Programa

ISBN de las Actas del Congreso: 978-84-933682-3-4

Plenarias

Sesión: Miércoles 6, de 10:00 a 11:30

Testing Energy Efficient Designs
John Marrinan
Applications Engineer (UK)
Tektronix
Resumen: Energy efficient design techniques have created new and complex test challenges, requiring design engineers to make numerous difficult measurements and to troubleshoot fast-changing signals, complicated protocols, and small changes in voltage and current.
This 1.5 hour presentation and demonstration will focus on two key areas. Firstly we will look at the key measurements and considerations in power conversion, as well as techniques to minimizing power consumption in many embedded system components. Secondly we will look at system level energy management techniques such as dynamic voltage scaling and power management. Finally I will demonstration some of our solutions in this area.

Sesión: Miércoles 6, de 13:00 a 14:00

Información sobre programas y estrategias de investación europea
Raul García Esparza
Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial
División de Mercados Innovadores Globales
Aeronáutica, Transporte y Seguridad

Sesión: Jueves 7, de 10:30 a 11:00

NI CompactRIO, una plataforma para múltiples usos: Control, Aplicaciones Industriales y Didácticas
Cristóbal Rus Torres
Responsable del Programa Académico
National Instrument
Resumen: Encontrar una plataforma hardware que satisfaga múltiples usos y que pueda ser usada para diferentes tipos de aplicaciones industriales no es fácil. NI CompactRIO es la solución perfecta para ello, una plataforma que puede funcionar como un sistema avanzado de adquisición de datos, como un datalogger autónomo, como una plataforma donde descargar algoritmos matemáticos y de control, como una plataforma para RCP o HIL, etc ... Todo ello programable desde el entorno de programación gráfico NI LabVIEW haciendo accesible el uso de la plataforma tanto a usuarios noveles como experimentados.

Sesión: Jueves 7, de 11:30 a 12:30

Power electronics technology, Active and hybrid filters, Power Quality Design and Challenges
Prof. Kamal Al-Haddad
Ecole de technologie superieure. Department of Electrical Engineering.
Canada Research Chair in Electric Energy Conversion and power electronics 1100
Montreal, Quebec CANADA

Sesión: Jueves 7, de 18:30 a 19:30

Reunión del Capítulo Español Conjunto de las Sociedades Power Electronics e Industrial Electronis de IEEE
Convocados todos los miembros en España de dichas Sociedades y abierta a la participación de todos los asistentes al SAAEI

Sesión: Viernes 8, de 12:30 a 13:30

Mesa Redonda sobre IEEE
Leopoldo García Franquelo. Presidente de la Sociedad Industrial Electronic de IEEE. Universidad de Sevilla
Francisco Javier Azcondo. Presidente del Capítulo Español Conjunto de las Sociedades Power Electronics e Industrial Electronics de IEEE. Universidad de Cantabria
Pilar Molina Gaudo. Vice-Presidenta de la Sección Española de IEEE. Universidad de Zaragoza
Inmaculada Plaza García. Presidenta del Capítulo Español de la Sociedad de Educación de IEEE. Universidad de Zaragoza

Técnicas de Conversión de Potencia

Sesión: TCP1 - Moderador: Dr. Javier Sebastian

1. Sistema de rectificación síncrona para la mejora del rendimiento en convertidores aislados de baja tensión de salida
   Código: 1005 (TCP05). Sesión: TCP1
   Miguel Rodríguez, D. G. Lamar, M. Arias, A. Rodríguez, J. Sebastián, Roberto Prieto
   Filiación primer autor: Universidad de Oviedo
   Resumen: Debido al actual incremento de la necesidad de sistemas de alimentación con aislamiento galvánico de baja tensión de salida, se están generando grandes esfuerzos en el aumento del rendimiento de este tipo de convertidores. Uno de los métodos preferidos para el aumento del rendimiento es el uso de la rectificación síncrona, es decir la sustitución de los diodos de rectificación del secundario por MOSFETs para disminuir las pérdidas de conducción. Sin embargo, en función de la topología utilizada, la implementación de la rectificación síncrona puede no ser sencilla o incluso no incrementar el rendimiento lo deseable. En este artículo se presenta un nuevo sistema de rectificación síncrona aplicable tanto a convertidores con excitación simétrica del transformador como a los de la familia del Flyback. En ambos casos, este sistema genera de manera adaptativa (solo con información del secundario para no romper el aislamiento) una señal de control que enciende un MOSFET en paralelo con el diodo rectificador durante los tiempos de conducción de este último. Se han realizado pruebas experimentales obteniendo, gracias al uso de este sistema, en un convertidor Push-Pull de tensión de salida 3,3-5 V y 120W un incremento del rendimiento de hasta un 3 %, mientras que en un Flyback de tensión de salida 5 V y 50W el incremento ha sido del 2,5 %.




2. Conexión de un aerogenerador trifásico a una micro-red DC con generación distribuida
   Código: 1012 (TCP12). Sesión: TCP1
   Freddy Flores-Bahamonde, Hugo Valderrama-Blavi, Josep M. Bosque, Luís Martínez-Salamero
   Filiación primer autor: Universidad Rovira i Virgili
   Resumen: Los sistemas de generación distribuida incluyen diferentes fuentes y elementos de almacenamiento de energía, como cargas locales conectadas al sistema. En este trabajo, se investigaran diferentes métodos para adaptar un alternador eólico, trifásico, a un bus-DC variable. Se propone una solución modular basada en un convertidor boost monofásico, en la cual, cada fase es adaptada para trabajar con fuentes sin aislamiento. A través del control en modo deslizamiento se obtienen corrientes de entrada sinusoidales en cada fase. El convertidor propuesto se puede analizar a partir de una sola fase, aplicando la teoría de superposición. Esto se corrobora a través de un segundo análisis donde el convertidor se considera como una unidad. La solución propuesta se verifica realizando un prototipo de 1.5 kW.




3. EMI Filter Design of a Three-Phase Buck-Type PWM Rectifier for Aircraft Applications
   Código: 1015 (TCP15). Sesión: TCP1
   Marcelo Silva, Nico Hensgens, Jesús Oliver, Pedro Alou, Óscar García, José A Cobos
   Filiación primer autor: Universidad Politécnica de Madrid
   Palabras clave: Three Phase Rectifier, EMI Filter, High power factor
   Resumen: An EMI filter for a three-phase buck-type medium power pulse-width modulation rectifier is designed. This filter considers differential mode noise and complies with MIL-STD-461E for the frequency range of 10kHz to 10MHz. In industrial applications, the frequency range of the standard starts at 150kHz and the designer typically uses a switching frequency of 28kHz because the fifth harmonic is out of the range. This approach is not valid for aircraft applications. In order to design the switching frequency in aircraft applications, the power losses in the semiconductors and the weight of the reactive components should be considered. The proposed design is based on a harmonic analysis of the rectifier input current and an analytical study of the input filter. The classical industrial design does not consider the inductive effect in the filter design because the grid frequency is 50/60Hz. However, in the aircraft applications, the grid frequency is 400Hz and the inductance cannot be neglected. The proposed design considers the inductance and the capacitance effect of the filter in order to obtain unitary power factor at full power. In the optimization process, several filters are designed for different switching frequencies of the converter. In addition, designs from single to five stages are considered. The power losses of the converter plus the EMI filter are estimated at these switching frequencies. Considering overall losses and minimal filter volume, the optimal switching frequency is selected.




4. Regulador Solar de Alta Eficiencia Para Instalaciones Autónomas
   Código: 1023 (TCP22). Sesión: TCP1
   José. M. Blanes, Ausiàs Garrigós, Ernesto Ávila, José A. Carrasco
   Filiación primer autor: Universidad Miguel Hernández
   Resumen: En este trabajo se presenta un regulador solar (SAR) de muy alta eficiencia con la capacidad de realizar el seguimiento del punto de máxima potencia (MPP). La topología propuesta se ha heredado de los sistemas de potencia usados en los satélites europeos. El SAR usado es el Sequential Switching Shunt Maximum Power Point Regulator (S3MPPR), que es una variante del Sequential Switching Shunt Regulator (S3R) al que se le ha añadido la habilidad de hacer el seguimiento del MPP. La topología presentada combina las ventajas de las configuraciones serie y paralelo, tiene una eficiencia muy alta y limita el rango de variación de la tensión del bus. Para validar los desarrollos teóricos se ha implementado y probado un prototipo de 1.6kW al que se le ha implementado MPPT de Denzinger de forma analógica.

Sesión: TCP2 - Moderador: Dr. Oscar García

1. Entorno de simulación en tiempo real basado en la técnica Hardware-in-the-Loop aplicado a etapas electrónicas de potencia multi-salida
   Código: 1001 (TCP01). Sesión: TCP2
   O. Lucía, O. Jiménez, L.A. Barragán, I. Urriza, J.M. Burdío, D. Navarro
   Filiación primer autor: Universidad de Zaragoza
   Resumen: La implementación de etapas electrónicas complejas, como las multi-salida, requiere normalmente el desarrollo de arquitecturas de control específicas para mejorar las prestaciones de la etapa. Éstas están normalmente basadas en un procesador, que proporciona la flexibilidad del software, y hardware digital específico, que proporciona funcionalidades específicas requeridas por la etapa. Las nuevas tendencias de diseño proponen la integración de ambos sistemas en un único chip, utilizando un microprocesador empotrado y hardware digital a medida, constituyendo un System-on-Programmable-Chip (SoPC). La simulación del sistema completo, incluyendo la etapa de potencia y la arquitectura de control SoPC es una tarea costosa debido al elevado tiempo de simulación requerido. El objetivo de este trabajo es la propuesta de un entorno de simulación en tiempo real basado en la técnica Hardware-inthe-Loop. Esta técnica se aplicará a una nueva topología multi-salida aplicada al calentamiento por inducción doméstico y su arquitectura de control, basada en un SoPC. Este entorno de simulación permitirá acelerar sustancialmente la simulación, acortar los ciclos de diseño, así como desarrollar de manera segura la etapa de potencia y la arquitectura de control.




2. Red eléctrica equivalente de un sistema inductor para cocinas domésticas mediante simulación numérica basada en elementos finitos
   Código: 1006 (TCP06). Sesión: TCP2
   C. Carretero, O. Lucía, I. Lope, J. Acero y J. M. Burdío
   Filiación primer autor: Universidad de Zaragoza
   Resumen: En este artículo se expone un método general para obtener una red eléctrica equivalente de tipo pasivo que modele convenientemente el comportamiento de un sistema inductor utilizado como fuego en aparatos de cocción domésticos a partir de simulaciones computacionales. En la actualidad, el modelo eléctrico más extendido de sistema inductor corresponde a un equivalente de una resistencia y una inductancia conectadas en serie. Sin embargo, este tipo de red excluye la variación con la frecuencia que presentan los parámetros eléctricos en este tipo de sistemas. En este trabajo se utiliza una red más compleja que considera la dependencia con la frecuencia del equivalente eléctrico del sistema inductor. A su vez, la impedancia equivalente del sistema es obtenida a partir de simulaciones numéricas considerando el modelo electromagnético del sistema, utilizando cálculos basados en elementos finitos. La red pasiva equivalente que se utiliza está compuesta de varias resistencias e inductancias, cuyos valores son ajustados utilizando los datos obtenidos en las simulaciones precedentes que reproducen convenientemente la respuesta del sistema en un determinado rango de frecuencias. La red obtenida puede ser fácilmente empleada por parte de las herramientas existentes de simulación asistida por computador de sistemas electrónicos. Finalmente, se ha validado la utilidad de la red equivalente obtenida mediante la comparación de los resultados de simulación temporal y las medidas experimentales del sistema inductor.




3. Algoritmo de caracterización experimental de pérdidas en etapas inversoras para calentamiento por inducción
   Código: 1009 (TCP09). Sesión: TCP2
   H. Sarnago, D. Palacios, A. Santolaria, A .Mediano, Sergio Llorente, J.M. Burdío
   Filiación primer autor: Universidad de Zaragoza
   Palabras clave: Identificación de pérdidas, identificación de carga, semipuente resonante, inducción
   Resumen: En este artículo se desarrolla un algoritmo para la caracterización de las pérdidas en una etapa inversora. Este algoritmo incluye dos grandes aportaciones: contabiliza todas las conmutaciones a lo largo de un semiciclo de red e identifica simultáneamente la carga. Al evaluarse tanto pérdidas, como identificación de carga en cada conmutación, se consigue una precisión mucho mayor así como la evolución de las mismas en función de otros parámetros. Con una sola captura es posible obtener la evolución de la energía de pérdidas de conmutación, así como la variación de la carga en función de la corriente que circula por el inductor. El inversor sobre el que se ha realizado una verificación experimental es un semipuente resonante serie aplicado al calentamiento por inducción doméstico.




4. Control of Two Domestic Induction Heating Loads Sharing a Single Resonant Capacitor by Using the Phase-Shift Technique
   Código: 1010 (TCP10). Sesión: TCP2
   M. Saoudi, D. Puyal, C. Carretero, D. Antón, A. Mediano, J. M. Burdío
   Filiación primer autor: Universidad de Zaragoza
   Palabras clave: Resonant half bridge inverter, frequency and pulse-width modulation, phase-shift control, induction cooking systems
   Resumen: This paper presents and analyzes the phase-shift control technique for two coils connected to a shared resonant capacitor, and each one is fed by a half bridge inverter for induction cooking system. The proposed technique removes the acoustic noise in the case of sharing one filter circuit through a new control strategy which ensures the working at the same frequency for the two inverters and varying the power ratio between the two loads by changing the phase shift in between the control signals. Moreover, it provides continuous operation for the two inverters which prevents the intermittent boiling during the cooking. The theoretical results are verified experimentally, using a prototype for an induction-heating cooking appliance.




5. Comparativa de cargas en la operación de un inversor 1SW-ZVS en aplicaciones de inducción doméstica
   Código: 1014 (TCP14). Sesión: TCP2
   Javier León, Arantxa Otín, Pilar Molina Gaudó, Carlos Bernal, José Miguel Burdío
   
   Palabras clave: 1SW-ZVS (Single-switch topology), calentamiento por inducción (induction cooking systems), medida y caracterización de impedancia
   Resumen: El presente artículo presenta una comparativa de distintos tipos de inductores en la operación de un inversor de un único dispositivo resonante (One Switch – Zero Voltage Switching 1SW-ZVS), con el objetivo de determinar la carga idónea en aplicaciones de calentamiento por inducción. Este estudio va encaminado a determinar las mejores características de una bobina inductora para poder aprovechar al máximo las prestaciones de un dispositivo concreto (en este caso un IGBT de Si) en esta etapa. El objetivo último es poder utilizar los resultados obtenidos con dispositivos de carburo de silicio. Se presentan los resultados teóricos obtenidos y su verificación experimental que coincide plenamente con lo esperado en el caso de cargas ideales, y se comprueban las diferencias de los inductores reales con su modelo R-L simple para esta aplicación.




6. Modelo promediado generalizado del inversor clase E
   Código: 1022 (TCP21). Sesión: TCP2
   Carlos Bernal, Estanis Oyarbide, Pilar Molina Gaudó, Arturo Mediano
   Filiación primer autor: Universidad de Zaragoza
   Palabras clave: ZVS, single switch resonant inverter, dynamic model, class E, generalized average model
   Resumen: En este artículo se presenta un modelo dinámico de un inversor resonante de un dispositivo. Se utiliza un modelado promediado generalizado para describir el comportamiento transitorio y el régimen permanente de las variables principales del mismo. Gracias a este método se obtiene un modelo de gran señal, que, a diferencia de otros modelos tipo caja negra, permite un conocimiento de la dinámica del convertidor que se puede aplicar en el control de la misma. El método propuesto se compara con un modelado de espacio de estados y con resultados experimentales del comportamiento del inversor ante modulación de amplitud de alimentación, cambios en la frecuencia y en la fase de la entrada de control mostrando como las predicciones se ajustan adecuadamente a los valores medidos.

Sesión: TCP3 - Moderador: Dr. Andrés Barrado

1. Doble Reductor-Elevador Integrado para Alimentación de Lámparas LED desde la Red Eléctrica con Alto Factor de Potencia
   Código: 1002 (TCP02). Sesión: TCP3
   J. Marcos Alonso, Juan Viña, David Gacio, Gilberto Martínez, René Osorio
   Filiación primer autor: Universidad de Oviedo
   Resumen: En este trabajo se presenta el análisis y diseño del convertidor doble reductor-elevador integrado (DREI) para aplicaciones de alimentación de lámparas LED desde la red eléctrica asegurando un elevado factor de potencia. El convertidor DREI presenta las ventajas de emplear un solo interruptor controlado en conjunto con dos bobinas y dos condensadores, lo que permite alimentar la lámpara de forma adecuada y conseguir un elevado factor de potencia y una alta eficiencia. Presenta también la ventaja de permitir la medida de corriente de la lámpara directamente con referencia a la masa del circuito, lo que simplifica la circuitería y reduce el coste. Además, como se demuestra en este trabajo, el convertidor DREI puede ser diseñado de manera que las capacidades de los filtros empleados en el mismo sean lo suficientemente reducidas como para que se puedan emplear condensadores de película en lugar de electrolíticos, lo que garantiza un elevado tiempo medio entre fallos (TMEF), similar al que presentan las lámparas de estado sólido. En el trabajo se presenta el diseño y los resultados experimentales de un prototipo desarrollado para alimentar una lámpara de 70W desde la red alterna de 230V/50Hz para una aplicación en sistemas de iluminación vial con posibilidad de doble nivel de iluminación.




2. Convertidor con alta ganancia de tensión para iluminación eficiente
   Código: 1011 (TCP11). Sesión: TCP3
   A. Leon-Masich, H. Valderrama-Blavi, J.M. Bosque, A. Cid-Pastor, and L.Martínez-Salamero.
   Filiación primer autor: Universidad Rovira i Virgili
   Resumen: Las industrias automovilísticas están especialmente interesadas en la disminución del consumo de todos los sistemas eléctricos/electrónicos con el fin de reducir la sección de los conductores y consumo de combustibles, especialmente si se trata de vehículos eléctricos o híbridos. Utilizando dispositivos LED, un foco halógeno actual de 50 W, se podría sustituir por un conjunto de LEDs con un consumo entre 8-12 W. Para incrementar la vida útil de los LEDs y simplificar la regulación de la luz, todos los dispositivos LED están conectados en serie. Éste driver, con una alta ganancia de tensión, consiste en un convertidor Boost de una sola etapa. Limitados solamente por los interruptores comerciales disponibles, nuestro prototipo es capaz de alcanzar los 900 V, desde una alimentación de 9 V. El control mediante histéresis es decisivo para lograr ciclos de trabajo extremos, garantizando el funcionamiento del convertidor en DCM-CCM, reduciendo así, las pérdidas de conmutación.




3. Análisis del Medio Puente con Control Complementario para Aplicaciones de Iluminación con LEDs
   Código: 1013 (TCP13). Sesión: TCP3
   M. Arias, D.G. Lamar, A. Vázquez, D. Balocco, A. Diallo, J. Sebastián
   Filiación primer autor: Universidad de Oviedo
   Palabras clave: Medio puente asimétrico, complementario, iluminación, LED
   Resumen: Actualmente, los LEDs son cada vez más empleados en el mundo de la iluminación dadas sus múltiples ventajas. A su alta eficacia convirtiendo energía eléctrica en luz hay que sumar una elevada fiabilidad, facilidad en la regulación de la cantidad de luz emitida, etc. Por otro lado, el empleo de estos nuevos sistemas de iluminación necesita del desarrollo de nuevos convertidores y técnicas de control que no sólo puedan suministrar la tensión demandada por los LEDs, sino que tengan las mismas ventajas que estos para que no se pierdan al evaluar el conjunto LEDs más convertidor. No obstante, en ciertas aplicaciones, como la iluminación de calles, ciertas características pueden ser relegadas a un segundo plano (p.e. calidad del color de la luz emitida) si con ello se potencian otras más relevantes (rendimiento, fiabilidad). En este artículo se presenta el medio puente con control complementario (o medio puente asimétrico) con un diseño optimizado para su empleo en iluminación basada en LEDs. Entre otros aspectos, el diseño se centra en la minimización de la corriente magnetizante media del transformador, que en este caso no es necesariamente nula. Como resultado, el transformador resultante tendrá devanados secundarios asimétricos. Otro aspecto importante es que, a diferencia de otras opciones para el mismo tipo de aplicación, ésta trabaja a frecuencia constante. Para validar el desarrollo teórico presentado en este artículo, se suministran resultados experimentales obtenidos con un prototipo de 50 W diseñado para un string o cadena de LEDs de uso típico en farolas basadas en esta tecnología.




4. Convertidor Flyback con Corrección del Factor de Potencia y Control en Modo Frontera para Alimentación de LEDs
   Código: 1017 (TCP17). Sesión: TCP3
   Marcos Fernández, Manuel Arias, Aitor Vázquez, y Javier Sebastián
   Filiación primer autor: Universidad de Oviedo
   Palabras clave: Factor de potencia, LED, Modo de conducción frontera
   Resumen: La tecnología LED se encuentra en constante crecimiento, si bien, actualmente, su cuota de mercado está todavía lejos de sus tecnologías competidoras. No obstante, sus mejores prestaciones en cuanto a eficiencia, tiempo de vida, tamaño y coste la convierten en la más firme candidata para la siguiente generación de fuentes de luz. En este artículo se presenta una topología con una sola etapa de potencia para la alimentación de LEDs. El objetivo del sistema a implementar es proporcionar una alimentación estable a una cadena de LEDs con el menor coste posible, es decir, reduciendo al máximo el número de componentes, consiguiendo, además, aislamiento galvánico entre la entrada y la salida. Estos objetivos se deben alcanzar cumpliendo con la norma europea EN61000-3-2 en lo relativo al factor de potencia y el contenido armónico de la corriente de entrada. El hecho de plantear la topología con una única etapa es consecuencia directa del objetivo de bajo coste. Esto, junto con el aislamiento galvánico y la corrección del factor de potencia, limita en gran medida las posibles topologías a usar. El convertidor flyback permite obtener aislamiento galvánico y, cuando opera en modo frontera, también se logra realizar corrección del factor de potencia. Al final de este artículo se muestra una sección con los resultados experimentales obtenidos a partir de la realización física de este sistema.

Sesión: TCP4 - Moderador: Dr. Luis Martínez Salamero

1. Amplificador de envolvente de señales de RF basado en el convertidor buck multifase
   Código: 1004 (TCP04). Sesión: TCP4
   Moisés Patiño-Gómez, David Tena-Ramos, Francisco Javier Ortega-González, José Manuel Pardo-Martín, Cesar Benavente-Peces
   Filiación primer autor: Universidad Politécnica de Madrid
   Palabras clave: Conversión de potencia DC-DC, Envelope Elimination and Restoration, Envelope Tracking
   Resumen: En este trabajo se presenta un convertidor DC-DC buck de dos fases de alta velocidad adecuado para emplear en técnicas de linealización de amplificadores como ET (Envelope Tracking) o EER (Envelope Elimination and Restoration). El convertidor ha sido realizado con tecnología LDMOS y la técnica usada para controlarlo ha sido modulación PWM, creada mediante procesado digital y un generador de funciones. La potencia de salida es de hasta 125W de pico, con un rendimiento del 80%, un ancho de banda de hasta 2MHz y en las medidas de linealidad presenta una atenuación a los productos de intermodulación de tercer orden de más de 45 dBc.




2. Aproximación de Envolventes para Señales de Telecomunicación para ser usadas en Técnicas de Seguimiento de Envolvente
   Código: 1007 (TCP07). Sesión: TCP4
   Pablo F. Miaja, Miguel Rodríguez, Aitor Vázquez, Alberto Rodríguez, Javier Sebastián
   Filiación primer autor: Universidad de Oviedo
   Palabras clave: Convertidores CC/CC, Seguimiento de Envolvente (ET), Amplificadores de Radio Frecuencia (RFPA)
   Resumen: El estudio de técnicas de aumento de rendimiento de Amplificadores de Potencia de Radio Frecuencia (RFPA) es un tema de actualidad en el campo de la Electrónica de Potencia y de Comunicaciones. Este incremento puede lograrse mediante el uso de distintas técnicas como el Seguimiento de Envolvente (ET) o la Eliminación y Restauración de Envolvente (EER). Estas técnicas requieren el uso de convertidores CC/CC con la capacidad de cambiar su tensión de salida muy rápidamente, tales que sean capaces de reproducir la envolvente de la señal a amplificar por el RFPA. No obstante, el ancho de banda de estas envolventes es mucho mayor que el ancho de banda característico de los convertidores CC/CC. En este artículo se propone un método para calcular aproximaciones de las envolventes de RF de modo que estas aproximaciones tengan menor ancho de banda y por tanto puedan ser reproducidas por convertidores CC/CC.




3. Design methodology in multiphase buck converter based on minimum time control for high efficiency RF amplifiers
   Código: 1018 (TCP18). Sesión: TCP4
   P. M. Cheng, M. Vasic, O. Garcia, J. A. Oliver, P. Alou. J. A. Cobos
   Filiación primer autor: Universidad Politécnica de Madrid
   Resumen: This paper proposes an interleaved multiphase buck converter with minimum time control strategy for envelope amplifiers in high efficiency RF power amplifiers. The solution of the envelope amplifier is to combine the proposed converter with a linear regulator in series. High system efficiency can be obtained through modulating the supply voltage of the envelope amplifier with the fast output voltage variation of the converter working with several particular duty cycles that achieve total ripple cancellation. The transient model for minimum time control is explained, and the calculation of transient times that are pre-calculated and inserted into a look-up table is presented. The filter design trade-off that limits capability of envelope modulation is also discussed. The experimental results verify the fast voltage transient obtained with a 4-phase buck prototype.




4. High Efficiency Envelope Tracking Buck Converter for RF PA using GaN HEMTs
   Código: 1020 (TCP20). Sesión: TCP4
   D. Cucak, M. Vasic, O. García, J. A. Oliver, P. Alou, J. A. Cobos
   Filiación primer autor: Universidad Politécnica de Madrid
   Resumen: In this paper, application of a new technological solution for power switches based on Gallium Nitride and a filter design methodology for high efficiency Envelope Amplifier in RF transmitters are proposed. Comparing to Si MOSFETs, GaN HEMTs can provide higher efficiency of the Envelope Amplifier, due to better Figure Of Merit (lower product of on- resistance and gate charge). Benefits of their application were verified through the experimental results. The goal of the filter design is to generate the envelope reference with the minimum possible distortion and to improve the efficiency of the Amplifier, obtaining the optimum trade-off between conduction and switching losses.

Sesión: TCP5 - Moderadora: Dra. Pilar Molina Gaudo

1. Síntesis del diseño de un convertidor matricial
   Código: 1003 (TCP03). Sesión: TCP5
   Jon Andreu, Iñigo Kortabarria, Iñigo Martínez de Alegría, Estefanía Planas, Susana Apiñaniz
   Filiación primer autor: Universidad del País Vasco
   Palabras clave: Convertidor Matricial, Hardware, Diseño, Filtro, Circuito de Fijación
   Resumen: El convertidor matricial (CM) puede ser utilizado en múltiples aplicaciones, sin embargo, éste no presenta una opción lo suficientemente madura como para ser comercializado. Con el objeto de mitigar, en cierta medida, este problema, este trabajo se centra en el hardware del CM. Asimismo, se identifican las condiciones de operación y se aportan una serie de pautas que permiten diseñar al detalle el convertidor. Todas estas consideraciones han sido tenidas en cuenta para obtener los resultados experimentales a través del convertidor de 7.5 kW construido. De esta forma, se puede decir que este trabajo realiza una aportación de cara a la industrialización de los convertidores matriciales.




2. Desarrollo de antena y fuente de alimentación para captación y aprovechamiento de la energía de las ondas de radio
   Código: 1016 (TCP16). Sesión: TCP5
   G. Pérez Rodríguez, M. Rodríguez, A. Rodríguez, A. Vázquez, M. Arias
   Filiación primer autor: Universidad de Oviedo
   Resumen: El objetivo de este artículo es la realización de un sistema de captación y aprovechamiento de la energía de las ondas electromagnéticas para la alimentación de dispositivos de características apropiadas. El sistema de captación y transformación de energía está formado por dos componentes principales: en primer lugar, la parte de captación de energía se compone de una antena de banda ancha y un elemento rectificador adecuado a los niveles de potencia captados por la antena para generar una tensión con un nivel de continua a partir del cual se obtiene la energía mediante la que funcionará el resto del sistema. La segunda parte, consiste en una fuente de alimentación conmutada, que a partir de la señal procedente del elemento captador, genera una tensión apropiada para alimentar un dispositivo de bajo consumo. La fuente de alimentación o convertidor CC/CC presenta unos requerimientos especiales, como son tener un rendimiento elevado y ser capaz de funcionar con tensiones de entrada muy bajas.




3. Non-linear gain – look-up table based approach for modeling a family of DC to DC converters based on transient response analysis
   Código: 1019 (TCP19). Sesión: TCP5
   P. San Román, J.A. Oliver, P. Alou, O. García, J.A. Cobos, R. Prieto
   
   Palabras clave: Behavioral, CAD, DC-DC power converters, modeling, systems
   Resumen: The purpose of this work is to propose a structure for simulating power systems using behavioral models of nonlinear DC to DC converters implemented through a look-up table of gains. This structure is specially designed for converters whose output impedance depends on the load current level, e.g. quasi-resonant converters. The proposed model is a generic one whose parameters can be obtained by direct measuring the transient response at different operating points. It also includes optional functionalities for modeling converters with current limitation and current sharing in paralleling characteristics. The purposed structured also allows including additional characteristics of the DC to DC converter as the efficiency as a function of the input voltage and the output current or overvoltage and undervoltage protections. In addition, this proposed model is valid for overdamped and underdamped situations.




4. Modulador Simple con Control del Equilibrio de Tensiones para un Convertidor Híbrido ANPC +Flying-capacitor de Cinco Niveles
   Código: 1025 (TCP23). Sesión: TCP5
   Jose I. Leon, Leopoldo G. Franquelo, Samir Kouro, Bin Wu, Sergio Vazquez
   Filiación primer autor: Universidad de sevilla
   Resumen: El convertidor híbrido basado en una celda activeneutral-point-clamped conectada en serie con celdas con condensadores flotantes es una topología multinivel reciente con propiedades interesantes como una tensión de salida de alta calidad y una fácil extensión para lograr un elevado número de niveles con un reducido número de dispositivos de potencia. Este trabajo se centra en la introducción de un modulador monofásico simple para el convertidor híbrido de cinco niveles. El control de la tensión de los condensadores flotantes del convertidor se realiza mediante una técnica de control que aprovecha el gran número de estados de conmutación redundantes presentes en la topología. Utilizando esta técnica de modulación, la tensión de los condensadores del dc-link y las tensiones de los condensadores flotantes se controlan a sus valores deseados. Los resultados de la simulación muestran el buen desempeño del control de las tensiones obteniendo simultáneamente buenos resultados en cuanto a la calidad de las tensiones y corrientes de salida.

Técnicas de Control en Convertidores de Potencia

Sesión: TCC1 - Moderadora: Dra. Cristina Fernández

1. Estudio del Espacio de Existencia de Solución para la Técnica de Cancelación de Armónicos
   Código: 2011 (TCC11). Sesión: TCC1
   I. Quesada, C. Martinez, C. Raga, A. Lazaro, A. Barrado, R. Vazquez, I. Gonzalez
   Filiación primer autor: Universidad Carlos III de Madrid
   Resumen: Las Fuentes de alimentación CA generadas mediante un inversor se encuentran sujetas a especificaciones de Distorsión Armónica Total (DAT) muy restrictivas, incluso cuando deben alimentar simultáneamente tanto cargas lineales como no lineales. Sin embargo, la corriente demandada por las cargas no lineales presenta un alto contenido de armónicos de baja frecuencia que aumentan significativamente la distorsión armónica de la tensión de salida proporcionada por la fuente de alimentación CA. Las técnicas disponibles en el estado del arte abordan este problema desde dos puntos de vista distintos: filtrado y control mediante lazos rápidos. Sin embargo, mediante el uso de la técnica de cancelación de armónicos propuesta en trabajos anteriores es posible pre-distorsionar la tensión de salida del inversor de forma que éste genere unos armónicos de baja frecuencia tales que cancelen aquellos debidos a la carga no lineal, y por tanto reducir la DAT de la tensión de salida. Este trabajo se centra en estudiar las fronteras del espacio de existencia de solución de la técnica de Cancelación de Armónicos así como en describir los parámetros de diseño del convertidor que pueden ayudar a ampliar el espacio de soluciones.




2. Técnica de Sobremodulación PWM con Reducción de Armónicos de la Portadora para Inversores Embarcados en Ferrocarriles
   Código: 2012 (TCC12). Sesión: TCC1
   C. Martinez, R. Vazquez, I. Quesada, C. Lucena, A. Lazaro, A. Barrado
   Filiación primer autor: Universidad Carlos III de Madrid
   Resumen: Las fuentes de alimentación auxiliares para ferrocarriles son necesarias para proporcionar media o baja tensión a los diferentes sistemas desde la catenaria. En este tipo de aplicaciones, la reducción de la DAT de la tensión de salida, así como proporcionar la capacidad de regulación necesaria para hacer frente al amplio rango de la tensión de la catenaria, son los principales objetivos a alcanzar. Con el fin de alcanzarlos, se ha propuesto una nueva estrategia de sobremodulación para inversores. La nueva técnica ha sido probada y validada mediante un prototipo a escala de un convertidor real de los servicios auxiliares del ferrocarril. Los resultados experimentales demuestran la eficiencia de la técnica propuesta.




3. Diseño de un filtro activo serie-filtro pasivo paralelo para la corrección del factor de potencia
   Código: 2014 (TCC14). Sesión: TCC1
   S. P. Litrán, P. Salmerón, R. S. Herrera
   Filiación primer autor: Universidad de Huelva
   Palabras clave: Armónicos, calidad de la potencia eléctrica, filtro activo, filtro híbrido
   Resumen: En este artículo se desarrolla una estrategia de control para un compensador activo basado en una topología de filtro híbrido compuesto por un filtro activo de potencia de conexión serie y un filtro pasivo de conexión paralelo. La estrategia propuesta se basa en la minimización del valor eficaz de la tensión en el punto de conexión común para que la fuente transfiera la potencia demandada por la carga. De esta manera, la determinación de la señal de referencia se plantea como un problema de optimización con restricciones a sistemas de cuatro conductores. Esta estrategia permite la compensación de armónicos, potencia reactiva y la corriente de neutro.




4. Algoritmo de Identificación Paramétrica Basado en Respuesta en Frecuencia para Optimización de Reguladores
   Código: 2016 (TCC16). Sesión: TCC1
   C. Lucena, I. Quesada ,C. Martínez, V. Valdivia, A. Lázaro, A. Barrado
   Filiación primer autor: Universidad Carlos III de Madrid
   Resumen: En los convertidores de potencia, el diseño del regulador está íntimamente ligado con la respuesta transitoria del sistema controlado. Por lo tanto, disponer de dicha respuesta resulta una herramienta muy útil para la optimización del lazo de control, aunque esta tarea resulta laboriosa debido al cálculo de los modelos en pequeña señal asociados. Una forma de obtener la expresión analítica de la etapa de potencia, cuando no se dispone de esta, es su obtención mediante una medida en el propio convertidor. En este artículo se presenta un algoritmo de identificación basado en la respuesta en frecuencia obtenida de la medida directa en un convertidor. Otro aspecto, para obtener una buena identificación, es disponer de una primera solución inicial adecuada. Por lo tanto, se han incluido diversas reglas a tener en cuenta en dicha solución inicial. El algoritmo ha sido validado en un prototipo, del cual se ha obtenido su respuesta en frecuencia mediante un analizador de impedancias.

Sesión: TCC2 - Moderador: Dr. Francisco Azcondo

1. Convertidor Matricial: Análisis de los Ciclos de Trabajo de la Modulación Vectorial
   Código: 2001 (TCC01). Sesión: TCC2
   Edorta Ibarra, Jon Andreu, Enekoitz Ormaetxea, Iñigo Kortabarria, Estefanía Planas, José Luis Martin
   Filiación primer autor: Universidad del País Vasco
   Resumen: El convertidor matricial (CM) es una topología de conversión AC/AC directa que suscita el interés de la comunidad científica, debido a las características que presenta. En general, la modulación y el control del CM son más complejos que en el resto de convertidores. En este sentido, la técnica de modulación vectorial (SVM) es la más utilizada para la modulación del CM. Este trabajo pretende profundizar en la modulación vectorial para CMs. Para ello, se realiza una representación tridimensional de los ciclos de trabajo, y éstos se analizan detalladamente. De este modo, se verifica la importancia de la velocidad de conmutación de los IGBTs del CM. Por ello, se describe una arquitectura de driver mejorada, y se muestran varios resultados experimentales obtenidos en un prototipo de CM de 7.5 kW




2. Mejora del proceso de diseño del Convertidor Matricial mediante plataformas Hardware In the Loop y Rapid Control Prototyping
   Código: 2002 (TCC02). Sesión: TCC2
   E. Ormaetxea, E. Ibarra, E. Planas, J. Andreu, E. Olaguenaga
   Filiación primer autor: Universidad del País Vasco
   Palabras clave: Rapid Control Prototyping, Hardware In the Loop, Matrix Converter, FPGA
   Resumen: Los sistemas electrónicos de potencia y sus controles son cada vez mas complejos, caso del convertidor matricial (MC). La simulación de este convertidor es una tarea tediosa que conlleva mucho tiempo. En ese sentido, los métodos de RCP (Rapid Control Prototyping) y HIL (Hardware In the Loop) puede ayudar a reducir el tiempo de diseño de estos sistemas. En este trabajo, se presentan dos modelos para acelerar el proceso de diseño del MC basados en el simulador de tiempo real RT-Lab eMEGAsim, y utilizando las aproximaciones RCP y HIL.




3. Nuevas especificaciones para el controlador CFP utilizado en balastos electrónicos para lámparas de alta intensidad de descarga
   Código: 2008 (TCC08). Sesión: TCC2
   F. Javier Díaz, Víctor M. López, Francisco J. Azcondo, Alejandro Navarro, Rosario Casanueva, Christian Brañas
   Filiación primer autor: Universidad de Cantabria
   Palabras clave: Balasto electrónico, lámparas de alta intensidad de descarga, parpadeo de la luz, control no lineal, corrector del factor de potencia
   Resumen: El conjunto balasto-lámpara, por estar conectado a la red de alimentación, se verá sometido a las distorsiones que se producen en ella. Las lámparas de alta intensidad de descarga (HID) son muy sensibles a variaciones de la tensión de alimentación, produciendo parpadeo de la luz, que afecta directamente a la percepción humana. En este trabajo se presentan nuevas consideraciones para el diseño y control de balastos electrónicos de dos etapas para este tipo de lámpara: correctora del factor de potencia (CFP) e inversora. Además, se presenta un sistema de detección de fluctuaciones en la tensión de red a las frecuencias de mayor sensibilidad del ojo humano a la percepción de parpadeo en la luz. La actuación sobre el lazo de tensión de la etapa CFP, permite reducir la sensibilidad de la lámpara ante variaciones en la red de alimentación. Se presenta una novedosa técnica de control digital para la etapa CFP, en la que no se utiliza ni sensor de corriente ni convertidor analógicodigital de alta velocidad, que supone un problema a la hora de implementar estos controladores de forma digital.




4. Mapa de Soluciones: Nuevo Concepto para el Diseño y Optimización de Reguladores de Convertidores de Potencia
   Código: 2013 (TCC13). Sesión: TCC2
   C. Martínez, V. Valdivia, J. Lourido, I. Quesada, A. Lázaro, A. Barrado
   Filiación primer autor: Universidad Carlos III de Madrid
   Resumen: El desarrollo de convertidores de potencia conlleva el diseño del lazo de control. Por tanto, disponer de un criterio de diseño inicial que permita saber a priori que el lazo va a ser estable permitiría reducir los tiempos de desarrollo. En este artículo se propone un nuevo concepto para el diseño y la optimización de reguladores de convertidores de potencia. Este concepto proporciona un mapa de soluciones estables en el que se muestran las distintas combinaciones de frecuencia de cruce y margen de fase que proporcionan lazos de control estables. Por otro lado, con objeto de facilitar la optimización de las prestaciones del lazo, se proporcionan otras características tales como la relación entre el margen de fase y el tiempo de establecimiento cuando la frecuencia de cruce se sitúa por debajo de la frecuencia de resonancia de la etapa de potencia.




5. Análisis de la Tensión del Bus de Continua y su Equilibrado en Topologías Cooperativas basadas en Convertidores Multinivel
   Código: 2020 (TCC20). Sesión: TCC2
   Víctor Miñambres-Marcos, Miguel Ángel Guerrero-Martínez, Enrique Romero-Cadaval, María Isabel Milanés-Montero y Fermín Barrero-González
   Filiación primer autor: Universidad de Extremadura
   Resumen: Este trabajo presenta un estudio del bus de continua de una topología cooperativa en sus versiones monofásica y trifásica. Ésta está basada en un inversor de tres niveles con diodos de clamping operado a la frecuencia de red y un inversor convencional a la frecuencia de muestreo. El convertidor multinivel requiere del equilibrado del bus de continua, el cual se analiza y se resuelve mediante una selección de estados redundantes con dos técnicas de control. También se estudia la interferencia existente entre ambos convertidores debida al aislamiento del punto neutro. Finalmente, se exponen los resultados obtenidos del análisis realizado.




6. Estrategia de control de HBLED con reducción del condensador de almacenamiento basada en la modularización de la carga
   Código: 2021 (TCC21). Sesión: TCC2
   Pablo Zumel, Cristina Fernandez, Marina Sanz, Antonio Lazaro, Andrés Barrado
   Filiación primer autor: Universidad Carlos III de Madrid
   Resumen: Puesto que una de las mayores ventajas de los LEDs de alto brillo (“High-brightness LED” ó “HBLED”) es su tiempo de vida, los equipos electrónicos utilizados como acondicionadores de energía para este tipo de dispositivos deberían tratar de evitar tecnologías como la de los condensadores electrolíticos, que reducen significativamente el tiempo de vida del equipo. En este artículo se explora una nueva estrategia de control de un circuito de alimentación de HBLED a partir de la red eléctrica con una reducida inyección de armónicos de corriente. Esta estrategia de control está basada en dividir la carga en varios módulos y hacer funcionar cada uno de ellos de forma espaciada en el tiempo. Como consecuencia, la energía que se requiere almacenar es radicalmente reducida, y se puede evitar la utilización de condensadores de tipo electrolítico. El principio de operación propuesto ha sido validado mediante un prototipo.

Sesión: TCC3 - Moderador: Dr. Francesc Guinjoan

1. Análisis de la resistencia de espiras multi-pista sobre PCB para aplicaciones de calentamiento por inducción
   Código: 2003 (TCC03). Sesión: TCC3
   I. Lope, C. Carretero, J. Acero, R. Alonso y J. M. Burdío
   Filiación primer autor: Universidad de Zaragoza
   Palabras clave: análisis por elementos finitos, componentes pasivos en PCBs, modelos analíticos, técnica multifilar
   Resumen: En este artículo se realiza un análisis de la aplicación de técnicas multifilares en una espira realizada en placa de circuito impreso (PCB). Para ello se han estudiado los diferentes modelos analíticos de la resistencia en un conductor rectangular, donde se observa que las aproximaciones y supuestos realizados en los diferentes modelos no son totalmente válidos en el rango de frecuencias de interés. Así, lo más apropiado es realizar un Análisis por Elementos Finitos (FEM) para conocer de manera teórica la resistencia de un conductor rectangular. Se han obtenido resultados experimentales tanto para analizar la resistencia de una espira en PCB sobre la que se aplican técnicas multifilares como para verificar los resultados teóricos y de simulación.




2. Red adaptativa de conmutación suave para convertidor trifásico en puente activo completo para aplicaciones de vehículos eléctricos
   Código: 2007 (TCC07). Sesión: TCC3
   J.M. Molina, O. García, R. Asensi, J. Oliver, P. Alou, J.A. Cobos
   
   Palabras clave: Convertidores CC/CC, ZVS, Convertidores Trifásicos, Control Adaptativo
   Resumen: En éste artículo se presenta el control adaptativo de un circuito auxiliar para conseguir conmutaciones suaves en todo el rango de carga en los semiconductores principales de un convertidor cargador de baterías trifásico basado en doble puente activo. Mediante este sistema se consigue tener ZVS en todo el margen de carga, sin ser necesaria la modificación de los parámetros del circuito ni de los semiconductores principales. Los principios de operación de este circuito y su control se comprobarán experimentalmente en un convertidor cargador de baterías de características similares al utilizado en el HYBRID TOYOTA PRIUS.




3. Análisis de la respuesta en frecuencia de convertidores conmutados a partir de una única simulación en el dominio del tiempo
   Código: 2009 (TCC09). Sesión: TCC3
   C. Fernández, P. Zumel, A. Fernández-Herrero, M. Sanz, A. Lázaro, A. Barrado
   Filiación primer autor: Universidad Carlos III de Madrid
   Resumen: Este artículo presenta un método simple para obtener el diagrama de Bode de un convertidor cc-cc conmutado a partir de una única simulación en el dominio del tiempo, inyectando una perturbación de tipo multiseno. El procedimiento consiste en simular el convertidor empleando dicha perturbación como señal de entrada, para luego post-procesar los resultados obtenidos en el dominio del tiempo mediante un análisis de Fourier. Este procedimiento es independiente del simulador y, para demostrarlo, en el artículo se muestran resultados obtenidos con diferentes simuladores, tanto analógicos (OrCAD/PSPICE, PSIM) como digitales (ModelSim), considerando también distintas topologías de convertidores, tanto en lazo abierto como en lazo cerrado. Las ventajas más importantes del método propuesto son la reducción del tiempo de simulación comparado con otras aproximaciones basadas en la inyección de perturbaciones sinusoidales puras, y la posibilidad de obtener el diagrama de Bode en cualquier simulador, con tal de que permita trabajar en el dominio del tiempo.




4. Procedimiento Simple y Sistemático de Modelado de Condensadores Basado en la Respuesta en Frecuencia
   Código: 2018 (TCC18). Sesión: TCC3
   V. Valdivia, D. López del Moral, M. Sanz, A. Barrado, A. Lázaro
   Filiación primer autor: Universidad Carlos III de Madrid
   Resumen: En electrónica de potencia es habitual emplear una red de tipo R-L-C serie para modelar la impedancia de condensadores. Sin embargo, algunos condensadores como los de tántalo, no se pueden modelar correctamente mediante este tipo de red, y es necesario emplear otros circuitos equivalentes cuando se requiere buena precisión en el modelo. Este artículo propone un procedimiento simple y sistemático para el modelado de condensadores. A partir de la respuesta en frecuencia del condensador se obtiene una red pasiva canónica, es decir, formada por el mínimo número de elementos. La validación se ha realizado tanto a través de medidas experimentales de un condensador de tántalo calificado para aplicaciones aeroespaciales, como a través de datos del catálogo del fabricante de diferentes tipos de condensadores.

Sesión: TCC4 - Moderador: Dr. José Luis Martín

1. Control del arranque y regulación de tensión en convertidores conmutados continua - continua en modo de deslizamiento
   Código: 2005 (TCC05). Sesión: TCC4
   L. Martinez-Salamero, G Garcia, C.E. Carrejo, C. Lahore, B. Estibal, C. Alonso
   Filiación primer autor: Universitat Rovira I Virgili
   Resumen: En este trabajo se presenta el análisis, la simulación y la realización experimental de un control en modo de deslizamiento de convertidores conmutados continua - continua que permite minimizar la energía en el transitorio de arranque, proporcionando también regulación de la tensión de salida frente a perturbaciones de la tensión de entrada y de la resistencia de carga. Se ilustra la técnica propuesta en el caso de los convertidores buck y boost operando en modo de conducción continua. Las simulaciones efectuadas y los resultados experimentales obtenidos corroboran las predicciones analíticas.




2. Control en modo corriente y tensión eficaz con lazo de offset para inversor monofásico embarcado en aviones adecuado para funcionamiento en paralelo y conexión trifásica
   Código: 2010 (TCC10). Sesión: TCC4
   P. Varela, D. Meneses, O. García, J. A. Oliver, P. Alou, J. A. Cobos
   Filiación primer autor: Universidad Politécnica de Madrid
   Resumen: La incorporación de un lazo de tensión eficaz de salida (RMS) es una posibilidad atractiva para el control de inversores de potencia de una manera sencilla. Si se combina con un control en modo corriente usando una sonda de efecto Hall, el ruido de modo común de la etapa de potencia puede ser mantenido fuera del control, reduciendo la distorsión armónica total (THD) y manteniendo la posibilidad de operación en paralelo. Sin embargo, la implementación de una estrategia de control de esta naturaleza puede provocar la aparición de tensión DC en la salida. Además, el esquema oculta la información de la fase de la onda de tensión de salida, necesaria para sincronizar tres módulos monofásicos en un montaje trifásico. En este artículo el diseño e implementación del sistema completo es abordado, resolviendo los inconvenientes mencionados mediante un tercer lazo analógico de control para el offset y un algoritmo de sincronización implementado en una FPGA.




3. Stability Analysis of a Cascade Connection of Two DC-DC Buck Converters
   Código: 2017 (TCC17). Sesión: TCC4
   R. Haroun, A. El Aroudi, A. Cid-Pastor and L. Martínez-Salamero
   Filiación primer autor: Universitat Rovira i Virgili
   Palabras clave: Distributed power system (DPS), averaged model, two port network, minor loop gain, stability analysis
   Resumen: Interconnected converters is one of the most important subjects in modern power electronic research. Interconnected converters has been widely studied by many researchers and the most used technique to test their stability is the source converter-load converter impedance ratio and its associated minor loop gain in cascaded architectures. In this paper, the stability analysis of two cascaded buck converters will be studied by the minor loop gain and by using full state space equations. The frequency responses from the full state switched and averaged equations will be used. Then, the results of the two methods will be compared. Time domain numerical simulations using PSIM will be used to validate the conclusions derived from the frequency domain responses. Additionally, in order to get more insights on the dynamical behavior of the system, the second stage will be modeled with a constant power load obtaining some analytical approximated results concerning the stability.




4. Implementar en FPGA un controlador digital en coma flotante para convertidores CC-CC
   Código: 2019 (TCC19). Sesión: TCC4
   Isidro Urriza, José I. Artigas, Luis Ángel Barragán, Denis Navarro, Héctor Sarnago y Óscar Lucía
   Filiación primer autor: Universidad de Zaragoza
   Palabras clave: Control digital, convertidores de potencia CC-CC, dispositivos lógicos programables
   Resumen: En este trabajo se proponen distintas implementaciones en coma flotante de un controlador digital sobre FPGA, aplicadas a un convertidor CC-CC reductor. El controlador digital se describe en un lenguaje de descripción de circuitos (VHDL). Se utiliza aritmética en coma flotante para simplificar el trabajo del diseñador respecto a las implementaciones en coma fija, a costa de un mayor uso de recursos y menor frecuencia máxima de funcionamiento. En una de las implementaciones se usa el estándar VHDL 1076-2008 que incluye un package de aritmética en coma flotante que simplifica el diseño. En otra se hace uso de los operadores disponibles en la herramienta Core Generator del fabricante de la FPGA. Los controladores se implementan y se ofrece una comparativa de los recursos circuitales utilizados.

Aplicaciones de Electrónica y Control en Redes de Energía Eléctrica

Sesión: ARE1 - Moderador: Dr. Francisco Jurado Melguizo

1. Periodic and non-periodic disturbance rejection techniques for an advanced Dynamic Voltage Restorer
   Código: 3002 (ARE02). Sesión: ARE1
   Javier Roldán-Pérez, Aurelio García-Cerrada, Juan Luis Zamora-Macho, Pedro Roncero-Sánchez, Enrique Acha
   Filiación primer autor: Universidad Pontificia Comillas
   Resumen: Voltage sags and swells, voltage harmonics and voltage imbalances in power systems may affect sensitive loads causing production interruption or equipment damage. Now-adays series voltage compensation using power electronics devices is a promising solution for these problems and the design, control and application of this type of devices have drawn much attention in the literature. Comprehensive controllers for Dynamic Voltage Restores (DVR’s) have already been proposed to tackle all those problems simultaneously, although several aspects need closer attention. This paper addresses several implementation issues for a discrete-time algorithm to control a three phase advanced DVR. The controller is divided into a main one and an auxiliary one. The former is based on a state-feedback controller to achieve a fast transient response. The latter, where this paper is focused, uses a repetitive controller to improve precision in reference tracking and disturbance rejection in order to tackle harmonic and imbalance problems. Firstly, a method to improve the repetitive controller performance with small frequency deviations in the grid is presented. Secondly, the classical repetitive controller is modified so that the response to non-periodic disturbances is improved. Finally, the main contributions of the paper are illustrated by simulation using a test system built with SIMULINK and its PowerSim toolbox.




2. Diseño de un LFR Basado en un Convertidor SEPIC Controlado en Modo Deslizante para Aplicación de HBLEDs
   Código: 3006 (ARE06). Sesión: ARE1
   M. Bodetto, A. Cid-Pastor, L. Martínez-Salamero, A. El Aroudi
   Filiación primer autor: Universidad Rovira i Virgili
   Resumen: Se describe en ese documento el estudio de un convertidor SEPIC trabajando como etapa de adaptación de AC-DC. Se ha demostrado la eficiencia y el alto factor de potencia del sistema trabajando tanto en forma de elevador (boost) como reductor (buck). Para controlar a esta etapa se ha implementado un control en modo deslizante de forma tal de imponer un comportamiento como resistor libre de pérdidas (loss free resistor -LFR-). De esta forma se observa que el LFR actúa como rectificador ideal con factor de potencia muy cercano a la unidad. La salida de este sistema es utilizada como fuente de alimentación de un grupo de HBLEDs, de forma tal que la luminosidad (brillo) de éstos, se controla a través de la corriente de salida. En el desarrollo del estudio se ha considerado la validación del diseño y los modelos de forma matemática, numérica y experimental.




3. Estrategias avanzadas de control de SSPC para la conexión de cargas muy capacitivas
   Código: 3007 (ARE07). Sesión: ARE1
   D. Izquierdo, A. Barrado, M. Sanz, C. Fernandez, R. C. Hernandez
   Filiación primer autor: Universidad Carlos III de Madrid
   Resumen: Existe una clara tendencia en la industria aeronáutica a utilizar sistemas cada vez más eléctricos, que conlleva una creciente demanda de potencia eléctrica en las aeronaves. Esta mayor demanda de energía eléctrica se ha traducido en el aumento de los niveles de tensión en CC, con el fin de reducir las pérdidas de energía y el tamaño del cableado, como consecuencia de la disminución de los niveles de corriente. Las protecciones tradicionales, como los interruptores electromagnéticos, no son adecuadas para la protección de los nuevos sistemas en alta tensión de CC. Debido a esto es necesario introducir nuevas tecnologías en el campo de los elementos de protección. Uno de estos elementos es el Controlador de Potencia de Estado Sólido (SSPC). El SSPC combina las funciones de conexión de cargas a las barras de distribución y la protección de las instalaciones eléctricas contra sobrecargas y cortocircuitos. Dentro de estos sistemas, la conexión de determinadas cargas, como las altamente capacitivas, implica la necesidad de desarrollar nuevas estrategias de control orientadas a mejorar el proceso de conexión de este tipo de cargas. En este artículo, se presentan y analizan tres estrategias avanzadas de control para la conexión de cargas muy capacitivas.




4. Estrategia de control de SSPC por trayectoria óptima de la corriente para su aplicación en sistemas embarcados
   Código: 3013 (ARE13). Sesión: ARE1
   D. Izquierdo, A. Barrado, C. Fernandez, M. Sanz, R. C. Hernandez
   Filiación primer autor: Universidad Carlos III de Madrid
   Resumen: Existe una clara tendencia en la industria aeronáutica a la utilización de sistemas cada vez más eléctricos, con el fin de satisfacer la creciente demanda de potencia eléctrica en las aeronaves. Esta mayor demanda de energía eléctrica se ha traducido en el aumento de los niveles de tensión en CC, con el fin de reducir las pérdidas de energía y el tamaño del cableado, como consecuencia de la disminución de los niveles de corriente. Además, las protecciones tradicionales, como los magnetotérmicos, no son adecuadas para la protección de los nuevos sistemas en alta tensión de CC. Debido a esto es necesario introducir nuevas tecnologías en el campo de los elementos de protección. Uno de estos elementos es el Controlador de Potencia de Estado Sólido (SSPC). El SSPC combina las funciones de conexión de cargas a las barras de distribución y la protección de las instalaciones eléctricas frente a sobrecargas y cortocircuitos. Dentro de estos sistemas eléctricos, la conexión de determinadas cargas, como las muy capacitivas, implica la necesidad de desarrollar nuevas estrategias de control destinadas a mejorar el proceso de conexión, mediante SSPC, de este tipo de cargas. En este artículo, se presenta y analiza una nueva estrategia avanzada de control para SSPC que optimiza la conexión de cargas altamente capacitivas.

Sesión: ARE2 - Moderador: Dr. Aurelio García Cerrada

1. ¿Es ventajoso utilizar un inversor por “String” frente a un inversor centralizado en grandes instalaciones fotovoltaicas?
   Código: 3001 (ARE01). Sesión: ARE2
   José A. Villarejo, Esther de Jódar, Antonio Mateo, Ángel Molina
   Filiación primer autor: Universidad Politécnica de Cartagena
   Resumen: En instalaciones fotovoltaicas conectadas a red de gran potencia (>100kW) suele plantearse el problema de la selección del tipo de inversor: Un inversor centralizado para toda la instalación o un inversor por “string”. Ambas configuraciones tienen sus ventajas e inconvenientes, que normalmente se han tratado más desde un punto de vista cualitativo que cuantitativo. A partir del “FLASH LIST” de una instalación de 500kW, en este trabajo se calculará la cantidad de energía captada por las dos configuraciones de inversores mencionadas. Se comprobará que efectivamente la instalación con múltiples inversores capta más energía. Sin embargo, para diferentes condiciones de radiación y temperatura se verá que la diferencia entre la energía captada por las dos configuraciones es muy pequeña.




2. Control PI Generalizado para Compensación de Huecos de Tensión mediante Restauradores Dinámicos de Tensión
   Código: 3003 (ARE03). Sesión: ARE2
   Alfonso Parreño Torres, Pedro Roncero-Sánchez, Xavier del Toro García, Vicente Feliu Batlle
   Filiación primer autor: Universidad de Castilla-La Mancha
   Resumen: El restaurador dinámico de tensión (Dynamic Voltage Restorer, DVR) es un dispositivo Custom Power utilizado en sistemas de distribución para proteger cargas sensibles ante algunas de las perturbaciones más frecuentes en la red como son los huecos de tensión y sobretensiones. En el artículo se presenta una estrategia de control para la compensación de huecos de tensión en DVRs, que ofrece gran precisión en el seguimiento de la tensión de referencia y una respuesta transitoria muy rápida. El esquema de compensación se basa en la técnica conocida como control PI generalizado (GPI). Este tipo de control está muy relacionado con el uso de redes de compensación clásicas y principalmente se basa en la estimación de las variables de estado mediante reconstructores integrales evitando el uso de derivadas. Además, el esquema se completa con una prealimentación en la que se utiliza una aproximación de la inversa de la dinámica del sistema que mejora y hace más rápida la respuesta transitoria. El artículo incluye una breve introducción teórica al diseño de reguladores GPI y simulaciones que corroboran la idoneidad de este tipo de control para la compensación de huecos de tensión equilibrados o desequilibrados en DVRs.




3. Definición de una microrred para la recarga de vehículos eléctricos
   Código: 3005 (ARE05). Sesión: ARE2
   Jon Andreu, Alex Fernández-Navamuel, Iñigo Kortabarria, Alvaro Llaría, José Angel Alzola
   Filiación primer autor: Universidad del País Vasco
   Palabras clave: Vehículo eléctrico, transmisión DC, recarga, electrolinera
   Resumen: En este estudio se plantea una amplia descripción de los centros de recarga para vehículos eléctricos, sus elementos constituyentes, su conjunción con las energías renovables y la variedad de escenarios que pudieran surgir a partir de su desarrollo y paulatina implantación.




4. Análisis de la estabilidad de sistemas fotovoltaicos conectados a red mediante la respuesta frecuencial de la impedancia
   Código: 3008 (ARE08). Sesión: ARE2
   Jose R. Rodriguez, Domingo Biel, Francesc Guinjoan
   Filiación primer autor: Universitat Politècnica de Catalunya
   Resumen: El incremento de la generación de energía distribuida en la red eléctrica ha despertado inquietudes respecto a la estabilidad de la misma. Los generadores fotovoltaicos conectados a la red eléctrica tienen que lidiar con variaciones en el consumo y la generación en la red, esto puede afectar el desempeño y la estabilidad de los generadores y de la red. Este documento presenta un método analítico que permite mantener la estabilidad de la red eléctrica ajustando los parámetros del sistema de control del generador basado en la respuesta frecuencial de la impedancia vista desde el punto de conexión.




5. DC Circuit Breakers: A Historical Review
   Código: 3012 (ARE12). Sesión: ARE2
   Virginia Santamaría, Iñigo Martínez de Alegría, Jose Luis Martín, Iraide López, Salvador Ceballos
   Filiación primer autor: Universidad del País Vasco
   Palabras clave: DC Circuit Breaker (DCCB), DC power system, High Voltage Direct Current (HVDC), fault protection
   Resumen: High Voltage Direct Current (HVDC) links have particular interest in large networks because they provide an efficient means of transmitting power over long distances without capacitive or inductive losses. They also improve the network stability by coupling with neighbouring networks with simultaneous decoupling of frequency and phase. Medium Voltage distribution systems could also benefit from the use of Direct Currents (DC). However, an important issue with DC distribution is current interruption, a much more challenging task than with Alternating Current (AC). DC interruption cannot be performed by a conventional circuit breaker. This document reviews the current state of art in circuit breaker technology with a direct focus on DC systems.




6. Método droop: análisis del control wireless para la conexión en paralelo de convertidores de potencia
   Código: 3004 (ARE04). Sesión: ARE2
   Estefanía Planas, Edorta Ibarra, Jon Andreu, Iñigo Kortabarria,Igor Gabiola
   Filiación primer autor: Universidad del País Vasco
   Resumen: En la actualidad, existen numerosas aplicaciones en las cuales se precisa la conexión en paralelo de varios convertidores de potencia. Estas conexiones requieren un control que evite corrientes circulantes entre los convertidores y que garantice un buen reparto de la carga entre los mismos. En este sentido, los métodos de control droop destacan de entre los numerosos métodos propuestos gracias a la flexibilidad, redundancia y fiabilidad que ofrecen. En este artículo, se presenta un análisis del método droop clásico, y se explican los principios fundamentales del mismo. A su vez, se describen sus principales ventajas e inconvenientes, así como una serie de variantes del método clásico propuestas en la literatura que mejoran el comportamiento de dicho método. Por último, se proponen nuevas líneas de investigación para continuar el estudio de estos métodos.

Sesión: ARE3 - Moderador: Dr. Fermín Barrero González

1. Estado de la Tecnología de las Energías Marinas
   Código: 3010 (ARE10). Sesión: ARE3
   Iraide López, Jon Andreu, José Luis Villate, José Luis Martín, Virginia Santamaría
   Filiación primer autor: Universidad del País Vasco
   Palabras clave: Energía marina, olas, captadores, conversión energética
   Resumen: Las energías renovables han sufrido tal evolución que actualmente se presentan como una alternativa real a los sistemas de generación tradicionales. Hasta la fecha, las de mayor transcendencia han sido la energía eólica y la solar. Hoy en día, la comunidad científica está apostando fuertemente por una nueva fuente de energía renovable, la extraída a partir del mar. En este trabajo se realiza una revisión general del estado de esta tecnología, viendo los diferentes tipos de extracción energética de los mares, sus fundamentos y proyectos existentes. Finalmente, se realiza un análisis más profundo de la energía de las olas y de la conversión energética.




2. Análisis de la inductancia mutua de sistemas inductivos de transferencia de energía sin contacto
   Código: 3009 (ARE09). Sesión: ARE3
   J. Acero, C. Carretero, I. Lope, R. Alonso, O. Lucía, J.M Burdío
   Filiación primer autor: Universidad de Zaragoza
   Palabras clave: Transferencia de energía sin contacto, impedancia dependiente de la frecuencia, inductores, acoplamiento mutuo, análisis electromagnético.
   Resumen: La inductancia mutua es un parámetro clave a la hora de diseñar un sistema de transferencia de energía sin contacto, especialmente cuando se aborda el diseño de los convertidores de potencia asociados a la aplicación. El valor de la inductancia mutua suele obtenerse a partir de medidas experimentales sobre un prototipo previamente construido. De esta manera, el proceso de diseño suele seguir una metodología de ensayo-error con elevado consumo de tiempo y recursos. En este artículo se propone un modelo analítico para calcular la impedancia mutua entre dos devanados espirales planos situados en planos paralelos. El modelo también tiene en cuenta que, junto a los devanados, pueden existir otros medios con el objeto de, por ejemplo, mejorar el acoplamiento. De esta forma, este modelo contiene los elementos apropiados para la simulación y diseño de sistemas inductivos de transferencia de energía sin contacto. El modelo ha sido verificado experimentalmente.




3. Fuente de Alimentación de Alto Aislamiento Escalable para Aplicaciones de Media Tensión
   Código: 3011 (ARE11). Sesión: ARE3
   I. Aizpuru, J.M. Canales, J. Fernández
   Filiación primer autor: Mondragon Unibertsitatea
   Resumen: El control de dispositivos semiconductores conectados en serie o topologías multinivel para aplicaciones en Media Tensión exige alimentar los circuitos de orden de puerta con altos requerimientos de aislamiento eléctrico. Cuando la potencia del driver supera el orden de varios watios de potencia es necesario emplear fuentes de alimentación externas. En el artículo se abordan los fundamentos, diseño y experimentación de una fuente de alimentación escalable para aplicación de potencia a circuitos de disparo de semiconductores conectados en serie para una red de Media Tensión de hasta 52 KVAC




4. Comparativa de Pérdidas entre un Inversor NPC y un Inversor de 2 Niveles
   Código: 3014 (ARE14). Sesión: ARE3
   Miguel Ángel Guerrero-Martínez, Víctor Miñambres-Marcos, Enrique Romero-Cadaval, María Isabel Milanés-Montero, Fermín Barrero-González
   Filiación primer autor: Universidad de Extremadura
   Resumen: Este trabajo presenta un análisis general de las pérdidas de dos convertidores electrónicos muy comunes. El objetivo de este análisis es el de determinar los parámetros de mayor influencia en estas pérdidas. El estudio de pérdidas presentado se centra en dos inversores en fuente de tensión uno de 2 niveles y otro de 3 niveles con diodos de clamping. De cada uno de ellos se desarrolla un modelo general para calcular las pérdidas en cualquier situación. Finalmente, se particulariza el comportamiento para el caso de corrientes sinusoidales mostrando y comparando los resultados de cada convertidor.

Control, Diseño y Diagnóstico de Máquinas Eléctricas

Sesión: CME1 - Moderadora: Dra. María Isabel Milanés Montero

1. Procesamiento para detección, identificación y localización de señales acústicas y eléctricas provenientes de descargas parciales
   Código: 4001 (CME01). Sesión: CME1
   Jesus Rubio-Serrano, Julio E. Posada, José A. García-Souto
   Filiación primer autor: Universidad Carlos III
   Palabras clave: Descargas parciales, detección acústica y eléctrica combinada, procesamiento de la señal y reconocimiento de patrón.
   Resumen: El objetivo del presente trabajo es detectar, identificar y localizar la presencia de fallos en el aislante entre dos electrodos mediante el análisis de las señales acústicas y eléctricas emitidas por las descargas parciales (DP) que se generan en dicho defecto. Las descargas parciales se han medido mediante dos sensores acústicos (PZT resonantes a 150 KHz) y un sensor eléctrico (Ferrita de Alta Frecuencia). Las señales encontradas se procesan de forma estadística para localizar las regiones que tienen alta probabilidad de fallo y obtener sus características.




2. Diseño y Caracterización de un Generador de Reluctancia Conmutada Auto Excitado de 1kW
   Código: 4002 (CME02). Sesión: CME1
   S. Méndez, A. Martínez, C.E. Montaño, W. Millan, E. Oyarbide, F. J. Pérez Cebolla
   Filiación primer autor: Universidad de Zaragoza
   Palabras clave: Generador de Reluctancia Conmutada, generador auto excitado.
   Resumen: Las ventajas que presenta la máquina de reluctancia conmutada como la robustez y ausencia de imanes permanentes han hecho que su uso se haya extendido en los últimos años. Una de sus aplicaciones es como generador de corriente alterna autoexcitado, comportamiento que se consigue conectando un condensador en paralelo con cada fase formando un circuito resonante. Esta aplicación puede ser usada en sitios aislados en conjunto con una turbina eólica para generación de energía. En este trabajo se presenta el diseño en detalle de un generador de reluctancia conmutada de 1kW para aplicaciones eólicas que trabajará en forma autoexcitada. Por otro lado, también se presentan sus especificaciones, análisis por elementos finitos, perfil térmico y resultados experimentales.




3. Identificación del Modelo Dinámico del Motor de Inducción utilizando Análisis de Sensibilidad Paramétrica
   Código: 4003 (CME03). Sesión: CME1
   A. Millán, C. Villanueva, A. Fedón, F. Arteaga
   Filiación primer autor: Universidad de Carabobo
   Palabras clave: Identificación de Modelos, Motor de Inducción, Sensibilidad Paramétrica.
   Resumen: Se determinan los valores de los parámetros del modelo dinámico de un motor de inducción a partir de los datos de las curvas de velocidad del rotor y corrientes del estator, mediante un proceso iterativo de ajuste de curvas. El gradiente requerido para precisar el cambio en los valores de los parámetros en cada iteración se obtiene resolviendo el sistema de ecuaciones diferenciales que se deriva del análisis de sensibilidad paramétrica del modelo. Como resultado, se logra una reducción significativa del tiempo de convergencia y del número de operaciones del algoritmo de identificación en comparación con los resultados obtenidos al utilizar el método de las diferencias finitas.




4. Determinación del ángulo de activación de fase de un motor de reluctancia conmutada basado en la estimación de la inductancia de su fase activa
   Código: 4006 (CME06). Sesión: CME1
   C.E. Montaño, A. Martínez, S. Méndez, W. Millán, F.J. Pérez Cebolla, E. Oyarbide
   Filiación primer autor: Universidad de Zaragoza
   Resumen: En este se trabajo se presenta una técnica para determinar el ángulo de activación de fase de un motor de reluctancia conmutada (SRM). Debido a que la inductancia de fase es una función que varia con la posición y se reduce con la corriente, la estimación de la inductancia de fase permite conocer la posición del rotor del motor. En una etapa previa “offline” el motor se pone en marcha usando un sensor de posición. En el instante en el que el sensor de posición señala un cambio de fase se almacena su inductancia L(?off,i). En una segunda etapa el motor se pone en marcha sin el sensor de posición y la conmutación a la siguiente fase se realiza cuando Lest(i) = L(?off,i)




5. Caracterización FEM de un SRM Mediante la Determinación Experimental Directa de su Curva de Magnetización
   Código: 4007 (CME07). Sesión: CME1
   F. J. Pérez Cebolla, A. Martínez Iturbe, B. Martín del Brío, S. Méndez, C. E. Montaño
   Filiación primer autor: Universidad de Zaragoza
   Palabras clave: Caracterización magnética, curva B-H, modelado por el método de los elementos finitos (FEM), motor de reluctancia conmutada (SRM).
   Resumen: La caracterización analítica de un motor de reluctancia conmutada mediante la teoría de los circuitos magnéticos resulta muy compleja sin la ayuda de programas de simulación. Sin embargo, para resolver las ecuaciones de Maxwell, estos programas necesitan conocer la curva B-H del material empleado en la fabricación del motor, la cual es probable que no se encuentre disponible en el propio simulador. En este trabajo se presenta un método que permite la determinación directa de dicha curva mediante un único ensayo de muy corta duración, posibilitando alcanzar altos valores de intensidad de campo magnético. La validez del método propuesto se corrobora a través del correcto ajuste entre los resultados que éste ofrece, los obtenidos mediante la aplicación del método clásico y los que aporta el fabricante de los materiales ensayados. La curva B-H, resultante del método propuesto para el material utilizado en la construcción del prototipo de un motor de reluctancia, se ha aplicado a un simulador electromagnético para determinar la característica flujo concatenado-corriente en una de sus fases. Los resultados al ser comparados con los obtenidos de forma experimental confirman de nuevo la validez del método.

Sistemas de Instrumentación y Medida

Sesión: SIM1 - Moderador: Dr. Francisco Ferrero

1. Efecto de las capacidades parásitas a tierra en las medidas de impedancia eléctrica con dos terminales
   Código: 5001 (SIM01). Sesión: SIM1
   Carles Aliau, Ramon Pallàs Areny
   
   Palabras clave: medida de impedancia, acoplamiento a tierra, capacidad parásita, impedancia de electrodo, volumen conductor
   Resumen: Al medir resistores que por su valor elevado tienen una pantalla conectada a tierra, mediante dos contactos óhmicos de baja impedancia frente a la del resistor medido, aparece una componente inductiva cuyo valor, según la bibliografía clásica, depende del valor de la resistencia y de la capacidad parásita entre el cuerpo del resistor y la pantalla. En este trabajo se investiga el efecto similar que cabe esperar al medir la impedancia de un volumen conductor mediante dos terminales, ninguno de los cuales está conectado a tierra, y debido al acoplamiento capacitivo entre dicho volumen y tierra, cuando además se tiene en cuenta la impedancia de los electrodos de medida. Se demuestra teórica y experimentalmente que dicho acoplamiento introduce componentes resistivas, capacitivas e inductivas nuevas, cuyos valores dependen de la impedancia que se mide, de la capacidad parásita a tierra y de la impedancia de los contactos. Estos componentes explican la aparición de valores de fase positivos al medir la impedancia a alta frecuencia, que se suelen considerar un artefacto por cuanto el material (no magnético) se modela como una red RC sin efectos inductivos. El error en la medida de la resistencia del volumen conductor disminuye cuando la capacidad parásita a tierra es muy pequeña respecto a la de los electrodos, salvo si la conductividad del material es muy grande. Los planos de tierra cercanos al volumen afectan a la medida de una forma incontrolada.




2. Sistema de Instrumentación para la Detección y Localización de Descargas Parciales por medio de emisiones acústicas
   Código: 5002 (SIM02). Sesión: SIM1
   Julio E. Posada Román, Jesús Rubio Serrano y José A. Garcia-Souto
   Filiación primer autor: Universidad Carlos III
   Palabras clave: Emisión Acústica, Ultrasonidos, Sensores de Fibra Óptica, Interferometría óptica, Descargas Parciales, Transformadores
   Resumen: En el presente trabajo se propone y caracteriza un sistema de instrumentación para la detección acústica de descargas parciales, utilizando un sensor intrínseco de fibra óptica resonante a 150-kHz acondicionado con un interferómetro de fibra óptica. Además se describe y se caracteriza un sistema de instrumentación para detección y localización de descargas parciales con sensores externos. También se describe la plataforma experimental acústica en la que se han llevado a cabo las pruebas de calibración y su validación.




3. Procedimiento de diseño y prueba para el cumplimiento de normativa EMI en dispositivos eléctricos y electrónicos
   Código: 5007 (SIM07). Sesión: SIM1
   Luis de Santiago, David Sanguino, Marta del Rey, Javier Dongil, Diego Pérez, Luciano Boquete
   Filiación primer autor: Universidad de Alcalá
   Palabras clave: Compatibilidad electromagnética (EMC), interferencia electromagnética (EMI), emisión radiada, medidas pretest
   Resumen: Acorde a la Directiva europea 2004/108/CE [1] se deben proteger de las perturbaciones radioeléctricas tanto las radiocomunicaciones como los equipos electrónicos y las instalaciones fijas. Es por ello que se han definido normas europeas que establecen límites de emisión para cualquier equipo electrónico. Para asegurarse el cumplimiento con este tipo de normas, se deben realizar ensayos de emisión radiada. Estos ensayos exigen una instrumentación demasiado cara, que repercute en un alto precio en las pruebas de EMC (Electromagnetic Compatibility). Por ello, es importante detectar y solucionar los problemas de emisión radiada tanto en la fase de diseño, como en el desarrollo de prototipos.




4. An Analog LIA for Embedded Sensor Applications
   Código: 5008 (SIM08). Sesión: SIM1
   N. Medrano, B. Calvo, J. Aguirre, S. Celma and D. Antolín
   Filiación primer autor: University of Zaragoza
   Palabras clave: Lock-in, phase sensitive detection, noise signal, embedded systems, wireless sensor networks
   Resumen: Lock-in amplifiers are useful for processing signals buried in high noise levels. Commercial lock-in amplifiers are usually heavy and power-consuming devices, which limits their use in portable applications. Several low power lock-in amplifiers have been developed, but most of them use dual voltage supply and are thus not suitable for applications that use a single-cell battery. This paper presents an analog lock-in amplifier designed to be compatible with the power and bias requirements of a wireless sensor node. The device, powered by a low single supply voltage, processes AC sensor signals buried in noise. Experimental results confirm the capability of the proposed amplifier to effectively recover information from signal to noise ratios below -32 dB with errors below 9%.




5. Sensor Remoto con Interfaz Web Fluida
   Código: 5010 (SIM10). Sesión: SIM1
   Juan Menéndez, José Ramón Blanco, Francisco Ferrero, Juan Carlos Campo, Marta Valledor
   Filiación primer autor: Universidad de Oviedo
   Palabras clave: Cloud Computing, sensors, networking, web interface, web application, RIA, Comet, mantenimiento predictivo
   Resumen: En este trabajo se propone un esquema de funcionamiento para sensores remotos con interfaz web. Cada sensor está conectado a una red local mediante Ethernet o WiFi e incorpora su propio servidor web. Aprovechando la tecnología Comet y un framework para el desarrollo de aplicaciones web RIA, se obtiene un gran dinamismo en la interfaz de usuario. El sistema presentado podría ser utilizado en multitud de aplicaciones donde se requiera una medida remota con interfaz web. Un campo especialmente interesante y en que se está trabajando en la actualidad es en el de la medida de vibraciones en aerogeneradores. La detección de averías incipientes en este tipo de instalaciones puede suponer un gran ahorro económico.




6. Caracterización de Sistemas de Adquisición de Datos Simultáneos
   Código: 5014 (SIM14). Sesión: SIM1
   D. Salido Monzú, J.L. Lázaro Galilea, F.J. Meca Meca, L. Pallarés Puerto and J. García Castaño
   Filiación primer autor: Universidad de Alcalá
   Palabras clave: sistema de adquisición de datos, calibración, modelo de medida
   Resumen: Se propone un modelo de caracterización para sistemas de adquisición de datos (SAD) simultáneos. Este trabajo describe los principales parámetros de no idealidad en sistemas de adquisición de datos simultáneos y propone métodos precisos y fáciles de implementar para su medida. Se mostrarán resultados reales de caracterización realizados en un SAD simultáneo de 8 canales, 16 bits y 25 MS/s.

Sesión: SIM2 - Moderador: Dr. Jorge Marcos Acevedo

1. Sistema Automático de Medida de Longitud sin Contacto en Líneas de Corte de Chapas de Bobinas de Acero
   Código: 5003 (SIM03). Sesión: SIM2
   J.M. Cañero-Nieto, C.G. Spínola, G. Moreno-Aranda, M.J. Martín-Vázquez, J.M.Bonelo
   Filiación primer autor: Universidad de Málaga
   Resumen: En este trabajo se presenta un sistema de tiempo real que realiza la medida sin contacto de la longitud de chapas de acero inoxidable rectangulares con precisión milimétrica mientras se desplazan por una cinta transportadora. La longitud se obtiene mediante un sensor láser de velocidad sin contacto, de tecnología doppler, que integra las medidas de velocidad que adquiere. El sistema ha sido aplicado a la inspección de control de calidad en una línea de corte transversal de chapas de bobinas de acero quedando integrado dentro del sistema de información industrial de una factoría de acero inoxidable. Se presenta un sistema preciso, fiable y robusto dentro de un entorno industrial hostil.




2. Cuantificación de acetona en disolución mediante un sistema de medida ratiométrico basado en sensores ópticos nanoestructurados
   Código: 5005 (SIM05). Sesión: SIM2
   M. Valledor, J.C. Campo, F.J. Ferrero, N. Fernandez, E. Sotelo, J. M. Costa, A. Sanz-Medel
   
   Palabras clave: acetona, nanopartículas de semiconductor, técnicas ratiométricas luminiscentes
   Resumen: En este trabajo se presenta un método de medida ratiométrico adaptado a las características de un sensor químico luminiscente basado en nanopartículas de semiconductor. El sensor posee un núcleo de sulfuro de zinc que hace que absorba luz en la región del ultravioleta (290 nm) y está dopado con manganeso lo que permite que la emisión luminiscente, en torno a los 590 nm, presente unos tiempos de vida del orden de los milisegundos. Además de la emisión luminiscente de 590 nm el sensor presenta otras emisiones que poseen tiempos de vida mucho más cortos. En este estudio se analiza la influencia de la acetona sobre las emisiones luminiscentes con el objeto de medir la concentración de este analito en disolución y se propone un método de medida ratiométrico basado en las características dinámicas de dichas señales ópticas. Los resultados experimentales para validar el método propuesto se han obtenido a partir de la construcción de un prototipo de laboratorio. La medida se ha llevado a cabo en flujo, sin necesidad de un filtrado óptico selectivo y mediante un solo camino óptico.




3. MITRA: un sistema empotrado para monitorizar las necesidades de riego en Agricultura de Precisión
   Código: 5012 (SIM12). Sesión: SIM2
   Roque Torres, Juan Antonio López, Juan Suardíaz, Fulgencio Soto, Honorio Navarro, Andrés Iborra
   Filiación primer autor: Universidad Politécnica de Cartagena
   Palabras clave: Medida del estrés hídrico, técnicas de medida del flujo de savia, medida de las variación del diámetro del tronco, sistema empotrado de monitorización del estrés hídrico
   Resumen: Este artículo describe un sistema empotrado diseñado para monitorizar variables que permiten estimar el estrés hídrico presente en una planta. Para ello se acuden a medidas basadas en técnicas de medición del flujo de savia, así como de la variación del diámetro del tronco. Se presenta un sistema basado en una arquitectura abierta, basado en un microcontrolador comercial, dotado de unas placas de expansión que permiten la adaptación del sistema a diferentes tipos de interfaces electrónicas, según las mediciones que interese realizar sobre cada cultivo en cada estación. Se presentan las desarrolladas para las técnicas de medición antes comentadas, así como unos módulos de expansión que permiten dotar al sistema de comunicaciones basadas en Bluetooth y GPS.




4. A Flexible Plug&Play Smart Sensor Interface for WSN Applications
   Código: 5011 (SIM11). Sesión: SIM2
   S. D. Vera, A. Bayo, N. Medrano, B. Calvo and S. Celma
   Filiación primer autor: University of Zaragoza
   Palabras clave: Embedded microcontroller, plug & play, sensor interface, smart sensors, TEDS, wireless sensor networks
   Resumen: Cost reduction in wireless sensor networks becomes a must to extend their application to fields where a great amount of sensors is needed. In those cases, the use of smart sensors is expensive, consequently requiring the use of low-cost sensors followed by a versatile electronic interface able to adapt all the sensors used. This paper presents a plug & play interface for different sensors designed to adapt their output, optimizing every sensor span. The proposed interface includes both electronic and software elements so that it can be easily integrated in commercial WSN nodes.

Sistemas de Automatización de Procesos y Servicios

Sesión: APS1 - Moderador: Dr. Jesús Acero Acero

1. Mewin: un nodo sensor inalámbrico multientorno. Validación en agricultura de Precisión
   Código: 7008 (APS08). Sesión: APS1
   J.A. López Riquelme, F. Soto Valles, R. Torres Sánchez, C. Albaladejo Pérez, J. Suardíaz Muro, H. Navarro Hellín
   Filiación primer autor: Universidad Politécnica de Cartagena
   Resumen: Actualmente, las redes de sensores inalámbricas constituyen una tecnología prometedora en el campo de la agricultura de precisión, tal y como sostiene la literatura científica. El proceso de monitorización de un entorno agronómico exige la utilización de redes compuestas por diferentes tipos de dispositivos (gateways, nodos sensores y repetidores, entre otros). En este trabajo, se presenta el diseño, implementación y validación un nodo sensor inalámbrico multi-entorno basado en una arquitectura abierta con objeto de disminuir el número de elementos necesarios para configurar una red determinada y optimizar los costes de fabricación. Dicho nodo dispone de una placa base, con los componentes principales, sobre la que se pueden conectar las placas de interfaz para los diferentes sensores y/o actuadores necesarios. El dispositivo se ha diseñado en el marco de 3 proyectos de investigación, y actualmente se está validando en dos casos de estudio agronómicos, así como en uno oceanográfico.




2. Sistema de Guiado Automático para Altas Velocidades
   Código: 7005 (APS05). Sesión: APS1
   Vicente Milanés, Enrique Onieva, Joshué Pérez, Jorge Godoy, Jorge Villagrá, Javier Alonso
   Filiación primer autor: Consejo Superior de Investigaciones Científicas
   Resumen: El desarrollo de los sistemas de ayuda a la conducción en los últimos años hace pensar en la posibilidad a corto plazo de vehículos circulando de manera completamente autónoma en las carreteras. Sin embargo, la mayoría de los trabajos se centran en una conducción urbana a velocidades inferiores a 50km/h. Este artículo presenta la primera aproximación del programa AUTOPIA hacía un vehículo completamente autónomo circulando en autopistas. Para ello, se ha desarrollado un sistema de control de dirección para altas velocidades, un sistema cartógráfico y un sistema de posicionamiento de alta precisión para guiar automáticamente el coche. El sistema ha sido montado en un vehículo de serie y probado en carreteras reales a altas velocidades con resultados esperanzadores.




3. Boya para una red de sensores oceanográfica
   Código: 7007 (APS07). Sesión: APS1
   C. Albaladejo, F. Soto, M. Jiménez, R. Torres, J.A. López, A. Iborra
   Filiación primer autor: Universidad Politécnica de Cartagena
   Resumen: En el presente trabajo se propone un prototipo de boya oceanográfica como elemento constitutivo básico de una red de sensores inalámbrica para la monitorización del medio marino. Se describe el nodo sensor o mote que permite leer los datos proporcionados por varios sensores oceanográficos y los transmite inalámbricamente hasta un nodo sumidero, el cual se encarga a su vez de transmitirlos a un sistema de almacenamiento remoto situados en la nube y haciendo uso de internet. Para que la electrónica funcione correctamente es necesario embarcarla en una boya que se adapte perfectamente a las condiciones del medio marino. El diseño de dicha estructura mecánica no es una tarea trivial. Este trabajo describe también el diseño mecánico de la boya propuesta. Por último, se muestran los resultados de las diferentes pruebas realizadas en el laboratorio y en el mar en condiciones reales de funcionamiento.




4. Sistema inalámbrico para el control de posición de los rotores de una cámara anecoica
   Código: 7010 (APS10). Sesión: APS1
   Diego Pérez, David Sanguino, Luis de Santiago, Marta del Rey, Javier Dongil, Luciano Boquete
   Filiación primer autor: Universidad de Alcalá
   Palabras clave: Sistema inalámbrico, medida de antenas, cámara anecoica, bajo coste y control de posición
   Resumen: Este trabajo propone una solución completa tanto hardware (basada en un mando inalámbrico de bajo coste) como software (basada en una aplicación en LabVIEW), para resolver la problemática del control de posición de los motores de una cámara anecoica desde su interior. El sistema propuesto es fácilmente adaptable y totalmente compatible con cualquier sistema de medida de antenas ya implementado.

Sesión: APS2 - Moderador: Dr. Manuel Mazo Quintas

1. Aplicación de sistemas multiagente para el control de microgrids
   Código: 7001 (APS01). Sesión: APS2
   F. González, C. Girón, F.J. Rodríguez, E. Bueno, F.Huerta
   Filiación primer autor: Universidad de Alcalá
   Palabras clave: JADE, microrred eléctrica, sistema multiagente, smart grid
   Resumen: El presente artículo trata sobre el desarrollo e implementación de un sistema multiagente capaz de controlar una microrred eléctrica básica (elementos de generación, cargas y red) y de la generación de un entorno de simulación completo usando MATLAB/SIMULINK. El sistema multiagente ha sido desarrollado bajo la plataforma de agentes inteligentes JADE. Se ha implementado también la comunicación entre los agentes inteligentes, programados en JAVA, y la microrred simulada en MATLAB. El resultado final es un entorno de simulación de una microrred para experimentar algoritmos de control y gestión de bajo y alto nivel.




2. Design rules for model predictive control using unconstrained Dynamic Matrix Control
   Código: 7002 (APS02). Sesión: APS2
   Clemente Manzanera Reverter, Julio José Ibarrola Lacalle, José Manuel Cano Izquierdo
   Filiación primer autor: Universidad Politécnica de Cartagena
   Resumen: This paper pretends to offer design rules for the parameters of the Dynamic Matrix Control (DMC) to allow an easier starting up. The effect on the time response of each parameter that can be tuned by the user is studied in an unconstrained system. To do so the position of the equivalent system's closed loop poles are calculated. To simplify the study and limit the number of poles a First Order Plus Death Time approximation of the real plant will be used. This will allow to obtain more direct conclusions.




3. Control de Electrolizador mediante Autómata Programable en Sistema Híbrido Eólico-Solar con apoyo de Hidrógeno
   Código: 7003 (APS03). Sesión: APS2
   I. González, M. Calderón, A.J. Calderón, A. Ramiro, J.F. González
   Filiación primer autor: Universidad de Extremadura
   Palabras clave: Electrolizador, sistema híbrido de potencia, control, autómata programable
   Resumen: En este trabajo se presenta una estrategia para controlar el funcionamiento de un electrolizador Hart-250, instalado en un banco eólico-solar con apoyo de hidrógeno diseñado y construido en la Escuela de Ingenierías Industriales de la Universidad de Extremadura, en Badajoz. Para implementar el sistema de control se ha utilizado un autómata programable industrial. Este sistema de automatización gestiona las interacciones entre los componentes y controla el punto de operación del electrolizador para optimizar su utilización.




4. Automatización de una Planta de Fabricación de Arroz con leche
   Código: 7006 (APS06). Sesión: APS2
   G. González Filgueira, F. J. Rodríguez Permuy
   Filiación primer autor: Universidad de A Coruña
   Palabras clave: Automatización, Planta de fabricación, Control, Profibus, Autómatas Programables, SCADA
   Resumen: La industria precisa cada vez más de sistemas susceptibles de ser automatizados. Pero la automatización implica también la utilización óptima de los recursos ya presentes en un sistema. En este artículo se presenta la automatización de integral del proceso de fabricación de arroz con leche en una planta de productos lácteos correspondiente a una PYME dedicada al sector de servicios-alimentación. En este caso la planta objeto de automatización consta de una zona de llenado, una zona de cocción, y una zona de vaciado y una zona de retorno. Para ello, se ha procedido al empleo de tres autómatas programables utilizando el protocolo Maestro-Esclavo mediante comunicación Profibus. Este sistema puede ser extendido a plantas que cuenten con otros procesos de fabricación, como pueden ser yogures, queso, nata, mantequilla, postres o bien en plantas que se dediquen específicamente a la fabricación del arroz con leche comercial. Se utiliza un Sistema de Adquisición de Datos (SCADA) para corroborar el correcto funcionamiento del proceso.

Aplicaciones Industriales

Sesión: AIN1 - Moderador: Dr. Abelardo Martínez-Iturbe

1. Mejora en la Electrónica del Control de Altura de una Máquina de corte por Plasma/Oxigás
   Código: 8005 (AIN05). Sesión: AIN1
   José Ignacio Suárez, Miguel Ángel Jaramillo, Alfonso Marcos, Enrique Martínez de Salazar
   Filiación primer autor: Universidad de Extremadura
   Resumen: Muchos fabricantes de máquinas de corte recurren al uso de sistemas de control numérico computerizado (CNC) genéricos que les permiten diseñar sus propios cuadros de maniobra para la comunicación con los sensores y actuadores. En muchos casos estos cuadros suelen estar diseñados por el propio fabricante de la máquina que, al no ser experto en tareas de diseño electrónico, recurre a cuadros de maniobra casi enteramente analógicos, con la mayoría de las funciones lógicas implementadas de forma discreta a base de relés y con pobres prestaciones de control. En este trabajo se ha diseñado un sistema electrónico, basado en microcontrolador, para el control de altura de una máquina de corte por plasma y oxigás. Este sistema, que sustituye al antiguo control analógico de la máquina, permite aumentar las prestaciones del control de altura ya que facilita la implantación de nuevos algoritmos sin la necesidad de una reestructuración hardware.




2. Convertidor elevador multifase entrelazado para pila de combustible
   Código: 8006 (AIN06). Sesión: AIN1
   A. Garrigós, J. M. Blanes, J. L. Lizán
   Filiación primer autor: Universidad Miguel Hernández
   Palabras clave: hidrógeno, pilas de combustible, conversión DC/DC, gestión de energía
   Resumen: En este trabajo se presenta un convertidor dc/dc que acondiciona la energía procedente de una pila de combustible. Este convertidor se integra en un sistema de potencia autónomo alimentado por energía fotovoltaica y con sistema de respaldo basado en hidrógeno. El convertidor dc/dc desarrollado presenta las siguientes características: es modular, cancela de el rizado de la corriente que circula por la pila de combustible empleando la técnica de entrelazado de fases y asegura el reparto de corriente entre los módulos. Resumiendo, este trabajo trata los aspectos de la concepción, diseño e implementación del convertidor. Se realiza una validación experimental con un prototipo de 1kW.




3. Diseño de un Ondulador de Alto Voltaje para el Revelado Electroquímico de Detectores Plásticos de Radón
   Código: 8007 (AIN07). Sesión: AIN1
   Alfonso Conesa, Xavier Jordà, Victoria Moreno, Lluis Font, Carme Baixeras
   Filiación primer autor: Universidad Politécnica de Cataluña
   Resumen: El presente trabajo muestra el diseño e implementación de un ondulador para el revelado electroquímico de detectores plásticos de gas radón. Este gas radioactivo abunda en la naturaleza y puede provocar efectos nocivos a la salud humana. Por esta razón es interesante su detección en espacios habitados y es tema actual de estudio en el campo de la protección radiológica. Uno de los métodos de detección más habituales se basa en el uso de detectores plásticos de trazas nucleares. Una vez expuestos a una cierta concentración de radón, algunos de estos tipos de detectores deben ser sometidos a un revelado electroquímico cuya finalidad es amplificar y hacer visible el daño producido en el detector por las emisiones radiactivas alfa del radón. El diseño del versátil ondulador realizado pretende ser una herramienta de estudio para facilitar la optimización del proceso de revelado de dichos plásticos.




4. Topologías de 2 y 3 elementos para la carga inductiva de vehículos eléctricos
   Código: 8008 (AIN08). Sesión: AIN1
   J. Jordán, V. Esteve, J. M. Magraner, C. Cases, E. Dede, JB Ejea, E. Sanchis, E. Maset, A. Ferreres
   Filiación primer autor: Universitat de València
   Palabras clave: Vehículo eléctrico, carga inductiva, acoplamiento
   Resumen: En este trabajo se presentan las diferentes topologías de convertidores y circuitos de acoplamiento para ser utilizados en la carga sin contacto de vehículos eléctricos. Se expondrán las ventajas e inconvenientes de cada uno de los circuitos resultantes. Todo el estudio se realiza para el caso en el que tanto cargador como vehículo estén inmóviles. Se presenta la respuesta en frecuencia del acoplamiento. Se muestran las disposiciones que permiten un incremento del acoplamiento. Finalmente se realizará el montaje de un inversor serie para comprobar el comportamiento en diferentes condiciones de carga.




5. Comparative Study of Different Modeling Methodologies for Conducted EMI in an Industrial Drive System
   Código: 8009 (AIN09). Sesión: AIN1
   Nico H. Hensgens, Jesús A. Oliver, José A. Cobos, Stanislav Skibin
   Filiación primer autor: Universidad Politécnica de Madrid
   Palabras clave: conducted electromagnetic interference, EMI, modeling, simulation, drive system, inverter
   Resumen: A comparative study on different modeling approaches of conducted electromagnetic interferences (EMI) has been performed. Different modeling approaches are presented and their main characteristics studied. Various behavioral models of an industrial drive system have been implemented with varying degree of detail of the passive impedance network and the equivalent noise sources. The goal of this study is to provide comprehensive guidelines to select a good tradeoff in terms of model development and simulation cost; and the accuracy of the simulated noise spectra.




6. Driver y etapa de potencia de un dispositivo en SiC para aplicaciones de inducción doméstica
   Código: 8011 (AIN11). Sesión: AIN1
   J. Urdangarin, C. Bernal, P. Molina Gaudó, A. Otín, J. M. Burdío
   
   Palabras clave: SiC, driver para transistor JFET normally-on, topología 1SW-ZVS (Zero-Voltage Switching), calentamiento por inducción (induction cooking systems).
   Resumen: Este artículo presenta en detalle el diseño completo de un driver para un transistor JFET Normally-On de carburo de silicio (SiC). Esta propuesta se aplica y verifica en una etapa de potencia resonante de un solo dispositivo destinada al calentamiento por inducción en el ámbito doméstico. El diseño del driver adapta niveles de tensión negativos en integrados comerciales para una operación segura del JFET, siendo estos niveles variables para dotar de mayor flexibilidad al prototipo. Las prestaciones del diseño justifican el sobredimensionado del mismo para esta aplicación concreta, ya que podrá aplicarse en otras situaciones más exigentes en lo que a consumo y velocidad se refiere. Se presenta un inversor resonante capaz de suministrar 2kW a una carga RL equivalente del conjunto inductorrecipiente. También se comprueban la viabilidad y las prestaciones de esta tecnología en inducción, presentando resultados experimentales para diferentes potencias y frecuencias de conmutación.

Aplicaciones Didácticas

Sesión: ADI1 - Moderadora: Dra. Inmaculada Plaza

1. Una Experiencia de Aprendizaje Cooperativo Basado en Proyectos. I-Aspectos Metodológicos
   Código: 9002 (ADI02). Sesión: ADI1
   Iñigo J. Oleagordia Aguirre, José I. San Martín Díaz , José J. San Martín Díaz
   Filiación primer autor: EUITI de Bilbao, UPV/EHU
   Palabras clave: Espacio Europeo de Educación Superior, Aprendizaje basado en proyectos, Aprendizaje cooperativo, Multimedia
   Resumen: En este trabajo se describen los aspectos metodológicos de una experiencia piloto resultante de la operatividad conjunta del Aprendizaje Basado en Proyectos y del Aprendizaje Cooperativo en el contexto del Espacio Europeo de Educación Superior (EEES). La experiencia docente consiste en la planificación, puesta en práctica, evaluación y análisis del camino seguido y de los resultados de un proyecto realizado conjuntamente con alumnos y profesores de dos centros universitarios de la Universidad del País Vasco UPV/EHU. El proyecto enfocado desde el aprendizaje cooperativo consistente en el diseño, implementación y pruebas funcionales de un sistema de carga de baterías mediante energía solar. Esta primera ponencia se complementa con una segunda titulada “Una Experiencia de Aprendizaje Cooperativo Basado en Proyectos. II- Prototipo Experimental” dedicada a la exposición sobre el diseño e implementación del prototipo desde las perspectivas software y hardware así como de la evaluación de la experiencia.




2. Una Experiencia de Aprendizaje Cooperativo Basado en Proyectos. II-Prototipo Experimental
   Código: 9003 (ADI03). Sesión: ADI1
   Iñigo J. Oleagordia Aguirre, José I. San Martín Díaz , José J. San Martín Díaz
   Filiación primer autor: EUITI de Bilbao, UPV/EHU
   Palabras clave: Aprendizaje basado en proyectos, Aprendizaje cooperativo, Panel solar, LabVIEW, Microcontrolador, Convertidor Buck
   Resumen: En este trabajo, continuación del correspondiente a “Una Experiencia de Aprendizaje Cooperativo Basado en Proyectos. I Aspectos Metodológicos”, se presenta de una forma resumida y generalista el proceso de construcción del prototipo experimental correspondiente a un sistema de carga de baterías mediante energía solar. En el mismo se describe el diseño e implementación y pruebas funcionales del prototipo. Se comienza con diversos ensayos sobre las características operativas del panel solar empleado para crear un modelo a partir de los datos experimentales obtenidos. Se hace hincapié en la importancia que tiene para el sistema que el panel solar trabaje en el punto de máxima potencia. Posteriormente se describe el sistema tanto desde la perspectiva software como hardware. Se ha empleado el programa LabVIEW para generar la instrumentación virtual necesaria y el entorno Keil para el desarrollo de la tarjeta controladora basada en el microcontrolador T89C51AC2. Se finaliza con las pruebas funcionales del sistema completo y una evaluación de esta experiencia de aprendizaje cooperativo basado en proyectos.




3. Teaching Magnetic Design using CAD tools
   Código: 9005 (ADI05). Sesión: ADI1
   Roberto Prieto, Jesús A. Oliver, Pedro Alou
   Filiación primer autor: Universidad Politécnica de Madrid
   Resumen: Design of magnetic components is a multivariable problem. There are many different combinations of shapes, sizes and materials for the core with many diameters for the wires. So it is difficult to find the optimum design without a great number of iterations. Analytically only a few combinations are usually studied but it is very easy to take into account all the combinations using a CAD tool [1]. In this work the CAD tool used is PExprt (ANSYS [2]) which is being developed at UPMCEI.




4. Uso de Herramientas de Simulación Electrónica como Apoyo Docente en Electrónica de Potencia
   Código: 9006 (ADI06). Sesión: ADI1
   Roberto Prieto, Jesús A. Oliver y Pedro Alou
   Filiación primer autor: Universidad Politécnica de Madrid
   Resumen: El objetivo de este trabajo es el mostrar cómo las herramientas de simulación electrónica pueden apoyar didácticamente al profesor en la enseñanza de asignaturas relacionadas con la electrónica de potencia. Se va a presentar un ejemplo guiado de uso de este tipo de herramientas en para el diseño del circuito de control de un convertidor CC/CC para una aplicación de alimentación dual en el entorno del automóvil. Para diseñar el circuito de control es necesario determinar en primer lugar la respuesta en frecuencia del convertidor. Se va a hacer uso del programa Simplorer con la biblioteca SMPS Library como herramienta de simulación para este ejemplo. Existen modelos en dicha biblioteca que permiten obtener la respuesta en frecuencia del circuito de forma directa. Este artículo explica los pasos que deben seguirse para diseñar el circuito de control de un convertidor Buck multi-fase usando tanto modelos promediados como modelos conmutados.




5. Equipo de Prácticas para Laboratorio de Automatización y Control con Material Industrial
   Código: 9013 (ADI12). Sesión: ADI1
   E. Moya, A. Poncela
   Filiación primer autor: Universidad de Valladolid
   Palabras clave: Identificación, Controlador Lógico Programable, Control Numérico, Control PID, Modelado, Monitorización, Sensorización
   Resumen: En este trabajo se muestra un sistema mecánico real automatizado y controlado, construido por los autores y adaptado a un laboratorio para alumnos de la Escuela de Ingenierías Industriales de la UVa. El equipo de control (PLC) no es de última generación, pero es perfectamente válido para el cometido que tiene actualmente encomendado. La finalidad del conjunto es puramente docente, pero al trabajar con medios comerciales propios de entornos industriales, hace que el alumno entre en contacto con algunos de los equipamientos que verá posteriormente a lo largo del ejercicio de su profesión. Adicionalmente para facilitar la programación de los diferentes subsistemas se han desarrollado dos aplicaciones a medida que permiten la entrada en contacto con el sistema de forma gradual. Finalmente se propone la realización de cinco prácticas de dificultad creciente, aunque el equipo está abierto a la realización de trabajos de mayor alcance y especialización.




6. Implementación de un Controlador de Tiempo Mínimo en Autómata
   Código: 9014 (ADI13). Sesión: ADI1
   E. Moya, F. J. García, E. Martín
   Filiación primer autor: Universidad de Valladolid
   Palabras clave: Autómata, Control de nivel, Fluidos, Módulo analógico, Proceso, Protocolo MODBUS
   Resumen: La aplicación presentada tiene como finalidad llevar a cabo un control de calidad sobre el nivel de fluido en un sistema de tanque. El sistema será capaz de controlar en todo momento el nivel del fluido del tanque, captado mediante sonda capacitiva, en torno a un nivel de referencia preestablecido con la menor deriva y en el menor tiempo posible ante las distintas perturbaciones que pueda sufrir en forma de variaciones en el flujo de descarga producidas al variar la apertura de las llaves de paso de los desagües hacia los depósitos contiguos.

Sesión: ADI2 - Moderador: Dr. Iñigo Oleagordía Aguirre

1. Desarrollo Tutorizado de un Informe Técnico como Herramienta de Aprendizaje sobre EMC, Confiabilidad y Seguridad de Equipos Electrónicos
   Código: 9001 (ADI01). Sesión: ADI2
   Andrés A. Nogueiras Meléndez, Alfonso Lago Ferreiro, Jesús Doval Gandoy, Jorge Marcos Acevedo, Óscar López Sánchez, Carlos Martínez-Peñalver Freire
   Filiación primer autor: Universidad de Vigo
   Palabras clave: normas europeas, electrónica industrial, EMC, RAMS
   Resumen: Para poder desarrollar mejor las competencias de comunicación escrita y oral de los estudiantes de ingeniería industrial, de la orientación instalaciones y construcción, se emplea un trabajo que consiste en la elaboración de un informe técnico consistente en tres documentos: un informe, un juego de transparencias y un guión para las transparencias. Aspectos complejos de los equipos electrónicos relacionados con la compatibilidad electromagnética, la fiabilidad y la seguridad son abordados y asimilados; buscando y leyendo información, y también mediante la creación del informe. La tutorización del informe ayuda al alumnado a descubrir y entender cómo la información puede ser clasificada y ordenada para, más tarde, obtener de ella una presentación adecuada para los diferentes tipos de audiencias técnicas.




2. Banco de prácticas multidisciplinar para la docencia en el Máster en Ingeniería Electrónica orientado a una aplicación real
   Código: 9004 (ADI04). Sesión: ADI2
   O. Jiménez, O. Lucía, I. Urriza, L. A. Barragán, A. Mediano
   Filiación primer autor: Universidad de Zaragoza
   Resumen: La puesta en marcha del Espacio Europeo de Educación Superior (EEES) en el sistema educativo español propone una metodología de aprendizaje en la cual los alumnos deben tomar un papel más activo en su formación proporcionando mayor relevancia a las sesiones de carácter práctico. Atendiendo a las necesidades del nuevo plan, se ha iniciado un proyecto de innovación docente vinculado al Máster Universitario en Ingeniería Electrónica impartido en la Universidad de Zaragoza. El objetivo principal de este proyecto es reforzar la coordinación entre las asignaturas mediante la realización de trabajos prácticos realistas y multidisciplinares. Como ejemplo se propone un banco de prácticas que permite implementar modularmente una cocina de calentamiento por inducción, este sistema se utilizará en la formación de alumnos de la rama “Electrónica para sistemas de potencia” del citado máster. En cada asignatura se trabajará sobre un módulo específico teniendo en mente que al final se deberán unir todos los módulos para obte r el sistema completo.




3. Aprendizaje Activo en Ingeniería con la Colaboración del Entorno Empresarial
   Código: 9007 (ADI07). Sesión: ADI2
   J. Marcos, J. Sánchez, C. Quintáns y M. Suárez
   Filiación primer autor: Universidad de Vigo
   Palabras clave: Confiabilidad, enseñanza activa, fiabilidad, prácticas
   Resumen: En este artículo se expone el trabajo realizado en el Departamento de Tecnología Electrónica de la Universidad de Vigo, durante los 12 últimos cursos académicos en la asignatura “Fiabilidad de los Sistemas Electrónicos”. Esta asignatura se imparte en último curso de la especialidad de Electrónica en la Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Telecomunicación. A lo largo del artículo se expone la metodología utiliza que, además de utilizar los métodos tradicionales, incorpora una nueva técnica basada en la implicación de la empresa en el proceso de aprendizaje de los alumnos. Esta metodología aporta como novedad el aprendizaje activo que realiza el alumno mediante la resolución de problemas reales, relacionados con el contenido de la asignatura y en colaboración con la industria del entorno.




4. Implantación de la asignatura Electrónica Industrial en el Grado de Ingeniería Eléctrica adaptado al EEES
   Código: 9010 (ADI09). Sesión: ADI2
   C. Fernández, P. Zumel, M. Sanz, I. Quesada, C. Raga
   Filiación primer autor: Universidad Carlos III de Madrid
   Resumen: La Universidad española ya ha abordado el cambio a los nuevos Grados adaptados al EEES, de tal modo que en algunas universidades ya se ha llegado a cursos como tercero o cuarto, en los que aparecen asignaturas especializadas. En este artículo se describe la implantación de una de estas asignaturas, que es la Electrónica Industrial del Grado de Ingeniería Eléctrica en la Universidad Carlos III de Madrid. En el artículo se describe la experiencia generada en su primer año de andadura, tanto a nivel de metodología como de resultados obtenidos mediante encuestas realizadas a los alumnos.




5. Plataforma Docente para el Aprendizaje de Microcontroladores ‘PIC’® de Microchip®
   Código: 9011 (ADI10). Sesión: ADI2
   Herminio Martínez García, Víctor Bueno Alvez , Clemente Pol Fernández
   Filiación primer autor: Univ. of Catalonia (UPC)
   Palabras clave: Plataforma Docente, Sistema Plataforma Docente, Sistema Microcontrolador, Microcontroladores (µC) PIC®
   Resumen: El presente artículo presenta el diseño e implementación de una tarjeta entrenadora para el aprendizaje de microcontroladores (µC) PIC® de la empresa Microchip®, así como el diseño de un conjunto de prácticas diseñado especialmente para esta plataforma docente que ayudará al usuario a iniciarse en la programación de esta familia de µC. Con el fin de conseguir una plataforma que sea lo más didáctica posible, se ha pretendido que el diseño recoja, en una única tarjeta, y de forma compacta, la máxima cantidad de funcionalidades propias de los sistemas basados en µC, sirviendo para el aprendizaje en un curso completo sobre µC PIC®.




6. Plataforma de entrenamiento de Bajo coste para Control en Tiempo Real con Comunicación Ethernet basada en Arduino
   Código: 9012 (ADI11). Sesión: ADI2
   J. Ortiz, M. Gálvez, E. Bueno, F.J. Rodríguez
   Filiación primer autor: Universidad de Alcalá
   Palabras clave: Control digital, hardware libre, interfaz Ethernet, motores DC
   Resumen: En este artículo se muestra el diseño e implementación de una plataforma de bajo coste, para control en tiempo real, a través de una interfaz de comunicaciones Ethernet. Se utiliza como base del sistema, la plataforma comercial de hardware libre denominada Arduino, tanto para el control del sistema de comunicaciones, como para la lectura de la posición de un eje motor con encoder. A dicha tarjeta, se le añade una placa de ampliación Ethernet para la integración de las comunicaciones, y una etapa de potencia. El objetivo es disponer de una plataforma que trabaje como esclavo de un dispositivo remoto, y que sea capaz de generar una señal PWM, adquirir datos de un encoder incremental, y leer señales analógicas de la planta. Este dispositivo remoto puede ser un PC, o cualquier otro procesador con una interfaz Ethernet con baja latencia, que puede utilizarse para la implementación de algoritmos o controladores. Estos pueden ser, desde un simple PID para motor DC a plantas más complejas como un péndulo invertido u ras plantas no lineales. También puede ser utilizada para otros fines, gracias a su adaptabilidad y capacidad de integración en otros sistemas.

Diseño y Test de Circuitos Integrados

Sesión: DCI1 - Moderadora: Dra. Raquel Pérez-Aloe Valverde

1. Ecualizador y Amplificador de Transimpedancia para Fibra Óptica de Plástico (POF)
   Código: 10001 (DCI01). Sesión: DCI1
   I. Lope, J. M. García del Pozo, J. Mateo, J. Urdangarín, S. Celma
   Filiación primer autor: Universidad de Zaragoza
   Palabras clave: Fibra Óptica de Plástico, Amplificador de Transimpedancia, Ecualizador
   Resumen: En este artículo se presenta un receptor analógico adecuado para comunicaciones de bajo coste con Fibra Óptica de Plástico (POF), compatible con el estándar IEEE 1394. El front-end del receptor propuesto está formado por un amplificador de transimpedancia (TIA) y un ecualizador. Ambos bloques están implementados con componentes comerciales de bajo coste y cada bloque es diseñado con tecnologías bipolares diferentes. La tensión optima que alimenta el sistema es 3.3 V, con un consumo de 396 mW. La ganancia total es de 70 DbO, alcanzando los 800 Mb/s. A esta tasa de transmisión, y con longitudes de fibra hasta los 30 m., el circuito tiene una tasa de error (VER) menor de 10-12 y un jitter máximo de 170 psrms.




2. Amplificador Operacional de Transconductancia Completamente Diferencial con 1.2 V de Alimentación y Amplio Rango de Operación
   Código: 10003 (DCI03). Sesión: DCI1
   J. M. Carrillo, G. Torelli, M. A. Domínguez, R. Pérez-Aloe, J. M. Valverde, J. F. Duque-Carrillo
   Filiación primer autor: Universidad de Extremadura
   Palabras clave: Amplificador operacional de transconductancia, bajo voltaje, filtro continuo en el tiempo OTA-C, transistor MOS conducido mediante el substrato
   Resumen: Se presenta en esta contribución el diseño de un amplificador operacional de transconductancia (OTA) completamente diferencial adecuado para la operación con bajo voltaje de alimentación. La etapa de entrada del amplificador utiliza transistores MOS conducidos mediante el substrato, cuya transconductancia efectiva se incrementa mediante un lazo de realimentación parcialmente positivo. La componente de DC del voltaje diferencial de salida es controlada mediante una red de realimentación del modo común apropiada para la operación con bajo voltaje. El elemento de transconductancia resultante se ha incluido en la implementación de un filtro paso-baja completamente diferencial de segundo orden OTA-C capaz de operar con 1.2 V de alimentación. Se proporcionan resultados simulados, obtenidos en tecnología CMOS estándar de 0.35-µm.




3. Síntesis de alto nivel de circuitos analógicos CMOS basada en macromodelos
   Código: 10005 (DCI05). Sesión: DCI1
   G. Doménech-Asensi, J. Zapata-Pérez, F. Fernández-Luque, F. Martínez-Viviente, R. Ruiz-Merino
   Filiación primer autor: Universidad Politécnica de Cartagena
   Palabras clave: Síntesis de alto nivel, VHDL-AMS, Circuitos integrados analógicos, CMOS
   Resumen: Los lenguajes de descripción hardware analógicos y de señales mixtas presentan la gran ventaja de permitir rápidas simulaciones de circuitos en comparación con la duración de las simulaciones a nivel de dispositivo. Además, debido a su capacidad para modelar de forma combinada descripciones estructurales y comportamentales, basadas en ecuaciones algebraicas y diferenciales, sus recursos descriptivos a todos los niveles son muy amplios. Sin embargo, en la actualidad estos lenguajes no acaban de encajar dentro del flujo de diseño de los circuitos analógicos. Esto es debido en parte a que no existen herramientas CAD que, a partir de descripciones HDL de alto nivel, permitan realizar la síntesis de bajo nivel del circuito, tal como sucede en el campo de los sistemas digitales. Este artículo presenta una propuesta, basada en el empleo de macromodelos, que permite cubrir este hueco metodológico.




4. Optimización de un correlador para conjuntos ortogonales de secuencias complementarias
   Código: 10006 (DCI07). Sesión: DCI1
   Rebeca Sanz Serrano, Mª Carmen Pérez Rubio, Jesús Ureña Ureña, Carlos De Marziani, Cristina Diego Guijarro, Joaquín Aparicio Sosa
   
   Palabras clave: Correlación eficiente, M-CSS ortogonales, lógica programable
   Resumen: En sistemas CDMA es conveniente el uso de códigos con un alto pico de autocorrelación y correlación cruzada nula. Además, también es importante que dichos códigos tengan estructuras de correlación optimizadas para mejorar la eficiencia de estos sistemas, reduciendo la carga computacional requerida en su detección. Los conjuntos de secuencias complementarias (M-CSS) cumplen estas características. En este documento se propone un nuevo algoritmo de correlación eficiente para conjuntos ortogonales M-CSS, así como su implementación hardware en lógica reconfigurable.




5. Análisis de una arquitectura Network-on-Chip tolerante a fallos
   Código: 10007 (DCI06). Sesión: DCI1
   Oscar Daniel Díaz, Aitzol Zuloaga, Armando Astarloa, Unai Bidarte, Jose Luis Martín
   Filiación primer autor: Universidad del País Vasco
   Resumen: En el desarrollo de sistemas electrónicos tolerantes a fallos se han propuesto tanto plataformas tecnológicas (microcontroladores o FPGAs) como técnicas de mitigación de errores, con el objetivo de desarrollar un sistema general más robusto en cuanto a su probabilidad de fallo. Una de las propuestas actualmente en investigación es la redundancia triple de módulos o TMR (Triple Module Redundancy) implementada en FPGA. En este artículo se propone una arquitectura basada en Network-on-Chip (NoC) con las características de un sistema TMR para ofrecer tolerancia a fallos con respecto a un sistema no redundante. También se han analizado sus modos de fallo para demostrar su capacidad de tolerancia a fallos y determinar las condiciones en las que hay un fallo del sistema en conjunto. Los resultados de este análisis se han validado con una simulación conductual.




6. Seguidor de alta linealidad basado en realimentación local y transistor cascodo con polarización dinámica
   Código: 10008 (DCI08). Sesión: DCI1
   C. Luján-Martínez, A. Torralba, R.G. Carvajal y J. Ramírez-Angulo
   Filiación primer autor: Universidad de Sevilla
   Palabras clave: alta linealidad, FVF, polarización dinámica, seguidor de tensión, realimentación local
   Resumen: En este trabajo se propone un nuevo seguidor, basado en el bucle de realimentación local de un FVF y un transistor cascodo con polarización dinámica, que mejora las prestaciones de la solución clásica en términos de linealidad. El circuito se ha diseñado tecnología CMOS de 0.5 µm y se han realizado simulaciones poslayout que validan las prestaciones de la estructura propuesta.

Sesiones de Pósters

Sesión: P1

1. Rectificación Síncrona en Convertidores Resonantes Operando en Modo Corriente en Aplicaciones de Soldadura
   Área temática: Técnicas de Conversión de Potencia
   Código: 1008 (TCP08). Sesión: P1
   Alejandro Navarro-Crespin, Rosario Casanueva, Francisco J. Azcondo
   Filiación primer autor: Universidad de Cantabria
   Resumen: Se propone la utilización de etapas de rectificación síncrona (RS) en una arquitectura de convertidores resonantes que operan en modo corriente para constituir un sistema de alimentación para equipos de soldadura. Etapas de RS que originalmente están pensadas para una operación en la que la tensión de salida está regulada, se adaptan para trabajar en modo corriente. Así mismo, se presenta un control original que elimina los tiempos muertos de las señales que gobiernan los MOSFETs.




2. Control en modo deslizante para un convertidor reductor multifase en entrelazado con ecualización de corriente
   Área temática: Técnicas de Control en Convertidores de Potencia
   Código: 2006 (TCC06). Sesión: P1
   R. Ramos, D. Biel, E. Fossas
   Filiación primer autor: Instituto de Organización y Control de sistemas industriales
   Resumen: La presente comunicación aplica la técnica de control en modo de deslizamiento para la obtención de robustez frente a variaciones de la tensión de entrada, de la carga y de la tensión de referencia en un convertidor reductor multifase. Con el objetivo de garantizar una correcta distribución de potencia entre las diversas fases se modifican adecuadamente las superficies de conmutación para lograr una ecualización de corrientes. De este modo el control propuesto permite regular la tensión de salida, lograr una correcta ecualización de corrientes y minimizar el rizado de corriente en el nodo de conexión de la carga. El diseño se valida mediante resultados de simulación.




3. Regulación de tensión de un convertidor boost, basada en un control de corriente a frecuencia variable acotada
   Área temática: Técnicas de Control en Convertidores de Potencia
   Código: 2015 (TCC15). Sesión: P1
   G. Ruiz-Magaz, R. Giral, J. Calvente, E. Vidal-Idiarte, A. Romero
   Filiación primer autor: Universitat Rovira i Virgili
   Palabras clave: Control en modo de corriente, PWM, Histéresis, Boost, Sliding, compensador PI con polo adicional
   Resumen: En este artículo se presenta un regulador de tensión de un convertidor boost, con lazo de control de corriente de pico con TOFF constante y “feedforward” de las tensiones de entrada y salida. Se presentan las ecuaciones no lineales del convertidor boost aplicándoles el concepto del modelo continuo, y el diseño del lazo de control en tensión que se encargará de dar la consigna al lazo de corriente. El lazo de tensión se ha implementado con un compensador de tipo PI con polo adicional. Posteriormente se dan a conocer los ensayos realizados en respuesta frecuencial (diagramas de Bode) como en la respuesta temporal. Para comprobar la estabilidad en gran señal del regulador, se ha realizado una perturbación de la carga al 40 %.




4. Sistema automático para la monitorización de variables de una estación fotovoltaica
   Área temática: Sistemas de Instrumentación y Medida
   Código: 5004 (SIM04). Sesión: P1
   B. Oliver, F. B. Mas, E. Isern, R. Picos, J. Frau, J.C. Gil de Sola, M. Roca
   
   Resumen: Las energías renovables tienen una importancia singular en el mundo actual, donde los problemas relacionados con la obtención de la energía son cada vez más relevantes. Esta importancia se debe en parte a la propiedad de ser no contaminantes e inagotables. Las energías producidas de este tipo se inyectan de forma directa sobre la red. Al depender, entre otros factores, de aspectos climatológicos, la producción energética puede sufrir variaciones rápidas importantes que deben ser gestionadas de manera eficiente por los centros de control. Por todo ello se hace necesario conocer la magnitud de estas variaciones. En este sentido se desarrolla este trabajo, enfocado a la monitorización de la energía generada por una planta solar fotovoltaica y el estudio del efecto de las nubes sobre la generación energética, a partir de los datos obtenidos.




5. Sistema Automático de Inducción de Transitorios en Dispositivos Electrónicos por medio de un Laser Pulsado
   Área temática: Sistemas de Instrumentación y Medida
   Código: 5006 (SIM06). Sesión: P1
   I. López-Calle, J. G. Izquierdo, F. J. Franco y J. A. Agapito
   Filiación primer autor: Universidad Complutense de Madrid
   Palabras clave: Láser, sucesos aislados, vehículos espaciales
   Resumen: En este artículo, se describe un sistema que permite emular por medio de un láser los transitorios que pueden producir los rayos cósmicos en los componentes electrónicos. En particular, el sistema está adaptado para examinar componentes analógicos. Este sistema controla un osciloscopio digital conectado a la salida del dispositivo, que sitúa el láser en un punto específico del circuito integrado, y que almacena el transitorio observado en el dispositivo para realizar un posterior estudio estadístico. Este sistema ha sido utilizado para conocer los transitorios que pueden aparecer en un amplificador operacional (LM124) y un comparador de tensión (LM111).




6. Determinación Visual Automatizada del Rendimiento de Decantación de una EDAR
   Área temática: Sistemas de Instrumentación y Medida
   Código: 5009 (SIM09). Sesión: P1
   J. A. Fernández, P. T. Martín de la Vega
   Filiación primer autor: Universidad de Extremadura
   Palabras clave: IVF, EDAR, Procesamiento Digital de Imágenes
   Resumen: En la descontaminación de aguas residuales, los procesos de sedimentación juegan un papel decisivo en el rendimiento final de remoción, ya que suponen la separación gravimétrica del agua clarificada respecto al fango biológico que ha llevado a cabo la digestión de los contaminantes. Dentro de una Estación Depuradora de Aguas Residuales (EDAR), es en los decantadores donde se produce esta separación, siendo su rendimiento evaluado a través del conocido Índice Volumétrico del Fango (IVF). Dicho parámetro se obtiene mediante una medición visual sobre probeta graduada del volumen de fango decantado en diversos instantes de tiempo, y constituye un parámetro de control ampliamente utilizado en la práctica. En este artículo se propone un algoritmo para automatizar la medida de este índice, evaluándose además, mediante el uso de técnicas de Procesamiento Digital de Imágenes (PDI), varias características macroscópicas del fango activo que amplían la información extraída del ensayo, mejorando así la utilidad de dicho parámetro en los procesos de control del rendimiento de los decantadores de una EDAR.




7. Desarrollo de una nariz electrónica inalámbrica portátil. Aplicación al campo agroalimentario
   Área temática: Sistemas de Instrumentación y Medida
   Código: 5013 (SIM13). Sesión: P1
   José Pedro Santos, Josefina Elizalde, Jesús Lozano, Mª Jesús Fernández, José Luis Fontecha, MªCarmen Horrillo
   Filiación primer autor: Instituto de Física Aplicada
   Palabras clave: microsensores, nariz electrónica inalámbrica, licopeno
   Resumen: En este trabajo se describe una nariz portátil inalámbrica de propósito general y su aplicación al campo agroalimentario. Gracias a sus baterías recargables y a su célula solar puede operar de forma autónoma durante largo tiempo. Su autonomía, unida a sus comunicaciones inalámbricas permite la operación de varios dispositivos en puntos de difícil acceso formando una red de detectores. La nariz electrónica desarrollada está basada en microsensores resistivos y en una serie de elementos industriales como caudalímetros y electroválvulas. Se ha aplicado con éxito al campo agroalimentario con diferenciación de aceite de oliva con y sin licopeno añadido.




8. Diseño de un sistema auto-orientable basado en un sensor PSD para su utilización en localización y posicionamiento
   Área temática: Sistemas de Instrumentación y Medida
   Código: 5015 (SIM15). Sesión: P1
   L. Pallarés Puerto, J. L. Lázaro Galilea, D. Salido Monzú, J. García Castaño
   
   Palabras clave: Sensor PSD, sistema de posicionamiento (LPS), sensor auto-orientable, infrarrojos (IR)
   Resumen: En este trabajo se ha caracterizado el funcionamiento de un sensor PSD para su implementación en un sistema de auto-orientación en sistemas de posicionamiento por infrarrojos. Una vez realizada una breve introducción, se comienza explicando el funcionamiento del sensor PSD y del sistema de auto-orientación para posteriormente exponer las pruebas realizadas que demuestran la viabilidad del sistema. En el apartado de trabajos futuros, se plantea la utilización del sensor PSD como otro posible método de posicionamiento basado en infrarrojos.




9. Experiencia de auto localización en un recinto universitario a partir de la red WiFi existente
   Área temática: Sistemas de Automatización de Procesos y Servicios
   Código: 7004 (APS04). Sesión: P1
   J. Lladós, T. Pallejà, M. Tresanchez, M. Teixidó, D. Font, J. Palacín
   Filiación primer autor: Universitat de Lleida
   Palabras clave: Posicionamiento, RSSI, señal inalámbrica, WiFi
   Resumen: Este trabajo propone un sistema de posicionamiento en interiores basándose en la técnica denominada fingerprinting que consiste en la medición de la potencia de la señal recibida procedente de distintos puntos de acceso WiFi. Se han realizado varios experimentos para determinar los factores que pueden influir en la intensidad de la señal y pruebas de posicionamiento en un entorno controlado para determinar la precisión de la localización.




10. Optimización de la Aireación de Cultivos Biológicos mediante Sistemas Neuro-Difusos
    Área temática: Sistemas de Automatización de Procesos y Servicios
    Código: 7009 (APS09). Sesión: P1
    P.T. Martín de la Vega, J. A. Fernández, E. Martínez de Salazar, M. A. Jaramillo
    Filiación primer autor: Universidad de Extremadura
    Palabras clave: Red Neuronal Artificial (RNA), Sistema de Inferencia Borrosa (SIB), proceso de control, aireación, EDAR.
    Resumen: El objetivo de este trabajo es el diseño y desarrollo de un controlador en tiempo real para optimización y supervisión de los procesos de remoción de contaminación de aguas residuales, suponiendo éste el mayor consumo energético de las Estaciones Depuradores de Aguas Residuales (EDAR). El oxígeno (O2) actúa como el oxidante clave en el metabolismo celular, siendo el consumo del mismo un parámetro de gran interés en la monitorización y control de procesos de descontaminación biológica, puesto que supone el 70 % de los costes de gestión en las EDARs. A día de hoy, los controladores más extendidos se basan en estrategias on/off o por consignas de oxígeno, sin embargo, son altamente ineficientes desde el punto de vista energético. Siendo esta la principal razón para el desarrollo e implementación de dos estrategias de control diferentes, basadas en técnicas de inteligencia artificial y entrenadas para proporcionar los kg O2 h-1 necesarios en base a la carga afluente, con objeto de reducir el consumo energético sin sacrificar la calidad de remoción de contaminantes.




11. Sistema de adquisición de datos automatizado para pruebas mecánicas uniaxial y triaxial
    Área temática: Sistemas de Automatización de Procesos y Servicios
    Código: 7011 (APS11). Sesión: P1
    Fernando Rivas Cruz, Enrique Contreras López
    Filiación primer autor: Instituto de Investigaciones Eléctricas (Méjico)
    Resumen: Se presenta el desarrollo de un sistema de monitoreo para realizar las pruebas mecánicas uniaxial y triaxial aplicados a muestras de roca, por ejemplo petroleras o mineras. El desarrollo permite conocer algunas de las características de la roca para evaluar la explotación de los recursos energéticos y minerales del subsuelo. El sistema muestra el monitoreo de lasvariables que intervienen en el proceso de pruebas mediante una interfaz gráfica y amigable para el usuario. Las pruebas se desarrollan mediante equipos especializados para simular las condiciones del subsuelo en el que se encuentra inmersa la muestra de roca. Los resultados se presentan en línea y con reportes detallados de las deformaciones y otros parámetros.

Sesión: P2

1. Estimación de Posición en un Motor Síncrono de Imanes Permanentes Mediante Técnicas de Inyección de Alta Frecuencia Con Control Deslizante
   Área temática: Control, Diseño y Diagnóstico de Máquinas Eléctricas
   Código: 4005 (CME05). Sesión: P2
   V.Repecho, A.Arias, D.Biel, F. Guinjoan
   Filiación primer autor: Universidad Politécnica de Cataluña
   Resumen: En el presente documento, se muestra el estudio para la estimación de la posición del rotor de un Motor de Imanes Permanentes (PMSM), mediante inyección de señal de alta frecuencia (HF) bajo un control en modo deslizante (SMC). Las técnicas de inyección de alta frecuencia han sido utilizadas con éxito en sistemas de control de campo orientado (FOC), pero no dan buenos resultados en controles no lineales como el control directo de torque (DTC), por su mayor ancho de banda. Estas técnicas se basan en la medición indirecta de las inductancias de estátor, las cuales dependen del valor de la posición de rotor. En el presente estudio se muestra una técnica que permite utilizar técnicas de inyección bajo un control en modo deslizamiento. Para concluir se muestran simulaciones del sistema con los algoritmos de estimación propuestos, confirmando la utilidad del sistema propuesto.




2. Control y Guiado de un Robot Móvil Autónomo mediante Tecnología GSM.
   Área temática: Aplicaciones Industriales
   Código: 8001 (AIN01). Sesión: P2
   J.S. Artal, J. Caraballo, D. López
   Filiación primer autor: Universidad de Zaragoza
   Palabras clave: Mobile Communications Systems, GSM/GPRS Network, Remote Control, Mobile Robots, AT Command
   Resumen: Las aplicaciones constituidas por las tecnologías celulares GSM & GPRS han demostrado sobradamente su eficacia en el sector de las telecomunicaciones durante las últimas décadas. Debido a que el uso del teléfono móvil está tan extendido, en el presente documento se ha seleccionado la red inalámbrica GSM para el desarrollo de una aplicación basada en una comunicación bidireccional point-to-point con un pequeño robot móvil autónomo. Dicha comunicación se efectúa a través de mensajes cortos de texto SMS. Para la gestión de las comunicaciones se ha hecho uso de los comandos AT, lo que permite gobernar el módulo Siemens TC65 implementado en el robot. A su vez este dispositivo es el encargado de enviar y recibir llamadas y mensajes de texto de manera similar a un teléfono móvil. De esta forma la comunicación entre ambos interlocutores (usuario ? robot) es posible, aunque se encuentren a grandes distancias e incluso diferentes continentes, siempre y cuando se localicen en el interior de una zona con cobertura.




3. Aplicación GSM destinada al control de un Robot Móvil Autónomo mediante Java ME
   Área temática: Aplicaciones Industriales
   Código: 8002 (AIN02). Sesión: P2
   J.S. Artal, D. López, J. Caraballo
   Filiación primer autor: Universidad de Zaragoza
   Palabras clave: Mobile Communications Systems, GSM/GPRS Network, J2ME, Remote Control, Mobile Robots, AT Command
   Resumen: Con la evolución de las tecnologías celulares GSM & GPRS y sus aplicaciones destinadas a proyectos de automatización remota y monitorización, ha sido posible el desarrollo de un gran número de equipos como alarmas, sistemas de seguridad, robótica o tele-medicina. Estos sistemas proporcionan ventajas en términos de rango, velocidad, movilidad y facilidad de manejo para el usuario. Java ME (Micro Edition) es un lenguaje de programación que puede utilizarse en pequeños dispositivos cómo teléfonos móviles u otros elementos como el módulo GSM TC65 utilizado en el desarrollo de la aplicación que nos ocupa. Algunas compañías como Nokia o Sony-Ericsson han desarrollado sistemas para simular esta serie de aplicaciones. De este modo Java ME es el lenguaje usado con objeto de realizar el control de un pequeño robot móvil autónomo a través de un teléfono móvil sirviéndose de la red GSM como medio de comunicación bidireccional point to point entre el usuario y el robot.




4. Plataforma de Generación y Compensación Selectiva de Armónicos para Ensayo de Condensadores
   Área temática: Aplicaciones Industriales
   Código: 8003 (AIN03). Sesión: P2
   Raúl Pérez, Albert Codina, Sandra Baró, Manuel Román, Alfonso Conesa, Guillermo Velasco, Fernando Rodríguez
   Filiación primer autor: Escola Universitària d’Enginyeria Tècnica Industrial de Barcelona (EUETIB-CEIB)
   Resumen: En este artículo se presenta una plataforma de generación y compensación selectiva de armónicos para ensayo de condensadores. Se proponen dos estrategias de control de corriente basadas en la teoría Synchronous Rotating Frame, para controlar la corriente de un convertidor C.A./C.A. Cada una de las estrategias de control propuestas aporta un modo de funcionamiento. En el primer modo el convertidor se comporta como un Sistema Generador Selectivo de Armónicos (SGSA), que genera una corriente eléctrica trifásica con el contenido de armónicos deseado, la cual es inyectada sobre los condensadores de potencia sometidos a ensayo. En el segundo modo el convertidor actúa como un Filtro Activo de Potencia (FAP) con control selectivo de armónicos que permite compensar, de forma selectiva, los armónicos de corriente existentes en una determinada carga conectada a la red trifásica. Las dos estrategias de control propuestas han sido implementadas digitalmente sobre el DSC TMS320F28335.




5. Comunicación Inalámbrica basada en Tecnología Bluetooth para la Automatización de Procesos Industriales
   Área temática: Aplicaciones Industriales
   Código: 8004 (AIN04). Sesión: P2
   Cristhian Durán, Reynaldo Castro
   Filiación primer autor: Universidad de Pamplona (Colombia)
   Palabras clave: Comunicación Inalámbrica, Bluetooth, PLC, SCADA, Proceso Industrial
   Resumen: El presente trabajo consiste básicamente en la implementación de un sistema de comunicación inalámbrica a través de la configuración PC-PLC-SCADA mediante la tecnología Bluetooth. La aplicación fue realizada mediante el adaptador Bluetooth PARANISD1000 y el PLC OMRON CQM1H, CPU 51 acoplado a un sistema SCADA Intouch, para el control y supervisión de un proceso industrial simulado, el cual permitió validar la comunicación.




6. Plataforma de ensayo, basada en un convertidor C.C./C.C., para componentes magnéticos planares IPEM
   Área temática: Aplicaciones Industriales
   Código: 8010 (AIN10). Sesión: P2
   Sandra Baró, Raúl Pérez, Albert Codina, Manuel Román, Alfonso Conesa, Guillermo Velasco, Flavio David Gerez, Felipe Jerez
   Filiación primer autor: Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)
   Resumen: En este artículo se presenta una plataforma de ensayo para componentes magnéticos de tecnología planar y alta densidad de potencia basados en el principio de diseño IPEM (Integrated Power Electronics Modules). La plataforma, constituida por un convertidor C.C./C.C., permite realizar ensayos en transformadores e inductores emulando las condiciones de funcionamiento a las que estarán sometidos en la aplicación final. Se presentan los primeros resultados experimentales de las condiciones de funcionamiento de los componentes objeto de ensayo en una aplicación para automóviles eléctricos e híbridos.




7. Modelización y estimación de un sistema dinámico hidráulico mediante uso de dispositivos eléctricos y electrónicos
   Área temática: Aplicaciones Didácticas
   Código: 9009 (ADI08). Sesión: P2
   G. González Filgueira
   Filiación primer autor: Universidad de A Coruña
   Palabras clave: Simulación, Circuito, Hidráulica, Integración mecánica
   Resumen: Tradicionalmente para los análisis de elementos mecánicos se han empleado herramientas basadas en el análisis numérico, como MATLAB. El hecho de que los dispositivos eléctricos y electrónicos sean almacenadores de energía hace que se establezca una analogía entre estos dispositivos y los elementos hidráulicos. Para la simulación y análisis de los mismos además se puede utilizar herramientas de tipo CAD. Se analizan sistemas de circuitos cada vez más complejos sin recurrir a plantear sistemas de ecuaciones mediante análisis visual. Una de estas herramientas es OrCAD PSpice que permite la simulación del comportamiento de circuitos eléctricos y electrónicos. En este artículo se examina la posibilidad de utilizar el entorno OrCAD PSpice para modelar y analizar un sistema dinámico, un integrador mecánico, aplicado al comportamiento de sistemas de almacenaje de agua en tanques. Esto es posible gracias a las analogías existentes entre Fluidos y Electricidad que permiten pasar de un dominio a otro con relativa facili d.




8. LABORATORIO REMOTO DE INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA
   Área temática: Aplicaciones Didácticas
   Código: 9015 (ADI14). Sesión: P2
   M. A. Domínguez, J. M. Carrillo, J. A. Fernández, R. Pérez-Aloe
   Filiación primer autor: Universidad de Extremadura
   Palabras clave: Laboratorio remoto, experimentos prácticos basados en web, instrumentación virtual, LabView
   Resumen: En la actualidad existe un gran interés a nivel mundial por la educación a distancia o e-learning, como resultado han sido desarrolladas numerosas plataformas de aprendizaje on-line. Estas aplicaciones han resultado muy eficientes para gestionar los contenidos didácticos, y además, han favorecido el desarrollo de nuevas metodologías de aprendizaje. No obstante, en las carreras de ciencias y de ingeniería, es imprescindible la realización de actividades prácticas para consolidar los conocimientos teóricos. En este sentido, el presente trabajo describe la implementación de un laboratorio remoto de instrumentación electrónica. De esta manera, los estudiantes pueden acceder a través de Internet a un servidor, en el cual mediante un entorno de programación en LabView, les permite controlar los equipos y tarjetas de instrumentación conectados al mismo. Mediante este sistema los alumnos pueden realizar prácticas de laboratorio reales de forma remota.




9. Current-Mode Continuous-Time CMOS Equalizer for Multi-Gigabit Communications
   Área temática: Diseño y Test de Circuitos Integrados
   Código: 10002 (DCI02). Sesión: P2
   C. Gimeno, C. Aldea, S. Celma, S. D. Vera
   Filiación primer autor: University of Zaragoza
   Palabras clave: Analog integrated circuits, current-mode processing, continuous-time equalizer, low voltage, low power
   Resumen: This paper presents a new CMOS analog equalizer for short-reach optical communications. It has tuning range between 300 MHz and 3.5 GHz. The prototype has been designed in a standard 0.18 µm CMOS process. This equalizer uses a current-mode process to decrease the supply voltage and the power consumption. Thus, it operates with a supply voltage of 1 V and has a power consumption of 1.1 mW.




10. Linealización mediante Degeneración por Fuente de Transconductores de Bajo Voltaje
    Área temática: Diseño y Test de Circuitos Integrados
    Código: 10004 (DCI04). Sesión: P2
    J. M. Carrillo, M. A. Domínguez, R. Pérez-Aloe, J. M. Valverde, J. F. Duque-Carrillo
    Filiación primer autor: Universidad de Extremadura
    Palabras clave: Degeneración por fuente, bajo voltaje, transconductor, transistor MOS conducido mediante el substrato
    Resumen: Se presenta en esta contribución el diseño de tres transconductores linealizados de bajo voltaje que incluyen transistores de entrada MOS conducidos mediante el substrato. La linealización de los convertidores voltaje/corriente se lleva a cabo mediante la técnica basada en degeneración por fuente. Los transconductores han sido diseñados en tecnología CMOS estándar de 0.35-µm y son capaces de operar con un voltaje de alimentación de 1 V, para un voltaje umbral de los dispositivos de canal n y p igual a 0.5 V y –0.65 V, respectivamente. Se proporcionan resultados simulados.

Visión por computador y modelado 3D

Sesión: SE11

1. Detección y Localización de obstáculos mediante U-V Disparity con CUDA
   Código: 11001 (SE101). Sesión: SE11
   B. Musleh, A. de la Escalera, J.M. Armingol
   Filiación primer autor: Universidad Carlos III
   Palabras clave: Visión estéreo, ADAS, CUDA, GPU
   Resumen: Tradicionalmente la detección de obstáculos es un tema de investigación de gran interés en visión por computador aplicada tanto a la navegación de robots, como a los sistemas avanzados de ayuda a la conducción (ADAS). Aunque otras tecnologías como por ejemplo el láser, presentan buenos resultados para detectar obstáculos en entornos urbanos, la visión por computador proporciona información 2D – ó 3D con visión estéreo – que mejora la interpretación del entorno en exteriores. En este artículo se presenta una implementación en tiempo real de la construcción del mapa denso de disparidad y del U-V disparity, que son utilizados para la detección y localización de obstáculos. Para minimizar los efectos sobre el tiempo de cómputo que ocasionan tanto la construcción del mapa denso de disparidad, como la del U-V disparity, se han implementado ambos mediante el uso de GPUs (Unidades de Procesamiento Gráfico) por su alto rendimiento con algoritmos paralelizables.




2. Monitorización del cuerpo humano en 3D mediante tecnología Kinect
   Código: 11009 (SE106). Sesión: SE11
   M. Martínez-Zarzuela, F.J. Díaz-Pernas, A. Tejero de Pablos, F. Perozo-Rondón, M. Antón-Rodríguez, D. González-Ortega
   Filiación primer autor: Universidad de Valladolid
   Palabras clave: Visión artificial, Monitorización movimientos, 3D, Kinect
   Resumen: En visión artificial, las técnicas de seguimiento de movimiento en 3D se encuentran en un momento álgido gracias a tecnologías emergentes que permiten la captura de imágenes con información de profundidad. Dentro de estas tecnologías de captura, por su fácil accesibilidad y bajo precio, y para ciertas aplicaciones, destaca la cámara Kinect. Aunque originalmente fue destinada exclusivamente al mundo de las video-consolas, en muy poco tiempo esta cámara se ha revelado como una muy buena solución para resolver aplicaciones sobre PC que requieran de un seguimiento de los movimientos del usuario. Para las distintas operaciones involucradas en este proceso, diferentes librerías con utilidades están siendo propuestas por una cada vez mayor comunidad de programadores. Este artículo ofrece una revisión sobre el mundo surgido en torno a Kinect y proporciona las pautas necesarias para desarrollar aplicaciones basadas en seguimiento de movimientos que pretendan utilizar esta tecnología.




3. Visualization and Rendering of 3D Models in MatLab for Robotic Applications
   Código: 11010 (SE107). Sesión: SE11
   S. Sadegh Mohammadi, J. Alvaro Fernández
   Filiación primer autor: Universidad de Gothenburg
   Palabras clave: MatLab, Frustum-culling, 3D camera models, SLAM
   Resumen: MatLab is a high level representation software commonly used in quite different engineering research areas such as Digital Image Processing (DIP), Digital Signal Processing (DSP), Neural Networks and Fuzzy Systems, to name a few. MatLab also offers a number of solutions for visualization of graphics in its, allowing basic management and rendering of static 3D graphics with its Camera Toolbox. In general, the more polygons and entities in the 3D scene, the higher the difculty for efciently rendering it. Moreover, in processes where real-time 3D visualization is required, such as robotic simultaneous location and mapping algorithms (SLAM), the standard MatLab graphics tools fails to cope with high amounts of 3D data, specially when dealing with some graphics hardware. Therefore, efcient management of 3D objects is mandatory for fast rendering capabilities. The use of view frustum models can be a fair good solution to improve these issues. In this paper, frustum-culling techniques and methods for faster and m e efcient rendering of 3D environments has been implemented adapting standard MatLab Camera Toolbox.




4. Detección y Seguimiento de Personas Basado en Estereovisión y Filtro de Kalman
   Código: 11013 (SE109). Sesión: SE11
   J. Garcia Castaño, A. Gardel Vicente, I. Bravo Muñoz y J. L. Lázaro Galilea
   Filiación primer autor: Universidad de Alcalá
   Palabras clave: Detección, estereovisión, seguimiento, filtro de Kalman
   Resumen: En este artículo se presenta una aplicación para realizar conteo de personas a través de un sistema de estereovisión. Este sistema obtiene el conteo distinguiendo entre la entrada y la salida de las personas en movimiento que atraviesan la zona de conteo recogida por el sistema estéreo. Para realizar este conteo se precisan dos fases: detección y seguimiento. La detección se basa en la búsqueda de cabezas de las personas por medio de una correlación de la imagen preprocesada con distintos patrones circulares, filtrando dichos patrones circulares por estereovisión en función de la altura. En el seguimiento de las trayectorias de las personas se aplica el filtro de Kalman. Por último se realiza el conteo según el camino seguido en las trayectorias. Se ha experimentado con un conjunto de vídeos reales tomados en distintas zonas de tránsito en interiores de edificios, alcanzando tasas que oscilan entre un 88% y un 99% de acierto según la cantidad de flujo de personas que atraviesan la zona de conteo de forma simu ánea. En los distintos vídeos utilizados como test se han reproducido todo tipo de situaciones adversas, como oclusiones, distintas personas en grupo en diferentes sentidos, cambios de iluminación, etc.




5. Hardware Reconfigurable para Estereovisión
   Código: 11015 (SE111). Sesión: SE11
   P. Montejo, A. Gardel, J. L. Lázaro, J. García, V. Escartín
   Filiación primer autor: Instituto Superior Politécnico José Antonio Echeverría (CIME/CUJAE), Habana
   Palabras clave: Estereovisión, hardware reconfigurable, correspondencia, entropía, correlación
   Resumen: En este artículo se propone una novedosa implementación hardware de recuperación de medidas 3D mediante estereovisión. Hasta la aparición de las nuevas cámaras TOF se ha limitado el número de puntos de correspondencia estéreo que se incluían en un sinfín de algoritmos de visión artificial. En nuestro trabajo se muestra una arquitectura hardware que proporciona unas prestaciones no alcanzadas antes en un equipo autónomo. Se describe un sistema de captura de diferentes flujos de imágenes procedentes de cámaras con una ubicación y geometría epipolar para estereovisión. El flujo de información y almacenamiento en memoria se reduce al mínimo necesario, consiguiendo una plataforma escalable, que puede operar como coprocesador de visión proporcionando una imagen 3D densa en tiempo real al ser implementado en una FPGA Spartan6.

Sesión: SE12

1. UPV3D: Visualización On-line Interactiva de un Campus Universitario
   Código: 11002 (SE102). Sesión: SE12
   Carlos Sánchez, Eduardo Vendrell, José-Luís Diez
   Filiación primer autor: Universidad Politécnica de Valencia
   Palabras clave: 3D, entornos virtuales, visualización
   Resumen: Con el uso generalizado de las aplicaciones en internet, uno de los retos más interesantes está ligado a la visualización realista de entornos virtuales en los navegadores. Este artículo muestra una aplicación concebida para representar de manera dinámica un campus universitario en la web. La aplicación se centra en la representación de un entorno 3D en tiempo real, por el que poder moverse e interactuar. Para ello, se han desarrollado modelos de los edificios que componen el campus con diferentes niveles de detalle y se han integrado en una base de datos, junto con texturas y mapas de iluminación. La técnica de visualización se basa en un algoritmo que realiza un refinado progresivo de los modelos según su distancia al punto de vista del espectador.




2. Sistema Activo de Reconocimiento empleando SVM y D-Spheres
   Código: 11003 (SE103). Sesión: SE12
   Elizabeth González, Vicente Feliú, Antonio Adán
   Filiación primer autor: Universidad de Castilla-La Mancha
   Palabras clave: Reconocimiento de objetos de forma libre, sistema activo de reconocimiento de objetos, SVM, clustering jerárquico, selección de la próxima vista
   Resumen: Este trabajo presenta un sistema activo de reconocimiento de objetos de forma libre. Nuestro sistema activo de reconocimiento resuelve el problema de incertidumbre basándose en un modelo no estocástico que permite usar cualquier tipo de vector característico para describir la información de las vistas. De esta manera, se pueden emplear vectores de características que permitan estimar la pose del objeto con mayor precisión. La estrategia empleada para el desarrollo del sistema de reconocimiento activo propuesto se basa en agrupar las vistas de los objetos de la base de datos en clusters y a partir del estudio de información contenida en ellos, desarrollar de manera eficiente las tareas de clasificación, selección de la posición de la cámara y el cálculo de la evidencia. El algoritmo de clasificación emplea una máquina de soporte vectorial (SVM) dotando al sistema de reconocimiento de robustez ante pequeñas deformaciones en la apariencia de los objetos por ruido, cambios de iluminación, etc. Para la estimación de las posiciones del sensor con el objetivo de reducir la incertidumbre se utiliza una D-Sphere por cada cluster que permite de manera off-line evaluar las diferencias de apariencia, entre objetos ambiguos, según el punto de vista desde el que se les observe. Este método ha sido experimentado en un entorno real con un robot manipulador dotado de una microcámara en su efector final.




3. Análisis Geométrico de Captadores Solares de Concentración Mediante Fotogrametría de Objeto Cercano
   Código: 11006 (SE104). Sesión: SE12
   Jesús Fernández-Reche
   Filiación primer autor: CIEMAT
   Resumen: Las centrales solares termoeléctricas emplean superfices reflectantes de geometría definida para concentrar la radiación solar sobre un receptor por el que circula un fluido de transferencia térmica (aceite, agua-vapor, aire, sales fundidas, etc.). Este fluido se calienta gracias a la energía aportada por la radiación solar concentrada para posteriormente, alimentar un ciclo termodinámico (Rankine, Brayton o Stirling). Las superficies reflectantes requieren una gran precisión en su geometría para que la radiación solar incida sobre el receptor y no se pierda en sus alrededores. La fotogrametría de objeto cercano se ha revelado como una técnica de medida lo suficientemente eficiente y precisa como para evaluar la calidad geométrica de los captadores solares, siendo ésta una tarea esencial en la evaluación de los diferentes tipos de captadores existentes en la actualidad. En la Plataforma Solar de Almería, se han desarrollado una serie de métodos, basados en la fotogrametría de objeto cercano, para determinar la calidad geométrica de los captadores solares, en particular de los captadores cilindroparabólicos. La aplicación de estos métodos a diversos prototipos de captadores, nos permite determinar su calidad geométrica, óptica y energética, así como detectar posibles mejoras en el diseño de los mismos.




4. Resolución de Laberintos con Realidad Aumentada para Enfermos con Síndrome de Hiperactividad
   Código: 11007 (SE105). Sesión: SE12
   M. Martínez-Zarzuela, F.J. Díaz-Pernas, J. Casado-Vega, F. Perozo-Rondón, M. Antón-Rodríguez, D. González-Ortega
   Filiación primer autor: Universidad de Valladolid
   Palabras clave: Realidad aumentada, síndrome hiperactividad (TDAH), Laberintos
   Resumen: Este artículo aborda el desarrollo de una plataforma de tests para el diagnóstico y rehabilitación de personas con trastornos por déficit de atención con hiperactividad (TDAH). La plataforma permite a los especialistas diseñar pruebas de complejidad creciente, en forma de laberintos dinámicos con tecnología de Realidad Aumentada. Una vez completados los tests, el sistema devuelve parámetros de rendimiento que miden de forma cuantitativa las distintas habilidades de los pacientes y su evolución. El sistema se encuentra en una fase de pruebas, en la que los expertos han sugerido una serie de modificaciones y se disponen a empezar a realizar tests de funcionamiento con pacientes reales.




5. Correspondencia robusta entre superficies 3D deformables basada en características puntuales
   Código: 11011 (SE108). Sesión: SE12
   Raquel Jalvo, Daniel Pizarro y Marta Marron
   Filiación primer autor: Universidad de Alcalá
   Resumen: En este artículo se propone una solución al problema de establecer correspondencias entre puntos de una superficie ante diferentes deformaciones de la misma. La propuesta parte de la existencia de métodos que, a nivel local, son capaces de establecer correspondencias de puntos entre superficies, y por ello son aplicables ante deformaciones de la superficie. Dichos métodos producen, dado su caracter local, un considerable número de correspondencias erróneas. El método propuesto se basa en la simple suposición de que la superficie bajo estudio es localmente suave o regular y que su topología local se conserva ante deformaciones. A partir de dicha suposición y con la ayuda de funciones de deformación locales se eliminan la práctica totalidad de correspondencias erróneas. Este método es de extrema utilidad para resolver problemas de correspondencia temporal entre superficies deformables, como puede ser el movimiento humano, obtenidas a partir de múltiples cámaras.




6. Técnica de relleno de huecos en mallas 3D completas mediante algoritmos de restauración de imagen
   Código: 11014 (SE110). Sesión: SE12
   E. Pérez Hernández, S. Salamanca Miño, C. Cerrada Somolinos, P. Merchán García y A. Adán Oliver
   Filiación primer autor: UNED
   Palabras clave: procesado de mallas, algoritmos de relleno de huecos, algoritmos de restauración de imagen, image inpainting
   Resumen: En este artículo se propone un método para rellenar huecos en objetos 3D. La idea principal es la de utilizar un algoritmo de restauración de imágenes para reconstruir las partes que se han de completar. Para ello es necesario hacer una transformación de los datos de la superficie 3D en datos de imagen 2D. Por tanto, el algoritmo propuesto parte de una etapa inicial de identificación de huecos. A continuación se hará la selección, para cada hueco, de una porción de malla representativa. Seguidamente se calculará el punto de vista o plano de proyección adecuado para obtener una imagen de rango de esa porción de malla. A la imagen de rango obtenida se le aplicará el algoritmo de restauración. Finalmente, se aplicará una transformación inversa 2D a 3D y se integrará el resultado con la malla inicial. Se trata de un algoritmo robusto, válido para diversos tipos de huecos y diferentes tamaños de los mismos.

Ambientes Inteligentes

Sesión: SE21

1. Enlace ultrasónico para LPS Codificado versus LPS de Bajo Ancho de Banda
   Código: 12003 (SE203). Sesión: SE21
   Enrique García, Sverre Holm, Juan Jesús García, Jesús Ureña
   Filiación primer autor: Universidad de Alcalá
   Palabras clave: Ultrasonidos, códigos, CDMA
   Resumen: El presente artículo realiza una comparativa entre un sistema de localización simbólica, de bajo ancho de banda y largo alcance con un sistema de localización codificado de gran ancho de banda. La comparación se realiza mediante el estudio del enlace y se centra en el máximo rango posible. Codificando las señales ultrasónicas con un ancho de banda de 8 kHz se consigue robustez, fiabilidad y un rango mayor de 10 metros. Las propiedades pseudo-aleatorias de los códigos permiten gestionar emisiones simultáneas usando CDMA mientras que la ganancia de proceso permite obtener un rango similar al sistema sin codificar, con la posibilidad de realizar posicionamiento preciso.




2. Modelado de arrays de micrófonos como cámaras de perspectiva en aplicaciones de localización de locutores
   Código: 12005 (SE205). Sesión: SE21
   Alejandro Legrá-Ríos, Javier Macías-Guarasa, Daniel Pizarro y Marta Marrón-Romera
   Filiación primer autor: Universidad de Alcalá
   Resumen: Las tareas de localización y seguimiento de personas en espacios inteligentes son esenciales para mejorar la interacción entre el sistema y en entorno. En este trabajo, se presenta un sistema de localización de personas usando la información proporcionada por varias agrupaciones (arrays) de micrófonos situados en el espacio inteligente. Se ha implementado una estrategia basada en el modelado del array de micrófonos como cámaras de perspectiva, que generan imágenes relacionadas con la potencia acústica recibida por cada array. El sistema usa técnicas de visión computacional para estimar finalmente las posiciones de los usuarios. La evaluación preliminar se ha realizado con datos procedentes de la campaña de evaluación CLEAR 2007, generada en el proyecto CHIL, financiado por la Unión Europea.




3. Calibración global de varios LPSs ultrasónicos usando un robot móvil
   Código: 12011 (SE211). Sesión: SE21
   F. Daniel Ruiz, Jesús Ureña, Juan Carlos García, Juan J. García, Samuel Fernández, David Gualda
   Filiación primer autor: Universidad de Alcalá
   Palabras clave: Calibración, filtro H-8, LPS, Robot móvil
   Resumen: Este trabajo presenta un método para la calibración global de varios sistemas de posicionamiento local (LPSs) ultrasónicos independientes. Para ello se aprovecha de un algoritmo que obtiene de forma simultánea tanto la calibración de un LPS, como el posicionamiento del robot móvil. El sistema fusiona mediante un filtro H-8 los datos obtenidos a partir de los encoders del robot (dead-reckoning) con las medidas obtenidas del LPS (posicionamiento absoluto). Para cada LPS en una primera etapa este proceso sólo se realiza con la odometría del robot ya que al principio el error acumulado por este sistema es muy bajo, para más adelante emplear los datos del LPS para refinar las soluciones obtenidas. Posteriormente el robot móvil navega desde el LPS inicial hasta los nuevos para calibrarlos volviendo después al sistema origen. En este trabajo se describe la formulación y metodología propuestas y se analizan los resultados obtenidos en diferentes pruebas realizadas tanto en simulación como en un LPS real.




4. Análisis de un array sensorial ultrasónico piezopolimérico para la detección de obstáculos
   Código: 12017 (SE217). Sesión: SE21
   Cristina Diego, Álvaro Hernández, Ana Jiménez, Fernando J. Álvarez, Rebeca Sanz, Joaquín Aparicio
   Filiación primer autor: Universidad de Alcalá
   Palabras clave: Sistemas ultrasónicos, EmFi, CDMA, Beamforming
   Resumen: En este trabajo se aborda el diseño de un array de ultrasonidos basado en la tecnología de los sistemas PA (Phased arrays), permitiendo inspeccionar el entorno sin necesidad de mover mecánicamente los transductores. El material utilizado en la fabricación del array será la película electromecánica EmFi, que por su elevado ancho de banda es un excelente candidato para el desarrollo de sistemas ultrasónicos que utilizan algoritmos de codificación CDMA (Code Division for Multiple Access). Combinando las técnicas de codificación con la deflexión electrónica del haz, se construirá una imagen del entorno de calidad elevada sin encarecer la velocidad en la generación de la misma.




5. Modelado de canal subacuático dinámico para un sistema de posicionamiento relativo ultrasónico
   Código: 12018 (SE218). Sesión: SE21
   Joaquín Aparicio, Ana Jiménez, Fernando J. Álvarez, Carlos De Marziani, Rebeca Sanz, Cristina Diego
   Filiación primer autor: Universidad de Alcalá
   Resumen: Se ha desarrollado un modelo de canal subacuático dinámico para la propagación de ultrasonidos. Dicho modelo ha permitido simular el comportamiento del canal para un sistema de posicionamiento relativo ultrasónico. Una de las ventajas de los sistemas de posicionamiento relativo es que no dependen de ninguna estructura externa para su funcionamiento. En el caso del mar, un sistema de estas características consistiría en tres o más boyas, con dos de ellas ancladas para fijar un sistema de referencia. En este trabajo se presenta un sistema formado por cuatro boyas, dos fijas y dos móviles; estas boyas se comunican entre sí empleando señales acústicas codificadas mediante conjuntos complementarios de secuencias (CSS), que son transmitidas por el medio subacuático. A partir de estas señales codificadas se obtienen los tiempos de vuelo por correlación, empleándose posteriormente el algoritmo MDS para posicionar las distintas boyas a partir de estos tiempos de vuelo, observándose el movimiento de dichas boyas debido a la consideración de una corriente superficial.




6. Análisis del efecto Doppler en la compresión de pulsos de un LPS ultrasónico
   Código: 12021 (SE221). Sesión: SE21
   J. A. Paredes, T. Aguilera, F. J. Álvarez, J. Lozano, J. Morera
   Filiación primer autor: Universidad de Extremadura
   Resumen: En este trabajo se presenta un análisis del efecto que tiene el movimiento del emisor o del receptor en la detección por compresión de pulsos de una señal ultrasónica codificada. Este análisis se lleva a cabo en primer lugar con un modelo del sistema cuyos resultados son validados experimentalmente. Tres longitudes distintas de secuencias Kasami han sido consideradas en este análisis: 15, 63 y 255 bits, cuyos resultados deben ser de gran interés en el diseño de un sistema ultrasónico de posicionamiento local basado en la emisión de esta familia de códigos.

Sesión: SE22

1. Posicionamiento 3D de robots móviles en un espacio inteligente mediante cámaras fijas
   Código: 12001 (SE201). Sesión: SE22
   Cristina Losada, Manuel Mazo, Sira Palazuelos, Daniel Pizarro, Marta Marrón
   Filiación primer autor: Universidad de Alcalá
   Palabras clave: espacios inteligentes, redes de cámaras, posicionamiento 3D
   Resumen: En este trabajo se plantea una solución para la segmentación, identificación y posicionamiento de un número variable de robots móviles en un espacio inteligente. Todo ello a partir de las imágenes captadas un conjunto de cámaras fijas en el entorno en el que se desplazan los robots. Para la segmentación y el posicionamiento se propone una solución basada en la minimización de una función objetivo en la que se incorpora la información de múltiples cámaras. De forma previa a la minimización es necesario inicializar las diferentes variables implicadas (los contornos que definen los bordes de la segmentación en el plano imagen de cada cámara y la profundidad). Por otro lado, tras la obtención de la posición 3D, la identificación de los robots móviles se lleva a cabo comparando las componentes de velocidad estimadas por el algoritmo con las medidas de los sensores odométricos a bordo de los mismos. El sistema se completa con una etapa de seguimiento basada en un filtro de partículas extendido con proceso de clasif ación (XPFCP) cuya salida se realimenta a la etapa de inicialización de variables. Esta realimentación permite reducir el tiempo consumido por el algoritmo. Las diferentes propuestas han sido validadas mediante múltiples pruebas experimentales realizadas en el ISPACE-UAH con diversos robots móviles.




2. Sistema de Monitorización y Asistencia de Fondeo para Embarcaciones
   Código: 12002 (SE202). Sesión: SE22
   G. González Filgueira, M. Rivera Domínguez
   Filiación primer autor: Universidad de A Coruña
   Palabras clave: Automatización, Navegación marina, Control centralizado, Control Programable, Autómatas Programables, Control de sistema de comunicación, Sistema SCADA
   Resumen: En la industria cada vez se precisan más sistemas objeto de automatización. En este artículo se examina la posibilidad de programar un sistema de control inteligente que permita leer, interpretar y modificar todos los parámetros involucrados en la maniobra de fondeo de una embarcación. El sistema ha sido desarrollado siguiendo el estándar en electrónica naval NMEA (National Marine Electronics Association), de forma que a través de varias transformaciones multiprotocolares NMEA-RS 232 y RS 232/RS 485, los datos puedan ser leídos por un autómata programable y mediante el desarrollo de un interfaz de control, sea posible visualizar y modificar todos los elementos a través de una pantalla táctil. Finalmente se utiliza un sistema SCADA para comprobar el correcto funcionamiento del proceso de control.




3. Localización inercial de personas con detección de rampas
   Código: 12006 (SE206). Sesión: SE22
   A.R. Jiménez, F. Seco, F. Zampella, J.C. Prieto, J. Guevara
   Filiación primer autor: Consejo Superior de Investigaciones Científicas
   Resumen: La localización espacial de personas en el interior de edificios es hoy en día un problema no resuelto completamente. Existen soluciones parciales basadas en el despliegue de una red de sensores para percibir la ubicación de la persona (LPS o Local Positioning Systems). Otras soluciones se basan en usar un sensor inercial colocado sobre la persona a localizar (PDR o Pedestrian Dead-Reckoning). Las soluciones PDR integran las señales provenientes de una Unidad de Medida Inercial (IMU) que contiene 3 acelerómetros y 3 giróscopos. Las estimaciones PDR tienen el problema de acumular errores de deriva en posición debido al ruido en los sensores. Este trabajo presenta una solución PDR con algoritmos de navegación inercial para una IMU colocada en el pie de una persona, permitiendo estimar la trayectoria de desplazamiento sin derivas en el interior de edificios. A diferencia de otros enfoques que utilizan sensores externos para corregir el error de deriva, en este trabajo presentamos un método de corrección que se b a en detectar las rampas de acceso que suele haber en los edificios. El propio sensor inercial se utiliza para medir la pendiente de la rampa sobre la que esté el usuario, así como la variación en altura percibida al avanzar sobre la rampa. Una asociación de la rampa detectada con las preexistentes en una base de datos del entorno, permite efectuar correcciones de posición para disminuir el error acumulado. Los resultados son una localización con deriva compensada (errores de posicionamiento < 2 metros) para recorridos extensos en el interior/exterior de edificios.




4. Captura de movimiento de múltiples personas mediante GPLVM y un PF mixto
   Código: 12010 (SE210). Sesión: SE22
   A. Marcos, D. Pizarro, M. Marrón
   Filiación primer autor: Universidad de Alcalá
   Palabras clave: Captura de movimiento con visión artificial, filtro de partículas, GPLVM, seguimiento de personas en espacios inteligentes, modelado articulado tridimensional
   Resumen: Este trabajo presenta un nuevo método de obtener y seguir simultáneamente y de forma no intrusiva la posición de varias personas con un conjunto de cámaras en un espacio inteligente, a través de un modelo de articulaciones. Partiendo de la posición tridimensional de ciertos puntos del cuerpo, como pies y manos, y mediante un proceso de entrenamiento de una serie de movimientos, basado en la técnica de reducción de dimensionalidad conocida como GPLVM, se reconstruye y sigue la posición completa de cada persona mediante un filtro de partículas de estado mixto.




5. Building Accessibility Service (BASE): una propuesta para el mapeo y planificación de rutas en interiores extensos
   Código: 12013 (SE213). Sesión: SE22
   David Gualda, Juan Carlos García, Samuel Fernández, F. Daniel Ruiz
   Filiación primer autor: Universidad de Alcalá
   Palabras clave: Mapeo, planificación de rutas, grafos de conectividad, lenguaje de etiquetado
   Resumen: En este documento se describen los componentes básicos para la creación de un servicio de ayuda a la localización y navegación por entornos interiores extensos: el sistema BASE (Building Accesibility Service). Tal servicio permitiría a los gestores de tales entornos proporcionar un valor añadido a los mismos, facilitando a los potenciales usuarios información sobre las rutas a seguir para encontrar el destino deseado, de acuerdo a sus necesidades o características particulares. De los componentes del sistema BASE, el presente trabajo se concentra en la solución adoptada para la descripción de la estructura y conectividad del entorno así como en la búsqueda y planificación de rutas.




6. Estimación de distancias en redes IEEE 802.15.4 usando TOF y RSS
   Código: 12016 (SE216). Sesión: SE22
   A. Bahillo, J. Prieto, S. Mazuelas, P. Fernández, R.M. Lorenzo, E.J. Abril
   Filiación primer autor: Universidad de Valladolid
   Resumen: Las técnicas de estimación de distancia, a partir de las métricas de localización, son clave para el desarrollo de sistemas localización en tiempo real sobre redes WSNs (Wireless Sensor Networks). Este artículo se centra en las métricas RSS (Received Signal Strength) y TOF (Time Of Fligth) usando nodos inalámbricos que se comunican en torno a 2.4GHz bajo el estándar de comunicación IEEE 802.15.4. El objetivo y la contribución del trabajo presentado en este artículo es analizar el comportamiento de las métricas de localización RSS y TOF en entornos de interior, en los que se garantice que la primera zona de Fresnel está libre de obstáculos, como paso previo al desarrollo de un sistema de localización. Para ello, hemos analizado cuál es el mejor modelo que relaciona las métricas con la distancia, hemos planteado las cotas inferiores de Cramér-Rao como límite en la varianza de las estimaciones de distancia, y finalmente hemos obtenido la distancia hasta la cual se obtiene una mejor precisión con RSS que con TOF. Esto nos ayudará a reducir el consumo de potencia desactivando el motor de cálculo de TOF, crítico en redes WSN.

Sesiones de Pósters

Sesión: SEP

1. Sistema de gestión de datos mediante módulo GSM/GPRS para una WSN aislada de núcleos de población
   Área temática: Ambientes Inteligentes
   Código: 12007 (SE207). Sesión: SEP
   D. Antolín, A. Bayo, N. Medrano, B. Calvo, S. Celma
   Filiación primer autor: Universidad de Zaragoza
   Palabras clave: Sistema de gestión de datos, Wireless Sensor Networks, GSM/GPRS
   Resumen: El empleo de redes inalámbricas de sensores para la monitorización de parámetros físicos y químicos en regiones extensas y alejadas de poblaciones permite su supervisión en tiempo real con elevados niveles de resolución espacial. Sin embargo, para transmitir esos datos a un centro de recogida e interpretación (o centro de control), es a menudo necesario emplear otro tipo de tecnologías de comunicación como las redes de telefonía móvil GSM/GPRS. Este trabajo presenta un estudio de la implementación de una unidad de comunicaciones WSNcentro de control basado en la transmisión de datos mediante SMS, analizando las restricciones impuestas en el dimensionado de la red y sus requisitos energéticos.




2. Interfaz hombre-máquina basado en el análisis de gestos faciales mediante visión artificial
   Área temática: Ambientes Inteligentes
   Código: 12008 (SE208). Sesión: SEP
   Jose F. Velasco, Daniel Pizarro, Javier Macias, Cristina Losada
   Filiación primer autor: Universidad de Alcalá
   Resumen: En el presente documento se propone una aplicación, orientada a la ayuda a la discapacidad, en la que mediante el análisis por visión artificial de los gestos faciales realizados por el usuario, se provee una interfaz alternativa de comunicación entre el usuario y una máquina. Para este fin se propone el uso de un Modelo de Apariencia Activa, al cual se le han añadido parámetros adicionales para modelar los cambios en las condiciones de iluminación.




3. Calibración de Cámara Cenital en Aplicaciones de Visión Artificial para Sistemas de Corte
   Área temática: Ambientes Inteligentes
   Código: 12009 (SE209). Sesión: SEP
   M. D. Moreno, J. A. Fernández
   Filiación primer autor: Universidad de Extremadura
   Palabras clave: Seguridad Activa, Sistemas de Visión Artificial (SVA), Reconocimiento de Objetos, Calibración de Cámaras
   Resumen: Las aplicaciones industriales donde intervienen sistemas de corte requieren una monitorización continua del entorno de trabajo para evitar, en la medida de lo posible, situaciones que puedan poner en peligro al ser humano. La utilización de un Sistema de Visión Artificial (SVA) en estas aplicaciones debe considerarse como un apoyo relevante. Sin embargo, para el correcto funcionamiento del SVA, es necesario calibrar la cámara respecto al sistema de corte. El SVA propuesto en este trabajo permite realizar la detección de la posición de la cámara considerando como sistema de referencia la mesa de trabajo, suministrando además la información necesaria para su correcta calibración.




4. Seguimiento audiovisual de locutor usando un filtro de partÍculas extendido con proceso de clasificación
   Área temática: Ambientes Inteligentes
   Código: 12012 (SE212). Sesión: SEP
   Frank Sanabria-Macías, Javier Macías-Guarasay, Marta Marrón-Romeray, Daniel Pizarroy y Enrique Marañón-Reyes
   Filiación primer autor: Universidad de Alcalá
   Resumen: En este trabajo se describe el diseño, implementación y evaluación de un sistema de seguimiento de locutores usando fusión audiovisual. La información de audio y vídeo es obtenida a partir de agrupaciones (arrays) de micrófonos y cámaras de vídeo situados en el entorno. El sistema propuesto está compuesto por dos bloques de extracción de la información de audio y vídeo respectivamente, y otro que fusiona esta información en un plano de ocupación paralelo y a una altura determinada del suelo. Un filtro de partículas que opera sobre la información fusionada permite obtener finalmente la localización estimada del locutor en cada instante de tiempo. Como bloque de extracción de la información de audio se usa un algoritmo de detección de actividad acústica por sectores (volúmenes cónicos alrededor de cada array) sobre el plano de ocupación definido, y posteriormente busca en el interior de las intersecciones de los sectores activos la región de máxima potencia acústica, usando el algoritmo Steered Response Power ( P). El bloque de extracción de la información de visión detecta rostros humanos en las imágenes obtenidas con las cámaras de vídeo, con una versión multi-pose del algoritmo Viola and Jones, y proyecta estas detecciones sobre el plano de ocupación generado. El sistema ha sido evaluado usando la base de datos AV16.3 con resultados prometedores.




5. Localización en entornos interiores mediante tecnología ZigBee y grafos descriptivos
   Área temática: Ambientes Inteligentes
   Código: 12019 (SE219). Sesión: SEP
   Samuel Fernández, Juan C. García, David Gualda, F. Daniel Ruiz
   Filiación primer autor: Universidad de Alcalá
   Resumen: Este trabajo propone una forma de mejorar las estimaciones de posición en sistemas de localización en interiores (Indoor Location Systems, ILS) basados en lecturas de los niveles de potencia (RSSI) de una red ZigBee ad hoc. Un objeto móvil desconocido, equipado también con un dispositivo ZigBee (nodo ciego), puede ser localizado, posicionado, y seguido por el sistema. La estimación inicial de posición se extrae de dispositivos equipados con un módulo hardware específico para esta función, a partir de las lecturas de RSSI de las señales procedentes de las balizas de referencia. El posicionamiento de los nodos ciegos se mejora mediante un filtrado posterior de las estimaciones iniciales mediante su ajuste a un Grafo de Descripción Métrica (MDG) del edificio, el cual incluye información de distancias y conectividad entre los diversos recintos del área de cobertura del ILS. El sistema se ha comprobado experimentalmente en tareas de localización de personas en entornos interiores extensos.




6. Protocolo de comunicación de datos acústico para sistema de posicionamiento relativo
   Área temática: Ambientes Inteligentes
   Código: 12014 (SE214). Sesión: SEP
   Carlos De Marziani, Jesús Ureña, Álvaro Hernández, Fernando Álvarez, Javier Falcon, Martin Miguel, Romulo Alcoleas, J.J. García, Ma del Carmen Pérez, Rebeca Sanz, Joaquín Aparicio
   Filiación primer autor: Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco
   Palabras clave: Comunicaciones acústicas, localización relativa, CDMA, espacios inteligentes
   Resumen: La determinación de las posiciones relativas entre un grupo de objetos, es una información esencial en aplicaciones donde éstos no se encuentran restringidos a un entorno particular: espacios inteligentes, computación ubicua y equipos de robots móviles. En estos casos, usualmente se determinan las distancias existentes entre objetos de forma cooperativa empleando señales acústicas. Así, es necesario distribuir la información recolectada por cada uno de ellos antes de realizar el cómputo de las posiciones. Generalmente se emplean enlaces de radiofrecuencia para comunicar los datos entre nodos lo cual incrementa los costos y la complejidad del sistema. A fin de reducirla, se puede considerar el empleo de las mismas señales acústicas como medio físico de transmisión. Si bien posee menor alcance y tasas de transmisión de datos más bajas, resulta adecuado para aplicaciones en espacios interiores. En este trabajo se analiza un esquema de comunicaciones que utiliza señales acústicas codificadas para transmitir la in rmación recolectada por un sistema sensorial que emplea únicamente dichas emisiones acústicas para determinar las distancias entre nodos.




7. Cota de Cramér-Rao a posteriori para Sistemas de Localización Inalámbrica basados en RSS y TOA
   Área temática: Ambientes Inteligentes
   Código: 12015 (SE215). Sesión: SEP
   J. Prieto, S. Mazuelas, A. Bahillo, P. Fernández, R. M. Lorenzo, E. J. Abril
   Filiación primer autor: Universidad de Valladolid
   Resumen: El auge de aplicaciones basadas en la localización de un usuario móvil (MU), gracias a la aparición de GPS, hace que sea necesario el desarrollo de tecnologías que suplan este sistema en entornos de interior. Son muchas las alternativas propuestas sin que ninguna de ellas se haya erigido como definitiva. Por ello, se ha de disponer de mecanismos que permitan comparar los sistemas propuestos en términos de rendimiento. En este trabajo, se obtiene la cota inferior de Cramér-Rao para el mínimo error cuadrático medio alcanzable en la estimación de distancia de un sistema no-lineal y no-Gaussiano, como paso previo a la estimación de la posición. Para ello, se obtiene la función de densidad de las mediciones de la potencia recibida (RSS) y el tiempo de llegada (TOA) de una señal que alcanza al MU proveniente de un punto de acceso. El modelo propuesto considera tanto el error aleatorio como el sesgo introducido debido al multitrayecto y la falta de visión directa (NLOS) en este tipo de entornos. El problema se afron ría desde el punto de vista Bayesiano, teniendo en en cuenta la relación de las distancias en el tiempo. El resultado final es comparado con el error cuadrático medio obtenido mediante técnicas de filtrado de Kalman.




8. Modelado del comportamiento de un LPS ultrasónico basado en la emisión de códigos LS
   Área temática: Ambientes Inteligentes
   Código: 12020 (SE220). Sesión: SEP
   Teodoro Aguilera, José A. Paredes, Fernando J. Álvarez, Jorge Morera, A. Gordillo-Guerrero
   Filiación primer autor: Universidad de Extremadura
   Resumen: En este trabajo se presenta el análisis simulado del rendimiento de un sistema ultrasónico de posicionamiento local (ULPS). El sistema está compuesto por cinco balizas colocadas en el techo de una habitación rectangular, que emiten códigos ortogonales LS modulados en BPSK con una frecuencia de portadora de 40 kHz. Estas emisiones son detectadas por el receptor mediante compresión de pulsos, proporcionando al sistema una alta precisión y robustez frente al ruido. En este trabajo se ha dise ˜nado un modelo de este sistema para llevar a cabo su estudio considerando efectos como la respuesta de los transductores ultrasónicos, la absorción de la se ˜ nal en el aire, el multicamino y el coeficiente de reflexión de las paredes. Este modelo permite identificar zonas críticas, donde el ruido autoinducido generado en las correlaciones cruzadas enmascara los principales picos de autocorrelación, lo que dificulta obtener tiempos de vuelos fiables a partir de los cuales determinar la posición del receptor. También se investigó la dependencia de estas zonas críticas con diferentes parámetros, integrados en el modelo.




9. Detección de Máximos Locales en Sistemas Sensoriales Activos basados en Correlación
   Área temática: Ambientes Inteligentes
   Código: 12022 (SE222). Sesión: SEP
   R. Escudero, M. C. Pérez, A. Hernández, J. Ureña, J. Aparicio
   Filiación primer autor: Universidad de Alcalá
   Palabras clave: Detección de máximos locales, codificación, técnicas de correlación, sistemas sensoriales activos
   Resumen: La detección de máximos locales es de especial relevancia en sistemas sensoriales o de transmisión que utilizan técnicas de codificación y correlación. En estos sistemas los bloques de recepción tratan de recuperar la información mediante la correlación de la señal recibida con el patrón emitido. En este trabajo se propone un sistema capaz de discriminar los máximos de autocorrelación, incluso en ambientes altamente ruidosos. El detector de máximos locales desarrollado se basa en la medida de la amplitud y el cálculo de la primera derivada. Como aplicación, el algoritmo se ha empleado en un sistema de ocupación ferroviaria.

Calidad de potencia y redes eléctricas inteligentes

Sesión: SE31

1. Sistema de Gestión de Energía para Tranvía Híbrido Basado en Pila de Combustible, Batería y Supercondensador
   Código: 13002 (SE301). Sesión: SE31
   Juan P. Torreglosa, Francisco Jurado, Pablo García, Luis M. Fernández
   Filiación primer autor: Universidad de Jaén
   Palabras clave: Pila de combustible, almacenamiento de energía, sistema de control, transporte
   Resumen: Este artículo describe la configuración, modelado y control de un nuevo sistema híbrido de propulsión para el tranvía de Zaragoza. La nueva configuración para este tranvía está formada por una pila de combustible de membrana de intercambio de protones como fuente principal de energía y de una batería de ión-litio y de un supercondensador como sistemas de almacenamiento de energía. De esta forma, la batería apoyará a la pila de combustible durante los arranques y absorberá la potencia disponible durante un frenado. Por su parte, el supercondensador , al ser el elemento de respuesta dinámica más rápida, actuará principalmente durante los picos de potencia en los que ni la pila ni la batería sean capaces de trabajar. La pila de combustible, la batería y el supercondensador dispondrán de un convertidor CC/CC el cual permitirá su conexión al bus de continua y el control de estas fuentes de energía. El nuevo sistema de administración de energía presentado, está formado por tres lazos de control en cascada para el c vertidor de la pila y dos lazos de control para el convertidor de la batería y del supercondensador. Este sistema de control ha sido evaluado para el ciclo de trabajo real del tranvía. Los resultados muestran como el sistema de control propuesto es perfectamente válido para su aplicación en este sistema híbrido.




2. Análisis de las definiciones de Desequilibrio de Tensión
   Código: 13003 (SE302). Sesión: SE31
   Reyes S. Herrera, Patricio Salmerón, Salvador P. Litrán y Alejandro Pérez
   
   Palabras clave: Desequilibrio de tensión, Normas CEM, Distorsión, Calidad de la potencia eléctrica
   Resumen: Los documentos publicados más recientemente por los estándares de IEC e IEEE, han adoptado como medida del desequilibrio de tensión la relación entre la componente de secuencia inversa y la componente de secuencia directa. Sin embargo, otros índices de desequilibrio son de uso habitual, como es el caso del desequilibrio de tensión definido por la asociación americana de fabricantes de máquinas eléctricas, NEMA. Este artículo estudia las diferentes definiciones de desequilibrio de tensión introducidas en las distintas normas aparecidas a lo largo de las últimas décadas. Se ha realizado un análisis comparativo de las distintas definiciones respecto del factor de desequilibrio adoptado por IEC, y al que se considera desequilibrio verdadero. Para ello, se han llevado a cabo distintos trabajos de simulación y montajes experimentales que han permitido poner de manifiesto las diferencias entre los mismos, y el efecto que la presencia de distorsión produce en cada uno de ellos.




3. Estudio de Microgrids con interfases de convertidores de DC/AC
   Código: 13004 (SE303). Sesión: SE31
   F. Andrade, K. Kampouropoulos, J. Cusidó and L. Romeral
   Filiación primer autor: Universitat Politècnica de Catalunya
   Palabras clave: Modelado de Microgrid, Estudio de Estabilidad, generadores distribuidos, curvas droop
   Resumen: Este artículo presenta un estudio de Microgrids con interfases de convertidores DC/AC. El artículo muestra los modos de operación de las Microgrids, además implementa un modelo de pequeña señal para el modo de operación aislado que permite estudiar la estabilidad del sistema. Finalmente se muestra el funcionamiento de la Microgrid en ambos modos de operación.




4. Optimización de la ubicación de filtros activos en redes de distribución con cargas polucionantes
   Código: 13005 (SE304). Sesión: SE31
   E. González-Romera, E. Romero-Cadaval, S. Ruiz Arranz, M.I. Milanés-Montero
   Filiación primer autor: Universidad de Extremadura
   Palabras clave: ubicación de filtros activos, calidad de suministro, flujo de potencia con armónicos
   Resumen: En este trabajo se presenta un método sencillo para optimizar la ubicación de un filtro activo (Active Power Filter, APF) en una red de distribución en la que existen cargas polucionantes. Para ello se integra la influencia de un filtro activo en un algoritmo de flujo de potencia con presencia de armónicos. La estrategia de control empleada para el filtro activo se inspira en la denominada cancelación perfecta de armónicos (Perfect Harmonic Cancellation, PHC). Se evalúan los resultados mediante la simulación de una red de distribución radial con un rectificador como carga polucionante, sobre la cual se estudia la influencia de la ubicación del filtro activo en la tasa de distorsión armónica (THD) de los distintos nudos de la red.




5. Modelo de String Fotovoltaico para PSCAD/EMTDC basado en las Especificaciones Técnicas del Fabricante
   Código: 13006 (SE305). Sesión: SE31
   C. Roncero-Clemente, E. Romero-Cadaval, M.I Milanés-Montero, V.Miñambres-Marcos, F. Barrero
   Filiación primer autor: Universidad de Extremadura
   Palabras clave: Generación distribuida, string fotovoltaico, PSCAD/EMTDC, modelo basado hoja de características del fabricante
   Resumen: El número de plantas de generación fotovoltaica (PV) se encuentra en constante crecimiento desde la liberalización del sector eléctrico ocupando un importante papel en los sistemas de generación distribuida (GD). Este hecho provoca que el estudio del impacto que estas plantas ocasionan sobre las redes en las que se encuentran conectadas sea indispensable para conseguir la optimización del funcionamiento del sistema eléctrico. Este trabajo presenta el modelado de un string PV a partir de los parámetros del panel PV facilitados por el fabricante en su hoja de características empleándose PSCAD/EMTDC como herramienta para ser utilizado en simulaciones que permitan evaluar el impacto de posibles variaciones en los algoritmos de control del inversor al que se conectan. Los resultados de simulación obtenidos son analizados y comparados con los que se obtienen a partir del modelo disponible en la librería de PSCAD/EMTDC.




6. Influencia de una Instalación Fotovoltaica Conectada a Red sobre la Calidad de Potencia de una Red de Distribución
   Código: 13007 (SE306). Sesión: SE31
   Pedro González-Castrillo, Enrique Romero-Cadaval, Eva González-Romera, Fermín Barrero-González, Miguel A. Guerrero-Martínez
   Filiación primer autor: Universidad de Extremadura
   Palabras clave: Calidad de suministro, Generación fotovoltaica, Nivel de penetración, Punto de conexión común
   Resumen: El número de plantas fotovoltaicas ha aumentado en las redes de distribución en los últimos años debido a las subvenciones de los gobiernos y la disminución de los costes de producción de la tecnología fotovoltaica. Este trabajo resume las medidas de parámetros de calidad de potencia realizadas en una red de distribución rural en dos períodos de tiempo, anterior y posterior a la conexión a la línea de una planta fotovoltaica y además presenta los mismos parámetros registrados en el punto de conexión común (PCC) de la red y la instalación fotovoltaica con el propósito de conocer cómo la impedancia de la red y el ratio de potencia inyectada a la red y demandada por la carga puede provocar cambios sobre la calidad de potencia de la red de distribución. Ciertos valores de parámetros son comparados con los límites marcados en los estándares internacionales. Este artículo evalúa la influencia de la generación fotovoltaica en el sistema de distribución teniendo en cuenta importantes aspectos como el flujo inverso de otencia y la distorsión armónica.