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[EN] In this work, a simple Simulink® model of a conductivity control system, based on a Smith’s predictor, is presented. This model has three main didactic outcomes. First, it allows to show to the students how a computational tool can be used to solve problems that would require a fair amount of work if they were solved analytically. Second, it allows to present an example of advanced controller: the Smith’s predictor. Finally, using this model, students can “play” with the system in order to study the effect of the different system and controller parameters on the performance of the controlled system., [ES] En este trabajo se presenta un modelo sencillo de Simulink de un sistema de control de conductividad, basado en un predictor de Smith. Este modelo tiene tres objetivos didácticos principales. En primer lugar, permite mostrar a los estudiantes cómo se puede usar una herramienta computacional para resolver problemas que requerirán una cantidad considerable de trabajo si se resolvieran analíticamente. En segundo lugar, permite presentar un ejemplo de controlador avanzado: el predictor de Smith. En último lugar, empleando este modelo los estudiantes pueden "jugar" con el sistema para estudiar el efecto de los diferentes parámetros del sistema y del controlador sobre el desempeño del sistema controlado.

[EN] In this work, a simple Simulink® model of a conductivity control system, based on a Smith’s predictor, is presented. This model has three main didactic outcomes. First, it allows to show to the students how a computational tool can be used to solve problems that would require a fair amount of work if they were solved analytically. Second, it allows to present an example of advanced controller: the Smith’s predictor. Finally, using this model, students can “play” with the system in order to study the effect of the different system and controller parameters on the performance of the controlled system., [ES] En este trabajo se presenta un modelo sencillo de Simulink de un sistema de control de conductividad, basado en un predictor de Smith. Este modelo tiene tres objetivos didácticos principales. En primer lugar, permite mostrar a los estudiantes cómo se puede usar una herramienta computacional para resolver problemas que requerirán una cantidad considerable de trabajo si se resolvieran analíticamente. En segundo lugar, permite presentar un ejemplo de controlador avanzado: el predictor de Smith. En último lugar, empleando este modelo los estudiantes pueden "jugar" con el sistema para estudiar el efecto de los diferentes parámetros del sistema y del controlador sobre el desempeño del sistema controlado.

[EN] In this work, a simple Simulink® model of a conductivity control system, based on a Smith’s predictor, is presented. This model has three main didactic outcomes. First, it allows to show to the students how a computational tool can be used to solve problems that would require a fair amount of work if they were solved analytically. Second, it allows to present an example of advanced controller: the Smith’s predictor. Finally, using this model, students can “play” with the system in order to study the effect of the different system and controller parameters on the performance of the controlled system., [ES] En este trabajo se presenta un modelo sencillo de Simulink de un sistema de control de conductividad, basado en un predictor de Smith. Este modelo tiene tres objetivos didácticos principales. En primer lugar, permite mostrar a los estudiantes cómo se puede usar una herramienta computacional para resolver problemas que requerirán una cantidad considerable de trabajo si se resolvieran analíticamente. En segundo lugar, permite presentar un ejemplo de controlador avanzado: el predictor de Smith. En último lugar, empleando este modelo los estudiantes pueden "jugar" con el sistema para estudiar el efecto de los diferentes parámetros del sistema y del controlador sobre el desempeño del sistema controlado.

[EN] In this work, a simple Simulink® model of a conductivity control system, based on a Smith’s predictor, is presented. This model has three main didactic outcomes. First, it allows to show to the students how a computational tool can be used to solve problems that would require a fair amount of work if they were solved analytically. Second, it allows to present an example of advanced controller: the Smith’s predictor. Finally, using this model, students can “play” with the system in order to study the effect of the different system and controller parameters on the performance of the controlled system., [ES] En este trabajo se presenta un modelo sencillo de Simulink de un sistema de control de conductividad, basado en un predictor de Smith. Este modelo tiene tres objetivos didácticos principales. En primer lugar, permite mostrar a los estudiantes cómo se puede usar una herramienta computacional para resolver problemas que requerirán una cantidad considerable de trabajo si se resolvieran analíticamente. En segundo lugar, permite presentar un ejemplo de controlador avanzado: el predictor de Smith. En último lugar, empleando este modelo los estudiantes pueden "jugar" con el sistema para estudiar el efecto de los diferentes parámetros del sistema y del controlador sobre el desempeño del sistema controlado.

[EN] In this work, a simple Simulink® model of a conductivity control system, based on a Smith’s predictor, is presented. This model has three main didactic outcomes. First, it allows to show to the students how a computational tool can be used to solve problems that would require a fair amount of work if they were solved analytically. Second, it allows to present an example of advanced controller: the Smith’s predictor. Finally, using this model, students can “play” with the system in order to study the effect of the different system and controller parameters on the performance of the controlled system., [ES] En este trabajo se presenta un modelo sencillo de Simulink de un sistema de control de conductividad, basado en un predictor de Smith. Este modelo tiene tres objetivos didácticos principales. En primer lugar, permite mostrar a los estudiantes cómo se puede usar una herramienta computacional para resolver problemas que requerirán una cantidad considerable de trabajo si se resolvieran analíticamente. En segundo lugar, permite presentar un ejemplo de controlador avanzado: el predictor de Smith. En último lugar, empleando este modelo los estudiantes pueden "jugar" con el sistema para estudiar el efecto de los diferentes parámetros del sistema y del controlador sobre el desempeño del sistema controlado.

[EN] In this work, a simple Simulink® model of a conductivity control system, based on a Smith’s predictor, is presented. This model has three main didactic outcomes. First, it allows to show to the students how a computational tool can be used to solve problems that would require a fair amount of work if they were solved analytically. Second, it allows to present an example of advanced controller: the Smith’s predictor. Finally, using this model, students can “play” with the system in order to study the effect of the different system and controller parameters on the performance of the controlled system., [ES] En este trabajo se presenta un modelo sencillo de Simulink de un sistema de control de conductividad, basado en un predictor de Smith. Este modelo tiene tres objetivos didácticos principales. En primer lugar, permite mostrar a los estudiantes cómo se puede usar una herramienta computacional para resolver problemas que requerirán una cantidad considerable de trabajo si se resolvieran analíticamente. En segundo lugar, permite presentar un ejemplo de controlador avanzado: el predictor de Smith. En último lugar, empleando este modelo los estudiantes pueden "jugar" con el sistema para estudiar el efecto de los diferentes parámetros del sistema y del controlador sobre el desempeño del sistema controlado.

[ES] Este proyecto presenta un equipo que permite reproducir las condiciones de presión, temperatura y humedad deseadas para emular condiciones de ensayo de motores de combustión. Durante el trabajo se detallan el principio de funcionamiento y modos de operación de los distintos módulos del equipo, abordando la problemática del ensayo de motores de combustión interna en condiciones de altura. El objetivo del trabajo es el desarrollo de nuevas estrategias de control que permitan un control más preciso de las distintas variables del proceso y un aumento de las prestaciones del equipo. Estas estrategias serán implementadas en el software de control y posteriormente validadas por medio de ensayos realizados en el equipo., [EN] This project presents an equipment capable of reproducing environmental conditions regarding pressure, temperature and humidity aimed for testing internal combustion engines. The working principles and operating modes of the different modules are here presented with special emphasis on the control strategies that allow to accomplish the requirements for each of the control variables simultaneously. The aim of the project is to design the software behind the monitoring of the system and to develop new control strategies that permit a more precise control leading to an increase in the performance of the equipment. Each one of the proposed strategies will be validated based on results from real-life tests., [CA] Aquest projecte presenta un equip que permet reproduir les condicions de pressió, temperatura i humitat desitjades per emular condicions d’assaig de motors de combustió. Durant el treball es detallen el principi de funcionament i les maneres d’operació dels diferents mòduls de l’equip, abordant la problemàtica de l’assaig de motors de combustió interna en condicions d’altura. L’objectiu del treball és el desenvolupament de noves estratègies de control que permeten un control més precís de les diferents variables del procés i un augment de les prestacions de l’equip. Aquestes estratègies seran implementades en el software de control i posteriorment validades per mitjà d’assajos realitzats en l’equip.

[ES] El objetivo de este Trabajo Final de Grado consiste en el desarrollo de dos diferentes técnicas de control con el fin de desarrollar un sistema automático de aterrizaje para un UAV genérico de ala fija. Este sistema se centrará en el estudio de la respuesta de la distancia entre la posición del drone y la trajectoria de aterrizaje deseada, la cual será especificada en la definición del diseño de control. La primera técnica aplicada estará basada en el controlador PID: ajustando los valores correspondientes al proporcional, integrador y derivador que dan nombre a este método, seremos capaces de alcanzar la estabilidad del sistema. Adaptaremos el systema de trajectoria de planeo acoplado de McLean a las necesidades de nuestro UAV, determinando los valores de las ganancias en los bucles para estabilizar el sistema. Después, estudiaremos el comportamiento del controlador aplicando varios tipos de perturbaciones diferentes que simularán el efecto del viento: primero con constantes para los componentes longitudinales de la velocidad, y segundo con valores aleatorios, haciendo uso del modelo de turbulencia de Dryden. Para esta aproximación, consideraremos una inclinación de la senda de planeo de 2.5º, estandard en la fase de aterrizaje, aunque dicho valor se modificará a 7º, 12º y 15º con el fin de estudiar el mayor número de escenarios posibles. La segunda técnica será el método del H infinity, perteneciente a la familia de controladores robustos. Éste método define un bucle cerrado con el modelo a considerar (determinado por la dinámica de la aeronave, actuador, etc) y el controlador. Tendremos que definir los vectores de entrada y salida del sistema con los elementos de perturbación, de referencia, medidos, los términos de los actuadores, y requerimientos de diseño. El objetivo del método es encontrar y calcular un controlador que optimice estas especificaciones. Para esta aproximación, consideraremos una inclinación de la senda de planeo de 12º, considerada realis, [EN] The aim of this Final Thesis is to accurately make use of two different techniques in control theory in order to design and develop the automatic landing system of a generic flying wing UAV. This landing system will focus on the study of the tracking error response of the distance between the actual position of the drone and the desired landing trajectory, which will be determined by specifying a certain glide path angle in the control design. The first technique to be implemented will be based on the PID controller theory: tuning the values corresponding to the proportional, integrator and derivative that give the name to this method, we will be able to reach the system stability and performance requirements. We will adapt the glide-path-coupled control system in McLean to the needs of our UAV, determining the gain values in the loops in order to stabilize the system. Then, we will study the behavior of the controller when applying different types of perturbations simulating the wind effect: firstly with constant values for the wind velocity components in the longitudinal axes, and secondly with random values, making use of the Dryden turbulence model. For this approach we will consider a desired glide path angle of 2.5º, the standard slope for aircrafts in the landing phase, although this value will change to 7º, 12º, and 15º with the aim of study the wider number os scenarios possible. The second technique will be the H infinity or gamma attenuation problem, which belongs to the family of the so called robust controllers. This method builds a closed loop system shaped by a plant model (determined by the aircraft dynamics, actuator, weightings, and so on) and the controller. We will have to define the inputs and outputs of the system, with the perturbations, commanded and measured variables, actuator terms, and tracking error and performance specifications. The aim of the process is to calculate and obtain a controller that optimizes these specifications. For

[ES] Un zeppelin o dirigible es un aerostato autopropulsado y con capacidad de maniobra para ser manejado como una aeronave. La sustentación aerostática se logra mediante depósitos llenos de un gas de menor densidad a la atmósfera circundante. El presente Trabajo de Fin de Grado tiene como objeto el desarrollo de un sistema que permita el guiado y control de un dirigible para transformarlo de esta forma en un sistema autónomo o dron, teniendo así múltiples aplicaciones como pseudosatélite, transporte, etc. Como primer paso para la realización del presente proyecto se debe modelar el comportamiento dinámico del dirigible, para ello, se hará uso de las ecuaciones de Newton y se estudiarán todas las fuerzas y momentos presentes en la dinámica de la aeronave. A través del modelo no lineal de la dinámica del dirigible, se obtendrá un modelo lineal que represente un comportamiento similar alrededor de un punto de funcionamiento que se establecerá como el punto de equilibrio del dirigible. Posteriormente, se empleará un algoritmo de control que permitirá establecer las variables escogidas a controlar en un valor de referencia escogido por el usuario. Finalmente, la tarea principal de la aeronave será viajar a varios puntos o establecerse en un punto fijo siendo dados los valores de posición (longitud, latitud, altitud) y los ángulos de Euler (alabeo, cabeceo y guiñada). Para una mayor comprensión de los resultados, se realizará un modelo en CAD y se incorporará a un simulador con entorno 3D conectado al modelo físico para poder visualizar la dinámica. El alcance del proyecto consistirá en varios elementos, explicados en sus respectivos apartados: Se realizará un modelo de la dinámica del dirigible en la plataforma Simulink de Matlab. Se realizará un control mediante PID en el rumbo, altura y velocidad de avance mediante la acción en la potencia y orientación de los motores. Se realizará una simulación en la cual el dirigible deberá ser capaz de cumplir el seguimiento de una

[ES] El objetivo de este Trabajo Final de Grado consiste en el desarrollo de dos diferentes técnicas de control con el fin de desarrollar un sistema automático de aterrizaje para un UAV genérico de ala fija. Este sistema se centrará en el estudio de la respuesta de la distancia entre la posición del drone y la trajectoria de aterrizaje deseada, la cual será especificada en la definición del diseño de control. La primera técnica aplicada estará basada en el controlador PID: ajustando los valores correspondientes al proporcional, integrador y derivador que dan nombre a este método, seremos capaces de alcanzar la estabilidad del sistema. Adaptaremos el systema de trajectoria de planeo acoplado de McLean a las necesidades de nuestro UAV, determinando los valores de las ganancias en los bucles para estabilizar el sistema. Después, estudiaremos el comportamiento del controlador aplicando varios tipos de perturbaciones diferentes que simularán el efecto del viento: primero con constantes para los componentes longitudinales de la velocidad, y segundo con valores aleatorios, haciendo uso del modelo de turbulencia de Dryden. Para esta aproximación, consideraremos una inclinación de la senda de planeo de 2.5º, estandard en la fase de aterrizaje, aunque dicho valor se modificará a 7º, 12º y 15º con el fin de estudiar el mayor número de escenarios posibles. La segunda técnica será el método del H infinity, perteneciente a la familia de controladores robustos. Éste método define un bucle cerrado con el modelo a considerar (determinado por la dinámica de la aeronave, actuador, etc) y el controlador. Tendremos que definir los vectores de entrada y salida del sistema con los elementos de perturbación, de referencia, medidos, los términos de los actuadores, y requerimientos de diseño. El objetivo del método es encontrar y calcular un controlador que optimice estas especificaciones. Para esta aproximación, consideraremos una inclinación de la senda de planeo de 12º, considerada realis, [EN] The aim of this Final Thesis is to accurately make use of two different techniques in control theory in order to design and develop the automatic landing system of a generic flying wing UAV. This landing system will focus on the study of the tracking error response of the distance between the actual position of the drone and the desired landing trajectory, which will be determined by specifying a certain glide path angle in the control design. The first technique to be implemented will be based on the PID controller theory: tuning the values corresponding to the proportional, integrator and derivative that give the name to this method, we will be able to reach the system stability and performance requirements. We will adapt the glide-path-coupled control system in McLean to the needs of our UAV, determining the gain values in the loops in order to stabilize the system. Then, we will study the behavior of the controller when applying different types of perturbations simulating the wind effect: firstly with constant values for the wind velocity components in the longitudinal axes, and secondly with random values, making use of the Dryden turbulence model. For this approach we will consider a desired glide path angle of 2.5º, the standard slope for aircrafts in the landing phase, although this value will change to 7º, 12º, and 15º with the aim of study the wider number os scenarios possible. The second technique will be the H infinity or gamma attenuation problem, which belongs to the family of the so called robust controllers. This method builds a closed loop system shaped by a plant model (determined by the aircraft dynamics, actuator, weightings, and so on) and the controller. We will have to define the inputs and outputs of the system, with the perturbations, commanded and measured variables, actuator terms, and tracking error and performance specifications. The aim of the process is to calculate and obtain a controller that optimizes these specifications. For

[ES] Un zeppelin o dirigible es un aerostato autopropulsado y con capacidad de maniobra para ser manejado como una aeronave. La sustentación aerostática se logra mediante depósitos llenos de un gas de menor densidad a la atmósfera circundante. El presente Trabajo de Fin de Grado tiene como objeto el desarrollo de un sistema que permita el guiado y control de un dirigible para transformarlo de esta forma en un sistema autónomo o dron, teniendo así múltiples aplicaciones como pseudosatélite, transporte, etc. Como primer paso para la realización del presente proyecto se debe modelar el comportamiento dinámico del dirigible, para ello, se hará uso de las ecuaciones de Newton y se estudiarán todas las fuerzas y momentos presentes en la dinámica de la aeronave. A través del modelo no lineal de la dinámica del dirigible, se obtendrá un modelo lineal que represente un comportamiento similar alrededor de un punto de funcionamiento que se establecerá como el punto de equilibrio del dirigible. Posteriormente, se empleará un algoritmo de control que permitirá establecer las variables escogidas a controlar en un valor de referencia escogido por el usuario. Finalmente, la tarea principal de la aeronave será viajar a varios puntos o establecerse en un punto fijo siendo dados los valores de posición (longitud, latitud, altitud) y los ángulos de Euler (alabeo, cabeceo y guiñada). Para una mayor comprensión de los resultados, se realizará un modelo en CAD y se incorporará a un simulador con entorno 3D conectado al modelo físico para poder visualizar la dinámica. El alcance del proyecto consistirá en varios elementos, explicados en sus respectivos apartados: Se realizará un modelo de la dinámica del dirigible en la plataforma Simulink de Matlab. Se realizará un control mediante PID en el rumbo, altura y velocidad de avance mediante la acción en la potencia y orientación de los motores. Se realizará una simulación en la cual el dirigible deberá ser capaz de cumplir el seguimiento de una

[ES] Un zeppelin o dirigible es un aerostato autopropulsado y con capacidad de maniobra para ser manejado como una aeronave. La sustentación aerostática se logra mediante depósitos llenos de un gas de menor densidad a la atmósfera circundante. El presente Trabajo de Fin de Grado tiene como objeto el desarrollo de un sistema que permita el guiado y control de un dirigible para transformarlo de esta forma en un sistema autónomo o dron, teniendo así múltiples aplicaciones como pseudosatélite, transporte, etc. Como primer paso para la realización del presente proyecto se debe modelar el comportamiento dinámico del dirigible, para ello, se hará uso de las ecuaciones de Newton y se estudiarán todas las fuerzas y momentos presentes en la dinámica de la aeronave. A través del modelo no lineal de la dinámica del dirigible, se obtendrá un modelo lineal que represente un comportamiento similar alrededor de un punto de funcionamiento que se establecerá como el punto de equilibrio del dirigible. Posteriormente, se empleará un algoritmo de control que permitirá establecer las variables escogidas a controlar en un valor de referencia escogido por el usuario. Finalmente, la tarea principal de la aeronave será viajar a varios puntos o establecerse en un punto fijo siendo dados los valores de posición (longitud, latitud, altitud) y los ángulos de Euler (alabeo, cabeceo y guiñada). Para una mayor comprensión de los resultados, se realizará un modelo en CAD y se incorporará a un simulador con entorno 3D conectado al modelo físico para poder visualizar la dinámica. El alcance del proyecto consistirá en varios elementos, explicados en sus respectivos apartados: Se realizará un modelo de la dinámica del dirigible en la plataforma Simulink de Matlab. Se realizará un control mediante PID en el rumbo, altura y velocidad de avance mediante la acción en la potencia y orientación de los motores. Se realizará una simulación en la cual el dirigible deberá ser capaz de cumplir el seguimiento de una

[ES] El objetivo de este Trabajo Final de Grado consiste en el desarrollo de dos diferentes técnicas de control con el fin de desarrollar un sistema automático de aterrizaje para un UAV genérico de ala fija. Este sistema se centrará en el estudio de la respuesta de la distancia entre la posición del drone y la trajectoria de aterrizaje deseada, la cual será especificada en la definición del diseño de control. La primera técnica aplicada estará basada en el controlador PID: ajustando los valores correspondientes al proporcional, integrador y derivador que dan nombre a este método, seremos capaces de alcanzar la estabilidad del sistema. Adaptaremos el systema de trajectoria de planeo acoplado de McLean a las necesidades de nuestro UAV, determinando los valores de las ganancias en los bucles para estabilizar el sistema. Después, estudiaremos el comportamiento del controlador aplicando varios tipos de perturbaciones diferentes que simularán el efecto del viento: primero con constantes para los componentes longitudinales de la velocidad, y segundo con valores aleatorios, haciendo uso del modelo de turbulencia de Dryden. Para esta aproximación, consideraremos una inclinación de la senda de planeo de 2.5º, estandard en la fase de aterrizaje, aunque dicho valor se modificará a 7º, 12º y 15º con el fin de estudiar el mayor número de escenarios posibles. La segunda técnica será el método del H infinity, perteneciente a la familia de controladores robustos. Éste método define un bucle cerrado con el modelo a considerar (determinado por la dinámica de la aeronave, actuador, etc) y el controlador. Tendremos que definir los vectores de entrada y salida del sistema con los elementos de perturbación, de referencia, medidos, los términos de los actuadores, y requerimientos de diseño. El objetivo del método es encontrar y calcular un controlador que optimice estas especificaciones. Para esta aproximación, consideraremos una inclinación de la senda de planeo de 12º, considerada realis, [EN] The aim of this Final Thesis is to accurately make use of two different techniques in control theory in order to design and develop the automatic landing system of a generic flying wing UAV. This landing system will focus on the study of the tracking error response of the distance between the actual position of the drone and the desired landing trajectory, which will be determined by specifying a certain glide path angle in the control design. The first technique to be implemented will be based on the PID controller theory: tuning the values corresponding to the proportional, integrator and derivative that give the name to this method, we will be able to reach the system stability and performance requirements. We will adapt the glide-path-coupled control system in McLean to the needs of our UAV, determining the gain values in the loops in order to stabilize the system. Then, we will study the behavior of the controller when applying different types of perturbations simulating the wind effect: firstly with constant values for the wind velocity components in the longitudinal axes, and secondly with random values, making use of the Dryden turbulence model. For this approach we will consider a desired glide path angle of 2.5º, the standard slope for aircrafts in the landing phase, although this value will change to 7º, 12º, and 15º with the aim of study the wider number os scenarios possible. The second technique will be the H infinity or gamma attenuation problem, which belongs to the family of the so called robust controllers. This method builds a closed loop system shaped by a plant model (determined by the aircraft dynamics, actuator, weightings, and so on) and the controller. We will have to define the inputs and outputs of the system, with the perturbations, commanded and measured variables, actuator terms, and tracking error and performance specifications. The aim of the process is to calculate and obtain a controller that optimizes these specifications. For

[ES] Este proyecto presenta un equipo que permite reproducir las condiciones de presión, temperatura y humedad deseadas para emular condiciones de ensayo de motores de combustión. Durante el trabajo se detallan el principio de funcionamiento y modos de operación de los distintos módulos del equipo, abordando la problemática del ensayo de motores de combustión interna en condiciones de altura. El objetivo del trabajo es el desarrollo de nuevas estrategias de control que permitan un control más preciso de las distintas variables del proceso y un aumento de las prestaciones del equipo. Estas estrategias serán implementadas en el software de control y posteriormente validadas por medio de ensayos realizados en el equipo., [EN] This project presents an equipment capable of reproducing environmental conditions regarding pressure, temperature and humidity aimed for testing internal combustion engines. The working principles and operating modes of the different modules are here presented with special emphasis on the control strategies that allow to accomplish the requirements for each of the control variables simultaneously. The aim of the project is to design the software behind the monitoring of the system and to develop new control strategies that permit a more precise control leading to an increase in the performance of the equipment. Each one of the proposed strategies will be validated based on results from real-life tests., [CA] Aquest projecte presenta un equip que permet reproduir les condicions de pressió, temperatura i humitat desitjades per emular condicions d’assaig de motors de combustió. Durant el treball es detallen el principi de funcionament i les maneres d’operació dels diferents mòduls de l’equip, abordant la problemàtica de l’assaig de motors de combustió interna en condicions d’altura. L’objectiu del treball és el desenvolupament de noves estratègies de control que permeten un control més precís de les diferents variables del procés i un augment de les prestacions de l’equip. Aquestes estratègies seran implementades en el software de control i posteriorment validades per mitjà d’assajos realitzats en l’equip.

[ES] Este proyecto presenta un equipo que permite reproducir las condiciones de presión, temperatura y humedad deseadas para emular condiciones de ensayo de motores de combustión. Durante el trabajo se detallan el principio de funcionamiento y modos de operación de los distintos módulos del equipo, abordando la problemática del ensayo de motores de combustión interna en condiciones de altura. El objetivo del trabajo es el desarrollo de nuevas estrategias de control que permitan un control más preciso de las distintas variables del proceso y un aumento de las prestaciones del equipo. Estas estrategias serán implementadas en el software de control y posteriormente validadas por medio de ensayos realizados en el equipo., [EN] This project presents an equipment capable of reproducing environmental conditions regarding pressure, temperature and humidity aimed for testing internal combustion engines. The working principles and operating modes of the different modules are here presented with special emphasis on the control strategies that allow to accomplish the requirements for each of the control variables simultaneously. The aim of the project is to design the software behind the monitoring of the system and to develop new control strategies that permit a more precise control leading to an increase in the performance of the equipment. Each one of the proposed strategies will be validated based on results from real-life tests., [CA] Aquest projecte presenta un equip que permet reproduir les condicions de pressió, temperatura i humitat desitjades per emular condicions d’assaig de motors de combustió. Durant el treball es detallen el principi de funcionament i les maneres d’operació dels diferents mòduls de l’equip, abordant la problemàtica de l’assaig de motors de combustió interna en condicions d’altura. L’objectiu del treball és el desenvolupament de noves estratègies de control que permeten un control més precís de les diferents variables del procés i un augment de les prestacions de l’equip. Aquestes estratègies seran implementades en el software de control i posteriorment validades per mitjà d’assajos realitzats en l’equip.

[ES] En este artículo se presenta un esquema de control para una máquina utilizada para fabricación de películas delgadas, con un motor de corriente directa sin escobillas, basada en el método de centrifugación. Se incluye el modelo no lineal del motor sin escobillas, que corresponde a una máquina síncrona trifásica, con los flujos del rotor y las corrientes en el estator, como las dinámicas eléctricas, además de la velocidad en el rotor, como la dinámica mecánica. El objetivo de control es la regulación de la velocidad del rotor. Se utilizó la técnica de control por bloques y así obtener una variedad deslizante. Se eligió la técnica de control por modos deslizantes para garantizar que la variedad elegida sea atractiva y obtener robustez en lazo cerrado. Para completar el esquema de control se incluye un observador para estimar los estados no medibles, en este caso, los flujos del rotor. Se implementó el esquema de control propuesto en la máquina para fabricación de películas delgadas, además de un controlador basado en un PID con ganancias programadas, lo anterior para realizar la comparación de ambas técnicas. El esquema de control por modos deslizantes propuesto presenta ventajas sobre el controlador PID, ya que se obtiene la regulación de la velocidad del rotor, sin error en estado estacionario, considerando variaciones paramétricas., [EN] This paper presents a control scheme for a machine used to make thin films, with a brushless direct current motor, based on the spin-coating method. The nonlinear brushless motor model is included, which corresponds to a three-phase synchronous machine, with rotor flux linkages and stator currents, as the electric dynamics, and the rotor speed, as the mechanical dynamics. In order to achieve the speed regulation, the block control technique was used to obtain a sliding manifold. The sliding mode control technique was applied to ensure that the chosen manifold is attractive and to obtain robustness in the closed - loop system. To complete the control scheme, an observer is included to estimate the unmeasurable states, in this case, the rotor flux linkages. The proposed control scheme was implemented in a machine to make thin films, as well as a controller based on a gain scheduling PID, to perform the comparison of both controllers. The proposed sliding mode control scheme shows some advantages over the PID controller, since the rotor speed regulation is obtained, without steady state error, considering parameter variations.

[ES] En este artículo se presenta un esquema de control para una máquina utilizada para fabricación de películas delgadas, con un motor de corriente directa sin escobillas, basada en el método de centrifugación. Se incluye el modelo no lineal del motor sin escobillas, que corresponde a una máquina síncrona trifásica, con los flujos del rotor y las corrientes en el estator, como las dinámicas eléctricas, además de la velocidad en el rotor, como la dinámica mecánica. El objetivo de control es la regulación de la velocidad del rotor. Se utilizó la técnica de control por bloques y así obtener una variedad deslizante. Se eligió la técnica de control por modos deslizantes para garantizar que la variedad elegida sea atractiva y obtener robustez en lazo cerrado. Para completar el esquema de control se incluye un observador para estimar los estados no medibles, en este caso, los flujos del rotor. Se implementó el esquema de control propuesto en la máquina para fabricación de películas delgadas, además de un controlador basado en un PID con ganancias programadas, lo anterior para realizar la comparación de ambas técnicas. El esquema de control por modos deslizantes propuesto presenta ventajas sobre el controlador PID, ya que se obtiene la regulación de la velocidad del rotor, sin error en estado estacionario, considerando variaciones paramétricas., [EN] This paper presents a control scheme for a machine used to make thin films, with a brushless direct current motor, based on the spin-coating method. The nonlinear brushless motor model is included, which corresponds to a three-phase synchronous machine, with rotor flux linkages and stator currents, as the electric dynamics, and the rotor speed, as the mechanical dynamics. In order to achieve the speed regulation, the block control technique was used to obtain a sliding manifold. The sliding mode control technique was applied to ensure that the chosen manifold is attractive and to obtain robustness in the closed - loop system. To complete the control scheme, an observer is included to estimate the unmeasurable states, in this case, the rotor flux linkages. The proposed control scheme was implemented in a machine to make thin films, as well as a controller based on a gain scheduling PID, to perform the comparison of both controllers. The proposed sliding mode control scheme shows some advantages over the PID controller, since the rotor speed regulation is obtained, without steady state error, considering parameter variations.

[ES] En este artículo se presenta un esquema de control para una máquina utilizada para fabricación de películas delgadas, con un motor de corriente directa sin escobillas, basada en el método de centrifugación. Se incluye el modelo no lineal del motor sin escobillas, que corresponde a una máquina síncrona trifásica, con los flujos del rotor y las corrientes en el estator, como las dinámicas eléctricas, además de la velocidad en el rotor, como la dinámica mecánica. El objetivo de control es la regulación de la velocidad del rotor. Se utilizó la técnica de control por bloques y así obtener una variedad deslizante. Se eligió la técnica de control por modos deslizantes para garantizar que la variedad elegida sea atractiva y obtener robustez en lazo cerrado. Para completar el esquema de control se incluye un observador para estimar los estados no medibles, en este caso, los flujos del rotor. Se implementó el esquema de control propuesto en la máquina para fabricación de películas delgadas, además de un controlador basado en un PID con ganancias programadas, lo anterior para realizar la comparación de ambas técnicas. El esquema de control por modos deslizantes propuesto presenta ventajas sobre el controlador PID, ya que se obtiene la regulación de la velocidad del rotor, sin error en estado estacionario, considerando variaciones paramétricas., [EN] This paper presents a control scheme for a machine used to make thin films, with a brushless direct current motor, based on the spin-coating method. The nonlinear brushless motor model is included, which corresponds to a three-phase synchronous machine, with rotor flux linkages and stator currents, as the electric dynamics, and the rotor speed, as the mechanical dynamics. In order to achieve the speed regulation, the block control technique was used to obtain a sliding manifold. The sliding mode control technique was applied to ensure that the chosen manifold is attractive and to obtain robustness in the closed - loop system. To complete the control scheme, an observer is included to estimate the unmeasurable states, in this case, the rotor flux linkages. The proposed control scheme was implemented in a machine to make thin films, as well as a controller based on a gain scheduling PID, to perform the comparison of both controllers. The proposed sliding mode control scheme shows some advantages over the PID controller, since the rotor speed regulation is obtained, without steady state error, considering parameter variations.

[ES] En este artículo se presenta un esquema de control para una máquina utilizada para fabricación de películas delgadas, con un motor de corriente directa sin escobillas, basada en el método de centrifugación. Se incluye el modelo no lineal del motor sin escobillas, que corresponde a una máquina síncrona trifásica, con los flujos del rotor y las corrientes en el estator, como las dinámicas eléctricas, además de la velocidad en el rotor, como la dinámica mecánica. El objetivo de control es la regulación de la velocidad del rotor. Se utilizó la técnica de control por bloques y así obtener una variedad deslizante. Se eligió la técnica de control por modos deslizantes para garantizar que la variedad elegida sea atractiva y obtener robustez en lazo cerrado. Para completar el esquema de control se incluye un observador para estimar los estados no medibles, en este caso, los flujos del rotor. Se implementó el esquema de control propuesto en la máquina para fabricación de películas delgadas, además de un controlador basado en un PID con ganancias programadas, lo anterior para realizar la comparación de ambas técnicas. El esquema de control por modos deslizantes propuesto presenta ventajas sobre el controlador PID, ya que se obtiene la regulación de la velocidad del rotor, sin error en estado estacionario, considerando variaciones paramétricas., [EN] This paper presents a control scheme for a machine used to make thin films, with a brushless direct current motor, based on the spin-coating method. The nonlinear brushless motor model is included, which corresponds to a three-phase synchronous machine, with rotor flux linkages and stator currents, as the electric dynamics, and the rotor speed, as the mechanical dynamics. In order to achieve the speed regulation, the block control technique was used to obtain a sliding manifold. The sliding mode control technique was applied to ensure that the chosen manifold is attractive and to obtain robustness in the closed - loop system. To complete the control scheme, an observer is included to estimate the unmeasurable states, in this case, the rotor flux linkages. The proposed control scheme was implemented in a machine to make thin films, as well as a controller based on a gain scheduling PID, to perform the comparison of both controllers. The proposed sliding mode control scheme shows some advantages over the PID controller, since the rotor speed regulation is obtained, without steady state error, considering parameter variations.

[ES] En este artículo se presenta un esquema de control para una máquina utilizada para fabricación de películas delgadas, con un motor de corriente directa sin escobillas, basada en el método de centrifugación. Se incluye el modelo no lineal del motor sin escobillas, que corresponde a una máquina síncrona trifásica, con los flujos del rotor y las corrientes en el estator, como las dinámicas eléctricas, además de la velocidad en el rotor, como la dinámica mecánica. El objetivo de control es la regulación de la velocidad del rotor. Se utilizó la técnica de control por bloques y así obtener una variedad deslizante. Se eligió la técnica de control por modos deslizantes para garantizar que la variedad elegida sea atractiva y obtener robustez en lazo cerrado. Para completar el esquema de control se incluye un observador para estimar los estados no medibles, en este caso, los flujos del rotor. Se implementó el esquema de control propuesto en la máquina para fabricación de películas delgadas, además de un controlador basado en un PID con ganancias programadas, lo anterior para realizar la comparación de ambas técnicas. El esquema de control por modos deslizantes propuesto presenta ventajas sobre el controlador PID, ya que se obtiene la regulación de la velocidad del rotor, sin error en estado estacionario, considerando variaciones paramétricas., [EN] This paper presents a control scheme for a machine used to make thin films, with a brushless direct current motor, based on the spin-coating method. The nonlinear brushless motor model is included, which corresponds to a three-phase synchronous machine, with rotor flux linkages and stator currents, as the electric dynamics, and the rotor speed, as the mechanical dynamics. In order to achieve the speed regulation, the block control technique was used to obtain a sliding manifold. The sliding mode control technique was applied to ensure that the chosen manifold is attractive and to obtain robustness in the closed - loop system. To complete the control scheme, an observer is included to estimate the unmeasurable states, in this case, the rotor flux linkages. The proposed control scheme was implemented in a machine to make thin films, as well as a controller based on a gain scheduling PID, to perform the comparison of both controllers. The proposed sliding mode control scheme shows some advantages over the PID controller, since the rotor speed regulation is obtained, without steady state error, considering parameter variations.

[ES] En este artículo se presenta un esquema de control para una máquina utilizada para fabricación de películas delgadas, con un motor de corriente directa sin escobillas, basada en el método de centrifugación. Se incluye el modelo no lineal del motor sin escobillas, que corresponde a una máquina síncrona trifásica, con los flujos del rotor y las corrientes en el estator, como las dinámicas eléctricas, además de la velocidad en el rotor, como la dinámica mecánica. El objetivo de control es la regulación de la velocidad del rotor. Se utilizó la técnica de control por bloques y así obtener una variedad deslizante. Se eligió la técnica de control por modos deslizantes para garantizar que la variedad elegida sea atractiva y obtener robustez en lazo cerrado. Para completar el esquema de control se incluye un observador para estimar los estados no medibles, en este caso, los flujos del rotor. Se implementó el esquema de control propuesto en la máquina para fabricación de películas delgadas, además de un controlador basado en un PID con ganancias programadas, lo anterior para realizar la comparación de ambas técnicas. El esquema de control por modos deslizantes propuesto presenta ventajas sobre el controlador PID, ya que se obtiene la regulación de la velocidad del rotor, sin error en estado estacionario, considerando variaciones paramétricas., [EN] This paper presents a control scheme for a machine used to make thin films, with a brushless direct current motor, based on the spin-coating method. The nonlinear brushless motor model is included, which corresponds to a three-phase synchronous machine, with rotor flux linkages and stator currents, as the electric dynamics, and the rotor speed, as the mechanical dynamics. In order to achieve the speed regulation, the block control technique was used to obtain a sliding manifold. The sliding mode control technique was applied to ensure that the chosen manifold is attractive and to obtain robustness in the closed - loop system. To complete the control scheme, an observer is included to estimate the unmeasurable states, in this case, the rotor flux linkages. The proposed control scheme was implemented in a machine to make thin films, as well as a controller based on a gain scheduling PID, to perform the comparison of both controllers. The proposed sliding mode control scheme shows some advantages over the PID controller, since the rotor speed regulation is obtained, without steady state error, considering parameter variations.

En este trabajo se pretende desarrollar un control de posición en una barra que tiene un grado de libertad, dicha barra gira respecto a un eje que pasa por su centro de gravedad. El movimiento del brazo es debido a la fuerza de empuje que genera la hélice con su movimiento giratorio que le proporciona un motor de corriente continua acoplado a la hélice, ambos situados en un extremo de la barra. Para controlar la barra se ha implementado un regulador PID en la placa Arduino para controlar la velocidad de giro del motor de corriente continua, que según su velocidad posicionará la barra a una inclinación en grados. Esto equivaldría a la cola de un helicóptero pero en nuestro caso el movimiento no sería horizontal sino vertical siendo nuestro objetivo contrarrestar la fuerza de la gravedad y no el momento producido por la hélice principal de los helicópteros reales. Los datos recogidos por de la IMU a través de la placa Arduino, en concreto el ángulo de pitch que para visualizarlo se incluirá en una interfaz gráfica ,desarrollada en Matlab, el ángulo de pitch así como unas gráficas y una figura 3D que actualizaran sus estados en tiempo real. La interfaz gráfica además incluye la capacidad de cambiar el ángulo de referencia que se desea que la barra adopte, así como variar la configuración del controlador PID, de manera instantánea para poder ajustar de manera óptima y rápida los parámetros del controlador.

En este trabajo se pretende desarrollar un control de posición en una barra que tiene un grado de libertad, dicha barra gira respecto a un eje que pasa por su centro de gravedad. El movimiento del brazo es debido a la fuerza de empuje que genera la hélice con su movimiento giratorio que le proporciona un motor de corriente continua acoplado a la hélice, ambos situados en un extremo de la barra. Para controlar la barra se ha implementado un regulador PID en la placa Arduino para controlar la velocidad de giro del motor de corriente continua, que según su velocidad posicionará la barra a una inclinación en grados. Esto equivaldría a la cola de un helicóptero pero en nuestro caso el movimiento no sería horizontal sino vertical siendo nuestro objetivo contrarrestar la fuerza de la gravedad y no el momento producido por la hélice principal de los helicópteros reales. Los datos recogidos por de la IMU a través de la placa Arduino, en concreto el ángulo de pitch que para visualizarlo se incluirá en una interfaz gráfica ,desarrollada en Matlab, el ángulo de pitch así como unas gráficas y una figura 3D que actualizaran sus estados en tiempo real. La interfaz gráfica además incluye la capacidad de cambiar el ángulo de referencia que se desea que la barra adopte, así como variar la configuración del controlador PID, de manera instantánea para poder ajustar de manera óptima y rápida los parámetros del controlador.

La presente memoria se refiere al diseño de controlador de posición de un motor eléctrico de D.C. (corriente continua) con circuito de filtrado de frecuencia. El proyecto incluye diseño electrónico eléctrico y electromecánico. Debido al proceso anterior de control del motor que no es preciso y a consecuencia de querer modernizarse a la vez que mejorar la calidad y rapidez en RP(régimen permanente), se ha realizado un estudio para comprobar la viabilidad de un nuevo controlador de posición del motor eléctrico.

El presente proyecto consta de dos objetivos principales. El primero de ellos consiste en el diseño de las estrategias de control que permitan a una aeronave no tripulada del tipo VTOL-híbrida llevar a cabo una maniobra de despegue vertical. La novedad de estas estrategias radica en la plataforma de vuelo empleada, ya que se ha optado por la utilización de únicamente dos motores vectorizados en lugar de la combinación de las dinámicas de un multirrotor de tres o más motores y de un aeroplano para el posterior vuelo horizontal de crucero. El segundo objetivo, con el fin de validar dichas estrategias, es desarrollar la correspondiente plataforma que permita realizar simulaciones en tiempo real con técnicas de Hardware In The Loop (HIL). La propia complejidad de la maniobra, además de la precisión que requiere, supone que sea necesaria la obtención de un modelo que represente fielmente el comportamiento dinámico de la plataforma de vuelo y realizar simulaciones.

La presente memoria se refiere al diseño de controlador de posición de un motor eléctrico de D.C. (corriente continua) con circuito de filtrado de frecuencia. El proyecto incluye diseño electrónico eléctrico y electromecánico. Debido al proceso anterior de control del motor que no es preciso y a consecuencia de querer modernizarse a la vez que mejorar la calidad y rapidez en RP(régimen permanente), se ha realizado un estudio para comprobar la viabilidad de un nuevo controlador de posición del motor eléctrico.

En este trabajo se pretende desarrollar un control de posición en una barra que tiene un grado de libertad, dicha barra gira respecto a un eje que pasa por su centro de gravedad. El movimiento del brazo es debido a la fuerza de empuje que genera la hélice con su movimiento giratorio que le proporciona un motor de corriente continua acoplado a la hélice, ambos situados en un extremo de la barra. Para controlar la barra se ha implementado un regulador PID en la placa Arduino para controlar la velocidad de giro del motor de corriente continua, que según su velocidad posicionará la barra a una inclinación en grados. Esto equivaldría a la cola de un helicóptero pero en nuestro caso el movimiento no sería horizontal sino vertical siendo nuestro objetivo contrarrestar la fuerza de la gravedad y no el momento producido por la hélice principal de los helicópteros reales. Los datos recogidos por de la IMU a través de la placa Arduino, en concreto el ángulo de pitch que para visualizarlo se incluirá en una interfaz gráfica ,desarrollada en Matlab, el ángulo de pitch así como unas gráficas y una figura 3D que actualizaran sus estados en tiempo real. La interfaz gráfica además incluye la capacidad de cambiar el ángulo de referencia que se desea que la barra adopte, así como variar la configuración del controlador PID, de manera instantánea para poder ajustar de manera óptima y rápida los parámetros del controlador.

La presente memoria se refiere al diseño de controlador de posición de un motor eléctrico de D.C. (corriente continua) con circuito de filtrado de frecuencia. El proyecto incluye diseño electrónico eléctrico y electromecánico. Debido al proceso anterior de control del motor que no es preciso y a consecuencia de querer modernizarse a la vez que mejorar la calidad y rapidez en RP(régimen permanente), se ha realizado un estudio para comprobar la viabilidad de un nuevo controlador de posición del motor eléctrico.

[ES] Se presenta en este artículo la comparación de tres controladores de velocidad (regulador cuadrático lineal-LQR-, proporcional integral derivativo-PID-y borroso) con la intención de determinar cuál de ellos ofrece mejor fiabilidad desde una perspectiva software. Para realizar las pruebas necesarias se utilizaron versiones mutantes de controladores bien ajustados, en los que se inyectaron defectos que simulaban errores de programación. Los controladores fueron diseñados para operar un vehículo autónomo terrestre y fueron ajustados por medio de un algoritmo genético.Dado el elevado número de pruebas a efectuar se decidió construir un simulador multicomputador con el que se realizaron más de 90000 ensayos. En cada uno de los ensayos se sometió a cada controlador mutante a la realización de un recorrido, de unos 20 minutos de duración máxima, sobre un suelo ligeramente ondulado. Con los datos obtenidos se generaron las curvas de fiabilidad por el procedimiento de Kaplan-Meier, lo cual permitió la comparación de controladores objetivo del estudio.De las curvas de fiabilidad del software obtenidas se deduce que, en las condiciones experimentales planteadas, el controlador LQR ofrece el mejor comportamiento, el segundo lugar le corresponde al controlador PID y el tercero al controlador borroso., [EN] In this paper, three multivariable speed controllers (linear quadratic regulator-LQR, proportional integral derivative - PID, and Fuzzy) were compared with each other to find which one has the best software reliability. The reliability tests were conducted on perturbed controllers with injected faults, simulating typical programmer errors. These controllers were designed to operate in an autonomous ground vehicle, and they were tuned by using a genetic algorithm. Given the large number of tests to be performed it was decided to build a multi-computer simulator in which they were carried out more than 90000 essays. In each of the trials, the perturbed controllers were subjected to a tour of approximately 20 minutes on a slightly wavy ground. With the obtained data, the reliability curves were elaborated by means of the Kaplan-Meier procedure, and this allowed their comparison which was the aim of this research. Under the observed experimental conditions, the LQR controller provides the best behavior, the second position belongs to the PID controller, and the third one to the fuzzy controller.

[ES] Se presenta en este artículo la comparación de tres controladores de velocidad (regulador cuadrático lineal-LQR-, proporcional integral derivativo-PID-y borroso) con la intención de determinar cuál de ellos ofrece mejor fiabilidad desde una perspectiva software. Para realizar las pruebas necesarias se utilizaron versiones mutantes de controladores bien ajustados, en los que se inyectaron defectos que simulaban errores de programación. Los controladores fueron diseñados para operar un vehículo autónomo terrestre y fueron ajustados por medio de un algoritmo genético.Dado el elevado número de pruebas a efectuar se decidió construir un simulador multicomputador con el que se realizaron más de 90000 ensayos. En cada uno de los ensayos se sometió a cada controlador mutante a la realización de un recorrido, de unos 20 minutos de duración máxima, sobre un suelo ligeramente ondulado. Con los datos obtenidos se generaron las curvas de fiabilidad por el procedimiento de Kaplan-Meier, lo cual permitió la comparación de controladores objetivo del estudio.De las curvas de fiabilidad del software obtenidas se deduce que, en las condiciones experimentales planteadas, el controlador LQR ofrece el mejor comportamiento, el segundo lugar le corresponde al controlador PID y el tercero al controlador borroso., [EN] In this paper, three multivariable speed controllers (linear quadratic regulator-LQR, proportional integral derivative - PID, and Fuzzy) were compared with each other to find which one has the best software reliability. The reliability tests were conducted on perturbed controllers with injected faults, simulating typical programmer errors. These controllers were designed to operate in an autonomous ground vehicle, and they were tuned by using a genetic algorithm. Given the large number of tests to be performed it was decided to build a multi-computer simulator in which they were carried out more than 90000 essays. In each of the trials, the perturbed controllers were subjected to a tour of approximately 20 minutes on a slightly wavy ground. With the obtained data, the reliability curves were elaborated by means of the Kaplan-Meier procedure, and this allowed their comparison which was the aim of this research. Under the observed experimental conditions, the LQR controller provides the best behavior, the second position belongs to the PID controller, and the third one to the fuzzy controller.

[ES] Se presenta en este artículo la comparación de tres controladores de velocidad (regulador cuadrático lineal-LQR-, proporcional integral derivativo-PID-y borroso) con la intención de determinar cuál de ellos ofrece mejor fiabilidad desde una perspectiva software. Para realizar las pruebas necesarias se utilizaron versiones mutantes de controladores bien ajustados, en los que se inyectaron defectos que simulaban errores de programación. Los controladores fueron diseñados para operar un vehículo autónomo terrestre y fueron ajustados por medio de un algoritmo genético.Dado el elevado número de pruebas a efectuar se decidió construir un simulador multicomputador con el que se realizaron más de 90000 ensayos. En cada uno de los ensayos se sometió a cada controlador mutante a la realización de un recorrido, de unos 20 minutos de duración máxima, sobre un suelo ligeramente ondulado. Con los datos obtenidos se generaron las curvas de fiabilidad por el procedimiento de Kaplan-Meier, lo cual permitió la comparación de controladores objetivo del estudio.De las curvas de fiabilidad del software obtenidas se deduce que, en las condiciones experimentales planteadas, el controlador LQR ofrece el mejor comportamiento, el segundo lugar le corresponde al controlador PID y el tercero al controlador borroso., [EN] In this paper, three multivariable speed controllers (linear quadratic regulator-LQR, proportional integral derivative - PID, and Fuzzy) were compared with each other to find which one has the best software reliability. The reliability tests were conducted on perturbed controllers with injected faults, simulating typical programmer errors. These controllers were designed to operate in an autonomous ground vehicle, and they were tuned by using a genetic algorithm. Given the large number of tests to be performed it was decided to build a multi-computer simulator in which they were carried out more than 90000 essays. In each of the trials, the perturbed controllers were subjected to a tour of approximately 20 minutes on a slightly wavy ground. With the obtained data, the reliability curves were elaborated by means of the Kaplan-Meier procedure, and this allowed their comparison which was the aim of this research. Under the observed experimental conditions, the LQR controller provides the best behavior, the second position belongs to the PID controller, and the third one to the fuzzy controller.

[ES] Se presenta en este artículo la comparación de tres controladores de velocidad (regulador cuadrático lineal-LQR-, proporcional integral derivativo-PID-y borroso) con la intención de determinar cuál de ellos ofrece mejor fiabilidad desde una perspectiva software. Para realizar las pruebas necesarias se utilizaron versiones mutantes de controladores bien ajustados, en los que se inyectaron defectos que simulaban errores de programación. Los controladores fueron diseñados para operar un vehículo autónomo terrestre y fueron ajustados por medio de un algoritmo genético.Dado el elevado número de pruebas a efectuar se decidió construir un simulador multicomputador con el que se realizaron más de 90000 ensayos. En cada uno de los ensayos se sometió a cada controlador mutante a la realización de un recorrido, de unos 20 minutos de duración máxima, sobre un suelo ligeramente ondulado. Con los datos obtenidos se generaron las curvas de fiabilidad por el procedimiento de Kaplan-Meier, lo cual permitió la comparación de controladores objetivo del estudio.De las curvas de fiabilidad del software obtenidas se deduce que, en las condiciones experimentales planteadas, el controlador LQR ofrece el mejor comportamiento, el segundo lugar le corresponde al controlador PID y el tercero al controlador borroso., [EN] In this paper, three multivariable speed controllers (linear quadratic regulator-LQR, proportional integral derivative - PID, and Fuzzy) were compared with each other to find which one has the best software reliability. The reliability tests were conducted on perturbed controllers with injected faults, simulating typical programmer errors. These controllers were designed to operate in an autonomous ground vehicle, and they were tuned by using a genetic algorithm. Given the large number of tests to be performed it was decided to build a multi-computer simulator in which they were carried out more than 90000 essays. In each of the trials, the perturbed controllers were subjected to a tour of approximately 20 minutes on a slightly wavy ground. With the obtained data, the reliability curves were elaborated by means of the Kaplan-Meier procedure, and this allowed their comparison which was the aim of this research. Under the observed experimental conditions, the LQR controller provides the best behavior, the second position belongs to the PID controller, and the third one to the fuzzy controller.

[ES] Se presenta en este artículo la comparación de tres controladores de velocidad (regulador cuadrático lineal-LQR-, proporcional integral derivativo-PID-y borroso) con la intención de determinar cuál de ellos ofrece mejor fiabilidad desde una perspectiva software. Para realizar las pruebas necesarias se utilizaron versiones mutantes de controladores bien ajustados, en los que se inyectaron defectos que simulaban errores de programación. Los controladores fueron diseñados para operar un vehículo autónomo terrestre y fueron ajustados por medio de un algoritmo genético.Dado el elevado número de pruebas a efectuar se decidió construir un simulador multicomputador con el que se realizaron más de 90000 ensayos. En cada uno de los ensayos se sometió a cada controlador mutante a la realización de un recorrido, de unos 20 minutos de duración máxima, sobre un suelo ligeramente ondulado. Con los datos obtenidos se generaron las curvas de fiabilidad por el procedimiento de Kaplan-Meier, lo cual permitió la comparación de controladores objetivo del estudio.De las curvas de fiabilidad del software obtenidas se deduce que, en las condiciones experimentales planteadas, el controlador LQR ofrece el mejor comportamiento, el segundo lugar le corresponde al controlador PID y el tercero al controlador borroso., [EN] In this paper, three multivariable speed controllers (linear quadratic regulator-LQR, proportional integral derivative - PID, and Fuzzy) were compared with each other to find which one has the best software reliability. The reliability tests were conducted on perturbed controllers with injected faults, simulating typical programmer errors. These controllers were designed to operate in an autonomous ground vehicle, and they were tuned by using a genetic algorithm. Given the large number of tests to be performed it was decided to build a multi-computer simulator in which they were carried out more than 90000 essays. In each of the trials, the perturbed controllers were subjected to a tour of approximately 20 minutes on a slightly wavy ground. With the obtained data, the reliability curves were elaborated by means of the Kaplan-Meier procedure, and this allowed their comparison which was the aim of this research. Under the observed experimental conditions, the LQR controller provides the best behavior, the second position belongs to the PID controller, and the third one to the fuzzy controller.

[ES] Se presenta en este artículo la comparación de tres controladores de velocidad (regulador cuadrático lineal-LQR-, proporcional integral derivativo-PID-y borroso) con la intención de determinar cuál de ellos ofrece mejor fiabilidad desde una perspectiva software. Para realizar las pruebas necesarias se utilizaron versiones mutantes de controladores bien ajustados, en los que se inyectaron defectos que simulaban errores de programación. Los controladores fueron diseñados para operar un vehículo autónomo terrestre y fueron ajustados por medio de un algoritmo genético.Dado el elevado número de pruebas a efectuar se decidió construir un simulador multicomputador con el que se realizaron más de 90000 ensayos. En cada uno de los ensayos se sometió a cada controlador mutante a la realización de un recorrido, de unos 20 minutos de duración máxima, sobre un suelo ligeramente ondulado. Con los datos obtenidos se generaron las curvas de fiabilidad por el procedimiento de Kaplan-Meier, lo cual permitió la comparación de controladores objetivo del estudio.De las curvas de fiabilidad del software obtenidas se deduce que, en las condiciones experimentales planteadas, el controlador LQR ofrece el mejor comportamiento, el segundo lugar le corresponde al controlador PID y el tercero al controlador borroso., [EN] In this paper, three multivariable speed controllers (linear quadratic regulator-LQR, proportional integral derivative - PID, and Fuzzy) were compared with each other to find which one has the best software reliability. The reliability tests were conducted on perturbed controllers with injected faults, simulating typical programmer errors. These controllers were designed to operate in an autonomous ground vehicle, and they were tuned by using a genetic algorithm. Given the large number of tests to be performed it was decided to build a multi-computer simulator in which they were carried out more than 90000 essays. In each of the trials, the perturbed controllers were subjected to a tour of approximately 20 minutes on a slightly wavy ground. With the obtained data, the reliability curves were elaborated by means of the Kaplan-Meier procedure, and this allowed their comparison which was the aim of this research. Under the observed experimental conditions, the LQR controller provides the best behavior, the second position belongs to the PID controller, and the third one to the fuzzy controller.

[ES] Los controladores PID continúan siendo una solución fiable, robusta, práctica y sencilla para el control de procesos. Actualmente constituyen la primera capa de control de la gran mayoría de las aplicaciones industriales. De ahí que un número importante de trabajos de investigación se han orientado a mejorar su rendimiento y prestaciones. Las líneas de investigación en este campo van desde nuevos métodos de ajuste, pasando por nuevos tipos de estructura hasta metodologías de diseño integrales. Particularizando en el ajuste de parámetros, una de las formas de obtener una solución novedosa consiste en plantear un problema de optimización, el cual puede llegar a ser no-lineal, no-convexo y con restricciones. Dado que los algoritmos evolutivos han mostrado un buen desempeño para solucionar problemas complejos de optimización, han sido utilizados en diversas propuestas relacionadas con el ajuste de controladores PID. Este trabajo muestra un revisión de estas propuestas y las prestaciones obtenidas en cada caso. Así mismo, se identifican algunas tendencias y posibles líneas de trabajo futuras., [EN] PID controllers are a reliable, robust, practical and easy to implement control solution for industrial processes. They provide the first control layer for a vast majority of industrial applications. Owing to this, several researches invest time and resources to improve their performance. The research lines in this field scope with new tuning methods, new types of structures and integral design methods. For tuning methods, improvements could be fulfilled stating an optimization problem, which could be non-linear, non-convex and highly constrained. In such instances, evolutionary algorithms have shown a good performance and have been used in various proposals related with PID controllers tuning. This work shows a review of these proposals and the benefits obtained in each case. Some trends and possible future research lines are also identified.

[ES] En el presente artículo se muestra un esquema de identificación y control que sintoniza en línea las ganancias proporcional, integral y derivativa de un controlador PID discreto aplicado a un sistema dinámico SISO. Esto se logra empleando una red neuronal de base radial con funciones de activación wavelet hijas Morlet (wavenet) adicionalmente en cascada un filtro de respuesta infinita al impulso (IIR). Dicho esquema es aplicado en tiempo real para controlar la velocidad de un motor de inducción de CA trifásico del tipo jaula de ardilla (MIJA) alimentado con un variador de frecuencia trifásico, de esta forma se muestra cómo este esquema de identificación y control en línea, puede ser implementado en este tipo de plantas que son ampliamente utilizadas en la industria, sin la necesidad de obtener los parámetros del modelo matemático del conjunto variador de frecuencia-motor de inducción trifásico. Se presentan los resultados obtenidos en simulación numérica y experimentales, empleando para esto la plataforma de LabVIEW., [EN] This paper presents a control scheme to tune online the proportional, integral and derivative gains of a discrete PID controller, through the identification and control of a SISO stable and minimum phase dynamic system. This is accomplished using a radial basis network neural with daughter Morlet wavelets activation functions in cascaded with an infinite impulse response (IIR) filter. This scheme is applied in real time to control the speed of an AC three-phase induction motor supplied with a three-phase inverter. So in this way we show how the identification and control scheme can be implemented in this type of plants that are widely used in industry, without the need of mathematical model parameters of the induction motor. We present numerical simulation and experimental results.

[ES] Los controladores PID continúan siendo una solución fiable, robusta, práctica y sencilla para el control de procesos. Actualmente constituyen la primera capa de control de la gran mayoría de las aplicaciones industriales. De ahí que un número importante de trabajos de investigación se han orientado a mejorar su rendimiento y prestaciones. Las líneas de investigación en este campo van desde nuevos métodos de ajuste, pasando por nuevos tipos de estructura hasta metodologías de diseño integrales. Particularizando en el ajuste de parámetros, una de las formas de obtener una solución novedosa consiste en plantear un problema de optimización, el cual puede llegar a ser no-lineal, no-convexo y con restricciones. Dado que los algoritmos evolutivos han mostrado un buen desempeño para solucionar problemas complejos de optimización, han sido utilizados en diversas propuestas relacionadas con el ajuste de controladores PID. Este trabajo muestra un revisión de estas propuestas y las prestaciones obtenidas en cada caso. Así mismo, se identifican algunas tendencias y posibles líneas de trabajo futuras., [EN] PID controllers are a reliable, robust, practical and easy to implement control solution for industrial processes. They provide the first control layer for a vast majority of industrial applications. Owing to this, several researches invest time and resources to improve their performance. The research lines in this field scope with new tuning methods, new types of structures and integral design methods. For tuning methods, improvements could be fulfilled stating an optimization problem, which could be non-linear, non-convex and highly constrained. In such instances, evolutionary algorithms have shown a good performance and have been used in various proposals related with PID controllers tuning. This work shows a review of these proposals and the benefits obtained in each case. Some trends and possible future research lines are also identified.

[ES] En el presente artículo se muestra un esquema de identificación y control que sintoniza en línea las ganancias proporcional, integral y derivativa de un controlador PID discreto aplicado a un sistema dinámico SISO. Esto se logra empleando una red neuronal de base radial con funciones de activación wavelet hijas Morlet (wavenet) adicionalmente en cascada un filtro de respuesta infinita al impulso (IIR). Dicho esquema es aplicado en tiempo real para controlar la velocidad de un motor de inducción de CA trifásico del tipo jaula de ardilla (MIJA) alimentado con un variador de frecuencia trifásico, de esta forma se muestra cómo este esquema de identificación y control en línea, puede ser implementado en este tipo de plantas que son ampliamente utilizadas en la industria, sin la necesidad de obtener los parámetros del modelo matemático del conjunto variador de frecuencia-motor de inducción trifásico. Se presentan los resultados obtenidos en simulación numérica y experimentales, empleando para esto la plataforma de LabVIEW., [EN] This paper presents a control scheme to tune online the proportional, integral and derivative gains of a discrete PID controller, through the identification and control of a SISO stable and minimum phase dynamic system. This is accomplished using a radial basis network neural with daughter Morlet wavelets activation functions in cascaded with an infinite impulse response (IIR) filter. This scheme is applied in real time to control the speed of an AC three-phase induction motor supplied with a three-phase inverter. So in this way we show how the identification and control scheme can be implemented in this type of plants that are widely used in industry, without the need of mathematical model parameters of the induction motor. We present numerical simulation and experimental results.

[ES] En el presente artículo se muestra un esquema de identificación y control que sintoniza en línea las ganancias proporcional, integral y derivativa de un controlador PID discreto aplicado a un sistema dinámico SISO. Esto se logra empleando una red neuronal de base radial con funciones de activación wavelet hijas Morlet (wavenet) adicionalmente en cascada un filtro de respuesta infinita al impulso (IIR). Dicho esquema es aplicado en tiempo real para controlar la velocidad de un motor de inducción de CA trifásico del tipo jaula de ardilla (MIJA) alimentado con un variador de frecuencia trifásico, de esta forma se muestra cómo este esquema de identificación y control en línea, puede ser implementado en este tipo de plantas que son ampliamente utilizadas en la industria, sin la necesidad de obtener los parámetros del modelo matemático del conjunto variador de frecuencia-motor de inducción trifásico. Se presentan los resultados obtenidos en simulación numérica y experimentales, empleando para esto la plataforma de LabVIEW., [EN] This paper presents a control scheme to tune online the proportional, integral and derivative gains of a discrete PID controller, through the identification and control of a SISO stable and minimum phase dynamic system. This is accomplished using a radial basis network neural with daughter Morlet wavelets activation functions in cascaded with an infinite impulse response (IIR) filter. This scheme is applied in real time to control the speed of an AC three-phase induction motor supplied with a three-phase inverter. So in this way we show how the identification and control scheme can be implemented in this type of plants that are widely used in industry, without the need of mathematical model parameters of the induction motor. We present numerical simulation and experimental results.

[ES] Los controladores PID continúan siendo una solución fiable, robusta, práctica y sencilla para el control de procesos. Actualmente constituyen la primera capa de control de la gran mayoría de las aplicaciones industriales. De ahí que un número importante de trabajos de investigación se han orientado a mejorar su rendimiento y prestaciones. Las líneas de investigación en este campo van desde nuevos métodos de ajuste, pasando por nuevos tipos de estructura hasta metodologías de diseño integrales. Particularizando en el ajuste de parámetros, una de las formas de obtener una solución novedosa consiste en plantear un problema de optimización, el cual puede llegar a ser no-lineal, no-convexo y con restricciones. Dado que los algoritmos evolutivos han mostrado un buen desempeño para solucionar problemas complejos de optimización, han sido utilizados en diversas propuestas relacionadas con el ajuste de controladores PID. Este trabajo muestra un revisión de estas propuestas y las prestaciones obtenidas en cada caso. Así mismo, se identifican algunas tendencias y posibles líneas de trabajo futuras., [EN] PID controllers are a reliable, robust, practical and easy to implement control solution for industrial processes. They provide the first control layer for a vast majority of industrial applications. Owing to this, several researches invest time and resources to improve their performance. The research lines in this field scope with new tuning methods, new types of structures and integral design methods. For tuning methods, improvements could be fulfilled stating an optimization problem, which could be non-linear, non-convex and highly constrained. In such instances, evolutionary algorithms have shown a good performance and have been used in various proposals related with PID controllers tuning. This work shows a review of these proposals and the benefits obtained in each case. Some trends and possible future research lines are also identified.

[ES] En el presente artículo se muestra un esquema de identificación y control que sintoniza en línea las ganancias proporcional, integral y derivativa de un controlador PID discreto aplicado a un sistema dinámico SISO. Esto se logra empleando una red neuronal de base radial con funciones de activación wavelet hijas Morlet (wavenet) adicionalmente en cascada un filtro de respuesta infinita al impulso (IIR). Dicho esquema es aplicado en tiempo real para controlar la velocidad de un motor de inducción de CA trifásico del tipo jaula de ardilla (MIJA) alimentado con un variador de frecuencia trifásico, de esta forma se muestra cómo este esquema de identificación y control en línea, puede ser implementado en este tipo de plantas que son ampliamente utilizadas en la industria, sin la necesidad de obtener los parámetros del modelo matemático del conjunto variador de frecuencia-motor de inducción trifásico. Se presentan los resultados obtenidos en simulación numérica y experimentales, empleando para esto la plataforma de LabVIEW., [EN] This paper presents a control scheme to tune online the proportional, integral and derivative gains of a discrete PID controller, through the identification and control of a SISO stable and minimum phase dynamic system. This is accomplished using a radial basis network neural with daughter Morlet wavelets activation functions in cascaded with an infinite impulse response (IIR) filter. This scheme is applied in real time to control the speed of an AC three-phase induction motor supplied with a three-phase inverter. So in this way we show how the identification and control scheme can be implemented in this type of plants that are widely used in industry, without the need of mathematical model parameters of the induction motor. We present numerical simulation and experimental results.

[ES] En el presente artículo se muestra un esquema de identificación y control que sintoniza en línea las ganancias proporcional, integral y derivativa de un controlador PID discreto aplicado a un sistema dinámico SISO. Esto se logra empleando una red neuronal de base radial con funciones de activación wavelet hijas Morlet (wavenet) adicionalmente en cascada un filtro de respuesta infinita al impulso (IIR). Dicho esquema es aplicado en tiempo real para controlar la velocidad de un motor de inducción de CA trifásico del tipo jaula de ardilla (MIJA) alimentado con un variador de frecuencia trifásico, de esta forma se muestra cómo este esquema de identificación y control en línea, puede ser implementado en este tipo de plantas que son ampliamente utilizadas en la industria, sin la necesidad de obtener los parámetros del modelo matemático del conjunto variador de frecuencia-motor de inducción trifásico. Se presentan los resultados obtenidos en simulación numérica y experimentales, empleando para esto la plataforma de LabVIEW., [EN] This paper presents a control scheme to tune online the proportional, integral and derivative gains of a discrete PID controller, through the identification and control of a SISO stable and minimum phase dynamic system. This is accomplished using a radial basis network neural with daughter Morlet wavelets activation functions in cascaded with an infinite impulse response (IIR) filter. This scheme is applied in real time to control the speed of an AC three-phase induction motor supplied with a three-phase inverter. So in this way we show how the identification and control scheme can be implemented in this type of plants that are widely used in industry, without the need of mathematical model parameters of the induction motor. We present numerical simulation and experimental results.

[ES] Los controladores PID continúan siendo una solución fiable, robusta, práctica y sencilla para el control de procesos. Actualmente constituyen la primera capa de control de la gran mayoría de las aplicaciones industriales. De ahí que un número importante de trabajos de investigación se han orientado a mejorar su rendimiento y prestaciones. Las líneas de investigación en este campo van desde nuevos métodos de ajuste, pasando por nuevos tipos de estructura hasta metodologías de diseño integrales. Particularizando en el ajuste de parámetros, una de las formas de obtener una solución novedosa consiste en plantear un problema de optimización, el cual puede llegar a ser no-lineal, no-convexo y con restricciones. Dado que los algoritmos evolutivos han mostrado un buen desempeño para solucionar problemas complejos de optimización, han sido utilizados en diversas propuestas relacionadas con el ajuste de controladores PID. Este trabajo muestra un revisión de estas propuestas y las prestaciones obtenidas en cada caso. Así mismo, se identifican algunas tendencias y posibles líneas de trabajo futuras., [EN] PID controllers are a reliable, robust, practical and easy to implement control solution for industrial processes. They provide the first control layer for a vast majority of industrial applications. Owing to this, several researches invest time and resources to improve their performance. The research lines in this field scope with new tuning methods, new types of structures and integral design methods. For tuning methods, improvements could be fulfilled stating an optimization problem, which could be non-linear, non-convex and highly constrained. In such instances, evolutionary algorithms have shown a good performance and have been used in various proposals related with PID controllers tuning. This work shows a review of these proposals and the benefits obtained in each case. Some trends and possible future research lines are also identified.

[ES] Los controladores PID continúan siendo una solución fiable, robusta, práctica y sencilla para el control de procesos. Actualmente constituyen la primera capa de control de la gran mayoría de las aplicaciones industriales. De ahí que un número importante de trabajos de investigación se han orientado a mejorar su rendimiento y prestaciones. Las líneas de investigación en este campo van desde nuevos métodos de ajuste, pasando por nuevos tipos de estructura hasta metodologías de diseño integrales. Particularizando en el ajuste de parámetros, una de las formas de obtener una solución novedosa consiste en plantear un problema de optimización, el cual puede llegar a ser no-lineal, no-convexo y con restricciones. Dado que los algoritmos evolutivos han mostrado un buen desempeño para solucionar problemas complejos de optimización, han sido utilizados en diversas propuestas relacionadas con el ajuste de controladores PID. Este trabajo muestra un revisión de estas propuestas y las prestaciones obtenidas en cada caso. Así mismo, se identifican algunas tendencias y posibles líneas de trabajo futuras., [EN] PID controllers are a reliable, robust, practical and easy to implement control solution for industrial processes. They provide the first control layer for a vast majority of industrial applications. Owing to this, several researches invest time and resources to improve their performance. The research lines in this field scope with new tuning methods, new types of structures and integral design methods. For tuning methods, improvements could be fulfilled stating an optimization problem, which could be non-linear, non-convex and highly constrained. In such instances, evolutionary algorithms have shown a good performance and have been used in various proposals related with PID controllers tuning. This work shows a review of these proposals and the benefits obtained in each case. Some trends and possible future research lines are also identified.

[ES] En el presente artículo se muestra un esquema de identificación y control que sintoniza en línea las ganancias proporcional, integral y derivativa de un controlador PID discreto aplicado a un sistema dinámico SISO. Esto se logra empleando una red neuronal de base radial con funciones de activación wavelet hijas Morlet (wavenet) adicionalmente en cascada un filtro de respuesta infinita al impulso (IIR). Dicho esquema es aplicado en tiempo real para controlar la velocidad de un motor de inducción de CA trifásico del tipo jaula de ardilla (MIJA) alimentado con un variador de frecuencia trifásico, de esta forma se muestra cómo este esquema de identificación y control en línea, puede ser implementado en este tipo de plantas que son ampliamente utilizadas en la industria, sin la necesidad de obtener los parámetros del modelo matemático del conjunto variador de frecuencia-motor de inducción trifásico. Se presentan los resultados obtenidos en simulación numérica y experimentales, empleando para esto la plataforma de LabVIEW., [EN] This paper presents a control scheme to tune online the proportional, integral and derivative gains of a discrete PID controller, through the identification and control of a SISO stable and minimum phase dynamic system. This is accomplished using a radial basis network neural with daughter Morlet wavelets activation functions in cascaded with an infinite impulse response (IIR) filter. This scheme is applied in real time to control the speed of an AC three-phase induction motor supplied with a three-phase inverter. So in this way we show how the identification and control scheme can be implemented in this type of plants that are widely used in industry, without the need of mathematical model parameters of the induction motor. We present numerical simulation and experimental results.