Search

Codi del Projecte: 2021PID-UB/022, El Grupo de Innovación Docente en Tecnología Farmacéutica (GIDTF) llevó a cabo una actuación en una asignatura de 1º de la carrera de Farmacia de la Universidad de Barcelona. Para ello, el GIDTF contó con el apoyo y asesoramiento del Grupo de Innovación Docente en Evaluación y Tecnología (GIDAT) y del Grupo de Innovación de Botánica Aplicada a las Ciencias Farmacéuticas (GIBAF). Los objetivos fueron, en primer lugar, involucrar a los estudiantes en un método de aprendizaje activo para desempeñar un papel de liderazgo en el desarrollo de las 4CS y, en segundo lugar, evaluar la mejora de la autorregulación del aprendizaje a través de un proceso de retroalimentación y evaluación por pares.

This is the peer reviewed version of the following article: Diez, P. [et al.]. Nonlinear dimensionality reduction for parametric problems: a kernel proper orthogonal decomposition. "International journal for numerical methods in engineering", 30 Desembre 2021, vol. 122, núm. 24, p. 7306-7327, which has been published in final form at DOI: 10.1002/nme.6831. This article may be used for non-commercial purposes in accordance with Wiley Terms and Conditions for Self-Archiving. Reduced-order models are essential tools to deal with parametric problems in the context of optimization, uncertainty quantification, or control and inverse problems. The set of parametric solutions lies in a low-dimensional manifold (with dimension equal to the number of independent parameters) embedded in a large-dimensional space (dimension equal to the number of degrees of freedom of the full-order discrete model). A posteriori model reduction is based on constructing a basis from a family of snapshots (solutions of the full-order model computed offline), and then use this new basis to solve the subsequent instances online. Proper orthogonal decomposition (POD) reduces the problem into a linear subspace of lower dimension, eliminating redundancies in the family of snapshots. The strategy proposed here is to use a nonlinear dimensionality reduction technique, namely, the kernel principal component analysis (kPCA), in order to find a nonlinear manifold, with an expected much lower dimension, and to solve the problem in this low-dimensional manifold. Guided by this paradigm, the methodology devised here introduces different novel ideas, namely, 1) characterizing the nonlinear manifold using local tangent spaces, where the reduced-order problem is linear and based on the neighboring snapshots, 2) the approximation space is enriched with the cross-products of the snapshots, introducing a quadratic description, 3) the kernel for kPCA is defined ad hoc, based on physical considerations, and 4) the iterations in the reduced-dimensional space are performed using an algorithm based on a Delaunay tessellation of the cloud of snapshots in the reduced space. The resulting computational strategy is performing outstandingly in the numerical tests, alleviating many of the problems associated with POD and improving the numerical accuracy. Generalitat de Catalunya, 2017-SGR-1278; Ministerio de Ciencia e Innovación, CEX2018-000797-S; PID2020-113463RB-C32; PID2020-113463RB-C33

The notion of Control in Complex Systems has started almost 60 years ago by Kalman. However, the results obtained were not sufficient for systems with complex topologies (Complex Networks) and non-linear dynamics. Thanks to many works and especially the one of Liu et.al. on 2011, the topic of Control in Complex networks has returned to the forefront and has been studied intensively during the last decade. Big progress has been made, but still there are many different aspects unsolved in the area. Different notions like structural controllability or required energy to control a network have been imported, but a unifying framework between Complex Systems and Control Theory is still missing, as non-linearity, complexity and dimensionality make it difficult and very often infeasible to extract general and unifying conclusions about this kind of systems. In this work we explore the dynamical properties of the Kuramoto model, focusing the theoretical analysis on the Star-Graph topology taking into consideration the original Kuramoto model, as well as a perturbed expansion of it. Then, a candidate control Lyapunov function is proposed and together with the rest of the theoretical results, is validated by performing various numerical simulations and deploying Model Predictive Control for the controlled cases.

© 2022 Elsevier. This manuscript version is made available under the CC-BY-NC-ND 4.0 license http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ Searching for achieving an ambitious reduction in greenhouse gas emissions, the EU has set as a goal a modal shift in freight transport of 30% by rail for the near future. In this context, it is vital to use modal choice models road versus rail to assess the shippers' acceptance of the actions promoting the use of rail. This paper develops a combined model for jointly evaluating modal split and railway freight ows, addressed to the case when a modal split based on a random utility model is available, and some of its coe -cients may present a non-negligible variability. To this end, after the initial deterministic formulation a robust counterpart of the model is developed. The model, formulated as a non-linear integer programming problem, is oriented to a multi-carrier environment and includes constraints to consider the interactions between the di erent types of ows on the railway network, allowing a good evaluation of the cost types of the carriers and the network capacity. An algorithmic solution based on the outer approximation method is shown to provide accurate solutions in a reasonable computational time for the robust and non-robust versions of the model. Examples centered on a section of the Trans-European Transport Network, the TEN-T Core network corridors, are reported to test the model's applicability. Results show that this model can be a helpful tool for analyzing the possible shippers' response to the di erent railway carriers' services competing with the road.

Presentamos un proyecto que consiste en un tipo de sistema denominado "Beam and Ball", en el que se utilizan técnicas de control discreto para posicionar un cuerpo esférico sobre un carril pivotante. Nuestro objetivo consiste en desarrollar una maqueta sencilla que pueda ser operada por estudiantes, que permita la aplicación de los conocimientos adquiridos durante la docencia sobre los sistemas de control discretos básicos. El prototipo consta de una serie de piezas diseñadas para impresión 3D, que sostienen un servomotor y un carril de aluminio que pivota sobre un eje. El control se realiza mediante una placa de evaluación “Arduino Due”, una interfaz gráfica desarrollada en lenguaje C# y unos sensores de proximidad. A nivel visual se ha implementado una tira de LED que muestra la información relacionada con el posicionamiento de la esfera. Debido al ruido de las señales analógicas y holguras mecánicas, en los ensayos se han experimentado dificultades que afectan a la respuesta del sistema y a la adquisición de datos para las simulaciones, a pesar de ello, realizando unos pequeños ajustes el sistema de control proporciona una respuesta aceptable y permite al usuario posicionar la esfera correctamente. We present a project that consists of a type of system called "Beam and Ball", in which discrete control techniques are used to position a spherical body on a pivoting rail. Our objective is to develop a simple model that can be operated by students, which allows the application of the knowledge acquired during teaching on the basic discrete control systems. The prototype consists of a series of parts designed for 3D printing, which hold a servomotor and an aluminum rail that pivots on an axis. The control is carried out by means of an “Arduino Due” evaluation board, a graphical interface developed in C # language and some proximity sensors. At a visual level, an LED strip has been implemented that shows the information related to the positioning of the sphere. Due to the noise of the analog signals and mechanical clearances, in the tests difficulties have been experienced that affect the response of the system and the acquisition of data for the simulations, despite this, making a few small adjustments the control system provides a response acceptable and allows the user to position the sphere correctly.

Renewable and distributed energy sources, with photovoltaic in the first place, are leading the energy transition. However, they alone will hardly find the way to success in this challenge because of their intrinsic limitations, such as their dependency on weather condition and the unpredictability of their production. Demand Response services are considered crucial for the integration of renewable sources in the grid. This study presents a methodology to evaluate potential flexibility in commercial buildings by managing air conditioning and lighting systems of the site. The study proposes two different data-driven approaches to evaluate flexibility depending on the technology considered. For lighting systems, flexibility is evaluated using the XGBoost classification algorithm combined with a piecewise function. The thermal behavior of the building is modeled with a simplified RC equivalent state-space model. For both algorithms, preprocessing showed to be a critical part of the process, which is explained stage-by-stage in the paper. Results show that the lighting flexibility algorithm is very reliable, reaching an average error of less than 1 % during the months considered. The simplified thermal modeling proposed shows promising results, having less than 0.2 o C of RMSE error for the internal temperature forecast. In addition, results show the flexibility potentiality of the building, which is potentially able to shift up to 23 % of its power consumption during certain hours of the day. This opens huge opportunities for taking advantage from dynamic tariffs, increase self-consumption from renewable sources or participate in flexibility markets to reduce buildings' electricity bill and help renewable integration.

Electric system design for the underwater OBSEA crawler es un trabajo final de estudios que tiene como objetivo principal diseñar todos los circuitos y todas las piezas mecánicas necesarias para el buen funcionamiento del vehículo subacuático Crawler. En cuanto al diseño de la electrónica del sistema, hemos creado dos placas de circuito impreso donde hemos implementado la interfaz electrónica requerida por el control de los motores que proveen de movimiento al vehículo, monitorización de la tensión y del consumo de corriente tanto del sistema completo como de la alimentación de los controladores de los motores y de sus luces. Por otro lado, hemos diseñado y fabricado las piezas mecánicas necesarias para poder colocar todo el circuito eléctrico dentro de uno de los cilindros disponibles del Crawler. Después de fabricar y ensamblar todo el sistema, hemos comprobado el funcionamiento de cada función básica por separado mediante circuitos de prueba y hemos podido confirmar que el sistema funciona como esperábamos, ofreciendo un control preciso del movimiento, un control de la tensión y del consumo de corriente del sistema y un control de la alimentación de sus controladores por los motores y de sus luces. Electric system design for the underwater OBSEA crawler és un treball final d’estudis que té com a objectiu principal dissenyar tots els circuits i totes les peces mecàniques necessàries per al bon funcionament del vehicle subaquàtic Crawler. Pel que fa al disseny de l’electrònica del sistema, hem creat dues plaques de circuit imprès on hi hem implementat la interfície electrònica requerida pel control dels motors que proveeixen de moviment al vehicle, monitoratge de la tensió i del consum de corrent tant del sistema complet com de l’alimentació dels controladors dels motors i de les seves llums. D’altra banda, hem dissenyat i fabricat les peces mecàniques necessàries per a poder col·locar tot el circuit elèctric dins d’un dels cilindres disponibles del Crawler. Després de fabricar i assemblar tot el sistema, hem comprovat el funcionament de cada funció bàsica per separat mitjançant circuits de prova i hem pogut confirmar que el sistema funciona com esperàvem, oferint un control precís del moviment, un control de la tensió i del consum de corrent del sistema i un control de l’alimentació dels seus controladors pels motors i de les seves llums. Electric system design for the underwater OBSEA crawler is a final degree project that aims to design all the circuits and all mechanical parts necessary for the smooth operation of the Crawler underwater vehicle. With regard to the design of the system’s electronics, we have created two printed circuit boards where we have implemented the electronic interface required for the control of motors that provide movement to the vehicle. A voltage monitoring and current consumption of both the entirety of the system and the supply of the motor controllers and its lights have been implemented as well. On the other hand, we have designed and manufactured the mechanical parts needed to be able to place the entire electrical circuit within one of the available Crawler cylinders. After manufacturing and assembling the whole system, we have checked the operation of each basic function separately by means of test circuits. We have been able to confirm that the system works as we expected, offering precise control of movement, a control of the voltage and current consumption of the system and a control of the supply of its motor controllers and its lights.

Este trabajo presenta el uso de la Teoría de Control del espacio de estados para el diseño de un sistema de control para una planta consistida de un sistema de electroimanes que permite un movimiento de 2 grados de libertad de un disco ferromagnético. Para obtener dicha ley se usan los métodos de la Linealización Aproximada, la Linealización Exacta y el diseño de un NLMPC. Después se muestran y comparan los resultados obtenidos mediante simulaciones en SimuLink.

This paper analyzes the behavior of a miniature 3D wind sensor designed for Mars atmosphere. The sensor is a spherical structure of 10 mm diameter divided in four sectors. By setting all the sectors to constant temperature, above that of the air, the 3D wind velocity vector can be measured. Two sets of experiments have been performed. First, an experimental campaign made under typical Mars conditions at the Aarhus Wind Tunnel Simulator is presented. The results demonstrate that both wind speed and angle can be efficiently measured, using a simple inverse algorithm. The effect of sudden wind changes is also analyzed and fast response times in the range of 0.7 s are obtained. The second set of experiments is focused on analyzing the performance of the sensor under extreme Martian wind conditions, reaching and going beyond the Dust Devil scale. To this purpose, both high-fidelity numerical simulations of fluid dynamics and heat transfer and experiments with the sensor have been performed. The results of the experiments, made for winds in the Reynolds number 1000&ndash, 2000 range, which represent 65&ndash, 130 m/s of wind speed under typical Mars conditions, further confirm the simulation predictions and show that it will be possible to successfully measure wind speed and direction even under these extreme regimes.

Hoy en día los sistemas de control industrial están más conectados que nunca dada su relación con los dispositivos IoT, por este motivo cada vez están más expuesto a posibles ataques, por este motivo este trabajo se centra en la implementación de un sistema de Honeypots que nos permita recoger y analizar información de ataques a sistemas ICS. Este sistema nos permitirá estudiar de dónde vienen los ataques, que métodos utilizan y qué buscan los atacantes. Otro de los objetivos desarrollados en este trabajo es que el sistema implementado sea escalable, además de que su puesta en marcha sea rápida y fácil, permitiendo que el sistema pueda añadir nuevos Honeypots para estudiar ataques a otros dispositivos. Este trabajo se ha realizado siguiendo la metodología de ciclo en cascada mejorada, que nos permite evolucionar el sistema obtenido en función de los resultados obtenidos de iteraciones previas, de esta forma se obtiene un producto final de mayor calidad. Avui dia els sistemes de control industrial estan més connectats que mai donada la seva relació amb els dispositius Iot, per aquest motiu cada vegada estan més exposats a possibles atacs. Aquest treball se centra en la implementació d'un sistema de Honeypots que ens permeti recollir i analitzar informació d'atacs a sistemes ICS. Aquest sistema ens permetrà estudiar d'on vénen els atacs, que mètodes utilitzen i què busquen els atacants. Un altre dels objectius desenvolupats en aquest treball és que el sistema implementat sigui escalable, a més que la seva posada en marxa sigui ràpida i fàcil, permetent que el sistema pugui afegir nous Honeypots per estudiar atacs a altres dispositius. Aquest treball s'ha realitzat seguint la metodologia de cicle en cascada millorada, que ens permet evolucionar el sistema obtingut en funció dels resultats obtinguts d'iteracions prèvies, d'aquesta manera s'obté un producte final de més qualitat. Nowadays industrial control systems are more connected than ever given their relationship with IoT devices, for this reason they are increasingly exposed to possible attacks, this work is focused on the implementation of a Honeypot system that allow to collect and analyze information about attacks on ICS systems. This system will allow us to study where attacks come from, what methods are used and what are looking for this attacks. Another objective developed in this work is that the implemented system is scalable, as well as making it fast and easy to deploy, allowing the system to add new Honeypots to study attacks on other devices. This work has been done following the improved cascade cycle methodology, which allows us to evolve the system obtained based on the results obtained from previous iterations, in this way we obtain a final product with higher quality.

[ES] El objetivo principal de este proyecto es el diseño de los sistemas electrónicos involucrados en el control de un Vehículo Autónomo Subacuático (VAS) mediante el uso del microcontrolador Arduino MEGA 2560 como plataforma de desarrollo, primando el bajo coste y la fiabilidad de dichos sistemas. Como es habitual a la hora de trabajar con Arduino, el proyecto se organizará de manera modular, donde cada módulo realiza una función diferenciada dentro del conjunto de sistemas de control. Dentro de este proyecto, se encontrará la caracterización de sensores y actuadores, el estudio de los diferentes módulos Arduino, la integración de dichos módulos, el diseño de la estructura de control del VAS, así como la implementación y montaje de dichos sistemas en el chasis del vehículo. Los sistemas principales a controlar e integrar son: control de rumbo, sistemas de visualización y comunicación, almacenamiento de datos y sistemas de representación de resultados. Dado que se trata de un proyecto multidisciplinar, varios estudiantes de la ETSID y la ETSINF se encargarán de diseñar otros sistemas fundamentales del VAS que se unirán a los sistemas incluidos en este proyecto. El código de control desarrollado permitirá el correcto funcionamiento del VAS mediante la toma autónoma de decisiones, en cualquier situación, gracias a la interpretación de las lecturas provenientes de los sensores. La monitorización de todos estos sistemas es de gran importancia dado que permite asegurar que todo está bajo control y que el vehículo está navegando dentro de su régimen normal de funcionamiento., [ES] The main goal of this project is to provide a low-cost and reliable design for the electronics systems involved in the control of an Autonomous Underwater Vehicle (AUV) using Arduino Mega 2560 as a development platform. The project will be organized in a modular fashion as it is the usual way of working with Arduino, where each module performs a different task. The project¿s scope encompasses the characterization of the actuators and sensors, the study of the different modules, the integrations of all the modules, the design of the control structure and the implementation of the systems, including the mounting on the AUV chassis. The main systems to be controlled and integrated are: attitude control systems, visualization systems, communications, data storage and representation systems. As this is a multidisciplinary project, several students from the ETSID and ETSINF schools will be in charge of designing other vital systems of the AUV that will also be merged with the ones explained in this project. The control code written will allow for the proper operation of the AUV vehicle by combining every trace of data coming from the sensors into useful information in order to actuate appropriately in every situation. Monitoring every subsystem is vital to ensure everything is under control and working in a normal regime., [CA] L’objectiu principal d’aquest projecte és el disseny dels sistemes electrònics involucrats en el control d’un Vehicle Autònom Subaquàtic (VAS) fent ús del microcontrolador Arduino MEGA 2560 com a plataforma de desenvolupament, assegurant la fiabilitat i el baix cost dels sistemes mencionats. Com es habitual en la forma de treballar amb Arduino, el projecte estarà organitzat en diferents mòduls cadascú amb una funció específica dins del conjunt de sistemes de control. Dintre del projecte, es trobarà la caracterització de sensors i actuadors, el estudi del diferents mòduls Arduino, la integració d’aquests mòduls, el disseny de l’estructura de control del VAS, així com la implementació y muntatge del mòduls al xassís del vehicle. Els principals sistemes a controlar i integrar son: control de rumb, sistemes de visualització i comunicació, emmagatzemament de informació i sistemes de representació de resultats. Com es tracta d’un projecte multidisciplinari, diversos estudiantes de l’ETSID i l’ETSINF estaran al càrrec del disseny d’altres sistemes fonamentals del VAS que s’uniran als sistemes inclosos en aquest projecte.El codi de control desenvolupat permetrà un correcte funcionament del VAS mitjançant la toma de autònoma de decisions, en qualsevol situació, gràcies a les lectures provinents del diferents sensors. La monitorització d’aquests sistemes es de gran importància ja que permet assegurar que tot està sota control i que el vehicle està navegant dins del seu règim normal de funcionament.

The main objective of this study was to introduce a survival model to contemplate two simultaneous accelerating factors affecting a food product's shelf life: temperature and illumination. A second objective was to consider the case where the same consumer tests different experimental conditions and thus his/her data are not independent. Sample data comprised 108 consumers who evaluated a lemon-flavored juice stored at 24 °C, 37 °C and 45 °C; under conditions of no-illumination and with illumination; with seven different storage times for each of the six experimental conditions. Aiming to estimate the storage time at which a consumer rejects a sample a model including an Arrhenius term for the temperature, a binomial response for illumination (with and without) and the interaction of both was developed. The model also considered that the same consumer tested different experimental conditions. Fil: Garitta, Lorena Garitta. Provincia de Buenos Aires. Dirección General de Cultura y Educación. Instituto Superior Experimental de Tecnología Alimentaria; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina Fil: Langohr, Klaus. Universidad Politécnica de Catalunya; España Fil: Elizagoyen, Eliana Soledad. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas; Argentina. Provincia de Buenos Aires. Dirección General de Cultura y Educación. Instituto Superior Experimental de Tecnología Alimentaria; Argentina Fil: Gugole Ottaviano, Maria Fernanda. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Provincia de Buenos Aires. Dirección General de Cultura y Educación. Instituto Superior Experimental de Tecnología Alimentaria; Argentina Fil: Gómez, Guadalupe. Universidad Politécnica de Catalunya; España Fil: Hough, Guillermo. Provincia de Buenos Aires. Dirección General de Cultura y Educación. Instituto Superior Experimental de Tecnología Alimentaria; Argentina. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas; Argentina

Sistema de recogida, almacenamiento y envió inalámbrico de información de sensores The aim of this project is designs a system to be able to manage sensor networks easily by the final user. This sensor network can measuring the malolactic fermentation in wines. We porpose, design and implement a wireless system for the sensors in this project. After this, will be possible manage and get data of each of them. In addition, it will be possible to synchronize data to a database and plot data into chart. Throughout the project we will specify and justify the hardware used and the software implementation methodology. Finally, we will verify the correct behaviour of the designed system. El proyecto pretende desarrollar un sistema que permita al usuario final gestionar de manera sencilla redes de sensores que miden el nivel de fermentación maloláctica del vino. Se ha propuesto, diseñado e implementado un sistema capaz de dotar de comunicación inalámbrica a los sensores de dicha red. Gracias a ello se podrá gestionar y obtener datos del sensor. Además, mediante una APP ejecutándose en un dispositivo con conexión a internet se podrán sincronizar los datos a una base de datos y visualizarlos gráficamente. A lo largo del proyecto se explican y argumentan las decisiones tomadas en cuanto al hardware utilizado y la implementación software. Finalmente, se verifica el correcto funcionamiento del sistema. El projecte pretèn desenvolupar un sistema que permeti a l?usuari final gestionar de manera senzilla xarxes de sensors que mesuren el nivell de fermentació malolàctica del vi. S?ha proposat, dissenyat i implementat un sistema que sigui capaç de proveir de comunicacions sense cable als sensors de la xarxa mencionada. Gràcies a això es podrà gestionar i obtenir-ne les dades de cadascun d?ells. A més, mitjançant una APP executant-se en un dispositiu amb connexió a internet, es podran sincronitzar les dades cap a una base de dades i es podran visualitzar gràficament. Durant el projecte s?explicaran i justificaran les decisions preses en quant al hardware utilitzat i la implementació software. Finalment, es verificarà el correcte funcionament del sistema.

Large aeronautical structural parts present important distortions after machining. This problem is caused by the presence of residual stresses, which are developed during previous manufacturing steps (quenching). Before being put into service, the nominal geometry is restored by means of mechanical methods. This operation is called reshaping and exclusively depends on the skills of a well-trained and experienced operator. Moreover, this procedure is time consuming and nowadays, it is only based on a trial and error approach. Therefore, there is a need at industrial level to solve this problem with the support of numerical simulation tools. By using a simplification hypothesis, it was found that the springback phenomenon behaves linearly and it allows developing a strategy to implement reshaping at an industrial level. © 2018 Author(s).

El punt de partida d'aquest projecte ha estat un robot fet amb Lego, que disposa de dos rodes mogudes per motors individuals, un braç articulat amb 2 graus de llibertat i una mà que pot agafar objectes lleugers. La finalitat del projecte ha estat desenvolupar una electrònica de control per tal de donar-li una mobilitat i percepció del entorn bàsica així com alguns moviments automàtics. The starting point of the project is a robot made with Lego, which has two wheels moved by two stepper motors, an arm with two movements and a hand able to take light objects. The finality of the project has been to develop the control electronics to give it mobility and environment perception and some automatic movement. El punto de partida de este proyecto ha sido un robot hecho con Lego, que dispone de dos ruedas movidas por motores individuales, un brazo articulado con 2 grados de libertad y una mano que puede coger objetos ligeros. La finalidad del proyecto ha sido desarrollar una electrónica de control para darle una movilidad y percepción del entorno básica así como algunos movimientos automáticos.

El grup de recerca en teledetecció (RSLAB) esta desenvolupant un sistema de determinació orbital pioner per tal de proporcionar l'orbita de diversos satèl·lits geostacionaris amb una gran precisió. A mesura que el dispositiu augmenta en complexitat, s'aguditza la necessitat de disposar d'un sistema de control i alarmes. Aquest sistema, ha de ser capaç d'interpretar diversos nodes d'informació a l'entrada, (tals com senyals d'alimentació, comunicacions digitals i oscil·ladors de referencia) interpretar el seu bon funcionament i comunicar-se de forma remota amb el softwar Design and implementation of a control system for an orbital determination system called GEOSAR. This system consists of multiple receivers each of which incorporates multiple subsystems such as phase-synchronized oscillators, amplifiers, mixers, digital analog converters, power supplies, etc. The objective is to carry out a complete and real time monitoring of the state of the subsystems in order to detect and quickly correct any problem or anomaly. Disseny i implantació d'un sistema de control per a un sistema de determinació orbital anomenat GEOSAR. Aquest sistema està format per múltiples receptors cadascun dels quals incorpora múltiples subsistemes com ara oscil·ladors sincronitzats en fase, amplificadors, mescladors, convertidors analògic digital, fonts d'alimentació, etc. L'objectiu és realitzar una supervisió completa i en temps real de l'estat dels subsistemes per detectar i corregir de manera àgil qualsevol problema o anomalia. Disseny i implantació d'un sistema de control per a un sistema de determinació orbital anomenat GEOSAR. Aquest sistema està format per múltiples receptors cadascun dels quals incorpora múltiples subsistemes com ara oscil·ladors sincronitzats en fase, amplificadors, mescladors, convertidors analògic digital, fonts d'alimentació, etc. L'objectiu és realitzar una supervisió completa i en temps real de l'estat dels subsistemes per detectar i corregir de manera àgil qualsevol problema o anomalia.

Telecommunications is an everchanging world. Everyday we are faced with improvements in the way we communicate and so in the tools that we use, especially in the field of Wi-Fi connection. The 5G connection will soon start functioning even though its former frequency, the 4G connection, started to work not many years ago. Currently, the field of robotics plays an important part in measuring the parameters of Wi-Fi signals in places where humans cannot access. The 5G experiment happens in an anechoic chamber, which during the experiment has to be closed and no radiating element can be inside as it would alter the results of the test. it is for that, that the new technologies require robots as the instrumentation for measuring. At first, we decided on the type of robot that would attain the best results based on its characteristics and which tests we would carry out during the experiment. After, we had to agree on which components (sensors, microprocessor, etc.) would be the best to perform each task. At this point, it was the moment to set the schedule for the project. Which consisted on, first, assembling the components that would shape the hardware and finishing with the programming of the software, which had to decide the best alternative in any given scenario. During the project we were faced with issues that we fixed in a different way than expected. At the end, we tested the performance of the robot in different scenarios. With the results obtained in the tests we could figure out ways of improving its performance. El mundo de las telecomunicaciones está en constante cambio. Cada día hay mejoras en las maneras que usamos para comunicarnos a través de la tecnología, por ello también necesitamos que las herramientas que permiten este avance evolucionen. La conexión 5G estará pronto disponible para la telefonía móvil, cuando el 4G salió al mercado unos años atrás. Actualmente, el campo de la robótica juega un papel importante en los desarrollos de nuevas tecnologías permitiendo acceder a sitios donde los humanos no pueden. El experimento con 5G se lleva a cabo en una cámara anecoica, durante el experimento esta cámara ha de estar cerrada y no puede haber ningún cuerpo radiante en su interior, para ello se usan robots equipados con instrumental de medida. Primero, decidimos que tipo de robot obtendría los mejores resultados basándonos en las características y que tipo de test se desea realizar. Después de la elección, tuvimos que decidir que componentes serían los mejores para realizar cada tarea. Una vez decidido la estructura, era el momento de especificar las tareas a realizar y hacer una estimación de la duración de cada una. Las tareas fueron ensamblar todos los componentes, una vez los componentes fueron unidos fue el turno del software. Durante el proyecto tuvimos que solucionar algunos problemas cambiando algunos planteamientos iniciales. Para acabar, testamos el robot en diferentes escenarios. Una vez obtuvimos los resultados pudimos encontrar maneras de mejorar algunos aspectos del robot. El món de les telecomunicacions està en constant canvi. Cada dia hi ha millores en les maneres que utilitzem per comunicar-nos a través de la tecnologia, és per això que també necessitem que les eines que faciliten aquest avanç també evolucionin. La connexió 5G estarà aviat disponible per a la telefonia mòbil, quan el 4G va sortir al mercat fa uns anys. Actualment, el camp de la robòtica té un paper important en el desenvolupament de noves tecnologies, la robòtica facilita l'accés a llocs on els humans no poden ser. L'experiment amb 5G es fa a una cambra anecoica, durant l'experiment aquesta càmera ha de ser tancada i no hi pot haver cap cos radiant al seu interior, per fer aquesta tasca necessitem utilitzar robots equipats amb instrumental de mesura. Primer, vam decidir quin tipus de robot obtindria els millors resultats basant-se en les característiques i quin tipus de test es desitja realitzar. Després de l'elecció, vam haver de decidir que components serien els millors per realitzar cada tasca. Un cop decidit l'estructura, va ser el moment d'especificar les tasques a realitzar i fer una estimació de la durada de cadascuna. Les tasques van ser unir tots els components, un cop els components van ser units, va ser el torn del software. Durant el projecte vam haver de solucionar alguns problemes canviant alguns plantejaments inicials. Per acabar, vam testejar el robot en diferents escenaris. Un cop vam obtenir els resultats vam poder trobar maneres de millorar alguns aspectes del robot.

L’objectiu d’aquest projecte és dissenyar i implementar un sistema de comunicació CAN (Controller Area Network) de baix cost sobre una plataforma FPGA complint al màxim amb la normativa ISO 11898. La metodologia empleada en el disseny del sistema és el mètode en V, molt popular en sectors com el de l’automoció, que busca garantir la qualitat del disseny relacionant les diferents fases del desenvolupament amb les especificacions de tests de cada fase. Això s’ha traduït en una millor definició dels requisits del sistema, ja que permet de forma iterativa anar redefinint-los fins arribar a un requisit simple, el qual es pugui associar un test concret, o al menys, una justificació de que es compleix el requisit sense necessitat de testejar-lo. El sistema s’ha separat en dos mòduls hardware independents, la placa de desenvolupament Avnet LX9 Microboard y un disseny hardware propi en forma de PCB que permet adaptar les senyals d’entrada i sortida del mòdul d’expansió de la placa de desenvolupament als requisits de la capa física del protocol de comunicació CAN. La Avnet LX9 Microboard integra una Spartan-6, FPGA bastant limitada en recursos, però ideal per garantir un ús eficient dels recursos disponibles. Aquesta FPGA de Xilinx s’ha equipat amb un sistema Microblaze que permet una programació híbrida al emular un microprocessador software sobre la FPGA. D’aquesta manera, el codi que gestiona el protocol de comunicació a baix nivell, bit a bit, s’ha desenvolupat en llenguatge VHDL i integrat dins d’un mòdul IP, i el codi dels drivers d’alt nivell i l’aplicació s’han, dissenyat en llenguatge C. En el disseny també s’ha tingut en compte afegir mòduls, com per exemple, un ADC i un display, que permetin desenvolupar aplicacions on es demostri el correcte funcionament de l’aplicació.

A new modification to the Chua oscillator is proposed.Bifurcation diagrams, Poincare map and the Lyapunov exponents are presented.An application to secure communications is presented.A synchronization scheme based on the modified oscillator is proposed.System simulations are performed for analysis. In this paper, a new modified Chua oscillator is introduced. The original Chua oscillator is well known for its simple implementation and mathematical modeling. A modification of the oscillator is proposed in order to facilitate the synchronization and the encryption and decryption scheme. The modification consists in changing the nonlinear term of the original oscillator to a smooth and bounded nonlinear function. A bifurcation diagram, a Poincare map and the Lyapunov exponents are presented as proofs of chaoticity of the newly modified oscillator. An application to secure communications is proposed in which two channels are used. Numerical simulations are performed in order to analyze the communication system.

In this paper an LPV non-integer order control model of an irrigation canal is derived from system identification experiments. This model is experimentally obtained by using the described LPV fractional identification procedure. This procedure consists on the identification of a non-linear order model in each operation point of the canal. The global LPV model is obtained by the polynomial interpolation of the parameters of the local models. The validation results show that fractional models are more accurate than integer models. Therefore the fractional models have an important role to play in management and efficient use of water resources.

The Final Project "Remote monitoring of airfields and heliports: Transport Network" focuses on the transport of data generated by the devices installed on the premises of airfields and heliports of Catalonia to a control center that would be located on the campus of Castelldefels (EETAC). The work is part of an overall project that is based on the implementation of a monitoring and remote airfields and heliports remotely from a common point. The aim of the project itself is to cost savings at aerodromes and heliports where it would not be economically viable to have air traffic controllers permanently. Air traffic in these aerodromes is very low, which would be enough with the remote control center to simulate virtually a control tower of an airport for all aerodromes and heliports in Catalonia. For this, the local installation of the necessary devices such as cameras, weather station, air-ground communications, and other remote devices is necessary. This document will explain the process of transporting data between the airfield concerned and the control center. We will focus on WiMAX technology to access a network, with the advantages that will offer over other systems. The material needed to implement the system also will be defined, including their costs. And finally, the calculation method will be detailed to give as a viable radio links using the Radio Mobile software. Annexes find data sheets of selected equipment for the project and the viability study of other airfields in Catalonia.

Obtención de un modelo de la operación de un buque en condiciones normales, con viento y/o oleaje, y diseño de un controlador óptimo para el mantenimiento del rumbo. El projecte inclou el desenvolupament matemàtic d’un model de la dinàmica d’embarcacions, el propulsor, la màquina del timó i les pertorbacions externes degudes a vent i onades durant la navegació. Per a la validació del model, aquest s’implementa en Simulink i es realitzen simulacions en diferents condicions d’operació. S’estableixen unes especificacions de comportament del sistema desitjades i es dissenyen i presenten tres mètodes de control diferents: control PID (Proporcional, Integral, Derivatiu), control modal basat en l’assignació de pols i control òptim LQR (Linear Quadratic Regulator). Es realitzen proves de control sobre el model Simulink del vaixell amb diferents escenaris de pertorbacions i s’extreuen conclusions sobre el comportament dels controladors dissenyats. El proyecto incluye el desarrollo matemático de un modelo de la dinámica de embarcaciones, el propulsor, la máquina del timón y las perturbaciones externas debidas al viento y a las olas durante la navegación. Para la validación del modelo, este se implementa en Simulink y se realizan simulaciones en diferentes condiciones de operación. Se establecen unas especificaciones de comportamiento del sistema deseadas y se diseñan y presentan tres métodos de control diferentes: control PID (Proporcional, Integral, Derivativo), control modal basado en la asignación de polos y control óptimo LQR (Linear Quadratic Regulator). Se realizan pruebas de control sobre el modelo Simulink del barco con diferentes escenarios de perturbaciones y se extraen conclusiones sobre el comportamiento de los controladores diseñados. This final project covers the mathematical development of the ship’s dynamics, the engine, the rudder and the external disturbances due to wind and waves during the navigation in various sea states. To validate the model, it is implemented in Simulink and some simulations in changing conditions are performed. The desired system behavior specifications are established and three different control methods are designed: a PID (Proportional, Integral, Derivative) controller, a modal controller based in pole assignment and an optimal LQR (Linear Quadratic Regulator) controller. Tests and evaluations of each controller are performed using the ship’s Simulink model under different disturbances scenarios, extracting conclusions of their behavior.

In this work, a coordinate change of state variables is performed for drift-less systems of dimension m+2 with 2 inputs using Goursat Normal Form. Then, we define a feedback law that will allow us to convert the original system into chained form. Later on, we find the flat outputs and define a new feedback law. Finally, numerical simulations are presented for a planar space robot, a mobile robot with a trailer and a N-trailer.

The compilation of results involving feedback linearization and the computation of flat outputs within the framework of exterior differential systems are the focus of our work.

Institut de Robòtica i Informàtica Industrial (CSIC-UPC) Mesurar la proximitat a les configuracions singulars dels manipuladors paral·lels pot ser útil per evitar el mal comportament que es dóna quan el manipulador es mou en un entorn d'una singularitat. Alguns dels índexos que s'han introduït fins ara que podrien resoldre aquest problema són poc adequats. En aquest projecte tecnològic s'introdueixen dos nous índexos que són una solució potencial per aquest problema: la distància a la recta polar i l'angle amb el pla singular. Primerament es respassaran alguns conceptes, relacionats amb la Grassmanniana de rectes de l'espai, sobre les configuracions singulars dels manipuladors que seran útils per a definir aquests índexos; a continuació es faran quatre simulacions comparant aquests dos nous índexos amb altres dos que es faran servir com a referència. Finalment s'evaluarà la bondat de totes les mesures a partir dels resultats obtinguts a les simulacions.. De manera anàloga com el projectiu dual parametritza els hiperplans, les rectes de l'espai es poden parametritzar mitjançant una varietat anomenada Grassmanniana. Via la immersió de Plücker, aquesta Grassmanniana es pot veure com una hipersuperfície quàdrica dintre d'un espai projectiu de dimensió 5. L'objectiu és estudiar, des del punt de vista algebraic, propietats geomètriques de la Grassmanniana, que ajuden a entendre les configuracions singulars dels robots paral.lels

Este proyecto expone el diseño de una aplicación de control de tiempo real mediante herramientas de generación de código automática. El caso práctico desarrollado consiste en un sistema bola-plato, un sistema no lineal e inestable, extensión en dos dimensiones del problema bola-biga, controlado vía un sistema microprocesador. Las herramientas de generación automática de código ayudan a los programadores de sistemas embebidos permitiendo diseñar los controladores desde modelos descritos en niveles de abstracción altos, como puede ser un diagrama de bloques, y luego generar el código máquina a implementar sobre el sistema empotrado. Tras una primera etapa de estudio del sistema a bola-plato, se han diseñado varios controladores para obtener el código de cuatro controladores diseñados para la regulación del sistema y para que el sistema siga una señal de referencia. La implementación de los sistemas de control sobre lamaqueta se ha realizado mediante el generador de código para sistemas embebidos E4Coder, que tiene funcionalidades específicas para gestionar sistemas de tiempo real. De todo el proceso de estudio y diseño, se presentan varias conclusiones y se proponen futuras vías de trabajo.