptosistemes basats en el Problema del Logaritme Discret, com els de tipus ElGamal. En aquest cas, els criptosistemes el.líptics garanteixen la mateixa seguretat que els construïts sobre el grup multiplicatiu d'un cos finit primer, però amb longituds de clau molt menor. Mostrarem, doncs, les bones propietats d'aquests criptosistemes, així com els requeriments bàsics per a que una corba sigui criptogràficament útil, estretament relacionat amb la seva cardinalitat. Revisarem alguns mètodes que permetin descartar corbes no criptogràficament útils, així com altres que permetin obtenir corbes bones a partir d'una de donada. Finalment, descriurem algunes aplicacions, com són el seu ús en Targes Intel.ligents i sistemes RFID, per concloure amb alguns avenços recents en aquest camp.

A web ontologies framework for digital rights management

In order to improve the management of copyright in the Internet, known as Digital Rights Management, there is the need for a shared language for copyright representation. Current approaches are based on purely syntactic solutions, i.e. a grammar that defines a rights expression language. These languages are difficult to put into practise due to the lack of explicit semantics that facilitate its implementation. Moreover, they are simple from the legal point of view because they are intended just to model the usage licenses granted by content providers to end-users. Thus, they ignore the copyright framework that lies behind and the whole value chain from creators to end-users. Our proposal is to use a semantic approach based on semantic web ontologies. We detail the development of a copyright ontology in order to put this approach into practice. It models the copyright core concepts for creation, rights and the basic kinds of actions that operate on content. Altogether, it allows building a copyright framework for the complete value chain. The set of actions operating on content are our smaller building blocks in order to cope with the complexity of copyright value chains and statements and, at the same time, guarantee a high level of interoperability and evolvability. The resulting copyright modelling framework is flexible and complete enough to model many copyright scenarios, not just those related to the economic exploitation of content. The ontology also includes moral rights, so it is possible to model this kind of situations as it is shown in the included example model for a withdrawal scenario. Finally, the ontology design and the selection of tools result in a straightforward implementation. Description Logic reasoners are used for license checking and retrieval. Rights are modelled as classes of actions, action patterns are modelled also as classes and the same is done for concrete actions. Then, to check if some right or license grants an action is reduced to check for class subsumption, which is a direct functionality of these reasoners.

Análise da imagem digital para estimativa da área foliar em plantas de laranja "Pêra"

Objetivou-se, com o trabalho, avaliar dois métodos de estimativa da área foliar, em plantas de laranja "Pêra", pela análise da imagem digital obtida com scanner e câmera fotográfica digital. Para determinar a área das folhas, um grupo de discos foi colocado sobre um leitor de scanner, sendo que a imagem obtida foi armazenada. Os mesmos grupos de discos foram fixados sobre cartolina branca e fotografados com câmera fotográfica digital. As imagens obtidas da câmera fotográfica e do scanner foram processadas utilizando ferramentas de um editor de imagem que permite a contagem de pixels de determinada cor, no caso verde. Para a comparação dos métodos, os discos foram submetidos a integrador óptico de área foliar modelo LICOR-3100, utilizando os mesmos agrupamentos. Foram coletadas 20 folhas (cinco em cada quadrante da planta) por parcela de um experimento para comparação de fertilizantes comerciais e doses de zinco, aplicados via foliar, em plantas de sete anos de idade. O experimento foi composto de sete tratamentos e quatro repetições, num total de 28 parcelas. Os dois métodos apresentaram alta correlação com a área estimada pelo integrador óptico de área, considerado como método de referência. O método da análise da imagem obtida com câmera fotográfica, na resolução de 5.0 megapixel, foi mais precisa quando comparada à área estimada pelo integrador óptico de área.

Guia de contingut digital accessible: vídeo

La guia consta d’un conjunt de documents en format pdf i d’una web (http://www.videoaccessible.udl.cat) que es complementen per donar pautes, recomanacions i exemples necessaris per poder mostrar informació en format vídeo digital accessible per a les persones amb diferents discapacitats.

Statistical modelling of CSP solving algorithms performance

The goal of this work is to try to create a statistical model, based only on easily computable parameters from the CSP problem to predict runtime behaviour of the solving algorithms, and let us choose the best algorithm to solve the problem. Although it seems that the obvious choice should be MAC, experimental results obtained so far show, that with big numbers of variables, other algorithms perfom much better, specially for hard problems in the transition phase.

Estudi digital per a guitarra

El treball de fi de carrera "Estudi digital per a guitarra" fa una anàlisi d'un tipus de programari dedicat a la música, i més concretament a l'instrument de la guitarra. En ell s'analitzen programes per gravar àudio, editors de partitures, estudis d'àudio digital, efectes, emuladors, etc., tot muntat sobre un sistema GNU/Linux.

Televisión digital: aspectos generales

Análisis sobre la televisión digital, sus ventajas e inconvenientes. La Recomendación 601 del CCIRR (conversión analógica-digital). Cronología de los acontecimientos más interesantes ocurridos entre 1862 a 1988 que contribuyeron al desarrollo e implantación de la televisión.

Sildenafil as a therapeutic option for digital ischemic ulceration: case report.

We report the case of a 37-year-old woman who developed critical upper limb ischemia caused by a cervical rib. Because the malformation was initially undiagnosed, a vascular bypass was performed, and failure occurred. Following a 6-month therapy with sildenafil, revascularization of the arm was successful and amputation was avoided. A 6-year follow-up shows a rich collateral network at the compression site and normal values of digital plethysmography. Because hand surgeons often see patients with digital ulcerations and other manifestations of peripheral vascular pathology, therapy of ischemia with sildenafil could be an effective treatment option in patients not responding to classic drugs.

All-sky search algorithms for monochromatic signals in bar gravitational wave detector data

In this paper we design and develop several filtering strategies for the analysis of data generated by a resonant bar gravitational wave (GW) antenna, with the goal of assessing the presence (or absence) therein of long-duration monochromatic GW signals, as well as the eventual amplitude and frequency of the signals, within the sensitivity band of the detector. Such signals are most likely generated in the fast rotation of slightly asymmetric spinning stars. We develop practical procedures, together with a study of their statistical properties, which will provide us with useful information on the performance of each technique. The selection of candidate events will then be established according to threshold-crossing probabilities, based on the Neyman-Pearson criterion. In particular, it will be shown that our approach, based on phase estimation, presents a better signal-to-noise ratio than does pure spectral analysis, the most common approach.

Review of quantitative phase-digital holographic microscopy: promising novel imaging technique to resolve neuronal network activity and identify cellular biomarkers of psychiatric disorders.

Quantitative phase microscopy (QPM) has recently emerged as a new powerful quantitative imaging technique well suited to noninvasively explore a transparent specimen with a nanometric axial sensitivity. In this review, we expose the recent developments of quantitative phase-digital holographic microscopy (QP-DHM). Quantitative phase-digital holographic microscopy (QP-DHM) represents an important and efficient quantitative phase method to explore cell structure and dynamics. In a second part, the most relevant QPM applications in the field of cell biology are summarized. A particular emphasis is placed on the original biological information, which can be derived from the quantitative phase signal. In a third part, recent applications obtained, with QP-DHM in the field of cellular neuroscience, namely the possibility to optically resolve neuronal network activity and spine dynamics, are presented. Furthermore, potential applications of QPM related to psychiatry through the identification of new and original cell biomarkers that, when combined with a range of other biomarkers, could significantly contribute to the determination of high risk developmental trajectories for psychiatric disorders, are discussed.

Beyond the net generation debate: A comparison of digital learners in face-to-face and virtual universities

In the last decade, an important debate has arisen about the characteristics of today"s students due to their intensive experience as users of ICT. The main belief is that frequent use of technologies in everyday life implies that competent users are able to transfer their digital skills to learning activities. However, empirical studies developed in different countries reveal similar results suggesting that the"digital native" label does not provide evidence of a better use of technology to support learning. The debate has to go beyond the characteristics of the new generation and focus on the implications of being a learner in a digitalised world. This paper is based on the hypothesis that the use of technology to support learning is not related to whether a student belongs to the Net Generation, but that it is mainly influenced by the teaching model. The study compares behaviour and preferences towards ICT use in two groups of university students: face-to-face students and online students. A questionnaire was applied to a sample of students from five universities with different characteristics (one offers online education and four offer face-to-face education with LMS teaching support). Findings suggest that although access to and use of ICT is widespread, the influence of teaching methodology is very decisive. For academic purposes, students seem to respond to the requirements of their courses, programmes, and universities. There is a clear relationship between students" perception of usefulness regarding certain ICT resources and their teachers" suggested uses of technologies. The most highly rated technologies correspond with those proposed by teachers. The study shows that the educational model (face-to-face or online) has a stronger influence on students" perception of usefulness regarding ICT support for learning than the fact of being a digital native.

Sähkökäyttöjen kaapelivärähtelyt

Taajuudenmuuttajan kytkennän synnyttämä nopea jännitemuutos aiheuttaa pitkään moottorikaapeliin sähköisen värähtelyilmiön. Ilmiö on tullut erityisesti esille uusien nopeasti kytkevien puolijohdetehokytkimien ilmestyttyä markkinoille. Taajuudenmuuttajan lähtöön asennettu jännitteen nousunopeutta rajoittava suodin vähentää kaapelivärähtelyä, mutta riittävän pitkässä kaapelissa värähtely on voimakasta lähtösuotimesta huolimatta. Kaapelivärähtelyilmiön seurauksena moottorikaapelin taajuudenmuuttajan puoleiseen päähän syntyy voimakas virtavärähtely ja moottorin puoleiseen päähän voimakas jännitevärähtely. Sähkökäyttöjen vektorisäätöalgoritmit tekevät ohjauspäätöksiä moottorikaapelin taajuudenmuuttajan päästä tehtyjen virtamittausten perusteella. Säädön päätösväli on niin lyhyt, että kaapelin virtavärähtely ehtii häiritä säädön toimintaa. Tässä työssä on esitetty kaapelivärähtelyä kuvaava taajuudenmuuttajan lähtösuotimen huomioon ottava siirtofunktioperustainen matemaattinen malli. Mallin avulla kaapelivärähtelyilmiötä voi analysoida lineaarisen säätöteorian menetelmillä. Virtavärähtelyn moottorisäätöön tuomiin ongelmiin ratkaisuksi on esitetty virran mittasignaalin käsittelemistä analogisella ja digitaalisella suotimella. Simulointitulosten perusteella ratkaisua voidaan pitää toimivana. Lopuksi esitetään, kuinka avaruusvektoriteorian mukaista induktiomoottorimallia ja kaapelivärähtelymallia voidaan simuloida yhdessä.