http://sedici.unlp.edu.ar:80/handle/10915/60641 Mon, 09 Nov 2026 13:30:07 GMT 2026-11-09T13:30:07Z http://sedici.unlp.edu.ar:80/handle/10915/197245 Articulo Control Engineering Practice; vol. 165 Tuning controllers for nonlinear systems remains a significant challenge due to their inherent complexity and the lack of systematic design methodologies. This study presents a practical, versatile, and robust optimisation- based procedure for tuning nonlinear controllers, including linear ones, offering a structured alternative to the traditional trial-and-error tuning strategies commonly used in practice. A key contribution of the proposed methodology is the explicit definition and achievement of target closed-loop dynamic behaviours in nonlinear systems, which is analogous to classical dynamics in linear control. By leveraging global optimisation techniques, the procedure systematically identifies controller parameters that minimise deviations from predefined dynamic targets while ensuring robustness and stability across a range of operating conditions. The approach addresses the nonlinear response of the controlled system and provides an intuitive and customisable framework for shaping closed-loop dynamics according to design objectives. The methodology is validated through its application to a wind turbine control problem, demonstrating its ability to tune both proportional–integral (PI) and super-twisting sliding mode controllers (SMC) effectively. The results highlight the sensitivity of nonlinear controllers to parameter selection and underscore the benefits of a systematic tuning approach in achieving consistent performance, preventing actuator saturation, and ensuring system longevity. This study offers a powerful and generalisable solution for tuning controllers in complex nonlinear systems, enabling practitioners to move beyond empirical tuning practice. Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT http://sedici.unlp.edu.ar:80/handle/10915/197245 2025-01-01T00:00:00Z Tuning controllers for nonlinear systems remains a significant challenge due to their inherent complexity and the lack of systematic design methodologies. This study presents a practical, versatile, and robust optimisation- based procedure for tuning nonlinear controllers, including linear ones, offering a structured alternative to the traditional trial-and-error tuning strategies commonly used in practice. A key contribution of the proposed methodology is the explicit definition and achievement of target closed-loop dynamic behaviours in nonlinear systems, which is analogous to classical dynamics in linear control. By leveraging global optimisation techniques, the procedure systematically identifies controller parameters that minimise deviations from predefined dynamic targets while ensuring robustness and stability across a range of operating conditions. The approach addresses the nonlinear response of the controlled system and provides an intuitive and customisable framework for shaping closed-loop dynamics according to design objectives. The methodology is validated through its application to a wind turbine control problem, demonstrating its ability to tune both proportional–integral (PI) and super-twisting sliding mode controllers (SMC) effectively. The results highlight the sensitivity of nonlinear controllers to parameter selection and underscore the benefits of a systematic tuning approach in achieving consistent performance, preventing actuator saturation, and ensuring system longevity. This study offers a powerful and generalisable solution for tuning controllers in complex nonlinear systems, enabling practitioners to move beyond empirical tuning practice. http://sedici.unlp.edu.ar:80/handle/10915/196503 Articulo HardwareX; vol. 25 This article presents a detailed description, and step-by-step process, required to build a small- scale wave energy tank demonstrator (Tiny-T). The system consists of an operative wave energy converter (WEC) with active control, representing the first demonstration of electronic WEC control at 1/100 scale. A key feature of Tiny-T is that the full demonstration system costs below €600. This document provides complete details on the materials, construction, and testing of the system, as well as aspects related to the appeal of the demonstration. As an experimental platform, Tiny-T represents a valuable resource for introductory research inquiries, catering to both high school and university-level studies. Overall, Tiny-T accessibility opens doors for a broader audience to engage with the promising potential of wave energy and real-time control technologies. Sun, 01 Mar 2026 00:00:00 GMT http://sedici.unlp.edu.ar:80/handle/10915/196503 2026-03-01T00:00:00Z This article presents a detailed description, and step-by-step process, required to build a small- scale wave energy tank demonstrator (Tiny-T). The system consists of an operative wave energy converter (WEC) with active control, representing the first demonstration of electronic WEC control at 1/100 scale. A key feature of Tiny-T is that the full demonstration system costs below €600. This document provides complete details on the materials, construction, and testing of the system, as well as aspects related to the appeal of the demonstration. As an experimental platform, Tiny-T represents a valuable resource for introductory research inquiries, catering to both high school and university-level studies. Overall, Tiny-T accessibility opens doors for a broader audience to engage with the promising potential of wave energy and real-time control technologies. http://sedici.unlp.edu.ar:80/handle/10915/196403 Articulo Journal of Process Control; vol. 157 Individuals living with type 1 diabetes (T1D) face important challenges when engaging in physical activity (PA), as it necessitates careful management of blood glucose levels often through insulin adjustments and carbohydrate intake. Integrating PA detection into sensor augmented insulin pumps (SAP) is a promising strategy to enhance glycemic control by suggesting basal insulin reduction or carbohydrate ingestion in the critical 24 h after the PA detection. We have developed a real-time, model-based module for PA detection based solely on measured glucose levels, insulin infusion rates, and carbohydrate intake. The approach is based on the monitoring of the magnitude as well as various statistical properties of the prediction residuals, i.e., the discrepancies between actual sensor-measured glucose levels and model-predicted levels. We tested our algorithm on the Type 1 Diabetes and Exercise Initiative (T1DEXI) dataset, which includes structured sessions of aerobic, resistance, and interval exercises. In a dataset containing all three activity types, the detection approach based on the median of the prediction residuals successfully detected an average of 59% of PA instances, while keeping the false alarms to 3.5 per considered timeframe, when considering models tailored to each participant. When using a population model identified on in-silico data from the UVa/Padova T1D simulator, the approach successfully detected 62% of PAs, while keeping the false alarms to 3.6 per considered timeframe. These encouraging findings open the possibility of integrating PA detection into SAP systems without the need for additional physiological signals, thus enabling improved glucose management. Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT http://sedici.unlp.edu.ar:80/handle/10915/196403 2026-01-01T00:00:00Z Individuals living with type 1 diabetes (T1D) face important challenges when engaging in physical activity (PA), as it necessitates careful management of blood glucose levels often through insulin adjustments and carbohydrate intake. Integrating PA detection into sensor augmented insulin pumps (SAP) is a promising strategy to enhance glycemic control by suggesting basal insulin reduction or carbohydrate ingestion in the critical 24 h after the PA detection. We have developed a real-time, model-based module for PA detection based solely on measured glucose levels, insulin infusion rates, and carbohydrate intake. The approach is based on the monitoring of the magnitude as well as various statistical properties of the prediction residuals, i.e., the discrepancies between actual sensor-measured glucose levels and model-predicted levels. We tested our algorithm on the Type 1 Diabetes and Exercise Initiative (T1DEXI) dataset, which includes structured sessions of aerobic, resistance, and interval exercises. In a dataset containing all three activity types, the detection approach based on the median of the prediction residuals successfully detected an average of 59% of PA instances, while keeping the false alarms to 3.5 per considered timeframe, when considering models tailored to each participant. When using a population model identified on in-silico data from the UVa/Padova T1D simulator, the approach successfully detected 62% of PAs, while keeping the false alarms to 3.6 per considered timeframe. These encouraging findings open the possibility of integrating PA detection into SAP systems without the need for additional physiological signals, thus enabling improved glucose management. http://sedici.unlp.edu.ar:80/handle/10915/194245 Articulo Design of perovskite solar cells for sustainable applications using DFT and simulation XLI Congreso Argentino de Mecánica Computacional( Buenos Aires, 11 al 14 de noviembre de 2025); Mecánica Computacional; vol. 42, no. 14 Las celdas solares de perovskita han alcanzado eficiencias superiores al 26 por ciento en una década, consolidándose como una alternativa a las tecnologías fotovoltaicas convencionales. Sin embargo, la inestabilidad y la toxicidad asociadas al plomo limitan su aplicación. En este trabajo se es- tudian compuestos inorgánicos de cesio, bromo y yodo con sustituciones parciales de plomo por estaño o germanio, orientados a reducir el contenido de plomo. Las propiedades estructurales y electrónicas se calcularon mediante teoría del funcional de la densidad, mostrando buena concordancia con resulta- dos experimentales. El desempeño fotovoltaico de arquitecturas tipo n–i–p se evaluó con el programa SCAPS-1D, considerando óxido de titanio y yoduro de cobre como capas de transporte de electrones y huecos, respectivamente. Las composiciones con hasta un 25 por ciento de plomo alcanzaron eficiencias cercanas al 15 por ciento, destacándose las basadas en estaño sobre las de germanio. Este enfoque inte- gra diseño de materiales y simulación para el desarrollo de celdas solares de perovskita más estables y sostenibles.; Perovskite solar cells have achieved efficiencies above 26 percent within a decade, establishing themselves as a promising alternative to conventional photovoltaic technologies. However, instability and lead toxicity still limit their application. This work investigates inorganic cesium, bromine, and io- dine compounds with partial substitution of lead by tin or germanium, aiming to reduce the lead content. Structural and electronic properties were calculated using density functional theory, showing good agree- ment with experimental results. The photovoltaic performance of n–i–p architectures was evaluated with SCAPS-1D, considering titanium oxide and copper iodide as electron and hole transport layers, res- pectively. Compositions containing up to 25 percent lead reached efficiencies close to 15 percent, with tin-based compounds outperforming germanium-based ones. This approach integrates materials design and device simulation toward more stable and sustainable perovskite solar cells. Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT http://sedici.unlp.edu.ar:80/handle/10915/194245 2025-01-01T00:00:00Z Las celdas solares de perovskita han alcanzado eficiencias superiores al 26 por ciento en una década, consolidándose como una alternativa a las tecnologías fotovoltaicas convencionales. Sin embargo, la inestabilidad y la toxicidad asociadas al plomo limitan su aplicación. En este trabajo se es- tudian compuestos inorgánicos de cesio, bromo y yodo con sustituciones parciales de plomo por estaño o germanio, orientados a reducir el contenido de plomo. Las propiedades estructurales y electrónicas se calcularon mediante teoría del funcional de la densidad, mostrando buena concordancia con resulta- dos experimentales. El desempeño fotovoltaico de arquitecturas tipo n–i–p se evaluó con el programa SCAPS-1D, considerando óxido de titanio y yoduro de cobre como capas de transporte de electrones y huecos, respectivamente. Las composiciones con hasta un 25 por ciento de plomo alcanzaron eficiencias cercanas al 15 por ciento, destacándose las basadas en estaño sobre las de germanio. Este enfoque inte- gra diseño de materiales y simulación para el desarrollo de celdas solares de perovskita más estables y sostenibles. Perovskite solar cells have achieved efficiencies above 26 percent within a decade, establishing themselves as a promising alternative to conventional photovoltaic technologies. However, instability and lead toxicity still limit their application. This work investigates inorganic cesium, bromine, and io- dine compounds with partial substitution of lead by tin or germanium, aiming to reduce the lead content. Structural and electronic properties were calculated using density functional theory, showing good agree- ment with experimental results. The photovoltaic performance of n–i–p architectures was evaluated with SCAPS-1D, considering titanium oxide and copper iodide as electron and hole transport layers, res- pectively. Compositions containing up to 25 percent lead reached efficiencies close to 15 percent, with tin-based compounds outperforming germanium-based ones. This approach integrates materials design and device simulation toward more stable and sustainable perovskite solar cells. http://sedici.unlp.edu.ar:80/handle/10915/189167 Articulo Fermentation; vol. 11, no. 6 Fed-batch cultivation is a widely used strategy for microbial lipid production, offering flexibility in nutrient control and the potential for high lipid productivity. However, optimizing feeding strategies remains a complex challenge, as it depends on multiple factors, including strain-specific metabolism and process limitations. In this study, we developed a computational framework based on dynamic flux balance analysis and small-scale metabolic models to evaluate and optimize lipid production in Rhodosporidium toruloides strains. We proposed equations to estimate both the carbon and energy source mass feed rate (Fin · sr) and its concentration in the feed (sr) based on lipid accumulation targets, and defined minimum feeding flow rate (Fin) according to process duration. We then assessed the impact of these parameters on commonly used bioprocess metrics—lipid yield, titer, productivity, and intracellular accumulation—across wild-type and engineered strains. Our results showed that the selection of Fin · sr was strongly strain-dependent and significantly influenced strain performance. Moreover, for a given Fin · sr, the specific values of sr, and the resulting Fin, had distinct and non-equivalent effects on performance metrics. This methodology enables the rational pre-selection of feeding strategies and strains, improving resource efficiency and reducing the probability of failed experiments. Sun, 01 Jun 2025 00:00:00 GMT http://sedici.unlp.edu.ar:80/handle/10915/189167 2025-06-01T00:00:00Z Fed-batch cultivation is a widely used strategy for microbial lipid production, offering flexibility in nutrient control and the potential for high lipid productivity. However, optimizing feeding strategies remains a complex challenge, as it depends on multiple factors, including strain-specific metabolism and process limitations. In this study, we developed a computational framework based on dynamic flux balance analysis and small-scale metabolic models to evaluate and optimize lipid production in Rhodosporidium toruloides strains. We proposed equations to estimate both the carbon and energy source mass feed rate (Fin · sr) and its concentration in the feed (sr) based on lipid accumulation targets, and defined minimum feeding flow rate (Fin) according to process duration. We then assessed the impact of these parameters on commonly used bioprocess metrics—lipid yield, titer, productivity, and intracellular accumulation—across wild-type and engineered strains. Our results showed that the selection of Fin · sr was strongly strain-dependent and significantly influenced strain performance. Moreover, for a given Fin · sr, the specific values of sr, and the resulting Fin, had distinct and non-equivalent effects on performance metrics. This methodology enables the rational pre-selection of feeding strategies and strains, improving resource efficiency and reducing the probability of failed experiments. http://sedici.unlp.edu.ar:80/handle/10915/189165 Articulo Chips; vol. 4, no. 2 Fully differential amplifier circuits are well suited for instrumentation front ends and signal-conditioning applications. They offer high common-mode rejection ratios (CMRRs) regardless of the passive component tolerances but remain sensitive to imbalances in active devices. By using power supply bootstrapping (PSB), the CMRRs of these circuits can be improved, where they become independent of mismatches in both passive and active components. This technique works by forcing the power supply nodes to follow the common-mode input voltage, which significantly enhances the CMRR. However, this approach introduces stability issues that must be addressed through dedicated compensation strategies without degrading the overall performance. In this work, the theoretical background, a design methodology, and experimental validation are presented. The proposed technique was applied to a fully differential amplifier built with general purpose operational amplifiers. Prior to the PSB, the amplifier exhibited a CMRR of 90 dB at 1 kHz. A straightforward application of PSB led to instability in the common-mode behavior; however, with the proposed compensation method, the amplifier achieved stable operation and an improved CMRR of 130 dB. Sun, 01 Jun 2025 00:00:00 GMT http://sedici.unlp.edu.ar:80/handle/10915/189165 2025-06-01T00:00:00Z Fully differential amplifier circuits are well suited for instrumentation front ends and signal-conditioning applications. They offer high common-mode rejection ratios (CMRRs) regardless of the passive component tolerances but remain sensitive to imbalances in active devices. By using power supply bootstrapping (PSB), the CMRRs of these circuits can be improved, where they become independent of mismatches in both passive and active components. This technique works by forcing the power supply nodes to follow the common-mode input voltage, which significantly enhances the CMRR. However, this approach introduces stability issues that must be addressed through dedicated compensation strategies without degrading the overall performance. In this work, the theoretical background, a design methodology, and experimental validation are presented. The proposed technique was applied to a fully differential amplifier built with general purpose operational amplifiers. Prior to the PSB, the amplifier exhibited a CMRR of 90 dB at 1 kHz. A straightforward application of PSB led to instability in the common-mode behavior; however, with the proposed compensation method, the amplifier achieved stable operation and an improved CMRR of 130 dB. http://sedici.unlp.edu.ar:80/handle/10915/187452 Articulo Radio Frequency Interference Conference (RFI2024) (Bariloche, 14-18 October 2024); Proceedings of Science; vol. 471 Ground clutter represents a significant challenge in Doppler weather radar systems, often masking weather signals and biasing the estimation of meteorological parameters. The Gaussian Model Adaptive Processing in Time Domain (GMAP-TD) algorithm offers a robust solution for clutter mitigation but suffers from high computational burden. In this paper, we introduce a novel imple- mentation of GMAP-TD, termed GMAP-TD-FC (Fast Computation GMAP-TD), which retains the original algorithm’s effectiveness while significantly reducing computation time. Our approach employs the diagonalization of the clutter autocorrelation matrix, enabling the precomputation of filter components and reducing the computational complexity. Simulation results show that the accuracy of the proposed algorithm remains as good as that of GMAP-TD while improving the processing speed, making it well-suited for real-time radar operations. Thu, 08 May 2025 00:00:00 GMT http://sedici.unlp.edu.ar:80/handle/10915/187452 2025-05-08T00:00:00Z Ground clutter represents a significant challenge in Doppler weather radar systems, often masking weather signals and biasing the estimation of meteorological parameters. The Gaussian Model Adaptive Processing in Time Domain (GMAP-TD) algorithm offers a robust solution for clutter mitigation but suffers from high computational burden. In this paper, we introduce a novel imple- mentation of GMAP-TD, termed GMAP-TD-FC (Fast Computation GMAP-TD), which retains the original algorithm’s effectiveness while significantly reducing computation time. Our approach employs the diagonalization of the clutter autocorrelation matrix, enabling the precomputation of filter components and reducing the computational complexity. Simulation results show that the accuracy of the proposed algorithm remains as good as that of GMAP-TD while improving the processing speed, making it well-suited for real-time radar operations. http://sedici.unlp.edu.ar:80/handle/10915/187334 Objeto de conferencia IV Jornadas de Investigación UNAJ (Florencio Varela, 31 de octubre 2024); https://jornadasiv.unaj.edu.ar/; 4tas. Jornadas de Investigación / UNAJ : investigaciones interdisciplinarias en el territorio en el actual contexto La Universidad Nacional Arturo Jauretche (UNAJ) se encuentra en Florencio Varela, en el Conurbano Bonaerense, una zona con una gran cantidad de terreno rural. Actualmente, hay alrededor de 500 productores agrícolas de diferentes tamaños en la región, dedicados a la horticultura, floricultura y fruticultura. Esta área es crucial para la producción frutihortícola del país, ya que gran parte de ella se concentra en el cinturón verde de Buenos Aires. Este cinturón es una zona periurbana de producción, principalmente debido a la necesidad de reducir los costos de transporte y la perecibilidad de ciertos productos. En términos generales, las actividades agrícolas en esta área se centran en cultivos intensivos, donde se busca maximizar la producción en espacios reducidos utilizando un solo tipo de producto a la vez. Específicamente en la horticultura, se practican tanto cultivos al aire libre como bajo cubierta, como en invernaderos. Una característica destacada de esta zona rural es su proximidad a áreas similares en los municipios vecinos, lo que la convierte en una región estratégica para la producción de alimentos frescos de origen vegetal, tanto para consumo directo como para su procesamiento industrial. Este trabajo se enfocó en el estudio, diseño y desarrollo de un sistema basado en algoritmos de aprendizaje automático, que fue implementado en una aplicación móvil. Esta aplicación permite llevar a cabo acciones de control, monitoreo y gestión de magnitudes climatológicas del estado del suelo, del agua y del nivel de iluminación en huertas. Para determinar que algoritmos se ajustan mejor para realizar las tareas mencionadas se realizaron distintas pruebas logrando implementar distintos modelos. Las pruebas incluyeron modelos de Maquinas de vectores de soporte (SVM), Regresión logística y Redes neuronales. La implementación de estos modelos se llevó a cabo utilizando el lenguaje de programación Python, aprovechando el Framework de backend TensorFlow y la librería de alto nivel Keras. Los algoritmos de aprendizaje automático en aplicaciones móviles pueden ser una herramienta valiosa y económica para los agricultores del sur del Conurbano Bonaerense. Estos algoritmos detectan patrones en grandes conjuntos de datos, lo que permite a los agricultores identificar anomalías en el comportamiento actual y futuro de los cultivos. Esta información ayuda a tomar decisiones para garantizar cosechas saludables y rendimientos óptimos. Además, se pueden desarrollar modelos predictivos para recomendar variedades de cultivos adecuadas para huertas específicas basándose en múltiples parámetros. Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT http://sedici.unlp.edu.ar:80/handle/10915/187334 2025-01-01T00:00:00Z La Universidad Nacional Arturo Jauretche (UNAJ) se encuentra en Florencio Varela, en el Conurbano Bonaerense, una zona con una gran cantidad de terreno rural. Actualmente, hay alrededor de 500 productores agrícolas de diferentes tamaños en la región, dedicados a la horticultura, floricultura y fruticultura. Esta área es crucial para la producción frutihortícola del país, ya que gran parte de ella se concentra en el cinturón verde de Buenos Aires. Este cinturón es una zona periurbana de producción, principalmente debido a la necesidad de reducir los costos de transporte y la perecibilidad de ciertos productos. En términos generales, las actividades agrícolas en esta área se centran en cultivos intensivos, donde se busca maximizar la producción en espacios reducidos utilizando un solo tipo de producto a la vez. Específicamente en la horticultura, se practican tanto cultivos al aire libre como bajo cubierta, como en invernaderos. Una característica destacada de esta zona rural es su proximidad a áreas similares en los municipios vecinos, lo que la convierte en una región estratégica para la producción de alimentos frescos de origen vegetal, tanto para consumo directo como para su procesamiento industrial. Este trabajo se enfocó en el estudio, diseño y desarrollo de un sistema basado en algoritmos de aprendizaje automático, que fue implementado en una aplicación móvil. Esta aplicación permite llevar a cabo acciones de control, monitoreo y gestión de magnitudes climatológicas del estado del suelo, del agua y del nivel de iluminación en huertas. Para determinar que algoritmos se ajustan mejor para realizar las tareas mencionadas se realizaron distintas pruebas logrando implementar distintos modelos. Las pruebas incluyeron modelos de Maquinas de vectores de soporte (SVM), Regresión logística y Redes neuronales. La implementación de estos modelos se llevó a cabo utilizando el lenguaje de programación Python, aprovechando el Framework de backend TensorFlow y la librería de alto nivel Keras. Los algoritmos de aprendizaje automático en aplicaciones móviles pueden ser una herramienta valiosa y económica para los agricultores del sur del Conurbano Bonaerense. Estos algoritmos detectan patrones en grandes conjuntos de datos, lo que permite a los agricultores identificar anomalías en el comportamiento actual y futuro de los cultivos. Esta información ayuda a tomar decisiones para garantizar cosechas saludables y rendimientos óptimos. Además, se pueden desarrollar modelos predictivos para recomendar variedades de cultivos adecuadas para huertas específicas basándose en múltiples parámetros. http://sedici.unlp.edu.ar:80/handle/10915/183064 Objeto de conferencia VII IEEE Biennial Congress of Argentina (ARGENCON) (San Nicolás de los Arroyos, 18 al 20 de septiembre de 2024) This paper details the design and prototyping of a module for driving floating switching transistors. The module is developed to drive the power switches in multilevel or multi-transistor converters that require independent switching functions and have non-common terminals. The module consists of an isolated DC-DC converter that supplies power to the output stage of an opto-driver. Key design considerations, including the power requirements and the main aspects of the design of the power supply are discussed, as well as its isolated closed-loop compensation. Mon, 01 Jan 2024 00:00:00 GMT http://sedici.unlp.edu.ar:80/handle/10915/183064 2024-01-01T00:00:00Z This paper details the design and prototyping of a module for driving floating switching transistors. The module is developed to drive the power switches in multilevel or multi-transistor converters that require independent switching functions and have non-common terminals. The module consists of an isolated DC-DC converter that supplies power to the output stage of an opto-driver. Key design considerations, including the power requirements and the main aspects of the design of the power supply are discussed, as well as its isolated closed-loop compensation. http://sedici.unlp.edu.ar:80/handle/10915/180022 Capitulo de libro https://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/179883; Hidrógeno en la UNLP: Del pionero a los proyectos actuales Díaz, Francisco Javier El Grupo de Estrategias de Control y Electrónica de Potencia (GECEP) del Instituto LEICI tiene entre sus principales objetivos el desarrollo de sistemas de control automático y electrónica asociada, para optimizar la efi ciencia de sistemas basados en fuentes de energía no contaminantes y módulos de almacenamiento no convencionales. En especial, desde 2006, una de las líneas centrales de trabajo se enfocó en sistemas híbridos de energía basados en pilas de combustible o Fuel Cells (FC), tanto en aplicaciones estacionarias como en vehículos eléctricos. El interés en las FCs alimentadas con Hidrógeno se debe a que las mismas han demostrado ser una tecnología en evolución de gran potencial, debido a su alta efi ciencia, confi abilidad, y energía limpia. Sin embargo, la inherente complejidad de estos dispositivos exige de sistemas de control capaces de garantizar la estabilidad y un alto desempeño frente a las demandas y perturbaciones propias de su operación. En este sentido, se requiere de técnicas de control avanzadas, no triviales, demostrando que el Control por Modos Deslizantes o Sliding Mode (SM) es una potente herramienta para el diseño de controladores robustos para sistemas de generación que involucran FCs. Es así que en el presente capítulo se aborda el diseño, análisis, y validación experimental de un nuevo sistema de control para FCs combinadas con Super Capacitores. El módulo de potencia bajo estudio es primeramente analizado en detalle, obteniendo modelos matemáticos para la representación de su comportamiento dinámico. Posteriormente, el controlador propuesto para el módulo FC es diseñado a partir de un algoritmo de control por SM tipo Super-Twisting. Por último, el sistema de control desarrollado es validado exhaustivamente mediante simulación y experimentalmente, considerando una pila de combustible de 1.2kW. Universidad Nacional de La Plata (UNLP) Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT http://sedici.unlp.edu.ar:80/handle/10915/180022 2025-01-01T00:00:00Z El Grupo de Estrategias de Control y Electrónica de Potencia (GECEP) del Instituto LEICI tiene entre sus principales objetivos el desarrollo de sistemas de control automático y electrónica asociada, para optimizar la efi ciencia de sistemas basados en fuentes de energía no contaminantes y módulos de almacenamiento no convencionales. En especial, desde 2006, una de las líneas centrales de trabajo se enfocó en sistemas híbridos de energía basados en pilas de combustible o Fuel Cells (FC), tanto en aplicaciones estacionarias como en vehículos eléctricos. El interés en las FCs alimentadas con Hidrógeno se debe a que las mismas han demostrado ser una tecnología en evolución de gran potencial, debido a su alta efi ciencia, confi abilidad, y energía limpia. Sin embargo, la inherente complejidad de estos dispositivos exige de sistemas de control capaces de garantizar la estabilidad y un alto desempeño frente a las demandas y perturbaciones propias de su operación. En este sentido, se requiere de técnicas de control avanzadas, no triviales, demostrando que el Control por Modos Deslizantes o Sliding Mode (SM) es una potente herramienta para el diseño de controladores robustos para sistemas de generación que involucran FCs. Es así que en el presente capítulo se aborda el diseño, análisis, y validación experimental de un nuevo sistema de control para FCs combinadas con Super Capacitores. El módulo de potencia bajo estudio es primeramente analizado en detalle, obteniendo modelos matemáticos para la representación de su comportamiento dinámico. Posteriormente, el controlador propuesto para el módulo FC es diseñado a partir de un algoritmo de control por SM tipo Super-Twisting. Por último, el sistema de control desarrollado es validado exhaustivamente mediante simulación y experimentalmente, considerando una pila de combustible de 1.2kW. http://sedici.unlp.edu.ar:80/handle/10915/178242 Objeto de conferencia Advanced Technologies & Treatments for Diabetes (Paris, France, 15-18 February, 2017) Continuous Subcutaneous Insulin Infusion (CSII) treatments for peoplewith type 1 diabetes can combine the use of a smart insulin pump with a Continuous GlucoseMonitor (CGM) and a control algorithm to improve the regulation of the insulin delivery. New control algorithms need to be tested in clinical trials under strictly safety conditions for the patients. Sun, 01 Jan 2017 00:00:00 GMT http://sedici.unlp.edu.ar:80/handle/10915/178242 2017-01-01T00:00:00Z Continuous Subcutaneous Insulin Infusion (CSII) treatments for peoplewith type 1 diabetes can combine the use of a smart insulin pump with a Continuous GlucoseMonitor (CGM) and a control algorithm to improve the regulation of the insulin delivery. New control algorithms need to be tested in clinical trials under strictly safety conditions for the patients. http://sedici.unlp.edu.ar:80/handle/10915/178241 Objeto de conferencia Advanced Technologies & Treatments for Diabetes (Paris, France, 15-18 February, 2017) This work presents a method for automatic insulin bolus shaping based on residual insulin or insulin-on-board (IOB) estimation as an extra feature for commercial insulin pumps. Among other potential applications, this methodology allows the pump to automatically generate the socalled super-bolus for the compensation of high glycemic index meals, which has been recently related to the best theoretical basal-bolus combination for the reduction of glucose excursions under open-loop treatment. Sun, 01 Jan 2017 00:00:00 GMT http://sedici.unlp.edu.ar:80/handle/10915/178241 2017-01-01T00:00:00Z This work presents a method for automatic insulin bolus shaping based on residual insulin or insulin-on-board (IOB) estimation as an extra feature for commercial insulin pumps. Among other potential applications, this methodology allows the pump to automatically generate the socalled super-bolus for the compensation of high glycemic index meals, which has been recently related to the best theoretical basal-bolus combination for the reduction of glucose excursions under open-loop treatment. http://sedici.unlp.edu.ar:80/handle/10915/177399 Articulo Ingeniería de Control; vol. 14, no. 96 Las pilas de combustible son dispositivos electroquímicos que convierten la energía química del hidrógeno y el oxígeno directamente en electricidad. Esta tecnología despierta mucho interés en todo el mundo, principalmente debido a que se perfila como un reemplazante de las actuales tecnologías basadas en combustibles fósiles, tanto en la industria automotriz como en la generación de electricidad domiciliaria. En este sentido, las pilas de combustible presentan como principales ventajas: mayor eficiencia respecto a los motores de combustión interna convencionales; bajas emisiones, ya que los subproductos de la reacción química son agua y calor; y bajo ruido, aún cuando es necesario el uso de compresores, bombas y ventiladores para su funcionamiento. Se encuentra que la regulación de temperatura en una celda o pila PEM se puede dividir en dos casos diferentes. El primero de ellos se da en las pilas de combustible de bajas potencias (<100 W) donde es necesario entregarle calor para llevarla a la temperatura de trabajo. El segundo caso se da en pilas de gran potencia (>1 kW) donde el calor generado internamente en la pila (por la reacción química y la circulación de corriente) hace que sea necesario extraer calor para mantener la temperatura en el valor deseado. Para las pilas de potencias intermedias (entre 100 y 1000 W), la necesidad de calentar o refrigerar depende principalmente del diseño particular y del valor de corriente de trabajo. En este marco, en el presente articulo se presenta la metodología propuesta para resolver el problema de control de temperatura de una pila de combustible tipo PEM experimental de baja potencia desarrollada en el INIFTA. Mon, 01 Mar 2010 00:00:00 GMT http://sedici.unlp.edu.ar:80/handle/10915/177399 2010-03-01T00:00:00Z Las pilas de combustible son dispositivos electroquímicos que convierten la energía química del hidrógeno y el oxígeno directamente en electricidad. Esta tecnología despierta mucho interés en todo el mundo, principalmente debido a que se perfila como un reemplazante de las actuales tecnologías basadas en combustibles fósiles, tanto en la industria automotriz como en la generación de electricidad domiciliaria. En este sentido, las pilas de combustible presentan como principales ventajas: mayor eficiencia respecto a los motores de combustión interna convencionales; bajas emisiones, ya que los subproductos de la reacción química son agua y calor; y bajo ruido, aún cuando es necesario el uso de compresores, bombas y ventiladores para su funcionamiento. Se encuentra que la regulación de temperatura en una celda o pila PEM se puede dividir en dos casos diferentes. El primero de ellos se da en las pilas de combustible de bajas potencias (<100 W) donde es necesario entregarle calor para llevarla a la temperatura de trabajo. El segundo caso se da en pilas de gran potencia (>1 kW) donde el calor generado internamente en la pila (por la reacción química y la circulación de corriente) hace que sea necesario extraer calor para mantener la temperatura en el valor deseado. Para las pilas de potencias intermedias (entre 100 y 1000 W), la necesidad de calentar o refrigerar depende principalmente del diseño particular y del valor de corriente de trabajo. En este marco, en el presente articulo se presenta la metodología propuesta para resolver el problema de control de temperatura de una pila de combustible tipo PEM experimental de baja potencia desarrollada en el INIFTA. http://sedici.unlp.edu.ar:80/handle/10915/167221 Objeto de conferencia XX Reunión de Trabajo en Procesamiento de la Información y Control (Oberá, Misiones, 1º al 3 de noviembre de 2023); RPIC 2023. Actas de la XX Reunión de Trabajo en Procesamiento de la Información y Control En este trabajo se llevó a cabo el modelado del fenómeno de histéresis respiratoria con un modelo de histéresis general, desarrollado para describir la histéresis en materiales, de forma tal que pudiese integrarse a un modelo del sistema respiratorio. Tras investigar y estudiar las características de la histéresis respiratoria, se buscó un modelo capaz de cumplir con sus propiedades físicas y matemáticas, con la capacidad de generar una señal de presión realista a partir de una señal de volumen real en pacientes bajo respiración asistida. Se ajustaron los parámetros del modelo para representar la histéresis de ocho pacientes reales, obteniéndose errores menores al 10%. Sun, 01 Jan 2023 00:00:00 GMT http://sedici.unlp.edu.ar:80/handle/10915/167221 2023-01-01T00:00:00Z En este trabajo se llevó a cabo el modelado del fenómeno de histéresis respiratoria con un modelo de histéresis general, desarrollado para describir la histéresis en materiales, de forma tal que pudiese integrarse a un modelo del sistema respiratorio. Tras investigar y estudiar las características de la histéresis respiratoria, se buscó un modelo capaz de cumplir con sus propiedades físicas y matemáticas, con la capacidad de generar una señal de presión realista a partir de una señal de volumen real en pacientes bajo respiración asistida. Se ajustaron los parámetros del modelo para representar la histéresis de ocho pacientes reales, obteniéndose errores menores al 10%. http://sedici.unlp.edu.ar:80/handle/10915/167220 Objeto de conferencia XX Reunión de Trabajo en Procesamiento de la Información y Control (Oberá, Misiones, 1º al 3 de noviembre de 2023); RPIC 2023. Actas de la XX Reunión de Trabajo en Procesamiento de la Información y Control La estimación en línea y precisa del desplazamiento fore-aft en aerogeneradores es esencial para su control y monitoreo, representando un desafío debido a su complejo comportamiento dinámico. Los métodos analíticos tradicionales requieren modelos de alta fidelidad difíciles de obtener en sistemas no lineales y altamente complejos. En este trabajo, se presenta un estimador basado en una Red Neuronal Recurrente (RNN) entrenada con datos operativos de un aerogenerador simulado. La metodología propuesta utiliza únicamente cinco señales eléctricas de fácil medición como entrada para estimar el movimiento fore-aft de la torre. Con el propósito de determinar las variables a medir para este fin, se propone la realización de un análisis de matrices de correlación. Los resultados obtenidos son satisfactorios para todo el rango de operación del aerogenerador. Este enfoque, basado en Inteligencia Artificial y apoyado en el análisis de correlación para la asignación de variables de entrada, ofrece una alternativa prometedora para abordar la estimación dinámica en este tipo de sistemas complejos al aprender las relaciones temporales directamente de los datos. Sun, 01 Jan 2023 00:00:00 GMT http://sedici.unlp.edu.ar:80/handle/10915/167220 2023-01-01T00:00:00Z La estimación en línea y precisa del desplazamiento fore-aft en aerogeneradores es esencial para su control y monitoreo, representando un desafío debido a su complejo comportamiento dinámico. Los métodos analíticos tradicionales requieren modelos de alta fidelidad difíciles de obtener en sistemas no lineales y altamente complejos. En este trabajo, se presenta un estimador basado en una Red Neuronal Recurrente (RNN) entrenada con datos operativos de un aerogenerador simulado. La metodología propuesta utiliza únicamente cinco señales eléctricas de fácil medición como entrada para estimar el movimiento fore-aft de la torre. Con el propósito de determinar las variables a medir para este fin, se propone la realización de un análisis de matrices de correlación. Los resultados obtenidos son satisfactorios para todo el rango de operación del aerogenerador. Este enfoque, basado en Inteligencia Artificial y apoyado en el análisis de correlación para la asignación de variables de entrada, ofrece una alternativa prometedora para abordar la estimación dinámica en este tipo de sistemas complejos al aprender las relaciones temporales directamente de los datos. http://sedici.unlp.edu.ar:80/handle/10915/167216 Objeto de conferencia XX Reunión de Trabajo en Procesamiento de la Información y Control (Oberá, Misiones, 1º al 3 de noviembre de 2023); RPIC 2023. Actas de la XX Reunión de Trabajo en Procesamiento de la Información y Control Mechanical ventilation (MV) is crucial in the recovery of patients with severe respiratory failure. The expiratory phase, in particular, presents specific dynamic complexities. In this context, control systems represent fundamental components for the adequate performance of MV systems. However, traditional control approaches employed in the literature have limitations in addressing these complexities and ensuring accurate performance. This article addresses the challenges associated with controlling the expiratory stage in MV systems through a robust and effective solution based on sliding mode control. In particular, the proposed control approach in this article is based on a non-linear model recently validated in the literature. Thus, the objective is to overcome the limitations of traditional approaches and provide a robust and efficient control solution that overcomes the solutions available in the literature. The results show the potential of this control strategy in real clinical settings. The sliding mode control approach improves the performance and convergence of MV systems, contributing to more effective ventilation therapy and better patient recovery. Sun, 01 Jan 2023 00:00:00 GMT http://sedici.unlp.edu.ar:80/handle/10915/167216 2023-01-01T00:00:00Z Mechanical ventilation (MV) is crucial in the recovery of patients with severe respiratory failure. The expiratory phase, in particular, presents specific dynamic complexities. In this context, control systems represent fundamental components for the adequate performance of MV systems. However, traditional control approaches employed in the literature have limitations in addressing these complexities and ensuring accurate performance. This article addresses the challenges associated with controlling the expiratory stage in MV systems through a robust and effective solution based on sliding mode control. In particular, the proposed control approach in this article is based on a non-linear model recently validated in the literature. Thus, the objective is to overcome the limitations of traditional approaches and provide a robust and efficient control solution that overcomes the solutions available in the literature. The results show the potential of this control strategy in real clinical settings. The sliding mode control approach improves the performance and convergence of MV systems, contributing to more effective ventilation therapy and better patient recovery. http://sedici.unlp.edu.ar:80/handle/10915/167171 Objeto de conferencia XX Reunión de Trabajo en Procesamiento de la Información y Control (Oberá, Misiones, 1º al 3 de noviembre de 2023); RPIC 2023. Actas de la XX Reunión de Trabajo en Procesamiento de la Información y Control En el ámbito de control, la extracción de energía undimotriz ha ganado creciente interés en los últimos años. Desarrollar estrategias de control que maximicen la extracción de energía es crucial para alcanzar la comercialización de los convertidores de energía de las olas. En este trabajo, se presenta una estrategia de control que combina un término de control óptimo basado en momentos, que define la acción de control que maximiza la conversión de energía en condiciones nominales y proporciona una referencia de velocidad óptima. El seguimiento robusto a esta referencia se garantiza mediante un lazo de control con características de robustez basado en Super-twisting, de la familia de los modos deslizantes de segundo orden, con una adaptación para trabajar con actuadores que tienen limitaciones de saturación. Los resultados obtenidos mediante simulación demuestran la efectividad de la estrategia de control desarrollada. Sun, 01 Jan 2023 00:00:00 GMT http://sedici.unlp.edu.ar:80/handle/10915/167171 2023-01-01T00:00:00Z En el ámbito de control, la extracción de energía undimotriz ha ganado creciente interés en los últimos años. Desarrollar estrategias de control que maximicen la extracción de energía es crucial para alcanzar la comercialización de los convertidores de energía de las olas. En este trabajo, se presenta una estrategia de control que combina un término de control óptimo basado en momentos, que define la acción de control que maximiza la conversión de energía en condiciones nominales y proporciona una referencia de velocidad óptima. El seguimiento robusto a esta referencia se garantiza mediante un lazo de control con características de robustez basado en Super-twisting, de la familia de los modos deslizantes de segundo orden, con una adaptación para trabajar con actuadores que tienen limitaciones de saturación. Los resultados obtenidos mediante simulación demuestran la efectividad de la estrategia de control desarrollada. http://sedici.unlp.edu.ar:80/handle/10915/167170 Objeto de conferencia XX Reunión de Trabajo en Procesamiento de la Información y Control (Oberá, Misiones, 1º al 3 de noviembre de 2023); RPIC 2023. Actas de la XX Reunión de Trabajo en Procesamiento de la Información y Control Este trabajo presenta una política de redespacho de potencia que incluye un esquema de participación colaborativo de parques eólicos (PEs) en la gestión de reservas. La propuesta tiene como objetivo reasignar reserva para la regulación primaria de frecuencia en PEs que en etapas previas del despacho había sido asignada a centrales hidráulicas de embalse. De este modo, se promueve la integración de energía eólica en sistemas interconectados (Sis). La estrategia se aplica en plantas virtuales de potencia (VPPs) de múltiples fuentes de generación que operan de forma coordinada con los Sis. La propuesta se implementa a través de una etapa de predespacho y otra de redespacho, cercana a la operación en tiempo real, ambas con granularidad horaria. Los desafíos de modelado que surgen por las no convexidades y no linealidades del flujo de potencia son relajadas mediante programación cónica de segundo orden, embebido dentro de una estrategia de control de horizonte deslizante. Las simulaciones con datos históricos en una VPP de la Patagonia revelan las ventajas de la reasignación de reservas en generación de origen renovable. A su vez, se mejora la estabilidad de la subred al ampliar el margen de reserva para regulación secundaria. Sun, 01 Jan 2023 00:00:00 GMT http://sedici.unlp.edu.ar:80/handle/10915/167170 2023-01-01T00:00:00Z Este trabajo presenta una política de redespacho de potencia que incluye un esquema de participación colaborativo de parques eólicos (PEs) en la gestión de reservas. La propuesta tiene como objetivo reasignar reserva para la regulación primaria de frecuencia en PEs que en etapas previas del despacho había sido asignada a centrales hidráulicas de embalse. De este modo, se promueve la integración de energía eólica en sistemas interconectados (Sis). La estrategia se aplica en plantas virtuales de potencia (VPPs) de múltiples fuentes de generación que operan de forma coordinada con los Sis. La propuesta se implementa a través de una etapa de predespacho y otra de redespacho, cercana a la operación en tiempo real, ambas con granularidad horaria. Los desafíos de modelado que surgen por las no convexidades y no linealidades del flujo de potencia son relajadas mediante programación cónica de segundo orden, embebido dentro de una estrategia de control de horizonte deslizante. Las simulaciones con datos históricos en una VPP de la Patagonia revelan las ventajas de la reasignación de reservas en generación de origen renovable. A su vez, se mejora la estabilidad de la subred al ampliar el margen de reserva para regulación secundaria. http://sedici.unlp.edu.ar:80/handle/10915/167169 Objeto de conferencia XX Reunión de Trabajo en Procesamiento de la Información y Control (Oberá, Misiones, 1º al 3 de noviembre de 2023); RPIC 2023. Actas de la XX Reunión de Trabajo en Procesamiento de la Información y Control La digestión anaeróbica es un proceso de gran relevancia para la bioeconomía y el desarrollo sustentable, teniendo el biogás producido un alto potencial energético. A pesar de esto, gran parte de las plantas existentes en Argentina no aprovechan el biogás, o bien, tiene una producción muy baja. Esto se debe en gran parte a la falta de mecanismos de instrumentación y control. El objetivo general de este trabajo es el desarrollo de métodos de control robustos para optimizar la producción de biogás en digestores anaeróbicos de bajo costo e instrumentación escasa como los que suelen encontrarse en instalaciones rurales o PyMES de la Argentina. Se plantea una instrumentación mínima y tiempos de muestreo del orden de un día, compatibles con mediciones manuales y operación de bombas a velocidad constante. A partir de desarrollos anteriores de controladores por búsqueda de extremos para la maximización de la producción de biogás, en este trabajo se proponen lazos de acondicionamiento auxiliares para mejorar su estabilidad a partir de la realimentación del parámetro FOS/TAC. Los lazos propuestos se validaron mediante simulación, incluyendo el tratamiento de efluentes con carga orgánica variante. Los resultados obtenidos muestran que se puede aumentar la velocidad de respuesta sin comprometer la estabilidad. Sun, 01 Jan 2023 00:00:00 GMT http://sedici.unlp.edu.ar:80/handle/10915/167169 2023-01-01T00:00:00Z La digestión anaeróbica es un proceso de gran relevancia para la bioeconomía y el desarrollo sustentable, teniendo el biogás producido un alto potencial energético. A pesar de esto, gran parte de las plantas existentes en Argentina no aprovechan el biogás, o bien, tiene una producción muy baja. Esto se debe en gran parte a la falta de mecanismos de instrumentación y control. El objetivo general de este trabajo es el desarrollo de métodos de control robustos para optimizar la producción de biogás en digestores anaeróbicos de bajo costo e instrumentación escasa como los que suelen encontrarse en instalaciones rurales o PyMES de la Argentina. Se plantea una instrumentación mínima y tiempos de muestreo del orden de un día, compatibles con mediciones manuales y operación de bombas a velocidad constante. A partir de desarrollos anteriores de controladores por búsqueda de extremos para la maximización de la producción de biogás, en este trabajo se proponen lazos de acondicionamiento auxiliares para mejorar su estabilidad a partir de la realimentación del parámetro FOS/TAC. Los lazos propuestos se validaron mediante simulación, incluyendo el tratamiento de efluentes con carga orgánica variante. Los resultados obtenidos muestran que se puede aumentar la velocidad de respuesta sin comprometer la estabilidad. http://sedici.unlp.edu.ar:80/handle/10915/167167 Objeto de conferencia XX Reunión de Trabajo en Procesamiento de la Información y Control (Oberá, Misiones, 1º al 3 de noviembre de 2023); RPIC 2023. Actas de la XX Reunión de Trabajo en Procesamiento de la Información y Control Recent literature proposes a novel Active Mechanical Motion Rectifier (AMMR) based power take-off system. The primary objective of mechanical rectification in wave energy conversion schemes is to ensure controlled unidirectional rotation speed in the generator, aiming to mitigate losses caused by low rotational speed and enhance overall system efficiency. Despite the promising potential of this proposal, ensuring the stability and controllability of the entire system remains an unresolved challenge. In that regard, this work addresses the former issue by providing a preliminary assessment of the stability of a flap operating with the proposed AMMR-based power take-off. The studies conducted in this work set the fundamental basis to facilitate the design of an effective controller for this novel power take-off system. The obtained results are validated through in- silico evaluations, modelling the system as piecewise linear. Sun, 01 Jan 2023 00:00:00 GMT http://sedici.unlp.edu.ar:80/handle/10915/167167 2023-01-01T00:00:00Z Recent literature proposes a novel Active Mechanical Motion Rectifier (AMMR) based power take-off system. The primary objective of mechanical rectification in wave energy conversion schemes is to ensure controlled unidirectional rotation speed in the generator, aiming to mitigate losses caused by low rotational speed and enhance overall system efficiency. Despite the promising potential of this proposal, ensuring the stability and controllability of the entire system remains an unresolved challenge. In that regard, this work addresses the former issue by providing a preliminary assessment of the stability of a flap operating with the proposed AMMR-based power take-off. The studies conducted in this work set the fundamental basis to facilitate the design of an effective controller for this novel power take-off system. The obtained results are validated through in- silico evaluations, modelling the system as piecewise linear.