Search

In this work, different textile electrodes are assessed and a novel measurement system for their characterization is presented. Those electrodes are made of a paraffin-coated conductive yarn embroidered into a textile substrate following two distinct embroidering techniques with up to six different geometry characteristics for each one. To evaluate the sensor behaviour, the impedance has been measured by means of an LCR meter at 50¿kHz at atmospheric conditions (25¿°C and about 40% relative humidity). The results obtained were as follows. First, the application of a paraffin wax coating to the conductive yarn enhances better test results and eases the production process. Second, the proposed measurement system provides much more consistent results in comparison with other standard techniques already in use. Finally, higher densities of conductive yarn obtained lower resistance values, and so impedance, rather than other configurations. This work was supported by the Spanish Government-MICINN under Projects PID2021-124288OB-I00 and TED2021-131209B-I00.

Computing demands are growing rapidly as bigdata and artificial intelligence applications become increasingly tasking. Bio-inspired and quantum-based techniques are proving to be quite promising for the development of novel circuits and systems. These systems can contribute to the resolution of a wider variety of problems while also providing improvements to existing techniques. As the von Neumann architecture’s expected performance, which has been dominant for the past several decades, is now hindered by physical limitations, novel computing architectures, assisted by novel materials and circuit devices, are starting to emerge and provide promising results. The topic of this work is to examine the memory and computing capabilities of emergent memristor-based nanocircuits and demonstrate their advantages compared to their classical counterparts.

This paper presents a novel observer architecture capable to estimate online the concentrations of the four vanadium species present in a vanadium redox flow battery (VRFB). The proposed architecture comprises three main stages: (1) a high-gain observer, to estimate the output voltage and its derivatives; (2) a dynamic inverter, to obtain a set of concentration candidate solutions; and (3) a static selector, to determine the actual concentrations. The methodology does not rely on the classic assumption of balanced electrolytes, thus significantly widening the application range in comparison with most of the literature previous studies. Furthermore, to perform the estimation, only a single voltage and current measurements are required, which eliminates the need of including complex and costly additional sensors. To validate the proposal, comprehensive simulation tests are conducted. These tests take into account typical side reactions that cause imbalance in VRFB systems, such as vanadium crossover and oxidation. The observer shows a remarkable performance when dealing with these realistic conditions, allowing to estimate with high accuracy and robustness the four vanadium concentrations, the State of Charge and the State of Health with a relative error below 2%. The project that gave rise to these results received the support of a fellowship from ”la Caixa” Foundation (ID 100010434). The fellowship code is LCF/BQ/DI21/11860023. This research was also supported by the Spanish Ministry of Science and Innovation, under the projects MAFALDA (PID2021-126001OB-C31) and MASHED (TED2021-129927B-I00). This work has been supported by the Spanish Ministry of Universities funded by the European Union - NextGenerationEU (2022UPC-MSC-93823).

Load Frequency Control (LFC) is an issue of top importance to ensure microgrids (MGs) safe and reliable operation in AC MGs. Primary frequency control of each energy source can be guaranteed in AC MGs in order to integrate other energy sources. This paper proposes a micro-hydro frequency control scheme, combining the control of a reduced dump load and the nozzle flow control of Pelton turbines operating in isolated from electricity grid. Some researchs have reported the integration of dump load and flow control methods, but they did not reduce the dump load value and adjust the nozzle flow linearly to the power value demanded by users, causing the inefficient use of water. Simulation results were obtained in Matlab®/Simulink® using models obtained from previous research and proven by means of experimental studies. The simulation of the proposed scheme shows that instantaneous frequency variation is about 2 % even for perturbations magnitude up to 12 %. The validation result shows a 60 % reduction in overshoot and settling time of frequency temporal behaviour operating the micro-hydro autonomously.

Plant water content is one key factor that affects the wellbeing of plants. Furthermore, detecting plant water needs in a timely manner is important when considering irrigation strategies (water management). A first step toward plant water monitoring is the availability of a portable and cost-effective system that yields reliable information. Electrical impedance spectroscopy (EIS) has previously been used invasively to provide such data and can be implemented at an acceptable cost. In this work, a cost-effective impedance analyzer capable of performing noninvasive four-electrode measurements was built. In addition, data fitting has been improved by using a modified equivalent circuit model, yielding relevant information about the plant water status. The results show that the resistor that models the extracellular fluid can track the change in the water content of a plant leaf while it is drying at room temperature. On the other hand, impedance data might provide information about the leaf tissue structure at small interelectrode distances. This work was funded by The Scientific Research Institute (IDIC) of the Universidad de Lima (Perú) as part of the research project “Medición en tiempo real de la Impedancia eléctrica para la detección de estrés hídrico en cultivos de espinaca”.

Amb aquest TFG es pretén dissenyar el pla de manteniment preventiu i normatiu de la instal·lació de protecció i detecció contra incendis juntament amb la seva respectiva oferta económica y técnica. Avui dia se sap de la importància de conservar les instal·lacions i l'estat de qualsevol edifici en bones condicions per no perjudicar les tasques diàries del funcionament, ja sigui d’ empreses, indústries, comerços, hospitals, centres educatius, residències, infraestructures. Fins i tot és més important quan parlem que està en joc la vida de les persones. Per aquest motiu, el pla de manteniment que es pretén dissenyar comprendrà els treballs a realitzar per mantenir en perfectes condicions les instal·lacions de contra incendis de l’edifici, a més de contemplar un pressupost ajustat per al manteniment anual de tota la instal·lació. Con el presente TFG se pretende diseñar el plan de mantenimiento preventivo y normativo de la instalación de protección y detección contra incendios junto con su respectiva oferta económica. Hoy en día se sabe de la importancia de conservar las instalaciones y el estado de cualquier edificio en buenas condiciones para no perjudicar las labores diarias del funcionamiento, ya sea en empresas, industrias, comercios, hospitales, centros educativos, residencias, infraestructuras. Es incluso más importante cuando hablamos de que está en juego la vida de las personas. Por este motivo, el plan de mantenimiento que se pretende diseñar comprenderá los trabajos a realizar para mantener en perfectas condiciones las instalaciones de contraincendios del edificio, además de contemplar un presupuesto ajustado para el mantenimiento anual de toda la instalación. With this TFG it is intended to design the preventive and regulatory maintenance plan of the fire protection and detection installation together with its respective economic offer. Today we know the importance of keeping the facilities and the state of any building in good condition so as not to harm the daily work of the operation of the companies, industries, shops, hospitals, educational centers, residences or infrastructures. It is even more important when we talk about the fact that people's lives are at stake. For this reason, the maintenance plan that is intended to be designed will include the work to be carried out to keep the building's fire-fighting installations in perfect condition, in addition to contemplating an adjusted budget for the annual maintenance of the entire installation.

This article proposes a new modulation strategy for a five-phase high-frequency voltage source inverter (VSI) based on sigma–delta ( S¿ ) modulators. This modulation strategy of five-phase large–medium-zero vectors S¿ (5P-LMZV- S¿ ) applies the same switching states as the two large and two medium space vector modulation (2L+2M SVM). Because S¿ modulations are designed to operate at high switching frequencies, using wide-bandgap devices, therefore, improves the efficiency of the VSI, despite its operating at these high switching frequencies. We analyze the use of single-loop and double-loop S¿ modulators (SL-5P-LMZV- S¿ and DL-5P-LMZV- S¿ , respectively), and additionally modify the proposed modulation strategy to use all the vectors in order to analyze the effects from applying small vectors. The proposed modulation techniques allow minimizing switching losses due to the reduced switching operations, mitigating low-order harmonics, decreasing the amplitude of high-frequency harmonics, and reducing common-mode voltage dv/dt transitions. We analyze the performance of the proposed modulation technique using MATLAB/Simulink and PLECS, and then compare it with 2L+2M SVM. Using a VSI with silicon carbide mosfet , we obtained our experimental results demonstrating these characteristics, by which we conclude that our proposed strategy is an improvement over 2L+2M SVM.

El present document recull el treball desenvolupat durant mesos per tal d'aconseguir implementar un sistema de control utilitzant la família de Microprocessadors C2000 aplicat a una planta de control del tipus biga-bola i tots els passos que s'han fet per aconseguir-ho. Per assolir tal objectiu s'ha hagut de fer una anàlisi prèvia de la planta on es treballarà i les seves propietats físiques per trobar un equivalent matemàtic del sistema. Un cop s'ha obtingut la primera simplificació s'ha comprovat paral·lelament si la simplificació del model es correspon amb la realitat i viceversa. Per adaptar la maqueta de la planta al microcontrolador s'ha hagut de dissenyar una petita interfície per condicionar el senyal rebut procedent del sensor i de pas simplificar el cablejat soldant una placa. Per altra banda, s'ha realitzat l'estudi d'un tipus de control PID aprofitant la resolució més gran que presenta el microcontrolador respecte als emprats a les pràctiques d'Implementació de sistemes de Control automàtic (ISCA). Per tal d'implementar el control PID ha calgut familiaritzar-se amb els nous blocs funcionals proporcionats per les llibreries de Texas Instruments, blocs que tenen molta més complexitat i possibilitats que els ja treballats a classe. Finalment, també ha calgut crear llibreries a partir de subsistemes de blocs de funcionament tant del servo com de condicionament de senyal, ja que aquestes no existeixen. El presente documento recoge el trabajo desarrollado durante meses a fin de conseguir implementar un sistema de control utilizando la familia de microprocesadores C2000 aplicado a una planta de control de tipo viga-bola y todo el camino recorrido para llegar a ello. Para llegar a tal meta se ha tenido que hacer un análisis previo de la planta donde se desarrollará el trabajo y sus propiedades físicas a fin de encontrar un equivalente matemático del sistema. Una vez se ha obtenido la primera simplificación se ha ido comprobando paralelamente si dicha simplificación del modelo tenía correlación con la realidad y viceversa. Para adaptar la maqueta de la planta al microcontrolador se ha diseñado una pequeña interfaz para acondicionar la señal recibida procedente del sensor y de paso simplificar el cableado soldando una placa. Por otro lado, se ha realizado el estudio de un tipo de control, el control PID, aprovechando la mayor resolución que presenta el microcontrolador respecto a los empleados en las prácticas de Implementación de sistemas de control automático (ISCA). Para implementar el control PID ha hecho falta familiarizarse con los nuevos bloques funcionales proporcionados por las librerías de Texas Instruments, estos bloques presentan más complejidad y posibilidades que los que se usaban en clase. Finalmente, también ha hecho falta crear librerías a partir de subsistemas de bloques de funcionamiento tanto del servo como del acondicionamiento de señal, puesto que estos no existían. This document summarizes the work developed over months in order to implement a control system using the C2000 family MCU’s applied to a beam and ball system and all the steps that have been taken along the way in order to make it possible. To achieve this goal, a prior analysis of the plant was done and a first mathematical model of the System was obtained. Once the first simplification has been done, it has been checked whether the simplification of the model corresponds to reality and vice versa. To adapt the model of the plant to the microcontroller, a small interface had to be designed to condition the signal received from the sensor and to simplify the wiring. On the other hand, the study of a type of PID control has been carried out, taking advantage of the greater resolution presented by the microcontroller compared to those used in ISCA labs. In order to implement the PID control, it was necessary to become familiar with the new functional blocks provided by the Texas Instruments libraries, blocks that have much more complexity and possibilities than those in the default libraries. Finally, it was also necessary to create libraries from subsystems of both the servo and signal conditioning operating blocks, since these do not exist.

El projecte tracta d’un sistema de reg automàtic i el qual es pot controlar amb una aplicació mòbil. La finalitat del treball és la creació d’un prototip on no sigui necessària la presència d’una persona per a poder cuidar un hipotètic hort. Durant la realització del treball s’expliquen pas a pas totes les eines que s’utilitzen i s’ensenya el procés per a poder arribar a fer funcionar un prototip final. El cervell del projecte és una placa Raspberry Pi 2 Model B. Aquesta placa controla components electrònics com sensors i actuadors. Per a poder fer funcionar el prototip de manera remota és essencial l’ús de l’Internet de les Coses i, per conseqüent, s’han usat plataformes específiques de la tecnologia com el Node-RED, el InfluxDB, el Grafana i també el protocol MQTT. En quant a la programació s’utilitza el llenguatge Python des d’una plataforma de programació anomenada Eclipse, amb l’avantatge que es pot connectar remotament a la placa Raspberry. Per a l’aplicació mòbil s’ha usat un dels programes més coneguts per al seu desenvolupament, l’Android Studio. El llenguatge de programació usat és el Java. Resumint, aquest projecte engloba una àmplia gama de tecnologies, totes indispensables per a la creació del prototip final. El proyecto trata de un sistema de riego automático el cual se puede controlar con una aplicación móvil. La finalidad del trabajo es la creación de un prototipo donde la presencia de una persona no sea requerida para cuidar un hipotético huerto. Durante la realización del trabajo se explican paso a paso todas las herramientas que se utilitzan y se enseña el proceso para poder crear un prototipo final funcional. El cerebro del proyecto es una placa Raspberry Pi 2 Model B. Esta placa controla componentes electrónicos como sensores y actuadores. Para que funcione el prototipo de manera remota es esencial el uso del Internet de las Cosas, y por tanto, se han usado plataformas específicas de la tecnología como el Node-RED, el InfluxDB, el Grafana y también el protocolo MQTT. En cuanto a la programación se usa el lenguaje Python des de una plataforma de programación llamada Eclipse, con la ventaja de que se puede conectar remotamente a la placa Raspberry. Para la aplicación móvil se ha usado uno de los programas más conocido para su desarrollo, el Android Studio. El lenguaje de programación usado es el Java En resumen, este proyecto engloba una amplia gama de tecnologías, todas indispensables para la creación del prototipo final. The project deals with an automatic irrigation system that can be controlled with a mobile application. The purpose of the work is to create a prototype where the presence of a person is not necessary to take care of a hypothetical garden. During the project, all the tools that are used are explained step by step and it is shown all the process followed to finally make the final prototype work. The brain of the project is the board Raspberry Pi 2 Model B. This board controls electronic components such as sensors and actuators. In order to make the prototype work remotely, it is essential the use of the Inthernet of the Things (IoT), so consequently, some specific platforms related to this technology are used like Node-RED, InfluxDB, Grafana and also the MQTT protocol. Regarding the development of programming, the Python language is the one that is used. The Eclipse programming platform has been used because it has the advantage that it can be remotely connected to Raspberry Pi. For the mobile application, one of the most well-known programs for its development, Android Studio, has been used. The programming language used is Java. To sum up, this project encloses a vast variety of technologies, every single one of them is essential for the creation of the final product.

Aquest treball presenta la implentació d’un controlador en temps real utilitzant un microcontrolador programat en MATLAB Simulink per a gobernar un sistema bola-tub. El sistema controla la posició vertical de la bola de ping-pong dins d’un tub de metacrilat. La bola es manté en levitació pel corrent d’aire produït per un ventilador localitzat a la base del tub. Este trabajo presenta la implementación de un controlador en tiempo real utilizando un microcontrolador programado en MATLAB Simulink para gobernar un sistema bola-tubo. El sistema controla la posición vertical de una bola de ping-pong dentro de un tubo de metacrilato. La pelota se mantiene en levitación por la corriente de aire producida por un ventilador ubicado en la base del tubo. This work presents the implementation of a real-time controller using a microcontroller programmed in MATLAB Simulink to govern a ball-tube system. The system controls the vertical position of a ping-pong ball inside a methacrylate tube. The ball is kept in levitation by the air current produced by a fan placed at the base of the tube.

Aquest projecte té la intenció d’avançar en àmbit de la rehabilitació de pacients els quals, d’alguna forma o altre, necessitin assistència per fer exercicis. Principalment, es tractarà d’entendre el moviment del braç des d’un punt de vista electrònic, on s’han d’extreure uns senyals amb un sensor especialitzat per la tasca, tenir un exoesquelet per donar l’assistència al moviment necessària i amb ajuda d’una intel·ligència artificial crear models personalitzats per poder proporcionar aquesta ajuda. També tracta d’aprendre sobre aquest nou fenomen que són les intel·ligències artificials i treure profit, per dur a terme tasques complicades, com seria el fet de crear un model molt complex. Finalment, per acabar si dona temps, provar el model amb pacients reals i veure si a part de l’assistència de l’exoesquelet, generar una electroestimulació per ajudar en la rehabilitació

Aquest treball de fi de grau té com a objectiu l’aplicació de millores en la gestió y l’operació d’una empresa implantant un software de gestió industrial. Per a fer-ho, s'ha utilitzat un projecte real d'implantació del programari MES (Manufacturing Execution System) “Captor” sota el marc de l'empresa real Sisteplant. El treball segueix el procés d'implantació d'aquest programari en 3 plantes pilot de l'empresa Ángel Camacho i de la integració amb un ERP (Enterprise Resource Planning). Per a valorar els resultats, s'han utilitzat els indicadors del OEE (Overall Equipment Efectiveness) després i abans d'implantar “Captor”, i s'ha vist una millora del 6% en el OEE al cap de tres mesos d'ús. Aquestes millores són degudes als beneficis d'implantar un sistema MES i un model de gestió basat en la millora contínua. S'ha vist que en integrar softwares d'aquest tipus entre si (MES + ERP) s'aconsegueix un control total de la planta i es poden detectar i corregir les possibles fallades d'aquesta, ajudant al fet que la millora contínua sigui mes senzilla. Este trabajo de fin de grado tiene como objetivo la aplicación de mejoras en la gestión y la operación de una empresa implantando un software de gestión industrial. Para hacerlo, se ha utilizado un proyecto real de implantación del software MES (Manufacturing Execution System) “Captor” bajo el marco de la empresa real Sisteplant. El trabajo sigue el proceso de implantación de este software en 3 plantas piloto de la empresa Ángel Camacho y de la integración con un ERP (Enterprise Resource Planning). Para valorar los resultados, se han utilizado los indicadores del OEE (Overall Equipment Efectiveness) después y antes de implantar “Captor”, y se ha visto una mejora del 6% en el OEE al cabo de tres meses de uso. Estas mejoras son debidas a los beneficios de implantar un sistema MES y un modelo de gestión basado en la mejora continua. Se ha visto que al integrar softwares de este tipo entre sí (MES + ERP) se consigue un control total de la planta y se pueden detectar y corregir los posibles fallos de esta, ayudando a que la mejora continua sea más sencilla. The aim of this final degree project is to apply improvements in the management and operation of a company by implementing industrial management software. To do so, a real project has been used to implement the MES (Manufacturing Execution System) software "Captor" within the framework of the real company Sisteplant. The work follows the implementation process of this software in 3 pilot plants of the company Ángel Camacho and the integration with an ERP (Enterprise Resource Planning). To evaluate the results, the OEE (Overall Equipment Effectiveness) indicators were used after and before the implementation of "Captor", and an improvement of 6% in OEE was observed after three months of use. These improvements are due to the benefits of implementing an MES system and a management model based on continuous improvement. It has been seen that by integrating software of this type with each other (MES + ERP), total control of the plant is achieved and faults in the plant can be detected and corrected, helping to make continuous improvement easier.

Aquest treball té com a objectiu verificar si l’ús de simuladors més complexos pot ser beneficiós per entrenar una Intel·ligència Artificial, en aquest cas un Reinforcement Learning. Per aconseguir-ho, es crearan dos models virtuals utilitzant el simulador FlexSim, un programa que simplifica la programació de simuladors i permet la creació de lògiques complexes de manera senzilla. No obstant això, a diferència de l’ús de simuladors més senzills, consumeix més recursos computacionals. Per validar la utilitat dels simuladors complexos, s’implementarà una lògica fàcil de crear en aquests, però difícil de fer directament en codi: hi haurà operaris que realitzaran els moviments de caixes segons la distància entre les màquines i una velocitat determinada per una distribució estadística. S’entrenaran dos models de Reinforcement Learning, utilitzant un model amb aquests operaris i un altre amb moviments instantanis. Amb aquests models es verificarà si hi ha algun benefici en el món real (amb els operaris realitzant el transport) si el Reinforcement Learning s’ha entrenat amb o sense aquests operaris. Este estudio tiene como propósito determinar si el empleo de simuladores más sofisticados para el entrenamiento de una Inteligencia Artificial, específicamente un Reinforcement Learning, puede resultar provechoso. Con este fin, se desarrollarán dos modelos virtuales empleando el simulador FlexSim, un software que facilita la programación de simuladores y posibilita la creación de lógicas complejas de manera sencilla. No obstante, en contraposición al uso de simuladores más simples, consume una mayor cantidad de recursos computacionales. Para validar la conveniencia de los simuladores sofisticados, se implementará una lógica sencilla de crear en éstos, pero compleja de realizar directamente en código: existirán operarios que efectuarán los movimientos de cajas siguiendo una velocidad dictada por una distribución estadística y la distancia entre las máquinas. Se entrenarán dos modelos de Reinforcement Learning, utilizando un modelo con estos operarios y otro con movimientos instantáneos. Con estos modelos se verificará si existe algún beneficio en el mundo real (con los operarios llevando a cabo el transporte) si el Reinforcement Learning ha sido entrenado con o sin estos operarios. This study aims to determine whether the use of more sophisticated simulators for training Artificial Intelligence, specifically, Reinforcement Learning, can be advantageous. To this end, two virtual models will be developed using the FlexSim simulator, a software that facilitates the programming of simulators and enables the creation of complex logics in a simple manner. However, in contrast to the use of simpler simulators, it consumes a greater amount of computational resources. To validate the convenience of sophisticated simulators, a logic that is easy to create in these but complex to implement directly in code will be implemented: there will be operators who will perform box movements following a speed dictated by a statistical distribution and the distance between machines. Two Reinforcement Learning models will be trained using a model with these operators and another with instantaneous movements. With these models, it will be verified if there is any benefit in the real world (with operators carrying out transportation) if Reinforcement Learning has been trained with or without these operators.

El Trabajo de Fin de Grado consiste en el diseño, construcción y programación de un espectrómetro que, mediante el uso de una cámara de alta resolución y algoritmos de procesamiento de imágenes, es capaz de adquirir el espectro emitido por un diodo LED, identificarlo y clasificarlo a partir de una base de datos. En una primera instancia, se planteó utilizar un microscopio digital bastante económico como cámara, pero debido a problemas con la resolución de la imagen, se tuvo que optar por una cámara de mayor calidad. Mediante el Software AutoCAD, se diseñó una carcasa para esta, con el fin de no contaminar la luz de las muestras. Se llevaron a cabo pruebas de iluminación y posición por tal de garantizar la obtención de imágenes precisas. Se desarrolló un algoritmo de procesamiento de imágenes mediante el Software PYTHON, con el que se podían identificar los píxeles correspondientes al espectro generado por los LEDs. A partir de una serie de muestras tomadas, se creó una base de datos que, posteriormente, fue utilizada para entrenar una red neuronal. Se logró una tasa de aciertos superior al 95%. Se recogieron todos los resultados obtenidos y se estudiaron por tal de obtener conclusiones acerca del prototipo creado. El Treball de Fi de Grau consisteix en el disseny, construcció i programació d'un espectròmetre que, mitjançant l'ús d'una càmera d'alta resolució i algoritmes de processament d'imatges, és capaç d'adquirir l'espectre emès per un diode LED, identificar-lo i classificar-lo a partir d'una base de dades. En una primera instància, es va plantejar utilitzar un microscopi digital bastant econòmic com a càmera, però degut a problemes amb la resolució de la imatge, es va haver d'optar per una càmera de major qualitat. Mitjançant el Programari AutoCAD, es va dissenyar una carcassa per a aquesta, amb la finalitat de no contaminar la llum de les mostres. Es van dur a terme proves d'il·luminació i posició per tal de garantir l'obtenció d'imatges precises. Es va desenvolupar un algoritme de processament d'imatges mitjançant el Programari PYTHON, amb el qual es podien identificar els píxels corresponents a l'espectre generat pels LEDs. A partir d'una sèrie de mostres preses, es va crear una base de dades que, posteriorment, es va utilitzar per entrenar una xarxa neuronal. Es va aconseguir una taxa d'encerts superior al 95%. Es van recollir tots els resultats obtinguts i es van estudiar per tal d'obtenir conclusions sobre el prototip creat. This thesis involves the design, construction and programming of a device capable of identifying LED sources using a high-resolution camera and an image processing system. Initially, it was considered using a digital microscope, which was cheaper than the high-resolution camera that was used in the end. Due to the problems it had because of its resolution, finally it was opted for using a high-resolution camera. A custom housing was designed using AutoCAD software and built with a 3D printer for preventing sample light contamination. An image processing algorithm was programmed using Python software. It was very useful for identifying the pixels on the image created by the spectrums of the light emitted by LEDs. With those samples, a database was created. The software was capable of identifying which type of LED it was by using it. In the end, the software achieved a 95% accuracy score. All the results were collected and analyzed in order to draw conclusions about the prototype’s performance.

Aquest projecte, presentat en aquesta memòria, ha tingut com objectiu el disseny i la implementació d’un sistema de control i adquisició de dades d'un túnel de trànsit en un entorn interurbà, donant resposta a les necessitats principals requerides a nivell tècnic i normatiu. Durant les diferents fases del projecte, s'ha dut a terme un estudi i una anàlisi de la normativa vigent, així com de les pràctiques més habituals en aquest àmbit que han portat al disseny de la solució aquí exposada. S'ha inclòs com a part d'aquest estudi la participació en diferents cursos (3) de formació impartits per ITS Espanya, principal entitat reguladora en temes de mobilitat en l'àmbit nacional. La gestió de la xarxa viària de mobilitat inclou sistemes programari de control de trànsit que monitoren i controlen diferents dispositius de camp i són capaços de reaccionar davant de diferents esdeveniments o incidents que es poden produir. Dins del conjunt de sistemes de gestió de trànsit el cas de la gestió de túnels adquireix una rellevància especial a causa dels requisits de seguretat molt específics per a l'usuari que han de quedar coberts. Aquests requisits, i a diferència d'un sistema convencional per a àmbits urbans o interurbans, impliquen per imposició normativa la utilització de plataformes de control construïdes amb sistemes SCADA que aporten aspectes addicionals de seguretat i fiabilitat imprescindibles al voltant d'un túnel. L'objectiu és sempre maximitzar la seguretat de l'usuari. Per dur a terme el projecte s'han fet servir les eines necessàries per donar resposta als requeriments definits, que inclouen una capa superior de monitoratge i control implementada amb un sistema SCADA. De la mateixa manera, i davant de la lògica impossibilitat de poder gestionar un entorn real de túnel, s'ha desenvolupat una capa d'emulació que respon a l'activitat real esperada des dels diferents equips de camp normalment desplegats en un escenari real. Aquesta emulació inclou la capa de PLC, equips clau en qualsevol desplegament de sistemes a túnel, així com tots aquells elements, sensors i actuadors requerits per a la gestió dels diferents sistemes d'un túnel, descrits amb detall al llarg d'aquesta memòria. El presente proyecto, presentado en esta memoria, ha tenido como objetivo el diseño e implementación de un sistema de control y adquisición de datos de un túnel de tráfico en un entorno interurbano, dando respuesta a las principales necesidades requeridas a nivel técnico y normativo. Durante las diferentes fases del proyecto, se ha llevado a cabo un estudio y análisis de la normativa vigente, así como de las prácticas más habituales en este ámbito que han llevado al diseño de la solución aquí expuesta. Se ha incluido como parte de este estudio la participación en diferentes cursos (3) de formación impartidos por ITS España, principal entidad reguladora en temas de movilidad a nivel nacional. La gestión de la red viaria de movilidad incluye sistemas software de control de tráfico que monitorizan y controlan diferentes dispositivos de campo y son capaces de reaccionar ante diferentes eventos o incidentes que se pueden producir. Dentro del conjunto de sistemas de gestión de tráfico el caso de la gestión de túneles cobra una especial relevancia debido a los muy específicos requerimientos de seguridad para el usuario que deben quedar cubiertos. Estos requerimientos, y a diferencia de un sistema convencional para ámbitos urbanos o interurbanos, implican por imposición normativa la utilización de plataformas de control construidas con sistemas SCADA que aportan aspectos adicionales de seguridad y fiabilidad imprescindibles en el entorno de un túnel. El objetivo es siempre maximizar la seguridad del usuario. Para llevar a cabo el proyecto se han utilizado las herramientas necesarias para dar respuesta a los requerimientos definidos, que incluyen una capa superior de monitorización y control implementada con un sistema SCADA. Del mismo modo, y ante la lógica imposibilidad de poder gestionar un entorno real de túnel, se ha desarrollado una capa de emulación que responde a la actividad real esperada desde los diferentes equipos de campo normalmente desplegados en un escenario real. Esta emulación incluye la capa de PLC, equipos clave en cualquier despliegue de sistemas en túnel, así como todos aquellos elementos sensores y actuadores requeridos para la gestión de los diferentes sistemas de un túnel, descritos con detalle a lo largo de esta memoria. The objective of this project, presented in this report, has been the design and implementation of a control and data acquisition system for a traffic tunnel in an interurban environment, responding to the main needs required at technical and regulatory level. During the different phases of the project, a study and analysis of the current regulations has been carried out, as well as the most common practices in this field that have led to the design of the solution presented here. As part of this study, the participation in different training courses (3) given by ITS Spain, the main regulatory entity in mobility issues at national level, has been included. Mobility road network management includes traffic control software systems that monitor and control different field devices and are able to react to different events or incidents that may occur. Within the set of traffic management systems, the case of tunnel management takes on a special relevance due to the very specific safety requirements for the user that must be covered. These requirements, unlike a conventional system for urban or interurban environments, imply by regulatory imposition the use of control platforms built with SCADA systems that provide additional aspects of safety and reliability essential in a tunnel environment. The objective is always to maximize user safety. To carry out the project, the necessary tools have been used to respond to the defined requirements, which include a monitoring and control layer implemented with a SCADA system. Similarly, and given the logical impossibility of being able to manage a real tunnel environment, an emulation layer has been developed that responds to the real activity expected from the different field equipment normally deployed in a real scenario. This emulation includes the PLC layer, key equipment in any tunnel system deployment, as well as all those elements, sensors and actuators required for the management of the different tunnel systems, described in detail throughout this report.

El objetivo principal de este proyecto es obtener valores de irradiancia por minuto y utilizarlos para simular el modelo de un sistema fotovoltaico con dos algoritmos MPPT diferentes y comprobar el rendimiento de estos. El proyecto está dividido en dos partes, un script programado en lenguaje Python para la adquisición de datos y un modelo Simulink de un sistema fotovoltaico. Primero de todo, se ha realizado e implementado el script en lenguaje Python en la placa Raspberry Pi 3 Model B+, la cual se ha utilizado como un sensor de radiación solar y temperatura. En este script se han obtenido los valores por hora de irradiancia y temperatura de la API de la herramienta de PVGIS, después estos valores de irradiancia se han enviado a la API de PV Modelling (desarrollada por el Sr. Hofmann) y se han convertido en 60 valores por minuto de irradiancia. Por último, tanto los valores de irradiancia como de temperatura son enviados al modelo Simulink a través del puerto serie. Por otra parte, estos valores se utilizan para simular el modelo Simulink de un sistema fotovoltaico con dos de los algoritmos MPPT más utilizados comúnmente: Hill Climbing e Incremental Conductance. Para comprobar el rendimiento de estos algoritmos se han realizado simulaciones teniendo en cuenta diferentes condiciones, como por ejemplo, el tipo de día (soleado, parcialmente nublado y nublado), la ubicación, la estación del año (en función de la temperatura el rendimiento de los paneles varía)... Finalmente, los resultados de estas simulaciones indican que utilizando valores por minuto de irradiancia se puede llegar a generar hasta un 80% más de potencia que utilizando los valores por hora, en función de las condiciones. Respecto a los algoritmos MPPT, se ha podido observar que el algoritmo Incremental Conductance se adapta mejor a condiciones cambiantes de radiación solar y tiene un mejor rendimiento en temperaturas templadas, mientras que el algoritmo Hill Climbing funciona mejor en temperaturas relativament extremas

La ràpida expansió dels vehicles elèctrics està fomentant el desenvolupament de noves tecnologies per a bateries d’automòbils. La tecnologia de bateria més popular i potent del moment són les bateries de liti, que per les seves característiques ha de treballar en unes condicions específiques i cal un sistema electrònic per assegurar aquestes condicions. En aquest treball s’exposa el disseny d’un sistema per al monitoratge de bateries per a una motocicleta elèctrica dissenyada i fabricada per l’equip universitari Epowered Racing per poder participar en la competició internacional Motostudent. S’ha realitzat un estudi per poder determinar la millor solució per a la bateria de la motocicleta i posteriorment el procés de disseny partint dels coneixements adquirits en la construcció dels últims tres prototips. El disseny ha partit des de zero, podent així personalitzar tot el sistema de gestió de bateries i adaptant-lo als requisits específics de la bateria. Finalment, s’ha assolit un sistema de gestió de bateries adaptat a les característiques de la motocicleta, tant en l'àmbit elèctric, electrònic i mecànic que permetran obtenir un prototip competitiu per a poder fer front a la competició de Motostudent l'octubre de 2023 La rápida expansión de los vehículos eléctricos está fomentando el desarrollo de nuevas tecnologías para baterías de automóviles. La tecnología de batería más popular y potente del momento son las baterías de litio, que por sus características deben trabajar en unas condiciones específicas, y es necesario un sistema electrónico para asegurar estas condiciones. En este trabajo se expone el diseño de un sistema para la monitorización de baterías para una motocicleta eléctrica diseñada y fabricada por el equipo universitario Epowered Racing para poder participar en la competición internacional Motostudent. Se ha realizado un estudio para poder determinar la mejor solución para la batería de la motocicleta y posteriormente el proceso de diseño, partiendo de los conocimientos adquiridos en la construcción de los últimos tres prototipos. El diseño ha partido desde cero, pudiendo así personalizar todo el sistema de gestión de baterías y adaptándolo a los requisitos específicos de la batería. Por último, se ha alcanzado un sistema de gestión de baterías adaptado a las características de la motocicleta, tanto a nivel eléctrico, electrónico y mecánico, que permitirán obtener un prototipo competitivo para poder hacer frente a la competición de Motostudent en octubre de 2023 The rapid expansion of electric vehicles is fueling the development of new technologies for car batteries. The most popular and powerful battery technology at the moment are lithium batteries, which due to their characteristics must work under specific conditions, and an electronic system is necessary to ensure these conditions. This paper presents the design of a battery monitoring system for an electric motorcycle designed and manufactured by the Epowered Racing university team to participate in the Motostudent international competition. A study has been carried out to be able to determine the best solution for the motorcycle battery and later the design process, based on the knowledge acquired in the construction of the last three prototypes. The design has started from scratch, thus being able to customize the entire battery management system and adapt it to the specific requirements of the battery. Finally, a battery management system adapted to the characteristics of the motorcycle has been achieved, both electrically, electronically and mechanically, which allows obtaining a competitive prototype to race in the Motostudent competition that will take place in October 2023.

El present treball descriu una prova de concepte de la creació d'un sistema domòtic controlat per comandes de veu. El sistema permet obtenir la temperatura i humitat de tres estances, i controlar les persianes i les llums d'aquestes. Aquest projecte consta bàsicament de tres parts: 1.- Disseny de plaques controladores dels actuadors i sensors, utilitzant la placa de desenvolupament NodeMCU V3 (basada en el microcontrolador ESP8266) i la seva programació mitjançant Arduino IDE. 2.- Programació d'una habilitat per a l'assistent virtual Alexa mitjançant Alexa Skills Kit (ASK), per crear el sistema de control per veu. 3.- Ús d'una Raspberry Pi com a servidor central gràcies a la programació en Node-Red, per a la gestió del sistema, i la creació d'una base de dades mitjançant MariDB. A més també gestiona les comunicacions del sistema, amb Alexa mitjançant el protocol HTTP, i amb les NodeMCUs en MQTT, aquestes últimes gràcies al software Mosquitto MQTT. La prova de concepte s'ha dut a terme amb èxit i els resultats demostren la viabilitat del projecte, que pot ser ampliat i millorat en el futur, i el potencial per ser escalable i adaptar-se a diferents entorns domòtics. El presente trabajo describe una prueba de concepto de la creación de un sistema domótico controlado por comandos de voz. El sistema permite obtener la temperatura y humedad de tres estancias, y controlar las persianas y las luces de estas. Este proyecto consta básicamente de tres partes: 1.- Diseño de placas controladoras de los actuadores y sensores, utilizando la placa de desarrollo NodeMCU V3 (basada en el microcontrolador ESP8266) y su programación mediante Arduino IDE. 2.- Programación de una habilidad para el asistente virtual Alexa mediante Alexa Skills Kit (ASK), para crear el sistema de control por voz. 3.- Uso de una Raspberry Pi como servidor central gracias a la programación en Node-Red, para la gestión del sistema, y la creación de una base de datos mediante MariDB. Además también gestiona las comunicaciones del sistema, con Alexa mediante el protocolo HTTP, y con las NodeMCUs en MQTT, estas últimas gracias al software Mosquitto MQTT. La prueba de concepto se ha llevado a cabo con éxito y los resultados demuestran la viabilidad del proyecto, que puede ser ampliado y mejorado en el futuro, y el potencial para ser escalable y adaptarse a diferentes entornos domóticos. The present work describes a proof of concept of the creation of a voice-controlled home automation system. The system allows obtaining the temperature and humidity of three rooms, and controlling the blinds and lights of these. This project consists of three main parts: 1.- Design of controller boards for the actuators and sensors, using the NodeMCU V3 development board (based on the ESP8266 microcontroller) and its programming through Arduino IDE. 2.- Programming of a skill for the Alexa virtual assistant using Alexa Skills Kit (ASK), to create the voice control system. 3.- Use of a Raspberry Pi as a central server thanks to programming in Node-Red, for system management, and the creation of a database using MariDB. It also manages system communications, with Alexa using the HTTP protocol, and with the NodeMCUs in MQTT, the latter thanks to the Mosquitto MQTT software. The proof of concept has been successfully carried out and the results demonstrate the viability of the project, which can be expanded and improved in the future, and the potential to be scalable and adaptable to different home automation environments.

El alternador es una máquina capaz de convertir energía mecánica en energía eléctrica, debido a estas propiedades en este documento se realiza un estudio sobre la energía que es capaz de producir un alternador gracias al movimiento del viento, para ello, se realiza la extrapolación de las características de un aerogenerador comercial con datos reales pero aplicados al alternador y a partir de los resultados obtenidos, se presenta un análisis de las aplicaciones más viables y favorables que podrían llevarse a cabo, como la electrificación de una finca aislada del núcleo urbano o el bombeo de agua de un pozo, entre otras, todo ello utilizando alternadores procedentes de centros de tratamiento autorizados.(desguace). Dada la importancia del uso de energías limpias en la actualidad y el impacto ambiental que generan los residuos, este documento también incluye información sobre la trayectoria de la energía eólica en el mundo, en Europa y en España hasta la actualidad, la importancia que tiene en comparación a otras fuentes de energía y la previsión de futuro, además de datos como el número de alternadores que se pueden utilizar en un periodo de tiempo para contribuir a la sostenibilidad y al medio ambiente. L'alternador és una màquina capaç de convertir energia mecànica en energia elèctrica, a causa d'aquestes propietats en aquest document es realitza un estudi sobre l'energia que és capaç de produir un alternador gràcies al moviment del vent, per a això, es realitza l'extrapolació de les característiques d'un aerogenerador comercial amb dades reals, però aplicades a l'alternador i a partir dels resultats obtinguts, es presenta una anàlisi de les aplicacions més viables i favorables que podrien dur-se a terme, com l'electrificació d'una finca aïllada del nucli urbà o el bombament d'aigua d'un pou, entre altres, tot això utilitzant alternadors procedents de centres de tractament autoritzats.(desballestament). Donada la importància de l'ús d'energies netes en l'actualitat i l'impacte ambiental que generen els residus, aquest document també inclou informació sobre la trajectòria de l'energia eòlica en el món, a Europa i a Espanya fins a l'actualitat, la importància que té en comparació a altres fonts d'energia i la previsió de futur, a més de dades com el nombre d'alternadors que es poden fer servir en un període de temps per a contribuir a la sostenibilitat i al medi ambient. The alternator is a machine capable of converting mechanical energy into electrical energy, due to these properties in this document a study is made on the energy that is capable of producing an alternator thanks to the movement of the wind, for this, the extrapolation of the characteristics of a commercial wind turbine is made with real data but applied to the alternator and from the results obtained, an analysis of the most viable and favorable applications that could be carried out is presented, such as the electrification of a farm isolated from the urban nucleus or the pumping of water from a well, among others, all this using alternators from authorized treatment centers. (scrapping). Given the importance of the use of clean energy nowadays and the environmental impact generated by waste, this document also includes information on the trajectory of wind energy in the world, in Europe and in Spain to date, its importance compared to other energy sources and the future forecast, as well as data such as the number of alternators that can be used in a period of time to contribute to sustainability and the environment.

Molts processos industrials fan ús de PLCs pel control i automatització de maquinaria. D’aquests processos molts necessiten estar en funcionament continu i sense patir interrupcions, ja que una aturada en el procés podria suposar despeses molt quantioses per una empresa. Darrerament, per fer front a aquestes possibles interrupcions, ha aparegut el concepte de PLC HA. Aquest tipus de controlador es basa en l’ús de dos CPU , una principal i una secundària. En funcionament normalitzat actua la CPU principal, i la secundària, que només rep informació, ocupa la posició de reserva. Si la principal cau, la secundaria ocupa la seva funció al PLC, i la principal passa a ser secundària [1]. Aquest treball desenvolupa un PLC HA i posteriorment força experimentalment diversos errors de funcionament per analitzar com es comporta a nivell de hardware i software i més important, com afecta al procés controlat. Per fer una simulació de procés industrial, les proves es realitzen amb un variador de freqüència i un motor. Aquests serveixen per representar qualsevol aplicació pràctica dins del marc industrial com podrien ser el moviment d’un ventilador, una bomba, l’obertura i tancament d’una porta, el desplaçament d’un braç robòtic, el moviment d’una cinta transportadora, entre moltes altres.

En l'actualitat, qualsevol planta o procés, sigui industrial o no, necessita un controlador per funcionar correctament, ja que gràcies a aquests es pot obtenir un resultat òptim davant de qualsevol consigna o pertorbació. Aquest projecte tracta sobre la cerca de paràmetres d'un controlador PID, Proportional-Integral-Derivative, utilitzant diferents mètodes, cerca manual dels paràmetres, fins a la utilització de mètodes de sintonització. Per això cal definir el model de la planta, obtenir els valors dels seus guanys i posteriorment afegir el controlador PID. Aquests s'assoliran de manera teòrica i amb algorismes d'estimació de paràmetres. Es pretén comparar els resultats, tant del model de la planta com del controlador PID, per observar el millor procés d'obtenció de paràmetres. Tot el projecte es realitzarà fent servir les eines MATLAB i Simulink. Cal destacar que aquest projecte s'ha dut a terme per tal de servir tant com a manual per a nous estudiants, partint de teoria bàsica, fent ús d'exemples, fins a ser emprat com a exemple per a la cerca de paràmetres de controladors per a qualsevol procés, ja que, en alguns processos, l'obtenció d'un resultat òptim es complica. En la actualidad, cualquier planta o proceso, ya sea industrial o no, necesita de un controlador para funcionar correctamente, ya que gracias a estos se puede obtener un resultado óptimo ante cualquier consigna o perturbación. Este proyecto trata sobre la búsqueda de parámetros de un controlador PID, Proportional-Integral-Derivative, utilizando diferentes métodos, búsqueda manual de los parámetros, hasta la utilización de métodos de sintonización. Para ello se debe definir el modelo de la planta, obtener los valores de sus ganancias y posteriormente, añadir el controlador PID. Estos se obtendrán de forma teórica y con algoritmos de estimación de parámetros. Se pretende comparar los resultados, tanto del modelo de la planta como del conrrolador PID, para observar el mejor proceso de obtención de parámetros. Todo el proyecto se realizará utilizando las herramientas MATLAB y Simulink. Cabe destacar que este proyecto se ha realizado con el fin de servir tanto como manual para nuevos estudiantes, partiendo de teoría básica, utilizando ejemplos, hasta ser utilizado como ejemplo para la búsqueda de parámetros de controladores para cualquier proceso, ya que, en algunos procesos, la obtención de un resultado óptimo se complica. Today, any plant or process, whether industrial or not, needs a controller to work correctly. This is because a good result can be achieved if there is a set point or a disturbance. The purpose of this project is to search for parameters of a PID, Proportional-Integral-Derivative controller, using different methods, a manual search of the parameters, and even the use of tuning methods. To do this, the plant model must be defined, obtain the values of its gains and later, add the PID controller. These will be obtained theoretically and with parameter estimation algorithms. It is intended to compare the results, both from the plant model and the PID controller, to observe the best process to get the parameters. The entire project will be carried out using the MATLAB and Simulink tools. It should be noted that this project has been carried out in order to serve both as a manual for new students, starting from basic theory, using examples, by being used as an example for the search for controller parameters for any process, since, in some processes obtaining an optimal result are complicated.

El present treball de fi de grau pretén incorporar un sistema d’automatització a una pista de pàdel. A partir d’un estudi previ sobre la situació actual tecnològica en aquest esport i investigant possibles aplicacions, es realitza una idea de projecte on destaquen la innovació i la solvència energètica gràcies a la incorporació de plaques solars amb un sistema d’autoconsum i la utilització de components electrònics funcionals. L’estudi es completa amb la creació real d’un sistema electrònic per simular l’automatització. Aquest circuit es basa en la utilització d’un microcontrolador Arduino Uno i la implementació de certs elements i sensors per assolir reproduir la idea principal. Per a una bona simulació també es genera una aplicació mòbil des d’on es gestiona la reserva de la pista i l’accés a ella. Finalment, es dissenya i es crea una maqueta d’una pista de pàdel a escala per acabar de plasmar la idea en físic, deixant com a resultat una construcció real amb tecnologia per aconseguir l’automatització desitjada. El presente trabajo de fin de grado pretende incorporar un sistema de automatización a una pista de pádel. A partir de un estudio previo sobre la situación actual tecnológica en este deporte e investigando posibles aplicaciones, se realiza una idea de proyecto donde destacan la innovación y la solvencia energética gracias a la incorporación de placas solares con un sistema de autoconsumo y la utilización de componentes electrónicos funcionales. El estudio se completa con la creación real de un sistema electrónico para simular la automatización. Este circuito se basa en la utilización de un microcontrolador Arduino Uno y la implementación de ciertos elementos y sensores para lograr reproducir la idea principal. Para una buena simulación también se genera una aplicación móvil desde donde se gestiona la reserva de la pista y el acceso a ella. Finalmente, se diseña y se crea una maqueta de una pista de pádel a escala para acabar de plasmar la idea en físico, dejando como resultado una construcción real con tecnología para conseguir la automatización deseada. This bachelor's degree final work aims to incorporate an automation system into a paddle court. On the basis of a previous study on the current technological situation in this sport and investigating possible applications, an idea of a project that highlights innovation and energy solvency thanks to the incorporation of solar panels with a self-consumption system and the use of functional electronic components. The study is complete with the actual creation of an electronic system to simulate automation. This circuit is based on the use of an Arduino Uno microcontroller and the implementation of certain elements and sensors to achieve reproduction of the main idea. For good simulation, a mobile app is also generated from where track reservation and access to it are managed. Finally, a scale model of a paddle track is designed and created to finish capturing the idea into physics, leaving as a result a real construction with technology to achieve the desired automation.

Aquest projecte consisteix en crear una pròtesi mioelèctrica per a amputacions transradials de baix cost, pensada per a persones amb amputacions que busquen augmentar la seva qualitat de vida, i no es puguin permetre una pròtesi amb tecnologia punta. Per tal de complir aquest objectiu, es crea una placa de circuit imprès capaç de condicionar senyals EMG mitjançant amplificadors d’instrumentació, amplificadors operacionals i una varietat de filtres de senyal. Per ser processada i analitzada després per la placa Arduino UNO que amb l'ajuda de l'entorn de programació IDE d'Arduino, controla els actuadors electrònics que realitzen els moviments de la pròtesi. L'altra part important del projecte és el desenvolupament i disseny de peces amb tecnologia 3D, utilitzada per imprimir les peces que componen la pròtesi i les bases on aniran posicionats els components electrònics. S'aprofundirà en la impressió 3D amb tecnologia de processament digital de la llum (DLP), ja que es treballarà en algunes peces amb resina elastòmera, la qual proporciona un acabat suau i flexible a les peces. Este proyecto consiste en la creación de una prótesis mioéletrica para amputaciones transradiales de bajo costo, pensada para personas con amputaciones que busquen aumentar su calidad de vida, y no se puedan permitir una prótesis con tecnología punta. Con el fin de cumplir ese objetivo, se crea una placa de circuito impreso capas de acondicionar señales EMG mediante amplificadores de instrumentación, amplificadores operacionales y una variedad de filtros de señal. Para después ser procesada y analizada por la placa de Arduino UNO que con la ayuda del entorno de programación IDE de Arduino, controla los actuadores electrónicos que efectuaran los movimientos de la prótesis. La otra parte importante del proyecto es el desarrollo y diseño de piezas con tecnología 3D, usada para imprimir las piezas que componen la prótesis y las bases en donde irán posicionados los componentes electrónicos. Se profundizará en la impresión 3D con tecnología de procesamiento digital de la luz (DLP), dado que se trabajará en algunas piezas con resina elastómera, la cual proporciona un acabado suave y flexible a las piezas. This project consists of the creation of a low-cost myoelectric prosthesis for transradial amputations, designed for people with amputations who seek to increase their quality of life, and cannot afford a high technology prosthesis. To accomplish this goal, a printed circuit board is created that is capable of conditioning EMG signals using instrumentation amplifiers, operational amplifiers, and a variety of signal filters. To later be processed and analyzed by the Arduino UNO board that, with the help of the Arduino IDE programming environment, controls the electronic actuators that will carry out the movements of the prosthesis. The other important part of the project is the development and design of parts with 3D technology, used to print the parts that make up the prosthesis and the bases on which the electronic components will be positioned. 3D printing with digital light processing (DLP) technology will be deepened, since some pieces will be worked with elastomeric resin, which provides a soft and flexible finish to the pieces.

Amb el disseny i la implementació d'aquest prototip de sistema de mesura de potència es busca implementar tots aquells coneixements adquirits al llarg de tot el grau. Aquest projecte es basa en l'electrònica, partint des del més simple fins al més complex, abastant diferents temes i problemes plantejats al llarg del grau. El treball realitzat té com a objectiu principal desenvolupar un sistema de mesura de potència econòmic, plantejant diferents solucions i resolent una sèrie de problemes, poder fer un prototip que pugui mesurar tensió, corrent, potència i energia de qualsevol dispositiu elèctric a nivell domèstic. D'aquesta manera es pot fer un seguiment del consum elèctric i plantejar solucions per consumir menys i estalviar energia. Con el diseño e implementación de este prototipo de sistema de medida de potencia se busca implementar todos aquellos conocimientos adquiridos a lo largo de todo el grado. Este proyecto se basa en la electrónica, partiendo desde lo más simple hasta lo más complejo, abarcando diferentes temas y problemas planteados a lo largo del grado. El trabajo realizado tiene como objetivo principal desarrollar un sistema de medida de potencia económico, planteando diferentes soluciones y resolviendo una serie de problemas, poder realizar un prototipo que pueda medir tensión, corriente, potencia y energía de cualquier dispositivo eléctrico a nivel doméstico. De esta forma se puede realizar un seguimiento del consumo eléctrico y plantear soluciones para consumir menos y ahorrar energía. With the design and implementation of this prototype power measurement system, the aim is to implement all the knowledge acquired throughout the degree. This project is based on electronics, starting from the simplest to the most complex, covering different topics and problems raised throughout the degree. The main objective of the work carried out is to develop an economic power measurement system, proposing different solutions and solving a series of problems, to be able to make a prototype that can measure voltage, current, power and energy of any electrical device at a domestic level. In this way it is possible to monitor electricity consumption and propose solutions to consume less and save energy

En aquest treball es dissenya el programari necessari per a la comunicació entre dues etiquetes acústiques (TAGs) per a la localització d’objectes sota l’aigua, pretenent oferir una alternativa al dispositius comercials, que actualment no resulten adequats per al seguiment d’espècies marines . Es fan servir ones acústiques per a la comunicació, ja que es veuen menys atenuades que les ones electromagnètiques en un medi aquàtic. S’han programat dos microcontroladors de la família STM32 de manera que un actuï de transmissor i l’altre de receptor, enviant-se missatges codificats fent servir un protocol basat en la PPM. També es detalla el maquinari necessari per a provar el funcionament d’aquests transmetent informació acústicament a través de l’aigua, fent servir transductors piezoelèctrics i els circuits adients per a comunicar els senyals entre els microcontroladors i aquests. S’ofereix també una explicació de les característiques dels transductors d’aquest tipus. Per a la programació dels microcontroladors s’ha fet servir el llenguatge C, i a més s’ha creat una interfície programada en Python per al control del microcontrolador transmissor. S’ha assajat exitosament el sistema amb dos muntatges diferents: en primer lloc, connectant directament ambdós microcontroladors amb un cable, per tal de comprovar el funcionament correcte del programari sense interferències externes. En segon lloc, realitzant un muntatge del maquinari per provar un exemple real de comunicació a través d’aigua. Els missatges assajats s’han transmès correctament i sense presentar interferències. De totes formes, al muntatge per cable s’han simulat interferències de manera artificial per provar la robustesa del receptor davant aquestes. This paper features the development of the required software to allow communication between two acoustic tags for the localisation of underwater objects. It aims to offer an alternative to commercial devices, which are currently not sufficient for the tracking of marine species. Acoustic waves are used for communication, as they are less attenuated than electromagnetic waves in an aquatic environment. Two STM32 microcontrollers have been programmed so that one acts as a transmitter and the other one as a receiver. The communication between them uses a pulse-position modulation (PPM) based protocol. Also detailed is the required hardware to test the functionality of these devices via the acoustic transmission of information through water. The microcontrollers have been programmed using C language. In addition, an interface programmed in Python has been created to control the transmitter. The system has been successfully tested in two ways: first, by connecting both microcontrollers with a cable to verify the correct functioning of the program without external interference; secondly, by using hardware to mimic a verisimilar instance of underwater acoustic communication. The messages received were transmitted correctly and without interference. However, during the wired connection, interference was artificially simulated to test the robustness of the receiver against it.

Autonomous Driving Systems have become a reality in our society. Everyday, progress is made to increase vehicles' autonomy to drive without restrictions in roads and cities. To achieve that, researchers are always seeking for new methods to ensure the safety of the vehicles. A promising strategy is to improve the quality of the collected perception data as it directly influences the overall performance of the autonomous system. However, despite the advances achieved in detection methods and algorithms, perception is currently physically restricted by the available on-board sensors and their line-of-sight. To overcome this limitation, the autonomous system should not only capture on-board perception data, but also enhance it with data exchanged with other agents in the environment. This is known in research as Collaborative Perception, where mobile and stationary agents share object detection and sensor data inside an Intelligent Transport Systems network. This master's thesis brings together a collection of ETSI standards with the goal of developing a well-defined architecture for future implementation of a Secure Collaborative Perception Network in the context of Smart Cities. The architecture has been designed using the open-source software Capella Arcadia following a Model Based Software Engineering methodology.

This project aimed to design and build a low-cost magnetic levitation system based on attraction, using a single coil. The materials and components were carefully selected to keep the cost of the system as low as possible, making it suitable for educational purposes such as laboratory demonstrations or science classes. The system consists of a base made of aluminium and PLA onto which a single coil has been screwed. The intention of the project is to levitate a neodymium magnet underneath the coil by constructing a levitator that works by attraction, i.e. that compensates the force of gravity that the magnet suffers to keep the magnet floating in the air. A PID control algorithm has been implemented using an Arduino microcontroller to regulate the levitation distance between the magnet and the coil. The design and construction of the system were performed with an emphasis on simplicity and affordability. The use of a single coil and inexpensive materials made it possible to achieve a functional prototype at a low cost. The system was tested and the performance of the PID controller was evaluated. The results showed that the system was able to achieve stable magnetic levitation. However, the tuning of the PID parameters was found to be challenging due to the non-linear behavior of the system and an unexpected behavior of the sensor that was expected to give measurements of the magnet position. The sensitivity of the system to external disturbances and noise was also observed. Therefore, a low-cost attraction-based magnetic levitation system was successfully designed and implemented using a single coil, a hall effect sensor and an Arduino microcontroller with a PID control algorithm. The system provides a valuable educational tool for teaching principles of electromagnetics and control engineering. Future work could focus on further improving the system’s performance through the use of more advanced control strategies, such as a sliding mode or fuzzy-logic control

© 2022 IEEE. Personal use of this material is permitted. Permission from IEEE must be obtained for all other uses, in any current or future media, including reprinting/republishing this material for advertising or promotional purposes,creating new collective works, for resale or redistribution to servers or lists, or reuse of any copyrighted component of this work in other works. Position estimation at low/zero speed for permanent magnet synchronous machines is commonly achieved with the injection of high-frequency signals. This article presents a new sensorless scheme that accurately observe the rotor angle at low speeds, including standstill condition, without injecting high-frequency signals. The algorithm is built upon a previous sliding-mode current controller and uses the switching functions slopes inaccuracies produced by the saliency effect to determine the rotor position and speed. Thanks to the equivalent control concept and together with a sliding-mode-based phase-locked loop observer defined by a complex switching function, the algorithm provides both rotor position and speed in a compact form. This article includes the main working principle and defines the operational range of the proposed scheme. Finally, the feasibility of the method is corroborated through experimental results in sensorless configuration.

The industry and academia are focusing their efforts on finding more efficient and reliable electrical machines and motor drives. However, many of the motors driven by pulse-width modulated converters face the recurring problem of common-mode voltage (CMV). In fact, this voltage leads to other problems such as bearing breakdown, deterioration of the stator winding insulation and electromagnetic interferences (EMI) that can affect the lifespan and correct operation of the motors. In this sense, multilevel converters have proven to be a useful tool for solving these problems and mitigating CMV over the past few decades. Among other reasons, because they provide additional degrees of freedom when comparing with two-level converters. However, although there are several proposals in the scientific literature on this topic, no complete information has been reviewed about the CMV issues and the different multilevel alternatives that can be used to solve it. In this context, the objective of this work is to determine how multilevel power converters provide additional degrees of freedom to make the reduction of the CMV possible by using specific modulation techniques, making it easier for engineers and scientists in this field to find solutions to this problem. This document consists of a descriptive study that collects the strengths and weaknesses of most important multilevel power converters, with special emphasis on how CMV affects each of them. In addition, the differences of modulation techniques aimed to the CMV reduction are explained in terms of output voltage, operating linear range, and generated CMV. Considering this last, it is recommended to use those modulation techniques that allow the generation of CMV levels of 0 V in order to be able to completely eliminate said voltage. This work was supported in part by the Government of the Basque Country within the Fund for Research Groups of the Basque University System under Grant IT978-16; in part by the Research Program ELKARTEK under Project ENSOL2-KK-2020/00077; in part by the Secretaria d’Universitats i Recerca del Departament d’Empresa i Coneixement de la Generalitat de Catalunya; in part by the Ministerio de Ciencia, Innovacion y Universidades of Spain under Project PID2019-111420RB-I00 and Project PID2020-115126RB-I00; and in part by the FEDER Funds.

n this article, a novel supply-voltage driving1 (SVDR) scheme for capacitive sensor front-ends is proposed to2 eliminate the parasitic capacitance effects. The suggested circuit3 is intended for remote sensors (and, hence, connected to the4 circuit through a shielded cable) with one electrode grounded5 and of low capacitance (in the 0–10-pF range). The effects of6 the parasitic capacitance of the cable are avoided using the7 active-shielding technique, whereas those of the amplifier input8 through a smart driving of the reference node of the amplifier9 supply voltage. Thanks to these techniques, the input–output10 characteristic shows, without applying any adjustment and/or11 calibration, an offset error lower than 3 fF. The nonlinearity12 error (NLE) is in the order of 0.01% of the full-scale span (FSS),13 which corresponds to 1 fF. Different operational amplifiers (OAs)14 and different lengths (up to 15 m) of the interconnecting cable15 are experimentally tested to demonstrate the feasibility of the16 circuit. In comparison with similar circuits recently suggested in17 the literature, the proposed circuit does not require any bulky18 component, such as a transformer, and consequently, it is a19 lower-cost solution and suitable to be integrated.

A sensor-to-microcontroller interface circuit for inductive sensors that does not require a calibration inductor is presented. Three digital ports of a microcontroller, two transistors, and an embedded timer were used to measure the charging times of the inductor through forward- and backward-flow currents using two different initial conditions. The difference between the charging times was used to estimate the sensor inductance accurately without the uncertainty due to the tolerance of threshold voltage of the input port, which delimits these time length measurements. Experimental results show that a conventional low-power microcontroller with an embedded 16 MHz clock and 22 charge resistance can be used to achieve 2 µH resolution and a systematic error below 2% for a measuring range from 100 µH to 10 mH. The advantages of the proposed technique include the reduction of cost and space as well as avoiding complex calibration processes caused by the temperature drift of the reference inductors.

A new methodology based on the shadow projection has been developed to study any multipulse rectifier's dynamic behavior under balanced and unbalanced conditions. The proposed methodology calculates the DC average voltage and instantaneous values under balanced and unbalanced supply voltage conditions for multiphase Transformer Rectifier Units (TRUs). The calculation of the developed algorithms is more practical than the classical methods and other approaches based on Fourier series or symmetrical components that are difficult to apply under unbalanced conditions. Furthermore, classical methods are not simple to determine the limits of the integrals and calculate them to obtain the average value, so a more friendly and practical methodology has been developed to analyze rectifiers operating under supply voltage sags. This new methodology has been validated by simulation for a 12-pulse TRU in series and parallel connections, and it has also been validated for a 36-pulse TRU in parallel connection using interphase inductors. The accuracy of the calculations is validated by the experimental results for 12-pulse TRUs, series, and parallel connection, and 18-pulse TRU in series connection. This work was supported by the research project ‘‘Estabilidad de redes MVDC integrando tecnologías de energías renovables, almacenamiento de energía y convertidores de fuente de impedancia,’’ by the Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades and European Union, under Grant RTI2018-095720-B-C33.

The enhanced phase-locked loop (EPLL) is one of the most famous PLLs in single-phase applications and a versatile tool for different signal processing applications, especially for the grid synchronization of power converters. Recently, it has been proved that the EPLL has a quite narrow stable zone (compared to its unstable zone) in the positive parameter space from a small-signal point of view. This zone will be even more narrow if maintaining a minimum stability margin is required. This article aims to modify the EPLL structure to improve its stability margin, and at the same time, make it unconditionally stable in the positive parameter space from a small-signal point of view.

©2021 IEEE. Personal use of this material is permitted. Permission from IEEE must be obtained for all other uses, in any current or future media, including reprinting/republishing this material for advertising or promotional purposes, creating new collective works, for resale or redistribution to servers or lists, or reuse of any copyrighted component of this work in other works. In this paper a wearable system with a sensor embroidered on a textile substrate to detect urine leaks is presented. The system consists of a moisture textile capacitive sensor together with the signal conditioning and its wireless transmission to the cloud. The proposed system has been integrated on underwear and hospital sheet to detect the urine leakage on the diaper users and critical ill patient, respectively. The methodology used by the microcontroller to measure the sensor value is a charge/discharge method. The information is visualised through a computer or smartphone, where can be seen the current state of the sensor. The system has a warning set up to communicate any urine leakage. The experimental results show the functionality of the proposed system which could supply a new tool to hospitals, nursing homes or other institutions to detect when the patient diaper or sheet need to be removed. This tool can optimise the hospital protocol and improve the patient quality of life. This work was supported by Spanish Government-MINECO under Project TEC2016-79465-R and AGAUR-UPC(2020 FIB 00028).

Artificial neural networks have unlocked countless applications in medical image computing. Thanks to artificial intelligence development over the past few years, it is possible for machines to visually detect in real time almost anything. This has proven very helpful for vision based minimally invasive surgery, like Laparoscopy. The objective of this thesis is to implement a one-stage object detection network and train it to detect laparoscopic instruments in real time video images. Then, adapt the network to be able to predict rotating bounding boxes with arbitrary orientation in the most optimal way. An object detection model was created based on SSD, and was trained to detect 18 different laparoscopic tools. Then this model was modified to not only detect the 18 different objects but also, to predict the angle and exact rotated bounding box measures. Both models shared pre-trained layers from VGG16 for feature extraction. The first model proved to be capable of detecting laparoscopic tools with axis aligned bounding boxes accurately and precisely. The second model proved to be capable of more precisely fitting bounding boxes around objects, using rotated bounding boxes. However, further refinement is necessary for it to function optimally. Nevertheless, the model holds great potential in enhancing the performance of object detection in laparoscopic surgeries. Outgoing

L'objectiu d'aquest projecte és el disseny i la construcció d'un amplificador de senyal de micròfon a senyal de línia per a ús en un estudi d'enregistrament utilitzant la tecnologia de les vàlvules de buit. En l'àmbit del so professional i audiòfil, les vàlvules són molt reconegudes i desitjades, ja que donen un cert caràcter als enregistraments difícil d'imitar amb altres tecnologies més modernes. Al llarg d'aquesta memòria, es descruiran tots els càlculs i proves pertinents per tal de desenvolupar un equip útil, de la més alta qualitat possible i amb un cost econòmic raonabler un equip útil, de la més alta qualitat possible i amb un cost econòmic raonable This project’s objective is the design and construction of a microphone signal to line level amplifier for recording studio use, using vacuum tube technology. In the professional audio and audiophile fields, tubes are very renowned and desired, because they give a certain character to the recordings that’s difficult to obtain with other more modern technologies. During this dossier, the calculations and tests will be described as to develop useful equipment, of the highest possible quality and with a restrained economic cost

En aquest treball es planteja el disseny d’una cèl·lula robotitzada i la seva posterior implementació en una empresa de mecanitzats. L’objectiu del robot és la manipulació i el transport d’unes peces que surten d’una màquina CNC (Control Numèric per Computació) de torn horitzontal. Les màquines de CNC són màquines controlades de forma automàtica, que mitjançant el fresat i tornejat de peces són capaç d’aconseguir tota mena d’acabats. Posteriorment a aquest mecanitzat han de ser introduïdes en una altra màquina de CNC de torn vertical per finalitzar el seu mecanitzat. De forma posterior a l’acabat de la segona màquina, les peces són novament agafades pel robot i col·locades a una cinta de sortida. En aquest treball es presenten els càlculs de temps de cicle del robot en treball nominal i els càlculs de peces que és capaç de produir la cèl·lula, també en condicions de producció nominal. Per la realització d’aquest projecte s’han tingut en compte el compliment de normatives, directives i reglaments que són concretades en els punts pertinents. El seu compliment és imprescindible per tal de proporcionar la seguretat adequada a tots els operaris i treballadors de planta i per fer un ús responsable dels materials utilitzats, respectant així el medi ambient. Al final del treball es presenta el pressupost i les conclusions extretes del treball amb una breu explicació de la viabilitat del projecte. En este trabajo se plantea el diseño de una célula robotizada y su posterior implementación en una empresa de mecanizados. El objetivo del robot es la manipulación y el transporte de unas piezas que salen de una máquina CNC (Control Numérico por Computación) de torno horizontal. Las máquinas de CNC son máquinas controladas de forma automática, que mediante el fresado y torneado de piezas son capaces de conseguir todo tipo de acabados. Posteriormente a este mecanizado tienen que ser introducidas en otra máquina CNC de torno vertical para finalizar su mecanizado. De forma posterior al acabado de la segunda máquina, las piezas son nuevamente cogidas por el robot y colocadas a una cinta de salida. En este trabajo se presentan los cálculos de tiempos de ciclo del robot en trabajo nominal y los cálculos de piezas que es capaz de producir la célula, también en condiciones de producción nominal. Para la realización de este proyecto se han tenido en cuenta el cumplimiento de normativas, directivas y reglamentos que son concretadas en los puntos pertinentes. Su cumplimiento es imprescindible para proporcionar la seguridad adecuada a todos los operarios y trabajadores de planta y para hacer un uso responsable de los materiales utilizados, respetando así el medio ambiente. Al final del trabajo se presenta el presupuesto y las conclusiones extraídas del trabajo con una breve explicación de la viabilidad del proyecto. In this work is proposed the design of a robotic cell and its subsequent implementation in a real machining company. The goal of the robot is to manipulate and transport parts that exit from a horizontal CNC (Computer Numerical Control) lathe machine. CNC machines are a type of machines that are automatically controlled, which by scrubbing and turning pieces are capable of achieving all sorts of finishes. After this mechanization, the manipulated part has to be introduced into another vertical lathe CNC machine. After the second machine process, the part has to be taken again by the robot and placed on an output tape. This work presents the calculations of the robot's cycle time in nominal work and the calculations of parts that the cell is able to produce under normal production conditions. The implementation of this project has taken account of the compliance of standards, directives and regulations that are specified in this work. Following these regulations is essential in order to provide a safety environment for all workers, but also to make a responsible use of the materials used, in order to respect the environment. At the end of the work, the budget and conclusions from the work are presented with a brief explanation of the project's viability.

En el present projecte es reflecteix el treball realitzat dintre de l’empresa de Transports Metropolitans de Barcelona (TMB) amb l’objectiu final de dur a terme un pla de manteniment de les diferents targetes que comprenen els diferents sistemes de conducció del metro. Els sistemes de conducció en què es basarà l’estudi d’aquest projecte són el sistema ATP i l’ATO. Per una banda, les sigles ATP són un acrònim en anglès Automatic Train Protection o en català Protecció de Tren Automàtica, corresponen en un mode de conducció del tren on es presenta un sistema de seguretat, a partir de diferents sensors ubicats al llarg del recorregut del metro per supervisar la correcta conducció dels trens. Per una altra banda, les sigles ATO corresponen a l’acrònim d’Automatic Train Operation en anglès, traduït al català Operació de Tren Automàtica, aquest mode de conducció depèn de l’anterior, juntament amb diferents dispositius i sensors ubicats al llarg del recorregut del metro presenten un mode de conducció sense la necessitat d’intervenció del conductor. Aquest projecte parteix de la realització d’un estudi i anàlisis de les diferents tipologies de fallides del sistema ATP i ATO, per la posterior creació d’un pla de manteniment per les diferents targetes de control que formen el sistema. El pla de manteniment realitzat consisteix en unes instruccions de treball pel manteniment correctiu d’aquests sistemes, és a dir, quan algun component falla i s’ha de substituir juntament amb un protocol per assegurar la correcta reparació dels mòduls i poder aportar un component de seguretat extra en el funcionament del metro. Finalment, es poden observar les conclusions del projecte on s’analitza el treball dut a terme juntament amb l’estudi de fallides i el pla de manteniment creat. En el presente proyecto se refleja el trabajo realizado dentro de la empresa de Transportes Metropolitanos de Barcelona (TMB) con el objetivo final de realizar un plan de mantenimiento de las diferentes tarjetas que comprenden los diferentes sistemas de conducción del metro. Los sistemas de conducción en los que se basará el estudio de este proyecto son sistema ATP y la ATO. Por una banda, las siglas ATP son un acrónimo en inglés Automatic Train Protection o en castellano Protección de Tren Automática, corresponden en un modo de conducción del tren donde se presenta un sistema de seguridad, a parir de diferentes sensores ubicados a lo largo del recorrido del metro para supervisar la correcta conducción de los trenes. Por otra parte, las siglas ATO corresponden al acrónimo de Automatic Train Operation en inglés, traducido al castellano como Operación de Tren Automática, este modo de conducción depende del anterior, junto con diferentes dispositivos y sensores ubicados a lo largo del recorrido del metro presentan un modo de conducción sin la necesidad de intervención del conductor. Este proyecto parte de la realización de un estudio y el análisis de las diferentes tipologías de errores del sistema ATP i ATO, para la posterior creación de un plan de mantenimiento de las diferentes tarjetas de control del sistema. El plan de mantenimiento realizado consiste en unas instrucciones de trabajo por el mantenimiento correctivo de estos sistemas, es decir, cuando algún componente falla y se tiene que sustituir junto con un protocolo para asegurar la correcta reparación del módulos y poder aportar un componente de seguridad extra en el funcionamiento del metro. Finalmente se pueden observar las conclusiones del proyecto donde se analiza el trabajo realizado junto con el estudio de fallos y el plan de mantenimiento creado. This project reflects the work done within the Barcelona Metropolitan Transport Company (TMB) in order to carry out a plan to maintain the different cards that comprise the different systems of driving the subway. The driving systems on which the study of this project will be based are the ATP and ATO systems. On one hand, the Automatic Train Protection (ATP) correspond at the mode of conduction where the train presents a system of security, based of different sensors placed along the metro route, to supervise the correct driving of the trains. On the other hand, there is an Automatic Train Operation (ATO), this mode of driving depends of the previous, together with others devices and sensors sited along the route present a mode of driving without the necessity intervention of the driver. This project is based on study of the different types of errors in the ATP and ATO system, for the later creation of a maintenance plan for the different systems of control. The maintenance plan realized consists of working instructions for corrective maintenance of these systems, i.e. when some component fails and must be replaced, along with a protocol to ensure correct repair of the modules, to be able to provide an extra security component to the subway's operation. Finally, the project conclusions analyzing the work carried out with the bug study and the maintenance plan created attached at the end.

En aquest TFG es realitzaran dos treballs que s'integren en el disseny i fabricació d'un Soft Gripper per a un UR3e, emprant fabricació amb impressores 3D perquè el prototip sigui el més econòmic possible. El primer serà caracteritzar un material elastòmer, el TPE 90 A mitjançant un assaig a tracció, estudiant els efectes de l'altura de capa i la densitat d’emplenament sobre el mòdul de Young i el límit elàstic, amb la condició de trobar els paràmetres idonis d'impressió. Aquest assaig es realitza seguint la norma americana ASTM D638. El segon i més genèric serà el de construir un Soft Gripper, capaç de manipular elements fràgils com a fruita, sense deixar marques en aquest. Per a això s'emprarà l'elastòmer caracteritzat, el TPE 90 A, i es fabricarà mitjançant Impressió 3D. Per al seu disseny s'investigaran les tecnologies en el mercat i els diferents accionaments per a trobar una geometria adequada per a l'ús donat. També s'estudiaran els diferents sistemes de control que existeixen, per tal de realitzar el prototipat de l'accionament i control electrònic que s'empri. Aquests també seran dissenyats i fabricats per a aconseguir una integració total amb el dispositiu. En este TFG se realizarán dos trabajos que se integran en el diseño y fabricación de un Soft Gripper para un UR3e, empleando fabricación con impresoras 3D para que el prototipo sea lo más económico posible. El primero será caracterizar un material elastómero, el TPE 90 A mediante un ensayo a tracción, estudiando los efectos de la altura de capa y el relleno sobre el módulo de Young y el límite elástico, con tal de hallar los parámetros idóneos de impresión. Este ensayo se realiza siguiendo la norma americana ASTM D638. El segundo y más genérico será el de construir un Soft Gripper, capaz de manipular elementos frágiles como fruta, sin dejar marcas en este. Para ello se empleará el elastómero caracterizado, el TPE 90 A, y se fabricará mediante Impresión 3D. Para su diseño se investigarán las tecnologías en el mercado y los distintos accionamientos para hallar una geometría adecuada para el uso dado. También se estudiarán los distintos sistemas de control que existen, con tal de realizar el prototipado del accionamiento y control electrónico que se emplee. Estos también serán diseñados y fabricados para conseguir una integración total con el dispositivo. This TFG will carry out two works that are integrated into the design and manufacture of a Soft Gripper for an UR3e, using 3D printer manufacturing to make the prototype the most economical possible. The first is to characterize an elastomer material, TPE 90A by a traction trial, studying the effects of layer height and filling on Young's module and elastic limit, with the condition of finding the appropriate print parameters. This test is performed following the American ASTM D638 standard. The second and most general one will be to build a Soft Gripper, capable of manipulating fragile elements like fruit, without leaving any marks on it. To this end, the characterized elastomer, the TPE 90A, will be used and manufactured using 3D printing. To design it, technologies in the market and different drives will be investigated to find a geometry suitable for the given use. The different control systems that exist will also be studied, in order to perform the prototype of the electronic drive and control used. These will also be designed and manufactured to achieve full integration with the device.

El present document és un descripció detallada d’un projecte d’enginyeria, on es dissenya i es construeix una màquina làser per a gravar i tallar diferents materials. Es tracte d’un treball complex i variat perquè inclou parts de disseny assistit per ordinador, muntatges, realització de quadros elèctrics i programació. En aquest treball de fi d’estudis es troba descrit pas a pas i de forma detallada tots aquells camins que s’han seguit per a aconseguir assolir l’objectiu, la construcció de la màquina làser. El document inicia amb la descripció de l’activitat, tot seguit es troba una petita introducció teòrica a les màquines CNC, i s’explica el funcionament d’un làser. La part pràctica del treball comença amb el disseny de la màquina, realitzat amb un programa anomenat SolidWorks, una eina de disseny assistit per ordinador que permet crear i modelar peces en 3D. I acaba amb l’explicació del codi, la configuració final de la màquina i la posada en marxa. A més a més s’ha calculat un pressupost detallat de tots els costos, on es pot observar el cost final del projecte, i també s’han realitzat els plànols de totes aquelles peces que han estat dissenyades únicament per a la màquina làser. El presente documento es una descripción detallada de un proyecto de ingeniería, donde se diseña y se construye una máquina láser para grabar y cortar diferentes materiales. Se trata de un trabajo complejo y variado porque incluye partes de diseño asistido por ordenador, montajes, realización de cuadros eléctricos y programación. En este trabajo de fin de estudios se encuentra descrito paso a paso y de forma detallada todos aquellos caminos que se han seguido para conseguir el objetivo, la construcción de la máquina láser. El documento inicia con la descripción de la actividad, seguidamente se encuentra una pequeña introducción teórica a las máquinas CNC, y se explica el funcionamiento de un láser. La parte práctica del trabajo empieza con el diseño de la máquina, realizado con un programa llamado SolidWorks, una herramienta de diseño asistido por ordenador que permite crear i modelar piezas en 3D. Y termina con la explicación del código, la configuración final de la máquina y la puesta en marcha. Además, se ha calculado un presupuesto detallado de todos los costes, donde se puede observar el coste final del proyecto, y también se han realizado los planos de todas aquellas piezas que han estado diseñadas únicamente para la máquina láser. This document is a detailed description of an engineering project, where a laser machine is designed and built to engrave and cut different materials. It is a complex and varied work because it includes parts of computer-aided design, assemblies, electrical panels and programming. In this end-of-study project, all those paths that have been followed to achieve the objective, the construction of the laser machine, are described step by step and in detail. The document begins with the description of the activity, followed by a short theoretical introduction to CNC machines, and the operation of a laser is explained. The practical part of the work begins with the design of the machine, carried out with a program called SolidWorks, a computer-aided design tool that allows you to create and model parts in 3D. And it ends with the explanation of the code, the final configuration of the machine and the first start-up. In addition, a detailed budget of all the costs has been calculated, where the final cost of the project can be observed, and also there are the plans of all those parts that have been designed only for the laser machine have also been made.

Aquest projecte se centrarà en el disseny d'un sistema de gestió domòtica per a optimitzar el consum energètic d'un habitatge. Per a aconseguir-ho es dissenyarà una unitat de monitoratge que contemplarà, a més de la realització de les funcions típiques d'aquestes unitats, altres funcions destinades a optimitzar el consum energètic de l'habitatge com ara el control de la il·luminació, el control del sistema de calefacció i el de refrigeració o la regulació de l’ús dels electrodomèstics tenint en compte les franges horàries més econòmiques. Totes aquestes funcions a més d'aconseguir un estalvi energètic comporten un estalvi econòmic per a l'usuari. Per implementar totes aquestes funcions s'ha programat el microcontrolador ATMega2560. El codi desenvolupat s'ha realitzat amb el software d’Arduino IDE mitjançant el llenguatge C/C++ i el disseny del circuit electrònic, així com el disseny de les plaques de circuit imprès amb el software d’EAGLE. L'aplicació mòbil ha estat dissenyada amb el programa MIT App Inventor. L’usuari podrà controlar el sistema domòtic creat mitjançant dues interfícies: un comandament de control i una aplicació mòbil. Des de tots dos dispositius es pot consultar informació sobre l'estat de l'habitatge (temperatura, humitat, potència consumida, etc.) i es pot realitzar el control de tots els dispositius del sistema domòtic de manera manual o automàtica. També esmentar que, amb el mode de funcionament automàtic, aquest sistema és capaç de reduir del consum energètic fins a un 30 %. Tot i que en aquest projecte el prototip ha estat dissenyat per a un habitatge en particular, aquest es podria adaptar a diferents cases i es podria personalitzar per a cada usuari depenent dels seus hàbits, gustos i necessitats. Este proyecto se centrará en el diseño de un sistema de gestión domótica para optimizar el consumo energético de una vivienda. Para ello se desarrollará una unidad de monitorización que contemplará, además de la realización de las funciones típicas de estas unidades, otras funciones destinadas a optimizar el consumo energético de la vivienda tales como el control de la iluminación, el control del sistema de calefacción y el de refrigeración o la regulación del uso de los electrodomésticos según las franjas horarias de menos coste. Todas estas funciones además de conseguir un ahorro energético conllevan un ahorro económico para el usuario. Para poder implementar todas estas funciones se ha programado el microcontrolador ATMega2560. El código desarrollado se ha realizado con el software de Arduino IDE mediante el lenguaje C/C++ y, el diseño del circuito electrónico así como el diseño de las placas de circuito impreso, con el software de EAGLE. La aplicación móvil ha sido diseñada con el programa MIT App Inventor. El sistema domótico creado se podrá controlar por el usuario mediante dos interfaces: un mando de control y una aplicación móvil. Desde ambos dispositivos se puede consultar información sobre el estado de la vivienda (temperatura, humedad, potencia consumida, etc.) y se puede realizar el control de todos los dispositivos del sistema domótico de forma manual o automática. También mencionar que, con el modo de funcionamiento automático, este sistema es capaz de reducir del consumo energético hasta un 30 %. A pesar de que en este proyecto el prototipo ha sido diseñado para una vivienda en particular, este se podría adaptar a distintos hogares y se podría personalizar para cada usuario dependiendo de sus hábitos, gustos y necesidades. This project will focus on the design of a home automation management system to optimize the energy consumption of a house. For this purpose, a monitoring unit will be developed that will include, in addition to the typical functions of these units, other functions aimed at optimizing the energy consumption of the house such as lighting control, heating and cooling system control or the regulation of the use of household appliances according to least-cost time slots. All these functions, in addition to achieving energy savings, lead to economic savings for the user. In order to implement all these functions, the ATMega2560 microcontroller has been programmed. The code developed has been done with the Arduino IDE software using the C/C++ language and the design of the electronic circuit, as well as the design of the printed circuit boards with the EAGLE software. The mobile application has been designed with the MIT App Inventor program. The home automation system created can be controlled by the user through two interfaces: a manual controller and a mobile application. Information about the status of the house (temperature, humidity, power consumption, etc.) can be consulted and all the devices of the home automation system can be controlled manually or automatically, from both devices. It is also worth mentioning that, with the automatic operation mode, this system is able to reduce energy consumption by up to 30 %. Although in this project the prototype has been designed for a particular house, it could be adapted to different homes and could be customized for each user depending on their habits, tastes and needs.

Este proyecto consiste en el diseño, programación y montaje de un sistema de adquisición de datos el cual está pensado para instalarse en un dron. En un inicio se empieza introduciendo qué es un dron, que tipos hay y los diferentes usos para los cuales están diseñado, ya que en un principio se pensaban realizar pruebas con el prototipo de pruebas montado encima de un dron, pero por diferentes razones no se ha realizado. Seguidamente se ha pensado acerca de diferentes características que debe cumplir el prototipo, tales como: las magnitudes que debe obtener el sistema y por tanto qué tipo de sensores llevará, cómo debe alimentarse el sistema, pues es un sistema de adquisición remoto, cómo se comunicarán los sensores entre sí y cómo se comunicará el microcontrolador escogido, ya que para almacenar los datos se utilizan diferentes métodos, y finalmente se debe decidir la estructura tanto del prototipo de pruebas como la del prototipo comercial, ya que ambas serán diferentes. Una vez realizada una reflexión sobre los aspectos anteriores se pasa a la obtención de los diferentes sensores, los cuales se han probado de forma individual antes de realizar el conexionado conjunto. Las pruebas de los sensores y el programa completo del sistema de adquisición se han realizado a través del Arduino IDE. Para poder visualizar los datos en tiempo real, estos se mandan vía bluetooth a una aplicación móvil desarrollada con Mit App Inventor en la cual también se incluye un botón para poder almacenar los datos recogidos en un archivo Excel. Además a la hora de realizar este proyecto se han tenido en cuenta ciertas normativas relacionadas con el diseño de circuitos y equipos electrónicos, junto con las normativas acerca del vuelo de drones. Se finaliza este proyecto contemplando posibles mejoras aplicables al sistema desarrollado y a la aplicación móvil. Aquest projecte consisteix en el disseny, programació i muntatge d'un sistema d'adquisició de dades que està pensat per instal·lar-se en un dron. En un inici es comença introduint què és un dron, quins tipus n'hi ha i els diferents usos per als quals estan dissenyats, ja que al principi es pensaven realitzar proves amb el prototip de proves muntat damunt d'un dron, però per diferents raons no s'ha realitzat. Seguidament s'ha pensat sobre diferents característiques que ha de complir el prototip, com ara: les magnituds que ha d'obtenir el sistema i per tant quin tipus de sensors portarà, com s'ha d'alimentar el sistema ja que és un sistema d'adquisició remot, com es comunicaran els sensors entre si i com és comunicarà el microcontrolador escollit, ja que per emmagatzemar les dades s'utilitzen diferents mètodes, i finalment cal decidir l'estructura tant del prototip de proves com la del prototip comercial, ja que totes dues seran diferents. Un cop realitzada una reflexió sobre els aspectes anteriors es passa a l'obtenció dels diferents sensors, els quals s'han provat de manera individual abans de fer el connexionat conjunt. Les proves dels sensors i el programa complet del sistema d'adquisició s'han realitzat a través de lArduino IDE. Per poder visualitzar les dades en temps real, aquestes s'envien via bluetooth a una aplicació mòbil desenvolupada mitjançant Mit App Inventor on també s'inclou un botó per poder-les emmagatzemar en un fitxer Excel. A més a l'hora de fer aquest projecte s'han tingut en compte certes normatives relacionades amb el disseny de circuits i equips electrònics, juntament amb les normatives sobre el vol de drones. S'acaba aquest projecte contemplant possibles millores aplicables al sistema desenvolupat ia l'aplicació mòbil. This project is about the design, programming and assembly of a data acquisition system which is designed to be installed in a drone. Initially, it begins by introducing what a drone is, what types there are and the different uses for which they are designed, since at first it was planned to carry out tests with the test prototype mounted on top of a drone, but for different reasons it was not made. Subsequently, it have been thought about different characteristics that the prototype must meet, such as: the magnitudes that the system must obtain and therefore what type of sensors it will have, how the system must be powered since it is a remote acquisition system, how the sensors with each other and how the chosen microcontroller will communicate, since different methods are used to store the data, and finally the structure of both, the test prototype and the commercial prototype, must be decided, since both will be different. Once a reflection on the previous aspects has been carried out, the different sensors are obtained, which have been tested individually before making the joint connection. The tests of the sensors and the complete program of the acquisition system have been carried out through the Arduino IDE. In order to view the data in real time, it is sent via bluetooth to a mobile application developed with Mit App Inventor, which also includes a button to store the collected data in an Excel file. In addition, when carrying out this project, certain regulations related to the design of circuits and electronic equipment have been taken into account, together with regulations about the flight of drones. This project is finished contemplating possible improvements applicable to the developed system and the mobile application.

En l’actualitat es disposa de diferents mètodes per comunicar el creixent nombre de dispositius a la indústria i als centres de producció. Alguns d’aquests mètodes es van desenvolupar fa gairebé mig segle i comencen a tenir importants mancances. En els últims anys, s’han fet intents d’establir nous protocols de comunicació desenvolupats d’acord a les necessitats de la indústria 4.0: una comunicació fiable, ràpida i segura entre robots, màquines, sensors i persones. OPC UA és un dels nous protocols que ja ha agafat més força al sector de l’automatització, degut en part a que compta amb avançades mesures de seguretat i un ampli suport de dispositius de diferents marques. El focus d’aquest treball acadèmic és documentar el desplegament d’aquest estàndard de comunicació entre el robot UR3e (Universal Robots) i una sèrie de programes informàtics. Un programari extern instal·lat al robot habilita la possibilitat de fer aplicacions robòtiques que treballin amb la comunicació OPC UA. Al llarg d’aquest treball, s'investiga de quines maneres es pot utilitzar la xarxa OPC UA per intercanviar informació d’interès, controlar el robot i millorar el cicle de producció. Paral·lelament es realitzarà una guia detallada per tal de donar instruccions a futurs estudiants i investigadors sobre els primers passos de la comunicació OPC UA i el seu ús en robots col·laboratius. En la actualidad, se dispone de diferentes métodos para comunicar el creciente número de dispositivos en la industria i en los centros de producción. Algunos de estos métodos se idearon a finales del siglo XX y empiezan a mostrar signos de desfase. Por este motivo, en los últimos años ha crecido el interés en nuevos protocolos de comunicación diseñados con las necesidades de la industria 4.0 en mente: una comunicación fiable, rápida y segura entre todo el ecosistema de dispositivos, ya sean máquinas, sensores o persones. OPC UA es uno de los protocolos relativamente nuevo que más fuerza está cogiendo en el sector de la automatización, debido en parte a su apuesta por la seguridad y un amplio soporte para multitud de dispositivos y marcas. El foco de este trabajo es documentar el despliegue de esta tecnología de comunicación entre el robot UR3e (Universal Robots) i una serie de programas informáticos. Un programa externo instalado en el robot habilita el estándar de comunicación OPC UA y permite realizar aplicaciones robóticas que interactúen con esta tecnología. A lo largo de este trabajo se investiga las diferentes maneras de usar OPC UA para el intercambio de información, el control del robot y para mejorar el ciclo de producción. Al mismo tiempo, se realizará una guía detallada para proporcionar unas pautas iniciales a investigadores y estudiantes que quieran configurar la tecnología OPC UA y usarla en robots colaborativos. Nowadays, we have several methods to communicate the growing number of devices in the industry and manufacturing centres. Some of these options were developed more than four decades ago and are now showing signs of age. In recent years, the popularity of new communications protocols architectured with the ideas of Industry 4.0 has increased steadily alongside the need to have a reliable, fast, and secure network for data exchange between sensors, machines, robots, and people. One of these relatively new options is the standard OPC UA, which offers excellent support from devices by being platform-independent with a strong focus on security. These attributes are helping OPC UA become one of the top choices for scenarios where there are multiple devices sharing data. The aim of this research is to document the set-up of such technology between the robot UR3e (Universal Robots) and some PC programs. At the same time, the information in this project will be available in a concise step-by-step guide that will serve as a starting point for future students and researchers wanting to use OPC UA with collaborative robots.

El Machine Learning disposa de la tecnologia necessària per aplicar tècniques estadístiques i algoritmes a grans volums de dades, per tal d’entendre i respondre d’una manera automàtica a la informació. Aquesta tecnologia està essent cada cop més utilitzada per diferents empreses i sectors en aplicacions com el reconeixement facial o de la parla, l’anàlisi del comportament del consum o la productivitat i en la predicció del clima o el trànsit. En aquest projecte es mostra la relació de necessitat que manté la intel·ligència artificial amb l’ús de tècniques estadístiques, mitjançant la realització de dos estudis de classificació i un de regressió. En ells s’usen quatre algoritmes d’aprenentatge supervisat que requereixen tècniques estadístiques per obtenir classificacions i prediccions, i són: kernel-Nearest Neighbors, Naive Bayes, Decision Trees i Support Vector Machines. En els estudis, es determina que no tots els algoritmes presenten la mateixa precisió a l’hora de classificar i predir, i que aquests depenen de l’estructura i el format de les dades per adaptar-se i ajustar-se correctament al model. A més, es conclou que per aconseguir bons resultats, és necessari que el conjunt de dades disposi del nombre d’observacions necessàries en cadascuna de les classes perquè l’algoritme pugui entrenar-les profundament, i també, es percep que hi han classes que es classifiquen amb més facilitat que altres. El Machine Learning dispone de la tecnología necesaria para aplicar técnicas estadísticas y algoritmos a grandes volúmenes de datos con tal de entender y responder de una manera automática a la información. Esta tecnología está siendo cada vez más usada por diferentes empresas y sectores en aplicaciones como el reconocimiento facial o del habla, el análisis del comportamiento del consumo o la productividad y en la predicción del clima o del tráfico. En este proyecto se muestra la relación de necesidad que mantiene la inteligencia artificial con el uso de métodos estadísticos, mediante la realización de dos estudios de clasificación y uno de regresión. En ellos se utilizan cuatro algoritmos de aprendizaje supervisado que requieren técnicas estadísticas para obtener clasificaciones y predicciones, y son: kernel-Nearest Neighbors, Naive Bayes, Decision Trees y Support Vector Machines. En los estudios, se determina que no todos los algoritmos presentan la misma precisión a la hora de clasificar y predecir, y que estos dependen de la estructura y el formato de los datos para adaptarse y ajustarse correctamente al modelo. Además, se concluye que para obtener buenos resultados, es necesario que el conjunto de datos disponga del número de observaciones necesarias en cada clase para que el algoritmo pueda entrenarlas profundamente, y también, se observa que hay clases que se clasifican con más facilidad que otras. Machine Learning has the necessary technology to apply statistical techniques and algorithms to large volumes of data in order to understand and automatically respond to information. This technology is being increasingly used by different companies and sectors in applications such as facial recognition or speech, analysis of consumer behaviour or productivity, and weather or traffic prediction. In this project the relationship between artificial intelligence and the use of statistical techniques is shown through the execution of two classification studies and one regression study. Four supervised learning algorithms that require statistical techniques to obtain classifications and predictions are used: kernel-Nearest Neighbors, Naive Bayes, Decision Trees and Support Vector Machines. In the studies, it is determined that not all algorithms have the same accuracy in classifying and predicting, and that these depend on the structure and format of the data to adapt and fit correctly to the model. In addition, it is concluded that in order to obtain good results, the data set must have the necessary number of observations in each class so that the algorithm can train them deeply, and it is also perceived that there are classes that are classified more easily than others.

Com podem veure en l'actualitat donant una ullada ràpida a qualsevol xarxa social, cada vegada hi ha més influencers fitness els quals promouen un estil de vida sa i ple d'esport, fet que s'evidencia amb l'augment de persones apuntades al gimnàs en els darrers anys. Aquest nou estil de vida, no només promou l'interès per la pràctica d'esport, sinó que també en els aliments que s'ingereixen, entre ells la proteïna. Aquest macronutrient és per una part el principal involucrat en la recuperació muscular però a més, l'encarregat posteriorment de fer créixer als mateixos músculs. Per tots aquests motius, el negoci de la venda de proteïna com a suplement és un sector de mercat amb molt potencial i per a poder destacar entre els competidors, el més eficient és la reducció del preu final del producte. Per poder fer això realitat, primer s'han de reduir els costos de fabricació, i és aquí on entra l'automatització. En aquest projecte es pretén dissenyar la supervisió, control i simulació, al no poder-se portar a la pràctica, de l’automatització d’una fàbrica de producció de proteïna de sabors. L’abast s’estén des de la mescla de la proteïna amb els altres sabors fins a l’etiquetatge i empaquetat dels pots produïts. Per fer-ho possible, el control del procés es programarà en un PLC (Controlador Lògic Programable) de la firma Allen Bradley-Rockwell Automation i la supervisió es dissenyarà en un SCADA (Supervisió, Control i Adquisició de Dades) amb el programari Intouch, de la marca Wonderware. Respecte a la simulació del procés, com ja s’ha esmentat, és més que obvi que per diversosfactors és impossible representar el procés a la vida real i és per això que es programarà de forma embeguda al mateix PLC. Como podemos ver en la actualidad echando un vistazo rápido a cualquier red social, cada vez hay más influencers fitness que promueven un estilo de vida sano y lleno de deporte, hecho que se evidencia con el aumento de personas apuntadas al gimnasio en los últimos años. Este nuevo estilo de vida, no sólo promueve el interés por la práctica de deporte, sino que también en los alimentos que se ingieren, entre ellos la proteína. Este macronutriente es por una parte el principal involucrado en la recuperación muscular pero además, el encargado posteriormente de hacer crecer los mismos músculos. Por todos estos motivos, el negocio de la venta de proteína como suplemento es un sector de mercado con mucho potencial y para poder destacar entre los competidores, lo más eficiente es la reducción del precio final del producto. Para poder hacer esto realidad, primero deben reducirse los costes de fabricación, y es aquí donde entra la automatización. En este proyecto se pretende diseñar la supervisión, control y simulación, al no poder llevarse a la práctica, de la automatización de una fábrica de producción de proteína de sabores. El alcance se extiende desde la mezcla de la proteína con los demás sabores hasta el etiquetado y empaquetado de los botes producidos. Para ello, el control del proceso se programará en un PLC (Controlador Lógico Programable) de la firma Allen Bradley-Rockwell Automation y la supervisión se diseñará en un SCADA (Supervisión, Control y Adquisición de Datos) con el software Intouch, de la marca Wonderware. Respecto a la simulación del proceso, como ya se ha mencionado, es más que obvio que por varios factores es imposible representar el proceso en la vida real y por eso se programará de forma embebida en el propio PLC. As we can currently see by taking a quick look at any social network, there are more and more fitness influencers who promote a healthy lifestyle full of sport, a fact that is evidenced by the increase in people joining the gym in recent years. This new lifestyle not only promotes interest in practicing sports, but also in the foods that are eaten, including protein. This macronutrient is, on the one hand, the main one involved in muscle recovery, but also, the one in charge of making the muscles grow. For all these reasons, the business of selling protein as a supplement is a market sector with a lot of potential and in order to stand out from the competition, the most efficient way is to reduce the final price of the product. In order to make this a reality, manufacturing costs must first be reduced, and this is where automation comes in. In this project it is intended to design the supervision, control and simulation, since it cannot be put into practice, of the automation of a flavored protein production factory. The scope extends from the mixing of the protein with the other flavors to the labeling and packaging of the jars produced. For this, the control of the process will be programmed in a PLC (Programmable Logic Controller) from the firm Allen Bradley-Rockwell Automation and the supervision will be designed in a SCADA (Supervision, Control and Data Acquisition) with the Intouch software, from the brand Wonderware. Regarding the simulation of the process, as already mentioned, it is more than obvious that due to various factors it is impossible to represent the process in real life and for this reason it will be programmed embedded in the PLC itself.

El objetivo de este proyecto ha sido principalmente realizar el diseño de un convertidor SEPIC, y posteriormente la validación experimental del mismo mediante su fabricación. En este proyecto se detalla el funcionamiento del convertidor SEPIC, como se ha procedido a su diseño a partir de unas características establecidas, y como se ha diseñado la PCB. Los resultados obtenidos han sido los esperados en cuanto a simulaciones del diseño de este convertidor SEPIC, para aplicaciones cuyos requisitos coinciden con las características de este. L'objectiu d'aquest projecte ha estat principalment realitzar el disseny d'un convertidor SEPIC, i posteriorment la validació experimental del mateix mitjançant la seva fabricació. En aquest projecte es detalla el funcionament del convertidor SEPIC, com s'ha procedit al seu disseny a partir d'unes característiques establertes, i com s'ha dissenyat la PCB. Els resultats obtinguts han estat els esperats quant a les simulacions del disseny d'aquest convertidor SEPIC, a causa de l'aplicació dels requisits dels quals coincideixen amb les característiques d'aquest convertidor. The main objective of this project has been to design a SEPIC converter, and subsequently to experimentally validate it by manufacturing it. This project details the operation of the SEPIC converter, how it has been designed based on established characteristics, and how the PCB has been designed. The results obtained have been as expected in terms of simulations of the design of this SEPIC converter, due to the application of the requirements of which coincide with the characteristics of this converter.

Aquest projecte presenta el desenvolupament d’un sistema d’adquisició de dades d’un cotxe de Formula Student, el qual inclou telemetria. Per realitzar la comesa, es recullen els senyals dels sensors mitjançant una placa de circuit imprès de disseny propi, la qual envia i rep les dades a través de dos protocols de comunicació: el CAN s’utilitza internament pel vehicle i per emmagatzemar les dades en un registrador o datalogger, mentre que l’UART s’usa per la telemetria. Els sensors utilitzats són majoritàriament analògics amb un rang de sortida de 0 V a 5 V, i també hi ha un sensor digital que es comunica per SPI. La placa de circuit imprès es basa en el microcontrolador PIC18F4685 i en el transceptor de CAN MCP2561, el seu hardware es desenvolupa amb el programa Altium Designer, i el software, que està programat en C, utilitza el compilador CCS. Per altra banda, s’estudien diferents protocols de comunicació sense fil per l’anàlisi en temps real. El sistema més adient per l’aplicació és el ZigBee. A partir de dos mòduls XBee es realitza una comunicació dispositiu a dispositiu i es mostren les dades per diferents mètodes de MATLAB. Les proves realitzades mostren que la placa funciona correctament per l’adquisició de la informació enviada pels sensors. No obstant, la comunicació a través de la telemetria funciona, però les dades enviades estan limitades perl’entorn de desenvolupament amb el qual es visualitza el monitoratge. En conseqüència es té una baixa freqüència de transmissió i alhora es poden mostrar pocs senyals a la vegada. Este proyecto presenta el desarrollo de un sistema de adquisición de datos de un coche de Formula Student, que incluye telemetría. Para realizar el cometido, se recogen las señales de los sensores mediante una placa de circuito impreso de diseño propio, que envía y recibe los datos a través de dos protocolos de comunicación: el CAN se utiliza internamente para el vehículo y para almacenar los datos en un registrador o datalogger, mientras que el UART se usa para la telemetría. Los sensores utilizados son mayoritariamente analógicos con un rango de salida de 0 V a 5 V, y también existe un sensor digital que se comunica por SPI. La placa de circuito impreso se basa en el microcontrolador PIC18F4685 y en el transceptor de CAN MCP2561, cuyo hardware se desarrolla con el programa Altium Designer, y el software, que está programado en C, utiliza el compilador CCS. Por otra parte, se estudian diferentes protocolos de comunicación inalámbrico para el análisis en tiempo real. El sistema más adecuado para la aplicación es el ZigBee. A partir de dos módulos XBee se realiza una comunicación dispositivo a dispositivo y se muestran los datos por distintos métodos de MATLAB. Las pruebas realizadas muestran que la placa funciona correctamente en referencia a la adquisición de la información enviada por los sensores. Sin embargo, la comunicación a través de la telemetría funciona, pero los datos enviados están limitados por el entorno de desarrollo para visualizar la monitorización. Consecuentemente se tiene una baja frecuencia de transmisión y al mismo tiempo se pueden mostrar pocas señales a la vez. This project presents the development of a data acquisition system for a Formula Student car, which included telemetry. To accomplish the task, sensors are collected with a custom-designed printed circuit board, which sends and receives data via two communication protocols: CAN is used internally in the vehicle and the sensors data is stored in a logger, while UART is used for telemetry. The sensors used are mostly analogue with a range of 0 V to 5 V, and there is also a digital sensor that communicates via SPI. The printed circuit board is based on the PIC18F4685 microcontroller and the MCP2561 CAN transceiver, its hardware is developed with the Altium Designer program, and the software, which is programmed in C, uses the CCS compiler. Furthermore, different wireless communication protocols for real-time analysis are studied. The most suitable system for the application is ZigBee. From two XBee modules, device-to-device communication is carried out and the data is displayed by different MATLAB methods. The tests performed show that the board works correctly for the acquisition of the information sent by the sensors. However, communication via telemetry works, but the data sent is limited by the capacity of the development environment to visualize monitoring. Consequently, a low transmission frequency is needed and few signals can be displayed.

Las microrredes para comunidades energéticas nacen como un modelo de participación ciudadana en el sistema energético, con la función principal de emplear energía renovable a través de plantas de generación colectivas para un autoconsumo compartido. Estas comunidades pueden llevar a cabo múltiples actividades como producir, consumir, almacenar o compartir energía. No solo facilita que un determinado grupo se beneficie de las mismas instalaciones locales de generación eléctrica, sino que también aporta beneficios medioambientales y económicos, como la mejora de la eficiencia energética, reducción de las emisiones de dióxido de carbono y generación de ingresos junto a una considerable reducción en la factura de la luz. En el presente documento,se ha seleccionado como materia de estudio una microrred con generación fotovoltaica de 17,6 kWp de potencia para una comunidad energética ubicada en Barcelona, con conexión a red, excedentes y posible almacenamiento. El estudio alcanza desde los pasos a seguir para la creación de dicha comunidad energética dentro del marco legal, hasta el mismo diseño, dimensionado y comprobación de la propia instalación. Se propone como objetivo ayudar a promulgar las comunidades energéticas mediante su comprensión, viabilidad y gran rentabilidad. Les microxarxes per a comunitats energètiques neixen com un model de participació ciutadana en el sistema energètic, amb la funció principal de fer servir energia renovable a través de plantes de generació col·lectives per a un autoconsum compartit. Aquestes comunitats poden dur a terme múltiples activitats com produir, consumir, emmagatzemar o compartir energia. No només facilita que un determinat grup es beneficiï de les mateixes instal·lacions locals de generació elèctrica, sinó que també aporta beneficis mediambientals i econòmics, com ara la millora de l'eficiència energètica, la reducció de les emissions de diòxid de carboni i la generació d'ingressos. En aquest document, s'ha seleccionat com a matèria d'estudi una microxarxa amb generació fotovoltaica de 17,6 kWp de potència per a una comunitat energètica ubicada a Barcelona, amb connexió a xarxa, excedents i possible emmagatzematge. L'estudi va des dels passos que cal seguir per a la creació d'aquesta comunitat energètica dins del marc legal, fins al mateix disseny, dimensionament i comprovació de la pròpia instal·lació. Es proposa com a objectiu ajudar a promulgar les comunitats energètiques mitjançant la comprensió, la viabilitat i la gran rendibilitat. Microgrids for energy communities are born as a model of citizen participation in the energy system, with the main function of using renewable energy through collective generation plants for shared consumption. These communities can carry out multiple activities such as producing, consuming, storing or sharing energy. It not only makes it easier for a certain group to benefit from the same local electricity generation facilities, it also brings environmental and economic benefits, such as improving energy efficiency, reducing carbon dioxide emissions and generating income. In this document, a microgrid with photovoltaic generation of 17,6 kWp of power for an energy community located in Barcelona, with grid connection and possible storage, has been selected as a subject of study. The study goes from the steps to follow for the creation of an energy community within the legal framework, to the main design, dimensioning and verification of the installation itself. It is proposed as an objective to help enact energy communities through understanding, viability and great profitability.

L'energia elèctrica es pot generar de diverses maneres i, per poder-la emprar en diferents aplicacions domèstiques i industrials actuals, és imprescindible disposar d'equips de conversió que permetin transformar-la entre els diferents formats amb el màxim rendiment possible. Els dissenys dels convertidors han de donar resposta als nous reptes i requeriments, per això s'ha investigat ininterrompudament el desenvolupament tant de noves topologies com de nous materials semiconductors. Aquest article presenta el disseny d'un convertidor estàtic Phase-Shifted Full-Bridge, caracteritzat per posseir un rendiment elevat gràcies a ser capaç de commutar a voltatge nul al primari del convertidor, reduint les pèrdues de l'equip. En aquest TFG es procedirà a realitzar les simulacions pertinents per comprovar el funcionament correcte de la topologia. També es presentarà el llistat de components que intervindran en la implementació del convertidor. La energía eléctrica se puede generar de diversas formas y, para poder emplearla en distintas aplicaciones domésticas e industriales actuales, es imprescindible disponer de equipos de conversión que permitan transformarla entre los diferentes formatos con el máximo rendimiento posible. Los diseños de los convertidores deben dar respuesta a los nuevos retos y requerimientos, por eso se ha investigado ininterrumpidamente en el desarrollo tanto de nuevas topologías como de nuevos materiales semiconductores. Este artículo presenta el diseño de un convertidor estático Phase-Shifted Full-Bridge, caracterizado por poseer un rendimiento elevado gracias a ser capaz de conmutar a voltaje nulo en el primario del convertidor, reduciendo las pérdidas del equipo. En el presente TFG se procederá a realizar las simulaciones pertinentes para comprobar el correcto funcionamiento de la topología. También se presentará el listado de componentes que intervendrán en la implementación del convertidor. Electrical energy can be generated in multiple ways. Having conversion equipment that can transform energy between different formats – at its highest performance – is crucial so that this energy can be used in domestic and industrial applications. Converter designs must satisfy new challenges and requirements, therefore there has been constant research in the development of both new topologies and new semiconductor materials. This article carries out the design of a Phase-Shifted Full-Bridge converter. This converter presents a very high performance since it can switch to zero voltage in the primary side of the converter, reducing the losses of the equipment. The correct performance of the topology will be verified through simulations and a list of components needed to implement the converter will be presented.