Robust Sliding Mode Control for Tokamaks

Nuclear fusion has arisen as an alternative energy to avoid carbon dioxide emissions, being the tokamak a promising nuclear fusion reactor that uses a magnetic field to confine plasma in the shape of a torus. However, different kinds of magnetohydrodynamic instabilities may affect tokamak plasma equilibrium, causing severe reduction of particle confinement and leading to plasma disruptions. In this sense, numerous efforts and resources have been devoted to seeking solutions for the different plasma control problems so as to avoid energy confinement time decrements in these devices. In particular, since the growth rate of the vertical instability increases with the internal inductance, lowering the internal inductance is a fundamental issue to address for the elongated plasmas employed within the advanced tokamaks currently under development. In this sense, this paper introduces a lumped parameter numerical model of the tokamak in order to design a novel robust sliding mode controller for the internal inductance using the transformer primary coil as actuator.

Nuevos phased arrays

[ES]El sistema PAMELA III, con sus correspondientes phased arrays, se diseñó para la detección de daños en aeronaves mediante la tecnología SHM (structural health monitoring). Sin embargo, según los estudios del profesor Tadeusz Stepinski, la distribución de los piezoélectricos utilizada en estos phase arrays producen interferencias. Por ello, este proyecto se basa en el diseño de cuatro phased arrays diferentes, utilizando una de las distribuciones de piezoélectricos estudiada por el profesor Tadeusz. La distribución utilizada es la de cross-shaped (en forma de cruz), con lo que se consigue disminuir las interferencias producidas en los antiguos phased arrays. Además, se ha producido un diseño que es compatible tanto con PAMELA III, como con una futura actualización a PAMELA IV. Con lo que se ha conseguido que se pueda aumentar el tamaño de almacenamiento de la memoria utilizada cambiando la tecnología 1-wire por la de I2C, que sería utilizada solo en el sistema PAMELA IV. Aparte del diseño de los PCBs, también se han diseñado unas piezas de plástico que aportan rigidez a los phased arrays y además, hace que la parte inferior de la tarjeta quede toda a la misma altura y no sobresalgan los piezoélectricos, con lo que aumentará la facilidad de instalación.

Análisis Dinámico de mecanismos paralelos con requisitos de diseño mecatrónico

[ES]El objetivo del presente TFG es el Análisis Dinámico de mecanismos paralelos según las necesidades de la mecatrónica. La mecatrónica requiere expresiones explícitas de las fuerzas motoras que sólo dependen de las propias posiciones, velocidades y aceleraciones en los accionamientos. Ello requiere métodos avanzados de la mecánica analítica de sólido rígido. Concretamente se han desarrollado la ecuación de Lagrange modificada (según [11]) y la ecuación de Boltzmann-Hamel modificada, siendo esta última una aportación de este TFG. Como aplicación práctica se ha programado un modelo mecatrónico para un manipulador paralelo 5R y se ha optimizado el diseño de una Multi Axis Simulation Table 3PRS.

A Data Dropout Compensation Algorithm Based on the Iterative Learning Control Methodology for Discrete-Time Systems

This paper deals with the convergence of a remote iterative learning control system subject to data dropouts. The system is composed by a set of discrete-time multiple input-multiple output linear models, each one with its corresponding actuator device and its sensor. Each actuator applies the input signals vector to its corresponding model at the sampling instants and the sensor measures the output signals vector. The iterative learning law is processed in a controller located far away of the models so the control signals vector has to be transmitted from the controller to the actuators through transmission channels. Such a law uses the measurements of each model to generate the input vector to be applied to its subsequent model so the measurements of the models have to be transmitted from the sensors to the controller. All transmissions are subject to failures which are described as a binary sequence taking value 1 or 0. A compensation dropout technique is used to replace the lost data in the transmission processes. The convergence to zero of the errors between the output signals vector and a reference one is achieved as the number of models tends to infinity.

Diseño de un sistema para la detección y caracterización de impactos sobre estructuras.

[ES]Este documento pretende describir de manera clara y concisa la creacion de un dispositivo detector de impactos para estructuras de avion durante su transporte de muy bajo consumo, desde su concepcion como idea hasta su montaje, programacion y posterior comprobacion. El objetivo sera la culminacion exitosa del producto para mas adelante exponerlo ante posibles compradores y/o investigadores. Este dispositivo esta compuesto de tres partes, una unidad de adquisicion y adecuacion de la señal, que ser a recogida por un piezoelectrico; la unidad de inteligencia, que sera un microcontrolador programado en ensamblador mediante la herramienta MPLAB y un chip de radio, que se encargara de transmitir los datos a una unidad mas potente, lease un PC, tablet, movil...

On-demand generation and removal of alginate biocompatible microvalves for flow control in microfluidics

[EN] This paper describes, for the first time, the use of alginate hydrogels as miniaturised microvalves within microfluidic devices. These biocompatible and biodegradable microvalves are generated in situ and on demand, allowing for microfluidic flow control. The microfluidic devices were fabricated using an origami inspired technique of folding several layers of cyclic olefin polymer followed by thermocompression bonding. The hydrogels can be dehydrated at mild temperatures, 37◦C, to slightly open the microvalve and chemically erased using an ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt (EDTA) solution, to completely open the channel, ensuring the reusability of the whole device and removal of damaged or defective valves for subsequent regeneration.