Modeling and control of electromechanical systems

The material presented in the these notes covers the sessions Modelling of electromechanical systems, Passive control theory I and Passive control theory II of the II EURON/GEOPLEX Summer School on Modelling and Control of Complex Dynamical Systems.We start with a general description of what an electromechanical system is from a network modelling point of view. Next, a general formulation in terms of PHDS is introduced, and some of the previous electromechanical systems are rewritten in this formalism. Power converters, which are variable structure systems (VSS), can also be given a PHDS form.We conclude the modelling part of these lectures with a rather complex example, showing the interconnection of subsystems from several domains, namely an arrangement to temporally store the surplus energy in a section of a metropolitan transportation system based on dc motor vehicles, using either arrays of supercapacitors or an electric poweredflywheel. The second part of the lectures addresses control of PHD systems. We first present the idea of control as power connection of a plant and a controller. Next we discuss how to circumvent this obstacle and present the basic ideas of Interconnection and Damping Assignment (IDA) passivity-based control of PHD systems.

Effect of temperature and moisture on the dormancy and activation pattern of Oxalis latifolia bulbs

Con objeto de buscar información para un mejor control de Oxalis latifolia Kunth, se ha estudiado el efecto que presentan la temperatura y la humedad sobre la activación de sus bulbos, tanto en la forma común como en la forma Cornwall de la misma. Los bulbos de la mala hierba se mantuvieron en un refrigerador a +4°C durante 13, 20, 27, 41, 48 y 55 días. Se sacaron tres grupos de 30 bulbos de cada forma en cada fecha de muestreo y se colocaron a 21°C; 15 de ellos se mantuvieron en condiciones de sequía —no se regaron— y otros 15 en condiciones de humedad —añadiendo el agua necesaria—. Los resultados muestran que la activación ocurre durante un período prolongado de tiempo en ambas formas, tanto en seco como en húmedo. También se observó que los bulbos secos se activaron antes que los húmedos y los de la forma común antes que los Cornwall. Se observaron dos patrones de activación: los bulbos secos de la forma común generalmente presentaron una activación que sigue un patrón logarítmico, mientras que sus bulbos humedecidos mostraron una tendencia linear; los bulbos Cornwall se activaron con una tendencia exponencial en la mayoría de los casos. El tiempo medio requerido para la activación después del almacenamiento en frío fue constante en la forma común, sin embargo la activación de Cornwall fue más rápida cuanto más tiempo permanecieron almacenados en frío.

Control de 6 respiròmetres i anàlisi de les dades

L’aplicació de tècniques respiromètriques és de recent innovació dins l’estudi dels tractaments d’aigües residuals. Aquest conjunt de tècniques ens permeten analitzar dos processos importants dins una planta de tractament biològic: el creixement de la biomassa i el consum del substrat. Això fa que siguin una eina amb gran potencial en l’avaluació dels sistemes de tractament biològic d’aigües residuals. L’objectiu principal d’aquest treball es la realització d’una aplicació capaç de controlar el funcionament de 6 respiròmetres, gestionant el procés del mostreig de les respirometries i l’anàlisi de les dades obtingudes, per obtenir el substrat ràpidament biodegradable (Ss) per a mostres d’aigua residual, i la taxa màxima de creixement específic per a mostres de compost. L’aplicació s’ha desenvolupat sobre l’entorn Microsoft Access, on s’integren la base de dades amb les mostres i els resultats de les respirometries, i els formularis de control que ens permeten gestionar i controlar els processos de mostreig i anàlisi. L’aplicació es comunica amb els sensors i actuadors dels respiròmetres a través del control ActiveX, ADS-OCX, subministrat per TwinCAT, que ens permet capturar les lectures dels sensors i controlar el funcionament dels actuadors. Aquests elements estan connectats a mòduls descentralitzats d’entrades i sortides, comunicats mitjançant el bus Ethernet amb el PC-Industrial, on s’executa l’aplicació. Un cop finalitzada l’aplicació, aquesta controla correctament el mostreig de les respirometries, registrant les lectures de les sondes a la base de dades i controlant l’activació de les vàlvules del respiròmetre. Partint de les mostres obtingudes, o de respirometries externes, importades des de Microsoft Excel, s’ha comprovat el correcte funcionament en el càlcul del substrat ràpidament biodegradable (Ss) i la taxa màxima de creixement específic. Amb l’aplicació desenvolupada, s’ha comprovat el funcionament i les possibilitats que ens ofereix TwinCAT alhora de controlar mòduls d’entrades i sortides, així com la seva comunicació amb aplicacions com Microsoft Access. Això pot afavorir a la utilització d’aquest tipus de tecnologia, per aplicacions futures.