A Real-Time Sliding Mode Control for a Wind Energy System Based on a Doubly Fed Induction Generator

In this paper, a real time sliding mode control scheme for a variable speed wind turbine that incorporates a doubly feed induction generator is described. In this design, the so-called vector control theory is applied, in order to simplify the system electrical equations. The proposed control scheme involves a low computational cost and therefore can be implemented in real-time applications using a low cost Digital Signal Processor (DSP). The stability analysis of the proposed sliding mode controller under disturbances and parameter uncertainties is provided using the Lyapunov stability theory. A new experimental platform has been designed and constructed in order to analyze the real-time performance of the proposed controller in a real system. Finally, the experimental validation carried out in the experimental platform shows; on the one hand that the proposed controller provides high-performance dynamic characteristics, and on the other hand that this scheme is robust with respect to the uncertainties that usually appear in the real systems.

Propiedades básicas de materiales soporte y parámetros de control en biofiltración.

[ES]En la problemática medioambiental generada por la contaminación atmosférica hay tres aspectos que marcan las directrices de actuación institucional: la presión social, la legislación vigente y la tecnología disponible. En cuanto a este último aspecto, la biofiltración es una tecnología eficaz, asequible y sostenible basada en la actividad biodegradadora de microorganismos específicos adheridos a la superficie de un material soporte que constituye el lecho del biofiltro. La elección de un material soporte adecuado es de especial importancia para asegurar el correcto funcionamiento de los biofiltros. Esta decisión está basada en las propiedades intrínsecas del material que deben ser analizadas previamente a su uso. En este proyecto se ha seleccionado cuales son estas propiedades básicas a partir de una revisión bibliográfica, destacando la capacidad de retención de humedad, superficie específica, porosidad, y estabilidad física y química del material. En este trabajo, también se han fijado los parámetros de control que deben ser medidos de forma rutinaria en un biofiltro para asegurar la eficacia del tratamiento de descontaminación. En base a la información bibliográfica recopilada, se ha concluido que los parámetros básicos son pH, temperatura, contenido de humedad del lecho y pérdidas de carga. A nivel experimental, se han medido las pérdidas de carga generadas en biofiltros empacados con tres materiales soportes que son de especial interés para una investigación posterior a desarrollar por el grupo Biofiltración de la Universidad del País Vasco (UPV/EHU). Durante el período de arranque inicial de los tres biofiltros, las pérdidas de carga medidas fueron muy bajas en los tres casos, aunque algo superiores cuando la alimentación era en sentido ascendente frente al flujo descendente. Sin embargo, cuando se midieron las pérdidas de carga bajo condiciones de encharcamiento del lecho, que es una de las situaciones más problemáticas en un biofiltro, todos los soportes presentaron un aumento puntual de la pérdida de carga aunque la tendencia en los días posteriores fue claramente descendente, recuperando valores de operación habituales. La comparativa del comportamiento frente a las pérdidas de carga permitió seleccionar el soporte más idóneo de los tres analizados, aunque los otros dos podrían ser alternativas viables en caso de sustitución.

Control de vuelo de un cuadricóptero AR-Drone

[ES]En este TFG se obtendrá un algoritmo de generación de trayectorias para el cuadricóptero AR-Drone capaz de conseguir trazados lo más rápidos posibles teniendo en cuenta la dinámica del modelo y las limitaciones del entorno. Así mismo se propondrá un control primitivo para la detección de obstáculos. Mediante las comunicaciones con el cuadricóptero y el control de los parámetros característicos del medio, se establecerá usando el lenguaje C# los bucles de programación necesarios para discriminar todas las trayectorias desfavorables y obtener una que se adecue a nuestros criterios.

Control de almacén automatizado con dos ejes lineales.

[ES]El objetivo principal de este Trabajo Fin de Grado es automatizar un almacén con dos ejes lineales con la meta final de programar un panel de operador para que, ya sea un usuario u operario pueda introducir si desea depositar o recoger un palé, indicando la posición mediante un sistema de coordenadas las cuales dividen a las estanterías del almacén en filas y columnas. Para ello se cambiará parte del hardware de control, el cual incluye el antiguo módulo de posicionamiento (IP 246) que hasta ahora, controlaba el almacén. Esta tarjeta está limitada a un software ya desfasado, sin posibilidad de implementar un panel de operador con los requisitos demandados en la industria de hoy en día. También se ha utilizado una CPU S7-300, a diferencia de la SIMATIC S5 que se utilizaba con la antigua tarjeta.

Sistema de control y supervisión para una instalación industrial basado en técnicas de computación en la nube.

[ES]Hasta ahora, el control y monitorización de una instalación industrial se realiza desde la sala de control situada en las propias instalaciones de la planta. Cada unidad de control guarda y envía los datos a un ordenador que después se envían a uno central, siguiendo un orden jerárquico, en el que se visualizan ante un operario. Hoy en día, sin embargo, con el auge de los dispositivos móviles inteligentes, se puede conseguir que esa supervisión de la planta industrial se pueda hacer desde cualquier lugar. Podemos visualizar esos datos de control en nuestra mano y mandar órdenes a cada unidad desde nuestro teléfono inteligente. Esto es lo que se ha conseguido hacer con este proyecto, en el que se ha modelizado una instalación industrial basada en una cadena de montaje con tres unidades.

Programación de control numérico de un pedal de batería mediante el software Surfcam.

[ES]El objetivo de este trabajo es programar y mecanizar un molde de inyección de aluminio, con el objetivo de obtener un pedal de batería. Para ello, previamente se necesitará diseñar en CAD el molde, para posteriormente exportarlo al programa Surfcam V4.0, donde se definirán las trayectorias de las herramientas teniendo en cuenta su geometría. Una vez definidas en el programa, éste se ejecutará en un centro de mecanizado sobre un tocho de aluminio.

Gain Scheduling Control of an Islanded Microgrid Voltage

The aim of this research study has been to design a gain scheduling (GS) digital controller in order to control the voltage of an islanded microgrid in the presence of fast varying loads (FVLs), and to compare it to a robust controller. The inverter which feeds the microgrid is connected to it through an inductance-capacitor-inductance (LCL) filter. The oscillatory and nonlinear behaviour of the plant is analyzed in the whole operating zone. Afterwards, the design of the controllers which contain two loops in cascade are described. The first loop concerns the current control, while the second is linked to the voltage regulation. Two controllers, one defined as Robust and another one as GS controller, are designed for the two loops, emphasizing in their robustness and their ability to damp the oscillatory plant behaviour. To finish, some simulations are carried out to study and compare the two kinds of controllers in different operating points. The results show that both controllers damp the oscillatory behaviour of the plant in closed loop (CL), and that the GS controller ensures a better rejection of current disturbances from FVLs.

Toolchain para la generación de aplicaciones de control basadas en componentes.

[ES]Con el objetivo de crear un entorno de desarrollo que permita la ejecución de aplicaciones de control en sistemas ARM, se utilizarán diferentes métodos y recursos informáticos y poder crear con esto un Toolchain capaz de generar binarios para los sistemas citados anteriormente.

El control del gasto público en España

En español:El sector público gestiona una gran cantidad de recursos para satisfacer las demandas de la sociedad de bienes y servicios públicos, como sanidad, educación, prestaciones sociales, etc. Y, cada vez más, se reclama por parte de los ciudadanos una utilización eficaz, y eficiente de dichos recursos. Es por ello que el papel de las instituciones que realizan el control del gasto público adquiere una importancia relevante. Este trabajo tiene como objetivo analizar cómo se lleva a cabo el control del gasto público en España, analizando los diferentes niveles de control, así como las instituciones que lo realizan y las relaciones existentes entre ellas, pudiendo constatar la necesidad de coordinación entre ellas para que los recursos que se destinan a la función de control no sean utilizados ineficientemente.

Robust Sliding Control of SEIR Epidemic Models

This paper is aimed at designing a robust vaccination strategy capable of eradicating an infectious disease from a population regardless of the potential uncertainty in the parameters defining the disease. For this purpose, a control theoretic approach based on a sliding-mode control law is used. Initially, the controller is designed assuming certain knowledge of an upper-bound of the uncertainty signal. Afterwards, this condition is removed while an adaptive sliding control system is designed. The closed-loop properties are proved mathematically in the nonadaptive and adaptive cases. Furthermore, the usual sign function appearing in the sliding-mode control is substituted by the saturation function in order to prevent chattering. In addition, the properties achieved by the closed-loop system under this variation are also stated and proved analytically. The closed-loop system is able to attain the control objective regardless of the parametric uncertainties of the model and the lack of a priori knowledge on the system.

On Nonnegative Solutions of Fractional q-Linear Time-Varying Dynamic Systems with Delayed Dynamics

This paper is devoted to the investigation of nonnegative solutions and the stability and asymptotic properties of the solutions of fractional differential dynamic linear time-varying systems involving delayed dynamics with delays. The dynamic systems are described based on q-calculus and Caputo fractional derivatives on any order.

Aspects of quality control of wind profiler measurements in complex topography

It is well known in the scientific community that some remote sensing instruments assume that sample volumes present homogeneous conditions within a defined meteorological profile. At complex topographic sites and under extreme meteorological conditions, this assumption may be fallible depending on the site, and it is more likely to fail in the lower layers of the atmosphere. This piece of work tests the homogeneity of the wind field over a boundary layer wind profiler radar located in complex terrain on the coast under different meteorological conditions. The results reveal the qualitative importance of being aware of deviations in this homogeneity assumption and evaluate its effect on the final product. Patterns of behavior in data have been identified in order to simplify the analysis of the complex signal registered. The quality information obtained from the homogeneity study under different meteorological conditions provides useful indicators for the best alternatives the system can offer to build wind profiles. Finally, the results are also to be considered in order to integrate them in a quality algorithm implemented at the product level.

Metodología analítica para el control de calidad en ambientadores higiénicos basados en la cuantificación de sus componentes mediante cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GC/MS).

Nota técnica para el análisis de compuestos volátiles en fórmulas higiénicas

Low Effort L-i Nuclear Fusion Plasma Control Using Model Predictive Control Laws

One of the main problems of fusion energy is to achieve longer pulse duration by avoiding the premature reaction decay due to plasma instabilities. The control of the plasma inductance arises as an essential tool for the successful operation of tokamak fusion reactors in order to overcome stability issues as well as the new challenges specific to advanced scenarios operation. In this sense, given that advanced tokamaks will suffer from limited power available from noninductive current drive actuators, the transformer primary coil could assist in reducing the power requirements of the noninductive current drive sources needed for current profile control. Therefore, tokamak operation may benefit from advanced control laws beyond the traditionally used PID schemes by reducing instabilities while guaranteeing the tokamak integrity. In this paper, a novel model predictive control (MPC) scheme has been developed and successfully employed to optimize both current and internal inductance of the plasma, which influences the L-H transition timing, the density peaking, and pedestal pressure. Results show that the internal inductance and current profiles can be adequately controlled while maintaining the minimal control action required in tokamak operation.

Eurobalise-Train communication modelling to assess interferences in railway control signalling systems

The evolution of the railway sector depends, to a great extent, on the deployment of advanced railway signalling systems. These signalling systems are based on communication architectures that must cope with complex electromagnetical environments. This paper is outlined in the context of developing the necessary tools to allow the quick deployment of these signalling systems by contributing to an easier analysis of their behaviour under the effect of electromagnetical interferences. Specifically, this paper presents the modelling of the Eurobalise-train communication flow in a general purpose simulation tool. It is critical to guarantee this communication link since any lack of communication may lead to a stop of the train and availability problems. In order to model precisely this communication link we used real measurements done in a laboratory equipped with elements defined in the suitable subsets. Through the simulation study carried out, we obtained performance indicators of the physical layer such as the received power, SNR and BER. The modelling presented in this paper is a required step to be able to provide quality of service indicators related to perturbed scenarios.