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Objetivos específicos del Grupo Siep:
1.
En lo referente al sistema físico, que va a servir de soporte a los estudios sobre diferentes
estrategias de control y optimización, están planteados dos objetivos específicos:

Desarrollar una primera plataforma de estructura simple, utilizando los nuevos módulos
integrados, cuya capacidad se encuentre en el rango de potencias bajas (0,5 a 5 kW), que
permita realizar las primeras pruebas y verificaciones prácticas de las diferentes
estructuras de control que se vayan planteando y diseñando.

Desarrollar una plataforma modular, cuya capacidad se encuentre en el rango de potencias
medias (5 a 50 kW), comparable a las de los sistemas que se utilizan ampliamente en la
industria, que permita realizar las validaciones experimentales de las estrategias de control
y los ensayos de los diseños realizados por los miembros del Grupo.

Realizar trabajos en el área de diseño de circuitos electrónicos de potencia, entre los cuales
se incluyen:

Estudiar e investigar las aplicaciones de los nuevos componentes semiconductores de
potencia, tanto discretos como integrados, para mantener al grupo actualizado ante la
vertiginosa evolución de estas componentes.

Desarrollar nuevos circuitos de disparo, control y protección para estos dispositivos.

Desarrollar nuevos modelos para los sistemas en estudio, realizar las simulaciones
correspondientes y validar los resultados comparándolos con datos experimentales.

2.
Diseñar, construir y probar las plataformas requeridas.
En lo referente al desarrollo de nuevas estrategias de control de máquinas eléctricas en las áreas
de Software y Hardware, están planteados trabajos en las siguientes líneas:

Referentes a los controladores de velocidad, par y posición:

Evaluar las ventajas del procesamiento en paralelo de la modelación de máquinas
eléctricas rotativas mediante redes neuronales.

Desarrollar controladores convencionales (PID) mediante lógica difusa.

Evaluar las ventajas comparativas de los controladores vectoriales adaptivos de las
máquinas de inducción y de las máquinas sincrónicas de imán permanente.


Desarrollar controladores difusos y neuronales de las máquinas de corriente alterna.
Referentes a los estimadores de estado:

Determinar el comportamiento físico de los estimadores de estado (tanto tradicionales
como con redes neuronales) del par eléctrico y del flujo en el entrehierro de las
máquinas de inducción y de las máquinas sincrónicas de imán permanente en
controladores vectoriales de velocidad.

Referentes a la estimación paramétrica:

Evaluar experimentalmente la posibilidad de realizar la estimación de los parámetros
de la máquina de inducción en condiciones cuasi-estacionarias mediante regresión no
lineal de medidas de impedancia a diferentes velocidades de operación en tiempo
real.

Evaluar experimentalmente y comparar diferentes técnicas de estimación paramétrica
de la máquina de inducción en condiciones cuasi-estacionarias mediante regresión
lineal de medidas instantáneas realizadas en los puertos eléctricos y mecánicos del
convertidor.

Evaluar experimentalmente las técnicas propuestas para la estimación paramétrica de
la máquina de inducción en condiciones cuasi-estacionarias mediante comparaciones
de potencias (impedancias) activas y reactivas instantáneas.

Evaluar experimentalmente las técnicas propuestas para la estimación paramétrica
del modelo de la máquina de inducción en condiciones cuasi-estacionarias mediante
ajuste de filtros digitales.

Evaluar experimentalmente las técnicas de adaptación de la constante de tiempo del
rotor de la máquina de inducción utilizando la potencia reactiva instantánea.

Referentes a la medición de variables de estado:

Mejorar las técnicas de medición de velocidad con dispositivos de detección óptica y
mecánica. (encoders, tacómetros, tacogeneradores, etc.).

Desarrollar sistemas para la medición de tensiones y corrientes instantáneas con
desacoplamiento del circuito de potencia.

Desarrollar plataformas adecuadas a la adquisición y procesamiento de los datos
necesarios para el desarrollo de los sistemas de control vectorial.

Incorporar sensores de la magnitud y fase del flujo en el entrehierro de la máquina de
inducción mediante bobinas exploradoras.

Estimar la velocidad mecánica de la máquina de inducción mediante el espectro
armónico de las corrientes en las bobinas estatóricas por el efecto de las
excentricidades y variaciones de reluctancia del rotor.

Utilizar observadores para la estimación de las variables no medibles de la máquina
de inducción y sincrónica de imán permanente.

Estimar la velocidad mecánica de la máquina de inducción utilizando observadores
de variables no medibles.

Referentes a las aplicaciones de los controladores de velocidad, par y posición:

Desarrollar y
construir controladores vectoriales de velocidad que permitan
comprobar los diseños que utilizan redes neuronales, lógica difusa, o procesamiento
en paralelo.

Desarrollar y
construir
puentes rectificadores, inversores y troceadores para el
control de máquinas eléctricas por modulación del ancho de pulso y por modulación
delta.

Diseñar y
construir controladores vectoriales que optimicen la operación de la
máquina de inducción controlando las pérdidas, las corrientes o el factor de potencia.

Referentes a la validación de los modelos de los convertidores electromecánicos:

Simular el comportamiento de las máquinas eléctricas por medio de la técnica de los
elementos finitos para la validación de los modelos circuitales de estos convertidores.
3.
En cuanto al estudio, evaluación, simulación y desarrollo de nuevas estrategias de
mejoramiento relativas al impacto de los conversores electrónicos de potencia sobre la calidad
de servicio de la red eléctrica, los objetivos específicos planteados son los siguientes:

Referente a la propagación de las armónicas probabilísticas en el sistema de potencia:

Desarrollar nuevas técnicas de medición y procesamiento de señales que permitan
realizar el análisis probabilístico de la propagación de armónicos desde los
convertidores que utilizan técnicas PWM, hacia los otros equipos del sistema.

Desarrollar filtros u otros medios de compensación diseñados con criterios
probabilísticos para reducir la propagación de armónicos por la red de potencia.

Desarrollar técnicas de medición y procesamiento probabilístico de variables
armónicas para sistemas eléctricos con varios convertidores.

Referente a la modelación de armónicas en los sistemas de potencia:

Estudiar la modelación del sistema frente a las armónicas de alta frecuencia,
utilizando métodos de cálculo de interferencia electromagnética (EMI).

Referente a la supresión de las armónicas en los sistemas de potencia:

Desarrollar nuevos métodos de supresión o de compensación de armónicas de alta
frecuencia mediante filtros pasivos o activos.

Desarrollar y aplicar estrategias combinadas entre varios equipos para reducir el
contenido armónico del conjunto. Los equipos nuevos que se incorporan al sistema de
potencia, deben compensar las armónicas inyectadas por los equipos convencionales
que no poseen métodos de control armónico.

Desarrollar técnicas de supresión de los efectos del “Notching” de los convertidores
con puentes de tiristores mediante el control a alta velocidad de los convertidores
PWM.