Search

Dins d’aquesta memòria es troba el desenvolupament del projecte de disseny i construcció d’un coet experimental amb un sistema d’estabilització mitjançant control actiu. Es descriu el procés de disseny de tots els apartats necessaris per al correcte funcionament del coet (fuselatge, electrònica, aletes, sistema de control i recuperació), la construcció d’aquests apartats, el desenvolupament dels programes de simulació i del control del coet, finalitzant amb les proves d’aquest en entorns reals.

The goal of the TFG would be to implement an object recognition system for an autonomous robot within the GRASS (Ground Autonomous Student Station) project. The idea is to use two cameras and be able to juxtapose the images and create a 3D vision of what the system is seeing (in our case the rover), and be able to differentiate different predetermined objects by the shape, and if it's possible by the color. The purpose consists in recognizing the position and the orientation of these objects with respect to the rover as the considered reference system. The GRound Autonomous Student Station (GRASS) is a student organization with the objective of building an autonomous rover, and one of the capacities needed is the possibility of identifying objects. This project is focused on creating a recognition system capable of being incorporated on the Rover. The developed recognition system is focused on detection by colour and shape, using four colours and one predetermined cylindrical shape. The system has to identify the distance between the object and the camera. The developed system includes a Raspberry Pi system with his camera, using Python and OpenCV libraries as software. The developed system has been tried in a real model, but the final implementation has not been ended due to reasons related with the GRASS project. The structural and logistic parts of the project are developing a new space distribution in order to include eciently the recognition system, although the system has been tested. The developed system is capable of detecting determined objects with a simple shape in a maximum range of 12 meters. At the same time, it works on real environments, counting illumination and environmental visual noise.

El treball consisteix en el disseny d'una representació d'un UAV real mitjançant Matlab i Simulink, en el que es crearà un model basat en les seves característiques físiques per tal que es comporti com un UAV real. La calibració del model es farà gràcies a les dades d'entrades i sortides que proporcionen els sensors, com ara la posició, les acceleracions i velocitats de rotació dels rotors. Un cop realitzada la validació del model es dissenyarà i s'implementarà un sistema de control per al model que finalment s'aplicarà al sistema real un cop s'hagi comprovat el seu bon funcionament en simulació.

The goal is to present a proposal of an UAV capable of a long-range search over the sea and equipped with computer vision technology to identify possible refugee boats. The UAV must be autonomous as much as possible and easy to use for people with basic knowledge about the technology.

The concentration of spacecraft residual parts in Low Earth Orbits, known as Space Debris is of the main concernsof future space flights. Cascading process known as Kessler syndrome predicts 30% increase in space junks in thenext 200 years.The primary objective of this thesis is to study some of the optimization methods for debris removal. A review studyof measurement techniques, mitigation and remediation methods to overcome the growing number of space junks inLow Earth Orbit (LEO) will be conducted. The develpment of the Master Thesis will include the following tasks:1- Brief review of policies and regulations of Inter-Agency Space Debris Coordination Committee. 2- Study of Orbital Debris Measurements such as ground based radars, optical based telescopes and space-basedtelescopes.3- Study and discussion of the methods for mitigation and remediation of space debris to reduce the risk to the current fleet spacecrafts 4- Study and developement of Debris Removal optimization models to find the optimal trajectory that minimizes fuel consumption. 5 - Generation and developement of optimization algorithmes for Traveling Salesman Problem (TSP) for active space debris removal.

The project is based on the design of the control system of a chemical process through the engineering diagram. First, the process under consideration has been chosen. It consists in the mixture of two fluids, initially stored at different heights, which are mixed in a reactor. The reaction of this mixture where different condensation gases appear, are later reused to continue the mixture and obtain the final product. Next, the instrumentation required for the control system has been determined and then implemented in the process. In order to have a clearer view about that implementation, an engineering diagram has been sketched. Once the necessary process and instrumentation have been defined, the control system has been designed using a controller with different modules connected to it, which will allow to interconnect the elements of the process and the control software. Then, the programming has been realised using the software corresponding to the controller so as all the instrumentation works together and the process achieves the requirements imposed at the beginning of the project

La motivació d’aquest treball és l’optimització de la ruta d’un UAV a l’hora de realitzar treballs d’escombrat i navegació. Així doncs, es proposa l’estudi comparatiu sobre el seu comportament en medis sotmesos a pertorbacions estocàstiques quan l'UAV està governat mitjançant una Xarxa Neuronal o mitjançant models mesoscòpics de Masses Neuronals acoblats. Es comparan els resultats obtinguts, a través de simulacions, pels diferents mètodes de control aplicats, el primer de caire més artificial i el segon inspirat en comportaments biològics observats enpetites regions del cervell. Xarxes neuronals, neurociència i UAVs. L’aprenentatge autònom és una eina que s’utilitza en múltiples aplicacions avui dia, també en el camp de les aeronaus i concretament dels quadrirotors, que serà el framework del treball. En aquest estudi es modela una xarxa neuronal, que és un model d’aprenentatge autònom inspirat en els processos neuronals del cervell, mitjançant l’entrenament amb sèries de dades. La seva eficiència s’avalua amb un quadrirotor amb labors d’escombratge en mitjans estocàstics. Posteriorment, s’utilitza l’estructura trobada per a crear una segona xarxa neuronal, on cada cel·la inclourà un sistema dinàmic que simula el funcionament d’una columna cortical, anomenat Neural Mass (NM). Finalment, aprofitant la no-linealitat d’aquest model, s’avaluarà el rendiment d’aquest nou controlador per als diferents estats dinàmics de les NMs. Aquest estudi permet concloure si l’estructura òptima per a l’aprenentatge d’un robot ho és també per a un model alternatiu on les cel·les tenen una forta inspiració biològica. A més, utilitzant aquest segon model,s’observa en quin règim dinàmic s’obté un controlador més robust i es compara amb el que governa el còrtex habitualment

Aplicat embargament des de la data de defensa fins al maig 2020 This thesis presents sorne contributions to the field of Health-Aware Control (HAC) of dynamic systems. In the first part of this thesis, a review of the concepts and methodologies related to reliability versus degradation and fault tolerant control versus health-aware control is presented. Firstly, in an attempt to unify concepts, an overview of HAC, degradation, and reliability modeling including some of the most relevant theoretical and applied contributions is given. Moreover, reliability modeling is formalized and exemplified using the structure function, Bayesian networks (BNs) and Dynamic Bayesian networks (DBNs) as modeling tools in reliability analysis. In addition, some Reliability lmportance Measures (RIMs) are presented. In particular, this thesis develops BNs models for overall system reliability analysis through the use of Bayesian inference techniques. Bayesian networks are powerful tools in system reliability assessment due to their flexibility in modeling the reliability structure of complex systems. For the HAC scheme implementation, this thesis presents and discusses the integration of actuators health information by means of RIMs and degradation in Model Predictive Control (MPC) and Linear Quadratic Regulator algorithms. In the proposed strategies, the cost function parameters are tuned using RIMs. The methodology is able to avoid the occurrence of catastrophic and incipient faults by monitoring the overall system reliability. The proposed HAC strategies are applied to a Drinking Water Network (DWN) and a multirotor UAV system. Moreover, a third approach, which uses MPC and restricts the degradation of the system components is applied to a twin rotor system. Finally, this thesis presents and discusses two reliability interpretations. These interpretations, namely instantaneous and expected, differ in the manner how reliability is evaluated and how its evolution along time is considered. This comparison is made within a HAC framework and studies the system reliability under both approaches. Aquesta tesi presenta algunes contribucions al camp del control basat en la salut dels components "Health-Aware Control" (HAC) de sistemes dinàmics. A la primera part d'aquesta tesi, es presenta una revisió dels conceptes i metodologies relacionats amb la fiabilitat versus degradació, el control tolerant a fallades versus el HAC. En primer lloc, i per unificar els conceptes, s'introdueixen els conceptes de degradació i fiabilitat, models de fiabilitat i de HAC incloent algunes de les contribucions teòriques i aplicades més rellevants. La tesi, a més, el modelatge de la fiabilitat es formalitza i exemplifica utilitzant la funció d'estructura del sistema, xarxes bayesianes (BN) i xarxes bayesianes dinamiques (DBN) com a eines de modelat i anàlisi de la fiabilitat com també presenta algunes mesures d'importància de la fiabilitat (RIMs). En particular, aquesta tesi desenvolupa models de BNs per a l'anàlisi de la fiabilitat del sistema a través de l'ús de tècniques d'inferència bayesiana. Les xarxes bayesianes són eines poderoses en l'avaluació de la fiabilitat del sistema gràcies a la seva flexibilitat en el modelat de la fiabilitat de sistemes complexos. Per a la implementació de l?esquema de HAC, aquesta tesi presenta i discuteix la integració de la informació sobre la salut i degradació dels actuadors mitjançant les RIMs en algoritmes de control predictiu basat en models (MPC) i control lineal quadràtic (LQR). En les estratègies proposades, els paràmetres de la funció de cost s'ajusten utilitzant els RIMs. Aquestes tècniques de control fiable permetran millorar la disponibilitat i la seguretat dels sistemes evitant l'aparició de fallades a través de la incorporació d'aquesta informació de la salut dels components en l'algoritme de control. Les estratègies de HAC proposades s'apliquen a una xarxa d'aigua potable (DWN) i a un sistema UAV multirrotor. A més, un tercer enfocament fent servir la degradació dels actuadors com a restricció dins l'algoritme de control MPC s'aplica a un sistema aeri a dos graus de llibertat (TRMS). Finalment, aquesta tesi també presenta i discuteix dues interpretacions de la fiabilitat. Aquestes interpretacions, nomenades instantània i esperada, difereixen en la forma en què s'avalua la fiabilitat i com es considera la seva evolució al llarg del temps. Aquesta comparació es realitza en el marc del control HAC i estudia la fiabilitat del sistema en tots dos enfocaments. Esta tesis presenta algunas contribuciones en el campo del control basado en la salud de los componentes “Health-Aware Control” (HAC) de sistemas dinámicos. En la primera parte de esta tesis, se presenta una revisión de los conceptos y metodologíasrelacionados con la fiabilidad versus degradación, el control tolerante a fallos versus el HAC. En primer lugar, y para unificar los conceptos, se introducen los conceptos de degradación y fiabilidad, modelos de fiabilidad y de HAC incluyendo algunas de las contribuciones teóricas y aplicadas más relevantes. La tesis, demás formaliza y ejemplifica el modelado de fiabilidad utilizando la función de estructura del sistema, redes bayesianas (BN) y redes bayesianas diná-micas (DBN) como herramientas de modelado y análisis de fiabilidad como también presenta algunas medidas de importancia de la fiabilidad (RIMs). En particular, esta tesis desarrolla modelos de BNs para el análisis de la fiabilidad del sistema a través del uso de técnicas de inferencia bayesiana. Las redes bayesianas son herramientas poderosas en la evaluación de la fiabilidad del sistema gracias a su flexibilidad en el modelado de la fiabilidad de sistemas complejos. Para la implementación del esquema de HAC, esta tesis presenta y discute la integración de la información sobre la salud y degradación de los actuadores mediante las RIMs en algoritmos de control predictivo basado en modelos (MPC) y del control cuadrático lineal (LQR). En las estrategias propuestas, los parámetros de la función de coste se ajustan utilizando las RIMs. Estas técnicas de control fiable permitirán mejorar la disponibilidad y la seguridad de los sistemas evitando la aparición de fallos a través de la incorporación de la información de la salud de los componentes en el algoritmo de control. Las estrategias de HAC propuestas se aplican a una red de agua potable (DWN) y a un sistema UAV multirotor. Además, un tercer enfoque que usa la degradación de los actuadores como restricción en el algoritmo de control MPC se aplica a un sistema aéreo con dos grados de libertad (TRMS). Finalmente, esta tesis también presenta y discute dos interpretaciones de la fiabilidad. Estas interpretaciones, llamadas instantánea y esperada, difieren en la forma en que se evalúa la fiabilidad y cómo se considera su evolución a lo largo del tiempo. Esta comparación se realiza en el marco del control HAC y estudia la fiabilidad del sistema en ambos enfoques.

L’objectiu d’aquest projecte és l’estudi i el desenvolupament de mètodes per a integrar i fusionar les dades procedents de diversos sensors de baix cost amb el propòsit de millorar la estimació de l'actitud, orientació, posició i velocitat d'un vehicle aeri no tripulat (UAV). El treball també pretén estudiar i dissenyar estratègies de control avançat per a aquest tipus d’UAV fent ús de les dades estimades d’actitud, orientació i posició.

El projecte consisteix en la modelització i control d'un robot mòbil omnidireccional de 4 rodes. Es pretén desenvolupar un model dinàmic/cinemàtic del robot que s’implementarà mitjançant Matlab/Simulink. La calibració dels paràmetres del model es farà a partir de dades proporcionades d'un prototip real de robot a 4 rodes. Es pretén analitzar i assajar diferents tècniques de control amb l’objectiu de fer un seguiment de trajectòria desitjada.

L’objectiu del projecte és la modelització i el control d’una aeronau multirotor, en aquest cas un octocòpter. Es descriuran i s’estudiaran els models no lineals que representen al sistema i s’implementaran mitjançant Matlab/Simulink. Es dissenyaran i s’analitzaran diferents tècniques de control i es comprovarà la seva robustesa en front a pertorbacions mantingudes.

El primer objectiu del treball és dissenyar una petita cèl·lula per a estudiar experimentalment el comportament, les prestacions i la precisió d’un robot antropomòrfic de 6 eixos de la casa Epson. El segon objectiu és fer l’estudi del disseny d’una aplicació pràctica del robot en el món aeronàutic. Es tracta d’automatitzar el procés de col·locar reblons a l’ala d’una avioneta durant el procés de muntatge

Universitat Politècnica de Catalunya. Programa de Doctorat: Automàtica, Robòtica I Visió., [EN]: This thesis presents some contributions to the state-of-the-art of the fields of gain-scheduling and fault tolerant control (FTC). In the area of gain-scheduling, the connections between the linear parameter varying (LPV) and Takagi-Sugeno (TS) paradigms are analyzed, showing that the methods for the automated generation of models by nonlinear embedding and by sector nonlinearity, developed for one class of systems, can be easily extended to deal with the other class. Then, two measures, based on the notions of overboundedness and region of attraction estimates, are proposed in order to compare different models and choose which one can be considered the best one. Later, the problem of designing state-feedback controllers for LPV systems has been considered, providing two main contributions. First, robust LPV controllers that can guarantee some desired performances when applied to uncertain LPV systems are designed, by using a double-layer polytopic description that takes into account both the variability due to the varying parameter vector and the uncertainty. Then, the idea of designing the controller in such a way that the required performances are scheduled by the varying parameters is explored, which provides an elegant way to vary online the behavior of the closed-loop system. In both cases, the problem reduces to finding a solution to a finite number of linear matrix inequalities (LMIs), which can be done efficiently using the available solvers. In the area of fault tolerant control, the thesis first shows that the aforementioned double-layer polytopic framework can be used for FTC, in such a way that different strategies (passive, active and hybrid) are obtained depending on the amount of available information. Later, an FTC strategy for LPV systems that involves a reconfigured reference model and virtual actuators is developed. It is shown that by including the saturations in the reference model equations, it is possible to design a model reference FTC system that automatically retunes the reference states whenever the system is affected by saturation nonlinearities. In this way, a graceful performance degradation in presence of actuator saturations is incorporated in an elegant way. Finally, the problem of FTC of unstable LPV systems subject to actuator saturations is considered. In this case, the design of the virtual actuator is performed in such a way that the convergence of the state trajectory to zero is assured despite the saturations and the appearance of faults. Also, it is shown that it is possible to obtain some guarantees about the tolerated delay between the fault occurrence and its isolation, and that the nominal controller can be designed so as to maximize the tolerated delay., [CA]: Aquesta tesi presenta diverses contribucions a l'estat de l'art del control per planificació del guany i del control tolerant a fallades (FTC). Pel que fa al control per planificació del guany, s'analitzen les connexions entre els paradigmes dels sistemes lineals a paràmetres variants en el temps (LPV) i de Takagi-Sugeno (TS). Es demostra que els mètodes per a la generació automàtica de models mitjançant encastament no lineal i mitjançant no linealitat sectorial, desenvolupats per una classe de sistemes, es poden estendre fàcilment per fer-los servir amb l'altra classe. Es proposen dues mesures basades en les nocions de sobrefitació i d'estimació de la regió d'atracció, per tal de comparar diferents models i triar quin d'ells pot ser considerat el millor. Després, es considera el problema de dissenyar controladors per realimentació d'estat per a sistemes LPV, proporcionant dues contribucions principals. En primer lloc, fent servir una descripció amb doble capa politòpica que té en compte tant la variabilitat deguda al vector de paràmetres variants i la deguda a la incertesa, es dissenyen controladors LPV robustos que puguin garantir unes especificacions desitjades quan s'apliquen a sistemes LPV incerts. En segon lloc, s'explora la idea de dissenyar el controlador de tal manera que les especificacions requerides siguin programades pels paràmetres variants. Això proporciona una manera elegant de variar en línia el comportament del sistema en llaç tancat. En tots dos casos, el problema es redueix a trobar una solució d'un nombre finit de desigualtats matricials lineals (LMIs), que es poden resoldre fent servir algorismes numèrics disponibles i molt eficients. En l'àrea del control tolerant a fallades, primerament la tesi mostra que la descripció amb doble capa politòpica abans esmentada es pot utilitzar per fer FTC, de tal manera que, en funció de la quantitat d'informació disponible, s'obtenen diferents estratègies (passiva, activa i híbrida). Després, es desenvolupa una estratègia de FTC per a sistemes LPV que fa servir un model de referència reconfigurat combinat amb la tècnica d'actuadors virtuals. Es mostra que mitjançant la inclusió de les saturacions en les equacions del model de referència, és possible dissenyar un sistema de control tolerant a fallades que resintonitza automàticament els estats de referència cada vegada que el sistema es veu afectat per les no linealitats de la saturació en els actuadors. D'aquesta manera s'incorpora una degradació elegant de les especificacions en presència de saturacions d'actuadors. Finalment, es considera el problema de FTC per sistemes LPV inestables afectats per saturacions d'actuadors. En aquest cas, es porta a terme el disseny de l'actuador virtual de tal manera que la convergència a zero de la trajectòria d'estat està assegurada tot i les saturacions i l'aparició de fallades. A més, es mostra que és possible obtenir garanties sobre el retard tolerat entre l'aparició d'una fallada i el seu aïllament, i que el controlador nominal es pot dissenyar maximitzant el retard tolerat., This thesis was carried out at the Research Center for Supervision, Safety and Automatic Control (CS2AC) with the financial support of AGAUR through the contracts FI-DGR 2013, FIDGR 2014 and FI-DGR 2015. These supports are gratefully acknowledged.

L'objectiu d'aquest TFG és estudiar la possibilitat de desenvolupament d'un sistema de seguretat per la industria aplicant l’ús de dispositius UAV, amb un cost inferior als seus homòlegs al mercat i amb un rendiment equitatiu. En els últims anys l'ús de vehicles aeris no tripulats (UAV) ha guanyat importància en el sector de l'enginyeria aeroespacial, sobretot degut a un entorn amb la necessitat de resoldre la crisis mediambiental i solucionar metodologies d’activitats de caire econòmic elevat. No obstant això, l'absència d’aplicacions per interior per aquests dispositiu és una oportunitat positiva per desenvolupar nous projectes. En aquest estudi, es desenvolupa una projecte on es planteja la viabilitat tecnològica i de mercat d’una nova aplicació per UAV.

Este proyecto trata del estudio y diseño de un sistema de control para un robot móvil, anticipando obstáculos tipo rampa, utilizando los sensores disponibles. El objetivo de control consiste en hacer que el sistema sea capaz de superar estos obstáculos de forma óptima, cosa que no sería posible en condiciones de control simples, evitando posibles saturaciones innecesarias en la señal de la acción de control

This Project is about the fault detection and isolation with a tolerant control for autonomous mobile robot systems. The omnidirectional robot model is developed to obtain a benchmark that can be implemented as a simulator. The model obtained is non-linear, multivariable and unstable, thus the design of a controller is required. In order to make the system robust in front of faults we add an observer system to estimate the behavior of the plant and detect, if is possible, the system fault. Once detected the error system proceeds to isolate and perform a tolerant control to achieve the goals with virtual sensors and virtual actuators

El projecte consisteix en la modelització d'un vehicle aeri no tripulat (UAV) mitjançant subsistemes i representar-lo en diagrama de blocs utilitzant Simulink. La calibració dels paràmetres del model es faria a partir de les dades proporcionades d'un prototipus real. S’analitzaran diferents tècniques de control i es comprovarà la seva robustesa en front a pertorbacions mantingudes. T1: Modelització de l'aeronauT2: Calibració del modelT3: Implementació amb Matlab/SimulinkT4: Simulació i validacióT5: Control del UAV

This study aims to develop, train and evaluate a stability augmentation system for an airplane, in compilable code (C ++), using neural networks and the equations governing and airplane motion. The use of neural networks offers certain advantages in terms of learning capability, adaptability, fault tolerance and speed of response, which today are of great interest in the design of control systems.

This work lies in the field of Space Situational Awareness (SSA). Nowadays there is a clear interest within Europe to know in detail the real time distribution of space debris objects orbiting around the Earth. One of the main problems from that population is the collision risk between operational satellites and the space debris. For this reason, it is necessary to characterize the probability of collision between the objects in near Earth altitudes whose orbits are known with certain level of uncertainty. First of all, as part of this work, a review of the existing methods to compute the probability will be done. Some of them are based on the hypothesis of statistical distribution of the object trajectory uncertainties, while others are based on Monte Carlo methods. It is necessary to compare those methods and select one for its operational implementation. Moreover, nowadays the most accurate available information for space operators to compute the conjunction probability is the Conjunction Summary Message (CSM) provided by the US Strategic Command to all commercial operators. These messages characterize geometrically the conjunction but do not provide information related to the collision probability. The central objective of the project will be to develop a tool able to handle the information contained in the CSM and calculate the probability related to the specific conjunction described in the CSM. In addition, in order to better understand the conjunction and produce some graphical representations, additional information will be also extracted from the CSM. Open Source Java libraries will be used for the code implementation. Those libraries implement the necessary algorithms to propagate orbits or transform coordinate systems particularly between inertial and Earth fixed frames. However, those libraries do not contain any algorithm to compute the collision risk. For the tool validation, some published examples in the literature will be analyzed and compared with the tool developed in the project. Furthermore, a Monte Carlo method will be also used as an independent validation. A methodology similar to that proposed by the ECSS standards from the European Space Agency will be used for the development of the tool. This implies defining the following clear phases for the project: requirements engineering, design, implementation, validation and acceptance

El principal objetivo del proyecto es el modelado y control de un Quad-Rotor mediante un controlador en espacio de estado, multivariable y óptimo que lo estabilice y lo haga robusto frente a perturbaciones. Para alcanzar ese objetivo, se propusieron las tareas siguientes: • Realizar un estudio del sistema del Quad-Rotor para conseguir un modelado completo del sistema no lineal. • Implementar el modelo en Simulink para tener una interfaz intuitiva y clara desde la que aplicar las estrategias de control. • Encontrar el modelo linealizado en espacio de estados para así poder realizar el control del sistema. • Diseñar un controlador LQR en el espacio lineal y adaptarlo para que permita controlar el sistema no lineal según los parámetros de diseño. 3 • Mejorar el controlador LQR incluyendo efecto integral para hacerlo resistente a perturbaciones. • Introducir un observador en el sistema que permita estimar las variables no medibles por los sensores incorporados. • Utilizar un filtro de Kalman para eliminar el ruido y así conseguir el control LQG para el sistema del Quad-Rotor. This Project is about the modelling and the control design of a UAV Quad-Rotor. The model is developed to obtain a benchmark that can be implemented as a simulator. The model obtained is non-linear, multivariable and unstable, thus the design of an advanced controller is required. For this purpose a linear quadratic regulator (LQR) is designed. In order to make the system robust in front of perturbations we add the integral effect to the system. To adjust this system to the reality a state observer is included in the control scheme and finally a Kalman Filter is used as an optimal observer to estimate the system behaviour and minimize the effect of the noise leading to an LQG controller.

The present work aims to increase the diagnosis systems capabilities by choosing the location of sensors in the process. Therefore, appropriate sensor location will lead to better diagnosis performance and implementation easiness. The work is based on structural models ands some simplifications are considered in order to only focus on the sensor placement analysis. Several approaches are studied to solve the sensor placement problem. All of them find the optimal sensor configuration. The sensor placement techniques are applied to a fuel cell stack system. The model used to describe the behaviour of this system consists of non-linear equations. Furthermore, there are 30 candidate sensors to improve the diagnosis specifications. The results obtained from this case study are used to strength the applicability of the proposed approaches., El present treball té per objectiu incrementar les prestacions dels diagnosticadors mitjançant la localització de sensors en el procés. D'aquesta manera, instal·lant els sensors apropiats s'obtenen millors diagnosticador i més facilitats d'implementació. El treball està basat en models estructurals i contempla una sèrie de simplificacions per tal de entrar-se només en la problemàtica de la localització de sensors. S'utilitzen diversos enfocs per tal de resoldre la localització de sensors, tot ells tenen com objectiu trobar la configuració òptima de sensors. Les tècniques de localització de sensors són aplicades a un sistema basat en una pila de combustible. El model d'aquest sistema està format per equacions no lineals. A més, hi ha la possibilitat d'instal·lar fins a 30 sensors per tal de millorar la diagnosis del sistema. Degut a aquestes característiques del sistema i del model, els resultats obtinguts mitjançant aquest cas d'estudi reafirmen l'aplicabilitat dels mètodes proposats.

El objetivo principal del proyecto es diseñar un sistema de control para el TRMS a partir de un modelo LPV. Para ello se han marcado las siguientes metas: • Elaborar un modelo no lineal del sistema. • Validar el modelo obtenido con datos experimentales y/o numéricos. • Elaborar un modelo lineal del sistema mediante modelos linear parameter varying, LPV. • Validar el modelo lineal obtenido frente al modelo no lineal. • Diseñar un observador de estado para estimar todas las variables de estado y salidas no accesibles. • Diseñar el sistema de control. Este proyecto final de carrera considera los sistemas linear parameter varying, LPV como herramienta de modelado de un helicóptero a dos grados de libertad, el Twin Rotor MIMO System, TRMS. El sistema LPV es representado en espacio de estados como un familia de modelos linealizados en distintos puntos de funcionamiento. Una vez obtenido el modelo LPV, éste es utilizado para la síntesis de un observador de estado y el diseño de un controlador por realimentación de estado del TRMS. En el diseño del observador y del controlador se ha hecho uso de las desigualdades lineales matriciales, LMI. El formalismo de las LMI permite el uso de métodos numéricos para la asignación de polos que se usan en la síntesis de leyes de control.

El projecte consisteix en la recerca, disseny i possible programació de sistemes de control per tal de conferir al rover d’una certa autonomia i poder controlar-lo en situacions on el control en temps real no sigui factible o desitjat. Aquest estudi inclou la recerca i disseny de sistemes sensorials, sistemes de detecció d’obstacles i sistemes d’optimització de ruta, tant com l’estudi de les actuacions necessàries per a seguir aquesta ruta. This thesis explores the necessities of autonomous exploration rovers within the context of a high latency communications link and proposes a program architecture made up of different modules which takes these necessities into account. A MATLAB simulator is designed and implemented to test the proposed software architecture and to verify the correct behaviour of the proposed algorithms within each module. Finally, these modules are implemented in C++ and tested for verification with a real rover.