Non-Intrusive Electrical Load Monitoring System Applying Neural Networks with Combined Steady-State Electrical Variables

This paper presents a full electrical load identification model that considers steady-state parameters obtained easily from low-cost residential smart meters. The model was developed using neural networks including combinations of real power, current, impedance and admittance variables to identify the best input parameters. The monitoring model was improved by training one neural network to identify changing events and another neural network to identify the load state. The proposed model was tested using two different groups of residential loads: residential appliances measured in the laboratory and a public database of electrical measurements. The results show that the impedance model and a feedforward neural network achieved the best performance to characterise the load. In addition, when combining the different input parameters, those that consider impedance as an input parameter produced better results. The output provides simultaneous information about the operation state of all the loads before and after an event occurs

Numerical and experimental validation with bifurcation diagrams for a controlled DC–DC converter with quasi-sliding control

Este artículo presenta un análisis de estabilidad del convertidor buck usando la técnica de control de promediado cero (ZAD) y el control por inducción de punto fijo (FPIC), cuando se cambian el parámetro de control , el voltaje de referencia υref, y el valor de la tensión de la fuente de alimentación E. El estudio se basó en un análisis previo en el cual se ajustó el parámetro de control en =1 y el parámetro fue cambiado durante la simulación, encontrando la zona de estabilidad y regiones con comportamiento caótico. Así, este nuevo estudio determina los comportamientos transitorios y de estado estacionario y la robustez del convertidor buck cuando el parámetro de control varía, comparando los resultados de la simulación y pruebas experimentales. Los resultados muestran que el sistema regula la tensión de salida con un error bajo cuando se cambia la tensión en la fuente E. Además, el sobre impulso del voltaje aumenta y el tiempo de estabilización disminuye cuando el parámetro de control N es aumentado y el parámetro de control es constante. También, el convertidor buck controlado por las técnicas ZAD y FPIC es eficaz en la regulación de voltaje de salida del circuito, incluso cuando hay dos períodos de atraso.This paper presents a stability analysis of a buck converter using a Zero Average Dynamics (ZAD) controller and Fixed-Point Induction Control (FPIC) when the control parameter , the reference voltage υref, and the source voltage are changed. The study was based on a previous analysis in which the control parameter was adjusted to =1 and the parameter was changed during the simulation, finding the stability zone and regions with chaotic behavior. Thus, this new study presents the transient and steady-state behaviors and robustness of the buck converter when the control parameter changes. Moreover, numerical simulation results are compared with experimental observations. The results show that the system regulates the output voltage with low error when the voltage is changed in the source E. Besides, the voltage overshoot increases, and the settling time decreases when the control parameter is augmented and the control parameter is constant. Furthermore, the buck converter controlled by ZAD and FPIC techniques is effective in regulating the output voltage of the circuit even when there are two delay periods and voltage input disturbances

Mobile robot turned on by sound and directionally controlled by an external light source

This paper presents theoretical, numerical, and experimental tests of a mobile robot, which starts on the emission of a strong sound, like an applause, and the direction and speed of the vehicle is controlled by an external pulsed light source (PWM signal). The simulation is performed in MATLAB-Simulink; electrical circuits and the experiment are shown in detail. The results show that the vehicle speed can be controlled with a PWM signal from an external light falling on the LDR sensors. Besides, the circuit was designed to consume less than 1 ampere with the four motors moving at full speed, which can easily be powered by lithium battery

Automatización de cultivos aeropónicos de cilantro libres de pesticidas

Introduction−Aeroponics allows the possibility to grow plants in places where conventional open-field agriculture is difficult. The use of technology improves the efficiency of the process although some energy control and irrigation system solutions must be improved.Objective−Implement an autonomous power supply and an irrigation control system for pesticide-free food pro-duction.Methodology−The autonomous system was designed using MATLAB-Simulink-MPLAB tool to perform the control model and to be applied to the crop. A dsPIC was programmed for the irrigation cycle control algorithms using MATLAB-Simulink blocks.Results−The results show that the irrigation cycle and power supply of the aeroponic system help maintain uni-formity of plant growth during the tests period, which allows a better development of the aeroponic crop.Conclusions−Cultivation by aeroponics reduces the use of pesticides, growing space, water consumption, and nu-trients consumption. Automation in irrigation and power supply systems allows good growth in coriander, which can be evidenced by increases in the weight and volume of the test plants.Introducción−La aeroponía permite la posibilidad de cultivar plantas, en lugares donde la agricultura conven-cional de campo abierto es difícil. El uso de la tecnología permite mejorar la eficiencia de los procesos, aunque se requiere incorporar algunas mejoras y soluciones en los sistemas de suministro energético y control del riego.Objetivo−Implementar una fuente autónoma de sumin-istro energético y un sistema de control del riego para la producción de alimentos libres de pesticidas.Metodología−El sistema autónomo se diseñó utilizando la herramienta Matlab-Simulink-MPLAB, para desarr-ollar el modelo de control y aplicarlo al cultivo. Además, se programó un dsPIC para los algoritmos de control del ciclo de riego utilizando bloques Matlab-Simulink. Resultados−Los resultados muestran que el ciclo de riego y el suministro de energía, ayudan a mantener plantas uniformes en el cultivo durante el periodo de las pruebas, lo que permite a su vez incorporar mejoras en el desarrollo de los cultivos aeropónicos.Conclusiones−Cultivar de manera aeropónica reduce el uso de pesticidas, espacio, agua y nutrientes. La automa-tización en los sistemas de irrigación y de suministro de potencia, permite lograr un buen crecimiento en el cilan-tro, lo cual se puede evidenciar mediante el incremento en los niveles de peso y volumen, registrados en las medi-ciones de las plantas de prueba