Diseño y control de filtros activos mediante simulación HIL

La implementación de los filtros activos es una de las soluciones más eficientes a la problemática que plantea el creciente uso de cargas no lineales en la red eléctrica y la proliferación de cargas distribuidas provenientes de energías renovables conectadas a la misma. El diseño de un filtro activo y del algoritmo para su control pueden realizarse mediante la simulación “Hardware in the loop” (HIL) en tiempo real. Estas simulaciones sirven de interfaz entre el modelo matemático de todos los elementos dinámicos relacionados con el sistema eléctrico bajo control (simulación de la planta) y el sistema integrado bajo prueba. En este trabajo se ha desarrollado la simulación en la máquina virtual de Typhoon HIL, tanto del modelo del filtro activo como de su algoritmo de control. Tras la comprobación de los modelos se ha implementado el algoritmo en una tarjeta de procesamiento digital (DSP). Para la elaboración del código de programación necesario en este sistema de control de prueba se incorporan las herramientas Simulink de Matlab y Code Composer Studio (CCS). Los resultados han sido satisfactorios en general y ofrecen la posibilidad de la implementación física del sistema propuesto con un coste reducido.Active Power Filter implementation is one of the most efficient solutions for problems which raises non-linear loads in the electric net and proliferation of the distributed charges which are coming from the connection of renewable energy sources. The active filter design and its control algorithm can do with the real time simulation “Hardware in the loop” (HIL). These simulations work as interface between the mathematician model of all dynamic elements, which relate to the under control electric system, and the integrated system which is under test. In this project, the simulation in the virtual machine of Typhoon HIL has been developed, including the filter active model and its control algorithm. After checking the model, the algorithm has been implanted in a digital signal processor card. To write the necessary programming code in this embedded system under test, Simulink of Matlab and Code Composer Studio tools are used. In general, results have been satisfactory, so the designed model give us the chance of implementing physically the system with a reduced price

Amorfización de aleación Ti40 CU60 mediante molienda mecánica

En los últimos 10 años, las aleaciones cristalinas de Ti-Cu han sido estudiadas intensivamente por sus buenas propiedades mecánicas y protección contra corrosión. Una de las posibilidades para mejorar aún más estas propiedades es fabricar aleaciones de Ti-Cu amorfas. El objetivo del presente trabajo fue fabricar aleaciones amorfas Ti60 Cu40 mediante molienda mecánica (MA). La microestructura y la posible formación de la fase amorfa se caracterizaron mediante granulometría por difracción láser, microscopía electrónica de barrido (SEM), microscopía electrónica de transmisión (TEM) y difracción de rayos X (XRD). La aleación Ti60 Cu40 se obtuvo en estado amorfo después de 60 h de molienda.In the last 10 years, the crystalline alloys of Ti-Cu have been studied intensively for their good mechanical properties and good protection against corrosion. One of the possibilities to further improve these properties is to fabricate amorphous Ti-Cu alloys. The objective of the present work was to prepare amorphous alloys Ti60Cu40 by mechanical alloying (MA). The microstructure and the possible formation of the amorphous phase were characterized by laser diffraction granulometry, scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM) and X-ray diffraction (XRD). The alloy Ti60Cu40 was obtained in an amorphous state after 60 h of milling.MINECO (España)/FEDER (UE) DPI2015-69550-C2-1-PMINECO (España)/FEDER (UE) DPI2015-69550-C2-2-

Neurodiseño y neurousabilidad de automóviles. Una propuesta desde la ingeniería neurokansei-chisei

En este trabajo de investigación se plantea una innovación metodológica en los procesos de diseño y desarrollo de productos industriales, con enfoque en el usuario. El objetivo central es el planteamiento de un modelo de orientación neurocientífica para la aplicación de la Ingeniería Kansei-Chisei al diseño de productos en el sector del automóvil. Esta propuesta participa en la ampliación del concepto de ergonomía aplicada a productos y a entornos de trabajo, la cual ha evolucionado desde los conceptos de ergonomía clásica o ergonomía física hacia otros ámbitos relacionados con la incorporación e interacción emocional y racional del diseño. En el ámbito de la ergonomía, el diseño productos ha evolucionado de una concepción racional centrada exclusivamente en la eficiencia práctica, a planteamientos de concepción emocional mediante la incorporación de soluciones de diseño afectivo por Ingeniería Kansei. El objetivo final de la Ingeniería Kansei Chisei es establecer la relación entre emoción, razón y propiedades vehículo, de tal manera que los resultados puedan ser utilizados para mejorar el confort y la eficiencia del producto.In this research work, is proposed a methodological innovation in the design and development processes of industrial products, with a focus on the user. The central aim is the approach of a neuroscientific orientation model for the application of Kansei-Chisei Engineering to the design of products in the automotive sector. This proposal participates in the expansion of the concept of ergonomics applied to products and work environments, which has evolved from the concepts of classical ergonomics or physical ergonomics to other areas related to the incorporation and emotional and rational interaction of design. In the field of ergonomics, product design has evolved from a rational conception focused exclusively on practical efficiency, to approaches of emotional conception through the incorporation of affective design solutions by Kansei Engineering. The final objective of the Kansei-Chisei Engineering is to establish the relationship between emotion, reason and vehicle properties, in such a way that the results can be used to improve the comfort and efficiency of the product.Plan Propio de la Universidad de Sevilla Proyecto: 2017/0000096

Representación óptima del espectro de llamadas de anuros en sistemas de control ambiental utilizando redes de sensores inalámbricos

El análisis y la clasificación de los sonidos producidos por determinadas especies animales, en particular los anuros, han revelado que son un potente indicador de la existencia del cambio climático. Es por lo que los sistemas de monitorización ambiental que utilizan redes de sensores inalámbricos son de gran interés para obtener indicadores del calentamiento global. El presente documento se centra en este proceso de extracción de características explorando tres alternativas: el MPEG- 7 estandarizado, los Filter Bank Energy (Energía de Bancos de Filtros, FBE) y los Mel Frequency Cepstral Coefficients (Coeficientes Cepstrales de Frecuencia de Mel, MFCC). Además, se consideran diferentes valores para cada opción en la extracción de las características del espectro.The analysis and classification of the sounds produced by certain animal species, in particular anurans, have revealed that they are a powerful indicator of the existence of climate change. Environmental monitoring systems using wireless sensor networks are of great interest for global warming indicators. This paper focuses on this feature extraction process by exploring three alternatives: the standardised MPEG-7, Filter Bank Energy (FBE) and Mel Frequency Cepstral Coefficients (MFCC). In addition, different values are considered for each option in the extraction of spectrum characteristics

Ingeniería de características para la clasificación de señales sonoras

Muchos autores han demostrado que el canto de anuros puede ser un indicador del cambio climático. Por esta razón, la clasificación del sonido del canto de anuros se ha convertido en un tema importante para biólogos y otros científicos del clima. A lo largo de este artículo se describirá la investigación que se llevará a cabo para encontrar el mejor camino de realizar una clasificación automática de los cantos de anuros.Several authors have shown that the sounds of anurans can be used as an indicator of climate change. For this purpose anuran sound automatic classification has become an important issue for biologists and other climate scientists. In this paper, we will describe the research to find the best way to perform an automatic classification of anurans sounds.Plan Propio de la Universidad de Sevilla Proyecto: 2017/0000096

Optimización de sistemas de prevención de riesgos laborales en entornos de trabajo conectados e inteligentes. Aplicación a la construcción 4.0

Los programas de Horizonte 2020 y el conjunto de líneas de investigación propuestas internacionalmente relacionadas con la Cuarta Revolución Industrial o Industria 4.0, reflejan el interés y necesidad de ampliar el alcance de la gestión de los riesgos ocupacionales en los sistemas productivos desde el punto de vista de la digitalización y automatización para asegurar la protección integral del trabajador. Partiendo de esta situación, y teniendo en cuenta el auge que en los últimos años está teniendo la Industria 4.0 a través del inicio de la Cuarta Revolución Industrial en todos los sectores de actividad, habría que plantearse (1) cuáles son los facilitadores tecnológicos y digitales más idóneos para alcanzar la automatización y digitalización fomentada para el alcance de los sistemas de construcción inteligentes (Construcción 4.0), (2) cómo conseguir una integración eficiente entre tecnología y trabajador (productos inteligentes, wearables) y (3) la forma de configurar dicha integración, como solución al rápido aumento de la incorporación de nuevas tecnologías, sistemas TIC y digitalización. En este contexto se desarrolla el presente artículo: teniendo en cuenta que el diseño actual de los dispositivos inteligentes aún no está adaptado a entornos ocupacionales y considerando los nuevos retos para la construcción 4.0.The Horizon 2020 programs and the set of internationally proposed research lines related to the Fourth Industrial Revolution or Industry 4.0 reflect the interest and need to broaden the scope of the management of occupational risks in the production systems from the point of view of digitization and automation to ensure the full protection of the worker. Starting from this situation, and taking into account the boom that Industry 4.0 is having in recent years through the start of the Fourth Industrial Revolution in all sectors of activity, we should consider (1) what the technological and digital facilitators are best suited to achieve the automation and digitalization promoted for the scope of intelligent construction systems (Construction 4.0), (2) how to achieve an efficient integration between technology and worker (intelligent products, wearables) and (3) how to configure such integration, as a solution to the rapid increase in the incorporation of new technologies, ICT systems and digitalisation. In this context the present article is developed: bearing in mind that the current design of intelligent devices is not yet adapted to occupational environments and considering the new challenges for construction 4.0

El nuevo paradigma de la industria 4.0 y su aplicación a la industria agroalimentaria

El concepto Industria 4.0 se corresponde con el nuevo paradigma de la industria digitalizada e interconectada. El desarrollo tecnológico que estamos viviendo permite fabricar con un nivel de valor agregado cada vez más alto, y el sector agroalimentario no es una excepción en este nuevo escenario. Se han planteado tres líneas de trabajo para desarrollar durante la investigación planificador de la demanda, mantenimiento predictivo y gestión energética inteligente. Para ello se plantearán una serie de hipótesis que se validarán mediante su aplicación en las instalaciones que Procavi tiene en su planta de Marchena. Centrándonos en la industria agroalimentaria se analizará las nuevas oportunidades y retos, evolucionar del nuevo paradigma industrial.The Industry 4.0 concept corresponds to the new paradigm of the digitalized and interconnected industry. The technological development that can currently be manufactured with a level of added value at the same time, and the agri-food sector is no exception in this new scenario. The current technological development allows manufactured with a high level of added value, and the agri-food sector is no exception in this new scenario. Three lines of work have been proposed for the development during the investigation, the demand planner, the predictive maintenance and the intelligent energy management. To this end, a series of hypotheses will be proposed that will be validated through their application in the facilities that Procavi has in Marchena. Focusing on the agri-food industry, we analyze the new opportunities and challenges, evolution of the new industrial paradigm.Plan Propio de la Universidad de Sevilla Proyecto: 2017/0000096

El factor humano en la prevención de riesgos laborales en los nuevos entornos de trabajo en la construcción 4.0

A pesar de los grandes avances alcanzados en prevención de riesgos laborales, hoy en día cuatro personas mueren por minuto a causa de enfermedades profesionales y accidentes de trabajo, muchos de ellos atribuidos a los comportamientos peligrosos de los trabajadores o a sus características individuales. Para minimizarlos, los campos de aplicación de la prevención de riesgos laborales se han centrado en los últimos años sobre el factor humano, siendo actualmente una de las líneas de estudio e investigación prioritarias de la IV Revolución Industrial. La industria 4.0 requiere operadores cualificados para el control y la gestión del conjunto de procesos digitalizados, este salto tecnológico debe ser asumido por los trabajadores, no como una barrera o un limitante de sus capacidades, sino como herramienta de apoyo. Al aprovechar de forma eficiente los sistemas tecnológicos de la cuarta revolución industrial optimizan tiempo, recursos y fomentan un entorno laboral con menos riesgos. En este contexto el presente trabajo analiza las oportunidades existentes del desarrollo de nuevos modelos de prevención y control de los riesgos en los contextos ocupacionales de la Construcción 4.0 desde la ergonomía cognitiva y el error humano.Despite the great advances made in the prevention of occupational risks, four people die per minute today due to occupational diseases and work accidents, many of them attributed to the dangerous behavior of workers or their individual characteristics. To minimize them, the fields of application of the prevention of occupational risks have focused in the last years on the human factor, being currently one of the priority study and research lines of the IV Industrial Revolution. Industry 4.0 requires qualified operators to control and manage the set of digitized processes, this technological leap must be assumed by the workers, not as a barrier or a limitation of their capabilities, but as a support tool. By efficiently leveraging the technological systems of the fourth industrial revolution, they optimize time, resources and foster a work environment with fewer risks. In this context, the present work analyzes the existing opportunities for the development of new models for the prevention and control of risks in the occupational contexts of Construction 4.0 from cognitive ergonomics and human error.Plan Propio de la Universidad de Sevilla Proyecto: 2017/0000096

Técnicas de predicción mediante minería de datos en la industria alimentaria bajo el paradigma de Industria 4.0

Un objetivo del paradigma de Industria 4.0 es convertir los datos en información útil para la toma de decisiones. Tras el término de minería de datos (Data Mining) se engloba un conjunto de técnicas dirigidas a la extracción de conocimiento procesable y que se encuentra implícito en los datos analizados. Las técnicas de minería de datos se emplean para mejorar el rendimiento de procesos productivos o industriales en los que se manejan grandes volúmenes de información estructurada. Las técnicas de predicción se basan en el análisis de datos para predecir funciones de valores continuos. La industria alimentaria es una industria de especial relevancia en nuestro país. Poder ajustar el proceso de producción al volumen de demanda, tipo de materia prima, composición y a las condiciones de funcionamiento de la fábrica permitirá tomar decisiones que lleven a la reducción de costes, a la mejora del control y a la reducción de las incidencias técnicas con clientes. En este trabajo se mostrarán como las principales técnicas de predicción pueden ser aplicadas a la industria alimentaria, en aras de avanzar hacia los objetivos que propone la Industria 4.0.One objective of the Industry 4.0 paradigm is to convert data into useful information for decision making. After the term of Data Mining, a set of techniques is included, aimed at the extraction of processable knowledge and that is implicit in the analyzed data. Data Mining techniques are used to improve the performance of productive or industrial processes in which large volumes of structured information are handled. Prediction techniques are based on data analysis to predict continuous value functions. The food industry is an industry of special relevance in our country. Being able to adjust the production process to the volume of demand, type of raw material, composition and the operating conditions of the factory will allow decisions to be taken that reduce costs, improve control and reduce technical incidents with customers. In this paper we will show how the main prediction techniques can be applied to the food industry, to advance towards the objectives proposed by Industry 4.0

Determinación del modelo de comportamiento hasta rotura de los aceros corrugados tempcore mediante modelado 3D

El estudio del comportamiento real hasta rotura de los metales resulta de gran interés en la industria ya que permite determinar la tenacidad o energía absorbida durante el proceso de deformación y rotura. En cuanto a los aceros estructurales, existe el interés añadido de conocer su respuesta real ante cargas asociadas a situaciones límites como son los movimientos sísmicos. En este trabajo se aborda el comportamiento tenso-deformacional de los aceros corrugados Tempcore. La peculiar geometría de estas barras, diseñadas a tal efecto para aumentar la adherencia acero-hormigón, dificulta el análisis de la fase de estricción desde la metodología que tradicionalmente se sigue para probetas cilíndricas, basada en diversas hipótesis de partida que no se cumplen en probetas corrugadas. Por tanto, se hace necesario el planteamiento de nuevos principios y, por ende, de nuevos procesos que permitan abordar su estudio. En este trabajo se presentan algunos de los avances realizados referentes a la evolución del perfil del cuello y a las deformaciones sufridas por las diferentes secciones transversales del mismo para estas barras.The real tensile behavior of metals beyond the UTS must be considered to calculate toughness or absorbed energy till fracture. Structural steels, designed to withstand earthquakes, are the typical material where post necking behavior can be of paramount importance. This paper deals with the tensile stress-strain behavior of TEMPCORE Rebar, a specifically shaped structural steel. Helical, short ribs, formed by rolling, protrude from the cylindrical basic shape of the Rebar. This help in increasing concrete/steel adherence in reinforced structures. On the other hand, those ribs make it difficult to assess strain distribution in the necking area, according to wellknown theories describing neck shape. New or modified experimental methods, along with new theoretical approaches must be developed to help in studying neck shape evolution and corresponding stresses in Rebar. Advances in such methods and theories are presented in this paper