Estudio del comportamiento térmico del instrumento TriboLAB durante su estancia en la Estación Espacial Internacional desde la perspectiva del análisis de datos funcionales

[ES]El objetivo principal de esta tesis de máster es el estudio del comportamiento térmico del instrumento TriboLAB durante su estancia en la Estación Espacial Internacional, junto con la comparación de dicho comportamiento con el pronosticado por los modelos térmicos matemáticos empleados en el diseño de su sistema de control térmico. El trabajo realizado ha permitido profundizar de forma importante en el conocimiento del mencionado comportamiento. Ello permitirá poner a disposición de otros experimentadores interesados en ubicar sus instrumentos en los balcones exteriores de la Estación Espacial Internacional, información real acerca del comportamiento térmico de un equipo de las características del TriboLAB en dichas condiciones. Información de gran interés para ser empleada en el diseño del control térmico de sus instrumentos, especialmente ahora que la vida útil de la Estación Espacial Internacional ha sido prorrogada hasta 2020. El control térmico de los equipos espaciales es un aspecto clave para asegurar su supervivencia y correcto funcionamiento bajo las extremas condiciones existentes en el espacio. Su misión es mantener los distintos componentes dentro de su rango de temperaturas admisibles, puesto que en caso contrario no podrían funcionar o incluso ni siquiera sobrevivir más allá de esas temperaturas. Adicionalmente ha sido posible comprobar la aplicabilidad de distintas técnicas de análisis de datos funcionales en lo que respecta al estudio del tipo de datos aquí contemplado. Así mismo, se han comparado los resultados de la campaña de ensayos térmicos con los modelos térmicos matemáticos que han guiado el diseño del control térmico, y que son una pieza fundamental en el diseño del control térmico de cualquier instrumento espacial. Ello ha permitido verificar tanto la validez del sistema de control térmico diseñado para el TriboLAB como con la adecuada similitud existente entre los resultados de los modelos térmicos matemáticos y las temperaturas registradas en el equipo. Todo ello, ha sido realizado desde la perspectiva del análisis de datos funcionales.

Asymptotic Hyperstability of a Class of Linear Systems under Impulsive Controls Subject to an Integral Popovian Constraint

This paper is focused on the study of the important property of the asymptotic hyperstability of a class of continuous-time dynamic systems. The presence of a parallel connection of a strictly stable subsystem to an asymptotically hyperstable one in the feed-forward loop is allowed while it has also admitted the generation of a finite or infinite number of impulsive control actions which can be combined with a general form of nonimpulsive controls. The asymptotic hyperstability property is guaranteed under a set of sufficiency-type conditions for the impulsive controls.

Effective and Robust Generalized Predictive Speed Control of Induction Motor

14 p.

Robust speed control for a variable speed wind turbine

Modern wind turbines are designed in order to work in variable speed opera-tions. To perform this task, these turbines are provided with adjustable speed generators, like the double feed induction generator (DFIG). One of the main advantages of adjustable speed generators is improving the system efficiency compared with _xed speed generators, because turbine speed can be adjusted as a function of wind speed in order to maximize the output power. However, this system requires a suitable speed controller in order to track the optimal reference speed of the wind turbine. In this work, a sliding mode control for variable speed wind turbines is proposed. The proposed design also uses the vector oriented control theory in order to simplify the DFIG dynamical equations. The stability analysis of the proposed controller has been carried out under wind variations and pa-rameter uncertainties using the Lyapunov stability theory. Finally, the simulated results show on the one hand that the proposed controller provides a high-performance dynamic behavior, and on the other hand that this scheme is robust with respect to parameter uncertainties and wind speed variations, which usually appear in real systems.

Sliding mode control law for a variable speedwind turbine

Modern wind turbines are designed in order to work in variable speed operations. To perform this task, wind turbines are provided with adjustable speed generators, like the double feed induction generator. One of the main advantage of adjustable speed generators is improving the system efficiency compared to fixed speed generators, because turbine speed can be adjusted as a function of wind speed in order to maximize the output power. However this system requires a suitable speed controller in order to track the optimal reference speed of the wind turbine. In this work, a sliding mode control for variable speed wind turbines is proposed. An integral sliding surface is used, because the integral term avoids the use of the acceleration signal, which reduces the high frequency components in the sliding variable. The proposed design also uses the vector oriented control theory in order to simplify the generator dynamical equations. The stability analysis of the proposed controller has been carried out under wind variations and parameter uncertainties by using the Lyapunov stability theory. Finally simulated results show, on the one hand that the proposed controller provides a high-performance dynamic behavior, and on the other hand that this scheme is robust with respect to parameter uncertainties and wind speed variations, that usually appear in real systems.