An ElectroThermal Digital Twin for Design and Management of Radiation Heating in Industrial Processes

The design and management of thermoforming systems based on radiation heat transfer require the development of a mathematical model that can be used at all stages of the system's life cycle. For this reason, in this paper, we present a digital twin based on a hybrid ElectroThermal model that can integrate mathematical equations and data acquired in the field. The model's validity is verified with experiments performed on a test bench. The presented model is modular and can be easily used to represent new configurations of the heating elements for simulation and design. Thanks to the low computational complexity of the proposed Digital Twin, it enables the development of advanced control strategies and the analysis and optimization of the main geometric parameters of the system. In addition, it can support the identification of the best configuration and choice of measurement points

Towards a comprehensive framework for V2G optimal operation in presence of uncertainty

As the global fleet of Electric Vehicles keeps increasing in number, the Vehicle To Grid (V2G) paradigm is gaining more and more attention. From the grid point of view an aggregate of electric vehicles can act as a flexible load, thus able to provide balancing services. The problem of computing the optimal day-ahead charging schedule for all vehicles in the fleet is a challenging one, especially because it is affected by many sources of uncertainty. In this paper we consider the uncertainty deriving from arrival and departure times, arrival energy and services market outcomes. We propose a general optimization framework to deal with the day ahead planning that encompasses different kind of use-cases. We adopt a robust paradigm to enforce the constraints and an expectation paradigm for the cost function. For all constraints and cost terms we propose an exact formulation or a very tight approximation, even in the case of piece-wise linear battery dynamics. Numerical results corroborates the theoretical findings

Identifying a greenhouse climate model by using subspace methods

This paper presents the development of a climate dynamics model for a greenhouse located on the Bogota plateau. A black-box model was estimated from experimental data, considering a novel system structure derived from a first principles model and experimental tests. It considered two control volumes, one given by the air over the crop and a second one formed by the air trapped by crop foliage. The model was selected from a set of linear, discrete-time, state-variable systems using subspace identification methods. The estimated system was able to predict climate dynamics for both control volumes, having errors below 8%. Such performance was comparable to previous work reported in literature while the obtained model was a low-complexity linear system.En este trabajo se presenta el desarrollo de un modelo dinámico del clima en un invernadero ubicado en la Sabana de Bogotá. Se realiza la estimación de un modelo tipo caja negra obtenido a partir de datos experimentales. Se propone una estructura a partir de principios físicos que divide el sistema en dos volúmenes de control dados por el aire libre dentro del invernadero y el aire atrapado por el follaje. El modelo es seleccionado, dentro de una familia de sistemas línea- les descritos en variables de estado, a través de métodos de identificación por subespacios. El modelo obtenido es capaz de explicar el comportamiento del clima en el aire y en el follaje con errores inferiores al 8%. Este desempeño es comparable al de otros estudios reportados en la literatura, con la ventaja de que el modelo empleado es lineal

Dispositivo para la exploración y/o reparación de tuberías, con dispositivos de detección de imágenes y/o mecanismo de desbaste o pulido y/o mecánismo de reparación

Un dispositivo de exploración y reparación de tuberías, caracterizado porque comprende: un mecanismo de tracción que le permite al dispositivo desplazarse en el interior de la tubería; un mecanismo de apertura el cual comprende sistemas que permiten transmitir un movimiento rotacional hacia el mecanismo de tracción, ajustando la inclinación del mecanismo de tracción y permitiéndole al dispositivo adaptarse a tuberías de distintos diámetros; un sensor de distancia que permite determinar la ubicación del dispositivo al interior de la tubería; uno o más dispositivos de detección de imágenes; uno o más mecanismos de elevación y posicionamiento que permiten mover los uno o más dispositivos de detección de imágenes; un mecanismo de fijación que comprende dos o más cabezales de fijación ubicados alrededor del mecanismo de fijación, permitiendo anclar el dispositivo a la tubería durante las operaciones de reparación; un mecanismo de desbaste que comprende una herramienta de pulido y el cual prepara la superficie a reparar cambiando la rugosidad de ésta mediante un proceso de pulido o desbaste; un mecanismo de reparación instalado sobre la misma estructura que soporta el mecanismo de desbaste que fija un material de reparación sobre la superficie a reparar; y un módulo de comunicaciones inalámbrico que le permite comunicarse con una estación base

Colombian consensus recommendations for diagnosis, management and treatment of the infection by SARS-COV-2/ COVID-19 in health care facilities - Recommendations from expert´s group based and informed on evidence

La Asociación Colombiana de Infectología (ACIN) y el Instituto de Evaluación de Nuevas Tecnologías de la Salud (IETS) conformó un grupo de trabajo para desarrollar recomendaciones informadas y basadas en evidencia, por consenso de expertos para la atención, diagnóstico y manejo de casos de Covid 19. Estas guías son dirigidas al personal de salud y buscar dar recomendaciones en los ámbitos de la atención en salud de los casos de Covid-19, en el contexto nacional de Colombia

Energy price forecasting for optimal managing of electric vehicle fleet

Defining tools and algorithms to support the decision-making process for charging electric vehicles (EVs) is a fundamental theme for the spread of EVs. Utilities can use this approach to incentive or discourage the charge of EVs according to different constraints. In this study, the authors refer the EV clusters or fleets, where there is only one energy buyer for all the clusters. This approach corresponds to an indirect method based on prices to induce behaviours in the management of charging on clusters of EVs. The first actor of the algorithm is an aggregator of EV fleet operators acting as a dealer between the electricity market and consumers. A theoretical game model based on Stackelberg's formulation is proposed to capture the interaction between the fleet operator and the owners/drivers of the EVs. A bi-level optimisation problem arises to represent the game between the agents involved: at the upper level, the aggregator maximises its benefits, while the lower level represents the behaviour of rational drivers as a fleet. The proposed method is applied to actual data obtained observing the behaviour of a car-sharing fleet

From Model-Based to Data-Driven Filter Design

This paper investigates the filter design problem for linear time-invariant dynamic systems when no mathematical model is available, but a set of initial experiments can be performed where also the variable to be estimated is measured. Two-step and direct approaches are considered within both a stochastic and a deterministic framework and optimal or suboptimal solutions are reviewe

Identificación de un modelo del clima en un invernadero mediante métodos por subespacios

En este trabajo se presenta el desarrollo de un modelo dinámico del clima en un invernadero ubicado en la Sabana de Bogotá. Se realiza la estimación de un modelo tipo caja negra obtenido a partir de datos experimentales. Se propone una estructura a partir de principios físicos que divide el sistema en dos volúmenes de control dados por el aire libre dentro del invernadero y el aire atrapado por el follaje. El modelo es seleccionado, dentro de una familia de sistemas línea- les descritos en variables de estado, a través de métodos de identificación por subespacios. El modelo obtenido es capaz de explicar el comportamiento del clima en el aire y en el follaje con errores inferiores al 8%. Este desempeño es comparable al de otros estudios reportados en la literatura, con la ventaja de que el modelo empleado es lineal