Perfil d'acces

Com a títols d’accés es consideren idonis els màsters que cobreixin àrees directament relacionades amb els temes del programa: automàtica, robòtica i visió per computador (el nom dels màsters varia amb freqüència depenent del país i la universitat d’origen de cada candidat). Els candidats que hagin finalitzat el Màster Universitari en Automàtica i Robòtica per la Universitat Politècnica de Catalunya tenen accés directe al programa d’ARV. També hi poden accedir persones amb enginyeries o llicenciatures de ciències, com ara: enginyeria industrial, electrònica, mecànica, electromecànica o informàtica, i en aquest cas se’ls exigiran els corresponents complements de formació fixats per la Comissió Acadèmica del programa quan aquesta ho consideri oportú.

Perfil de sortida

En finalitzar els estudis el doctorand o doctoranda haurà adquirit les competències i habilitats següents, necessàries per dur a terme una recerca de qualitat (Reial Decret 99/2011, de 28 de gener, pel qual es regulen els ensenyaments oficials de doctorat):

a) Comprensió sistemàtica d'un camp d'estudi i domini de les habilitats i mètodes de recerca relacionats amb aquest camp.
b) Capacitat de concebre, dissenyar o crear, posar en pràctica i adoptar un procés substancial de recerca o creació.
c) Capacitat per contribuir a l'ampliació de les fronteres del coneixement a través d'una recerca original.
d) Capacitat de realitzar una anàlisi crítica i d'avaluació i síntesi d'idees noves i complexes.
e) Capacitat de comunicació amb la comunitat acadèmica i científica i amb la societat en general quant als seus àmbits de coneixement en els modes i idiomes d'ús habitual en la seva comunitat científica internacional.
f) Capacitat de fomentar, en contextos acadèmics i professionals, l'avenç científic, tecnològic, social, artístic o cultural dins d'una societat basada en el coneixement.

Així mateix, l'obtenció del títol de doctor ha de proporcionar una alta capacitació professional en àmbits diversos, especialment en els que requereixen creativitat i innovació. Els doctors han adquirit, almenys, les següents capacitats i habilitats personals per a:

a) Desenvolupar-se en contextos on hi ha poca informació específica.
b) Trobar les preguntes clau que és necessari respondre per resoldre un problema complex.
c) Dissenyar, crear, desenvolupar i emprendre projectes nous i innovadors en el seu àmbit de coneixement.
d) Treballar tant en equip com de manera autònoma en un context internacional o multidisciplinari.
e) Integrar coneixements, enfrontar-se a la complexitat i formular judicis amb informació limitada.
f) La crítica i defensa intel·lectual de solucions.

Per finalitzar, els doctorands hauran de demostrar les competències següents:
a) Haver adquirit coneixements avançats a la frontera del coneixement i demostrat, en el context de la recerca científica reconeguda internacionalment, una comprensió profunda detallada i fonamentada dels aspectes teòrics i pràctics i de la metodologia científica en un o més àmbits de recerca.
b) Haver fet una contribució original i significativa a la recerca científica en el seu àmbit de coneixement i que aquesta contribució hagi estat reconeguda com a tal per la comunitat científica internacional.
c) Haver demostrat que són capaços de dissenyar un projecte d’investigació amb el qual dur a terme una anàlisi crítica i una avaluació de situacions imprecises on aplicar les seves contribucions i els seus coneixements i metodologia de treball per realitzar una síntesi d’idees noves i complexes que produeixin un coneixement més profund del context de recerca en què es treballi.
d) Haver desenvolupat l’autonomia suficient per iniciar, gestionar i liderar equips i projectes de recerca innovadors i col·laboracions científiques, nacionals o internacionals, dins del seu àmbit temàtic, en contextos multidisciplinaris i, quan calgui, amb un alt component de transferència de coneixement.
e) Haver mostrat que són capaços de desenvolupar la seva activitat de recerca amb responsabilitat social i integritat científica.
f) Haver demostrat dins el seu context científic específic que són capaços de realitzar avenços en aspectes culturals, socials o tecnològics, així com de fomentar la innovació en tots els àmbits en una societat basada en el coneixement.
g) Haver justificat que són capaços de participar en les discussions científiques que es desenvolupen a nivell internacional en el seu àmbit de coneixement i de divulgar els resultats de la seva activitat de recerca a tot tipus de públics.

Nombre de places

20

Durada dels estudis i règim de dedicació

Durada
La durada dels estudis de doctorat a temps complet és d'un màxim de tres anys, a comptar des de l'admissió del doctorand o doctoranda al programa fins a la presentació de la tesi doctoral. La comissió acadèmica del programa de doctorat pot autoritzar que es duguin a terme els estudis de doctorat a temps parcial. En aquest cas, els estudis tenen una duració màxima de cinc anys des de l'admissió al programa fins a la presentació de la tesi doctoral. A l'efecte del còmput d'aquests terminis, el moment d'admissió es considera que és la primera matrícula de tutoria i el de presentació, el moment en què l'Escola de Doctorat formalitza el dipòsit de la tesi doctoral.

La duració mínima del doctorat és de dos anys, a comptar des de l'admissió del doctorand o doctoranda al programa fins al dipòsit de la tesi doctoral per als doctorands i doctorandes a temps complet, i de quatre anys per als doctorands i doctorandes a temps parcial. Es pot sol·licitar l'exempció d'aquest termini a la comissió acadèmica del programa de doctorat, amb l'autorització del director o directora i del tutor acadèmic o tutora acadèmica de la tesi, sempre que hi concorrin motius justificats.

A l'efecte del còmput dels períodes anteriors, no es tenen en compte les baixes per malaltia, embaràs o qualsevol altra causa prevista per la normativa vigent. L'estudiant que es trobi en qualsevol de les situacions especificades ha de comunicar-ho a la comissió acadèmica del programa de doctorat, la qual n'ha d'informar, si escau, l'Escola de Doctorat. El doctorand o doctoranda pot sol·licitar la baixa temporal del programa per a un període màxim d'un any, ampliable fins a un any més. La sol·licitud, justificada, s'ha d'adreçar a la comissió acadèmica del programa de doctorat, que ha de resoldre si es concedeix la baixa temporal sol·licitada. Cada programa ha d'establir les condicions de readmissió al doctorat.

Pròrroga dels estudis
En el cas dels estudis a temps complet, si una vegada transcorregut el termini de tres anys no s'ha presentat la sol·licitud de dipòsit de la tesi doctoral, la comissió acadèmica del programa pot autoritzar una pròrroga d'aquest termini d'un any més en les condicions que s'hagin establert en el programa. En el cas dels estudis a temps parcial, es pot autoritzar una pròrroga de dos anys més. Tant en el cas dels estudis a temps complet com en el dels estudis a temps parcial, excepcionalment i mitjançant la sol·licitud motivada de la comissió acadèmica del programa de doctorat, la Comissió Permanent de l'Escola de Doctorat pot ampliar la pròrroga un altre any addicional.

Baixa del programa de doctorat
Són motiu de baixa d'un programa de doctorat:

• La sol·licitud motivada del doctorand o doctoranda de la baixa del programa.
• L'exhauriment del termini màxim de permanència i de les pròrrogues corresponents que s'hagin autoritzat.
• No haver formalitzat la matrícula anual en cada curs (excepte que s'hagi autoritzat una baixa temporal).
• Obtenir dues avaluacions consecutives no satisfactòries.
• Tenir expedients disciplinaris amb una resolució de desvinculació de la UPC.

La baixa del programa implica que el doctorand o doctoranda no hi pot continuar i el tancament de l‘expedient acadèmic. No obstant això, pot sol·licitar la readmissió a la comissió acadèmica del programa, que, d'acord amb els criteris establerts a la normativa, n'ha de tornar a valorar l'accés.

Organització

• Suarez Feijoo, Raul

• Casals Gelpi, Alicia
• Catala Mallofre, Andreu
• Griño Cubero, Roberto
• Pastor Moreno, Rafael
• Puig Cayuela, Vicenç
• Rosell Gratacos, Jan
• Sanfeliu Cortes, Alberto
• Suarez Feijoo, Raul

• Institut d'Organització i Control de Sistemes Industrials (PROMOTORA)
• Departament d'Enginyeria de Sistemes, Automàtica i Informàtica Industrial
• Institut de Robòtica i Informàtica Industrial

Àrea de Doctorat - UTG Àmbit Enginyeria Industrial de Barcelona (UTGAEIB)
Av. Diagonal, 647
08028 Barcelona

Tel.: 934 016 654
Correu electrònic: doctorat.arv@upc.edu

Convenis amb altres institucions

• IMT Lille Douai, de França (http://imt-lille-douai.fr/)
• Instituto Tecnológico de Buenos Aires, d’Argentina (https://www.itba.edu.ar/)
• Instituto Tecnológico de Tuxtla Gutiérrez, de Mèxic (https://www.tuxtla.tecnm.mx/)
• Normandie Université, de França (http://www.normandie-univ.fr/)
• Universidad de los Andes, de Colòmbia (https://uniandes.edu.co/)

• Aigües de Barcelona (https://www.aiguesdebarcelona.cat/)
  
• Aingura IIoT (http://www.ainguraiiot.com/)
• BROSE (https://www.brose.com/de-en/)
• FICOSA (https://www.ficosa.com/es/)
  
• INLOC Robotics, SL (https://inlocrobotics.com/es/)
• KIVNON (http://agvkivnon.com/)
• Pal Robotics (http://pal-robotics.com/es/)
• Rücker Lypsa (https://www.rueckerlypsa.es/)
• SEAT (https://www.seat.es/)
• Wide Eyes Technologies (https://wideeyes.ai/)
  

• Universidad Nacional, de Colòmbia (https://unal.edu.co/). Facilitar la mobilitat de professors que participin en activitats conjuntes de recerca. Facilitar la mobilitat d’estudiants de mestratge i/o doctorat. Any d’inici: 2009 durada: 2009-2013
  
• Benemérita Universidad Autonónoma de Puebla, de Mèxic (https://www.buap.mx/). Facilitar la mobilitat de docents i estudiants graduats de la BUAP a la UPC. Any d’inici:  2011. Durada: 2011-2014.
  
• Universidad de Guadalajara, de Mèxic (http://www.udg.mx/). Formació de doctors i investigadors. Mobilitat d’estudiants i professors entre les dues institucions. Any d’inici: 2010. Durada: 2010-2013.
• Università degli Studi di Napoli Federico II, d’Itàlia (http://www.unina.it). Mobilitat d’estudiants i professorat per a la realització del doctorat en el marc del Programa Erasmus. Any d’inici: 2011. Durada: 2011-2013.
• University of Split, de Croàcia (https://www.unist.hr/en/) Mobilitat d’estudiants i professorat per a la realització del doctorat en el marc del Programa Erasmus.  Any d’inici: 2011. Durada: 2011-2013.

Perfil d'acces

Com a títols d’accés es consideren idonis els màsters que cobreixin àrees directament relacionades amb els temes del programa: automàtica, robòtica i visió per computador (el nom dels màsters varia amb freqüència depenent del país i la universitat d’origen de cada candidat). Els candidats que hagin finalitzat el Màster Universitari en Automàtica i Robòtica per la Universitat Politècnica de Catalunya tenen accés directe al programa d’ARV. També hi poden accedir persones amb enginyeries o llicenciatures de ciències, com ara: enginyeria industrial, electrònica, mecànica, electromecànica o informàtica, i en aquest cas se’ls exigiran els corresponents complements de formació fixats per la Comissió Acadèmica del programa quan aquesta ho consideri oportú.

Requisits d'accés

Per accedir a un programa oficial de doctorat cal tenir els títols oficials espanyols de grau, o equivalent, i de màster universitari, o equivalent, sempre que s'hagin superat, com a mínim, 300 crèdits ECTS en el conjunt d'aquests dos ensenyaments. (Reial decret 43/2015, de 2 de febrer)

Així mateix, hi poden accedir aquelles persones que es troben en algun d'aquests altres supòsits:

• Tenir un títol universitari oficial espanyol o d'un altre país integrant de l'EEES que habiliti per a l'accés a estudis de màster, d'acord amb el que estableix l'article 16 del Reial decret 1393/2007, de 29 d'octubre, pel qual s'estableix l'ordenació dels ensenyaments universitaris oficials, i haver superat un mínim de 300 crèdits ECTS en el conjunt d'estudis universitaris oficials, dels quals com a mínim 60 han de ser d'estudis de màster.
• Tenir un títol oficial espanyol de graduat o graduada, la durada del qual, d'acord amb les normes de dret comunitari, sigui, com a mínim, de 300 crèdits ECTS. Aquestes persones han de cursar amb caràcter obligatori els complements de formació, llevat que el pla d'estudis del títol de grau corresponent inclogui crèdits de formació en recerca equivalents quant a valor formatiu als crèdits en recerca procedents d'estudis de màster.
• Tenir un títol universitari i, amb l'obtenció prèvia d'una plaça en formació en la prova d'accés corresponent a places de formació sanitària especialitzada, haver superat amb una avaluació positiva com a mínim dos anys de formació d'un programa per a l'obtenció del títol oficial d'alguna de les especialitats en ciències de la salut.
• Haver obtingut un títol de sistemes educatius estrangers, sense que en sigui necessària l'homologació, amb la comprovació prèvia de la UPC que aquest acredita un nivell de formació equivalent a la del títol oficial espanyol de màster universitari i que faculta al país expedidor del títol per a l'accés a estudis de doctorat. Aquesta admissió no implica, en cap cas, l'homologació del títol previ que té la persona interessada ni el seu reconeixement a cap altre efecte que el de l'accés a ensenyaments de doctorat.
• Tenir un altre títol espanyol de doctor o doctora obtingut d'acord amb ordenacions universitàries anteriors.

Nota 1: Normativa d'accés als estudis de doctorat per a les persones titulades de llicenciatura, enginyeria o arquitectura conforme al sistema anterior a l'entrada en vigor de l'EEES (CG 47/02 2014)

Nota 2: Acord núm. 64/2014 del Consell de Govern pel qual s'aprova el procediment i els criteris de valoració dels requisits acadèmics d'admissió al doctorat amb estudis estrangers no homologats (CG 25/03 2014)

Criteris d'admissió i valoració de mèrits

El programa d’ARV no imposa requisits específics d’admissió més enllà dels requerits per la legislació vigent. No obstant això, s’ha de destacar que els expedients de totes les sol·licituds d’admissió són revisats per la Comissió Acadèmica del programa, que valora l’ajustament del perfil de candidat en relació amb els perfils d’ingrés idonis abans esmentats. Els candidats han de tenir una formació equivalent a l’aconseguida en el Màster Universitari en Automàtica i Robòtica de la UPC. Els titulats d’aquest màster tenen accés directe al Doctorat en ARV.

Al programa d’ARV els membres de la Comissió Acadèmica emeten la seva avaluació de les sol·licituds d’admissió considerant, fonamentalment, els criteris següents:

a) Rellevància dels estudis previs fets i expedient acadèmic del candidat o la candidata (50%).
b) Altres mèrits que aporti el candidat o la candidata (experiència en treball de recerca, publicacions si n’hi ha, domini d’idiomes, motivació o raons per seguir el doctorat) (50%).

La Comissió Acadèmica del programa pot requerir complements de formació quan ho consideri oportú en l’admissió.

Complements formatius

En el programa d’ARV, l’assignació de la formació complementària per als candidats la fixa la Comissió Acadèmica del programa. Quan els candidats sol·licitin l’admissió sota la tutela d’un professor o professora del programa que exercirà de director o directora de tesi, aquest o aquesta pot suggerir a la Comissió Acadèmica la formació complementària que consideri oportuna per orientar els doctorands específicament cap a la temàtica prevista per al seu treball de tesi doctoral.

La formació complementària es porta a terme fonamentalment mitjançant assignatures del Màster Universitari en Automàtica i Robòtica de la UPC, tot i que, si es justifica adequadament, poden obtenir-se d’altres programes de màster o d’altres cursos de postgrau si hi hagués assignatures d’alt interès per al treball de tesi que han de realitzar els candidats (quan aquests treballs estiguin fixats en el moment d’accedir al programa). Els candidats que hagin finalitzat el Màster Universitari en Automàtica i Robòtica per la UPC tenen accés directe al programa d’ARV i no se’ls exigirà cap complement de formació addicional.

Període de matrícula dels nous doctorands

El període de matrícula dels nous doctorands té lloc durant el mes de setembre.

Més informació a la secció de matrícula per a nous doctorands

Període de matrícula

El període de matrícula dels doctorands amb matrícules successives té lloc durant el mes de setembre i fins a mitjan octubre.

Més informació a la secció general de matrícula

Procediment per l'elaboració i defensa del pla de recerca

El doctorand o doctoranda ha d'elaborar un pla de recerca, abans de finalitzar el primer any, que s'inclourà en el document d'activitats del doctorand o doctoranda. Aquest pla, que podrà ser millorat durant els estudis de doctorat, ha de ser avalat pel tutor o tutora i pel director o directora, i ha d'incloure la metodologia que s'utilitzarà, així com els objectius que es vulguin aconseguir amb la investigació.

Com a mínim una de les avaluacions anuals ha de preveure una exposició i defensa pública del pla de recerca i de l'estat del treball realitzat davant un tribunal compost per tres doctors o doctores, d'acord amb el que determini cada comissió acadèmica. Aquest tribunal emet una acta amb la qualificació de satisfactori o no satisfactori. L'avaluació positiva del pla de recerca és un requisit indispensable per continuar en el programa de doctorat. Si l'avaluació és no satisfactòria, el doctorand o doctoranda disposa d'un termini de sis mesos per elaborar i presentar un nou pla de recerca, que avalua la comissió acadèmica del programa de doctorat.

Aquesta mateixa comissió s'encarrega d'avaluar anualment el pla de recerca, així com la resta d'evidències incloses en el document d'activitats del doctorand o doctoranda. Dues avaluacions consecutives no satisfactòries del pla de recerca comporten la baixa definitiva del programa.

En cas que el doctorand o doctoranda canviï de tema de tesi, haurà de presentar un nou pla de recerca.

Activitats formatives del programa

Activitat: tutoria.
Hores: 288.
Caràcter: obligatòria.

Activitat: Mobilitat.
Hores: 480.
Caràcter: optativa.

Activitat: Avaluació derivada del seguiment del DAD i del pla de recerca.
Hores: 4.
Caràcter: obligatòria.

Activitat: Formació en habilitats informacionals.
Hores: 1,5.
Caràcter: optativa.

Activitat: Metodologia de la recerca.
Hores: 12.
Caràcter: optativa.

Activitat: Innovació i creativitat.
Hores: 8.
Caràcter: optativa.

Activitat: Habilitats lingüístiques i de comunicació.
Hores: 18.
Caràcter: optativa.

Activitat: Cursos i seminaris.
Hores: 30.
Caràcter: optativa.

Activitat: Publicacions.
Hores: 80.
Caràcter: optativa.

Procediment d'assignació de tutor i director de tesi

La comissió acadèmica del programa assigna un director o directora de tesi a cada doctorand o doctoranda en el moment de l'admissió o en la primera matrícula, atès el compromís de direcció de la resolució d'admissió al programa.

El director o directora de tesi és la persona responsable de la coherència i idoneïtat de les activitats de formació, de l'impacte i la novetat en el seu camp de la temàtica de la tesi doctoral i de la guia en la planificació i la seva adequació, si n'hi ha, a la d'altres projectes i activitats on s'inscrigui el doctorand o doctoranda. Amb caràcter general, el director o directora de la tesi és un professor o professora o un investigador o investigadora membre de la Universitat Politècnica de Catalunya amb el títol de doctor o doctora i experiència investigadora acreditada. Aquest concepte inclou el personal doctor de les entitats vinculades, segons la decisió del Consell de Govern, i d'instituts de recerca adscrits a la UPC, d'acord amb els convenis de col·laboració i d'adscripció corresponents. Quan el director o directora és personal de la UPC també actua com a tutor o tutora.

Els doctors o doctores a qui, per raó de la seva relació contractual o l'entitat d'adscripció, no els són aplicables els conceptes anteriors, han de rebre un informe positiu de la Comissió Permanent de l'Escola de Doctorat de la UPC per poder formar part del programa de doctorat com a investigador o investigadora amb recerca acreditada.

La comissió acadèmica del programa de doctorat pot aprovar la designació d'un doctor o doctora expert que no pertanyi a la UPC com a director o directora. En aquest cas, cal l'autorització prèvia de la Comissió Permanent de l'Escola de Doctorat de la UPC, així com la proposta d'un doctor o doctora amb experiència investigadora acreditada de la UPC, que actua com a codirector o codirectora o, si no n'hi ha, com a tutor o tutora.

El director o directora de tesi pot renunciar a la direcció de la tesi doctoral, sempre que hi concorrin raons justificades apreciades per la comissió. En aquest cas, la comissió acadèmica del programa de doctorat ha d'assignar al doctorand o doctoranda un nou director o directora.

La comissió acadèmica del programa de doctorat, una vegada ha escoltat el doctorand o doctoranda, pot modificar el nomenament del director o directora de tesi en qualsevol moment del període de realització del doctorat, sempre que hi concorrin raons justificades.

Si hi ha motius acadèmics que ho justifiquen (interdisciplinarietat temàtica, programes conjunts o internacionals, etc.) i la comissió acadèmica del programa ho acorda, es pot assignar un codirector o codirectora de tesi addicional. El director o directora i el codirector o codirectora tenen les mateixes competències i el mateix reconeixement acadèmic.

El nombre màxim de supervisors que pot tenir una tesi doctoral és de dos: un director o directora i un codirector o codirectora.

Per a tesis en règim de cotutela i de doctorat industrial, si és necessari i ho estableix el conveni, es pot acordar no aplicar-hi aquest màxim. No obstant això, el nombre màxim de directors o directores que poden pertànyer a la UPC és de dos.

Més informació a la secció de tesis doctorals

Permanència

En el cas dels estudis a temps complet, si un cop transcorregut el termini de tres anys no s'ha presentat la sol·licitud de dipòsit de la tesi doctoral, la comissió acadèmica del programa pot autoritzar una pròrroga d'aquest termini d'un any més en les condicions que la Normativa acadèmica dels estudis de doctorat de la Universitat Politècnica de Catalunya hagi establert en el programa. En el cas dels estudis a temps parcial, es pot autoritzar una pròrroga de dos anys més. Tant en el cas dels estudis a temps complet com en el dels estudis a temps parcial, excepcionalment, i a sol·licitud motivada de la comissió acadèmica del programa de doctorat, la Comissió Permanent de l'Escola de Doctorat pot ampliar la pròrroga un altre any addicional.

Són motiu de baixa d'un programa de doctorat:

• La sol·licitud motivada del doctorand o doctoranda de la baixa del programa.
• L'exhauriment del termini màxim de permanència i de les pròrrogues corresponents que s'hagin autoritzat.
• No haver formalitzat la matrícula anual en cada curs (llevat que s'hagi autoritzat una baixa temporal).
• Obtenir dues avaluacions consecutives no satisfactòries.
• Tenir expedients disciplinaris amb una resolució de desvinculació de la UPC.

La baixa del programa implica que el doctorand o doctoranda no hi pot continuar i el tancament de l'expedient acadèmic. No obstant això, pot sol·licitar la readmissió a la comissió acadèmica del programa, que, d'acord amb els criteris establerts a la normativa, n'ha de tornar a valorar l'accés.

Menció Internacional

El títol de doctor o doctora pot incloure la menció internacional. En aquest cas, el doctorand o doctoranda haurà de complir els requisits següents:

a) Al llarg de l'etapa formativa necessària per obtenir el títol de doctor o doctora, el doctorand o doctoranda ha d'haver fet una estada mínima de tres mesos en una institució d'ensenyament superior o centre de recerca de prestigi fora d'Espanya, per cursar-hi estudis o fer-hi treballs de recerca. L'estada i les activitats han d'estar avalades pel director o directora i han d'estar autoritzades per la comissió acadèmica del programa, i cal acreditar-les amb el certificat corresponent expedit per la persona responsable del grup de recerca de l'organisme o els organismes on s'ha realitzat. Aquesta informació s'incorpora al document d'activitats.
b) Una part de la tesi, com a mínim el resum i les conclusions, s'ha d'haver redactat i presentat en una de les llengües habituals per a la comunicació científica en el seu camp de coneixement i diferent de les que són oficials a Espanya. Aquesta norma no s'aplica si l'estada, els informes i els experts provenen d'un país de parla hispana.
c) La tesi ha de tenir l'informe previ, acreditat oficialment, d'un mínim de dos doctors o doctores experts que pertanyin a alguna institució d'ensenyament superior o centre de recerca no espanyol.
d) Com a mínim un doctor o doctora expert, pertanyent a una institució d'ensenyament superior o de recerca no espanyol i que no sigui la persona responsable de l'estada (apartat a), ha d'haver format part del tribunal d'avaluació de la tesi.
e) La defensa de la tesi s'ha d'haver fet a les instal·lacions de la UPC o, en el cas de programes conjunts, al lloc que s'especifica en el conveni de col·laboració.

Llistat de tesis autoritzades per a defensa

• AL MOHAMAD, AHMAD: Contribution to Prognostics and Health Management of Complex Systems. Application to Energy Systems
  
  Autor/a: AL MOHAMAD, AHMAD
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: AUTOMÀTICA, ROBÒTICA I VISIÓ
  Departament: Departament d'Enginyeria de Sistemes, Automàtica i Informàtica Industrial (ESAII)
  Modalitat: Conveni Cotutela + Embargament temporal
  Data de dipòsit: 20/09/2021
  Data de lectura: 22/10/2021
  Hora de lectura: 09:00
  Lloc de lectura: ETSEIB- Université normandie Enllaç: https://tinyurl.com/t4yzpz65
  Director/a de tesi: PUIG CAYUELA, VICENÇ | HOBLOS, GHALEB
  Tribunal:
       PRESIDENT: TRAVÉ-MASSUYÈS, LOUISE
       SECRETARI: NEJJARI AKHI-ELARAB, FATIHA
       VOCAL: IANNUZZO, FRANCESCO
  Resum de tesi: Esta tesis presenta contribuciones al pronóstico basado en modelos y la gestión de la salud (Prognostics and Health Management (PHM)) para la estimación en línea de la vida útil restante (Remaining Useful Life (RUL)) teniendo cuenta la degradación de los sistemas. El problema principal en este enfoque de pronóstico es que los modelos de degradación son necesarios para fines de predicción. Sin embargo, esta práctica requiere mucho tiempo y esfuerzo, específicamente para sistemas grandes con degradación mutua y efectos de daños en cascada. Así, este trabajo tiene como objetivo superar la dependencia del conocimiento de los modelos de degradación además de los datos históricos que van acompañados de incertidumbres. En consecuencia, se propone una estrategia PHM triple con varios enfoques de pronóstico para sistemas electrónicos y se puede generalizar, con ajustes menores, para aplicaciones posteriores.En este contexto, los pronósticos a nivel de sistema se logran en general sin buscar la causa raíz de la degradación a nivel de componente. Por lo tanto, el papel importante de la estimación de la degradación de los componentes críticos en los sistemas se elabora con el fin de mejorar el mantenimiento basado en las condiciones del sistema (Condition-Based Maintenance (CBM)). Por tanto, existen técnicas estadísticas para la estimación de parámetros y la predicción de la degradación que se han investigado en la literatura. Considerando que la principal dificultad radica en la coherencia de la previsión de RUL que está sujeta a incertidumbres de modelado y medición a nivel de sistema, como se concluyó después del estudio de varios enfoques de previsión. En consecuencia, se ha investigado una fusión entre técnicas de estimación estocásticas y deterministas en un marco ZEKF (Zonotopic Extended Kalman filter), que se ha actualizado a un observador ZSM (Zonotopic Set-Membership) para la estimación y predicción de la degradación con ruidos e incertidumbres desconocidos pero acotados. Además, los zonotopes se adoptan debido a sus cálculos simples además de su capacidad para propagar conjuntos acotados que mejoran la precisión de la predicción del RUL. Además, se garantiza una condición de robustez debido a la sintonización óptima fuera de línea mediante la técnica LMI (Linear Matrix Inequality) de los observadores zonotópicos.Finalmente, los enfoques propuestos se aplican a un convertidor DC-DC con tres escenarios de degradación para la validación de los métodos PHM propuestos. Finalmente, el modelo no lineal del convertidor se ha linealizado en línea cuando se aplica con los enfoques estocásticos. Sin embargo, se ha transformado en un modelo de variación de parámetros lineales politópicos (Linear Parameter-Varying (LPV)) que hace utiliza la técnica LMI para reducir los cálculos en línea, además de facilitar el pronóstico en tiempo real.Palabras clave: Pronósticos y gestión de la salud, pronóstico de vida útil remanente, observadores deterministas, zonotopes, pertenencia a conjuntos, filtros estocásticos, estimación conjunta de estados y parámetros, desigualdad de matrices lineales, variación de parámetros lineales.
  
• DAVID, MARTÍN RAFAEL: Mathematical modelling and advanced control design applied to high-pressure electrolyzers for hydrogen production
  
  Autor/a: DAVID, MARTÍN RAFAEL
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: AUTOMÀTICA, ROBÒTICA I VISIÓ
  Departament: Institut de Robòtica i Informàtica Industrial (IRI)
  Modalitat: Conveni Cotutela + Embargament temporal
  Data de dipòsit: 30/09/2021
  Data de lectura: pendent
  Hora de lectura: pendent
  Lloc de lectura: pendent
  Director/a de tesi: OCAMPO MARTINEZ, CARLOS AUGUSTO | SANCHEZ PEÑA, RICARDO
  Tribunal:
       PRESIDENT: PULESTON, PABLO
       SECRETARI: COSTA CASTELLO, RAMON
       VOCAL: PATIÑO GUEVARA, DIEGO ALEJANDRO
  Resum de tesi: Aquesta tesi es dedica principalment a l'estudi de l'electròlisi alcalina d'alta pressiò. L'electròlisi alcalina és una tecnologia ben establerta i està disponible comercialment. Tanmateix, no s'ha investigat completament el funcionament a alta pressiò per a la distribuciò de compressors. A més, falten models dinàmics i publicacions relacionades amb les estratègies de control. Per tant, aquesta tesi contribueix especialment en el modelatge i control d'electrolitzadors alcalins d'alta pressió per tal de millorar la puresa dels gasos produïts.La tesi s'emmarca dins d'una idea general sobre la renovada preocupació per la cura del medi ambient, que consisteix a reduir les emissions de gasos d'efecte hivernacle sense sacrificar les comoditats modernes. Una proposta generalitzada es centra en l'energia produïda a partir de fonts renovables i el seu posterior emmagatzematge i transport basat en hidrogen. Actualment, aquest gas s'aplica a la indústria química i la seva producció es basa en combustibles fòssils. La introduccio d'aquest vector energètic requereix el desenvolupament de mètodes respectuosos amb el medi ambient per obtenir-lo. Es presenten les tècniques existents i es centra principalment en l'electròlisi, un procediment madur. Al seu torn, es presenten algunes propostes desenvolupades com a passos previs a l'economia de l'hidrogen. A més, es comenten algunes línies de recerca per millorar la tecnologia d'electròlisi.Posteriorment, es proposa un model semifísic de base fenomenològica per a un electrolitzador alcalí auto-pressuritzat. El model, basat en els balanços de massa i energia, representa el comportament dinàmic de la producció d'hidrogen i oxigen mitjançant electròlisi. El model permet anticipar variables operatives com a respostes dinàmiques en les concentracions de la cèl·lula electrolítica i variacions en el nivell i la pressió de les cambres de separació de gas a causa del canvi de corrent elèctric. Els paràmetres del model s'han ajustat en funció de mesures experimentals obtingudes en d'un prototip disponible i mitjançant un procés d'identificació adequat. Els resultats de la simulació repliquen la resposta dinàmica actual del conjunt experimental d'electrolitzador auto-pressuritzat. Aquest model demostra ser útil per millorar el control de la taxa de producció de gas en aquest tipus d'assemblatges, tant com a plataforma de simulació validada com a font de models d'ordre reduït per al disseny de control basat en models.Posteriorment, aquesta tesi presenta dues estratègies de control que mitiguen la contaminació creuada de H2 i O2 en un electrolitzador alcalí d'alta pressió, que en conseqüència augmenta la puresa subministrada dels gasos: una basada en un esquema de PI desacoblat i l'altra basada en un esquema de control òptim. Per tal de reduir la difusió de gasos a través de la membrana, els controladors estableixen l'obertura de dues vàlvules de sortida en funció de la pressió del sistema i de la diferència de nivell de líquid entre les dues cambres de separació. Per tant, es dissenyen dos controladors d'entrada i sortida múltiple. Amb aquest propòsit, el model d'alta fidelitat esmentat anteriorment s'ha simplificat per obtenir un model orientat al control. Els controladors proposats han estat avaluats en simulació mitjançant el model no lineal d'alta fidelitat en un ampli rang operatiu, el qual ha resultat en una impuresa de gasos inferior a 1%. A més, es van realitzar assajos al electrolitzador prototip on es va constatar el funcionament de l'control PI, obtenint inclusivament millors resultats, amb una contaminació màxima de 0,2%.
  
• LARCO BARROS, CIRO MAURICIO: Control adaptativo por modelo de referencia con síntesis de controlador mínima en sistemas con incertidumbre y sujetos a perturbaciones
  
  Autor/a: LARCO BARROS, CIRO MAURICIO
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: AUTOMÀTICA, ROBÒTICA I VISIÓ
  Departament: Departament d'Enginyeria de Sistemes, Automàtica i Informàtica Industrial (ESAII)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 17/09/2021
  Data de lectura: pendent
  Hora de lectura: pendent
  Lloc de lectura: pendent
  Director/a de tesi: COSTA CASTELLO, RAMON | OLM MIRAS, JOSEP MARIA
  Tribunal:
       PRESIDENT: CÓBRECES ÁLVAREZ, SANTIAGO
       SECRETARI: GRIÑO CUBERO, ROBERTO
       VOCAL: CALVO ROLLE, JOSÉ LUIS
  Resum de tesi: En este trabajo de investigación se presenta una técnica no lineal denominada Síntesis de Controlador Mínima MCS, una variante al Control Adaptativo por Modelo de Referencia MRAC, la cual tiene como principal ventaja la de requerir muy poca información del dispositivo a controlar, que puede ser implementada en tiempo continuo o discreto, y que garantiza que si los parámetros de la planta son constantes o que varían más lentamente que las ganancias adaptativas, el error entre las características deseadas y las de funcionamiento, tiendan a cero en estado estacionario, garantizando condiciones estables de funcionamiento y robustez ante variación paramétrica. La velocidad de seguimiento y el rechazo de perturbaciones, es otra característica inherente de la técnica.Se presentan los desarrollos matemáticos de la técnica de MCS, partiendo del Control Adaptativo por Modelo de Referencia, para obtener su presentación básica, su modelado en tiempo continuo, para luego llegar a tiempo discreto, y se evalúan de manera matemática y experimental en sistemas a ser controlados (sistemas presentan problemas de incertidumbre paramètrica y/o presencia de perturbaciones), para plantear una alternativa de desarrollo a los sistemas de control automático actuales.Con este propósito, los sistemas con incertidumbre y sujetos a perturbación a evaluarse, serán dos, por un lado, un sistema de control de Laboratorio denominado ¿Roto-Imán¿ y por otro lado un Inversor Monofásico basado en LCL (dispositivo muy usado actualmente para la incorporación de energía eléctrica proveniente de fuentes renovables a las redes eléctricas).La metodología que se sigue es la de implementar los algoritmos adaptativos y evaluarlos en tiempo continuo mediante el modelo matemático de la planta Roto-Imán, para luego llevarlos a tiempo discreto y observar su funcionamiento tanto en simulación como de forma real en el Laboratorio, teniendo en cuenta que el Roto-Imán tiene un vector de estados de primer orden. Estas experiencias serán escalas al Inversor basado LCL, cuyo vector de estados es de tercer orden. Los resultados del control adaptativo implementado para controlar el Inversor monofásico basado en LCL se verán a través de los modelos matemáticos promediados y conmutados, que fueron desarrollados para el efecto en Matlab/Simulink. Los resultados obtenidos en las dos plantas con el control adaptativo, permiten visualizar las prestaciones de MCS, su robustez frente a la incertidumbre en los parámetros, en el modelado de la misma y también frente a perturbaciones periódicas.A estos diseños adaptativos se le incorporará proyección paramétrica para evitar el crecimiento a la deriva de las ganancias adaptativas y un controlador basado en el Principio del Modelo Interno, que mejore las capacidades de seguimiento de referencias y rechazo de perturbaciones de esta clase.La tesis está dividida en nueve capítulos que van describiendo desde los aspectos básicos hasta irse adentrando en aspectos más complejos, y mostrando a la vez como estos han sido resueltos, sus implementaciones y los resultados obtenidos de la técnica de Síntesis de Controlador Mínima. Los resultados en el ámbito matemático como en la planta real, son comparados con otras técnicas desarrolladas para la planta Roto-Imán y el Inversor basado en LCL; y en base a ello, se observan sus ventajas y desventajas, para luego presentar los avances logrados en la técnica.Decir además que se ha buscado que las explicaciones sean detalladas y de fácil comprensión a lo largo de todos los capítulos de la tesis, enriqueciendo esta descripción con referencias a múltiples artículos científicos y textos, que permitan orientar de mejor forma y profundizar en los temas de acuerdo a los intereses y requerimientos de cada lector.
  
• SANJUAN GÓMEZ, ADRIÁN: Fault diagnosis and fault-tolerant control of nonlinear dynamic systems using artificial intelligence techniques
  
  Autor/a: SANJUAN GÓMEZ, ADRIÁN
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: AUTOMÀTICA, ROBÒTICA I VISIÓ
  Departament: Departament d'Enginyeria de Sistemes, Automàtica i Informàtica Industrial (ESAII)
  Modalitat: Embargament temporal
  Data de dipòsit: 23/09/2021
  Data de lectura: 04/11/2021
  Hora de lectura: 16:00
  Lloc de lectura: ETSIAAT_ Google Meet: meet.google.com/qgq-pbew-oum
  Director/a de tesi: NEJJARI AKHI-ELARAB, FATIHA | SARRATE ESTRUCH, RAMON
  Tribunal:
       PRESIDENT: PULIDO JUNQUERA, JOSÉ BELARMINO
       SECRETARI: PUIG CAYUELA, VICENÇ
       VOCAL: LÓPEZ ESTRADA, FRANCISCO RONAY
  Resum de tesi: Esta tesis se ha desarrollado con la intención de reducir la brecha que existe entre los algoritmos y procedimientos propuestos por los investigadores para crear sistemas tolerantes a fallos y su implementación en un sistema real.Los procedimientos más extendidos utilizan un modelo del sistema para su desarrollo, lo que implica que se requiera una descripción representativa del comportamiento del proceso. En muchos casos, este modelo no estará disponible, ya sea debido a que el sistema es complejo o difícil de comprender su funcionamiento, o que el comportamiento del sistema no sea estático en el sentido de que este dependa del estado actual o de la situación (entorno) del sistema. En consecuen-cia, el desarrollo del modelo implicará un gran gasto de recursos y tiempo, y no hay garantías de que el modelo resultante cumpla con los requisitos necesarios para aplicar los algoritmos deseados. En esta situación, considerar modelos gené-ricos o adaptables puede ayudar a reducir el tiempo necesario para crear un sistema tolerante a fallos. En esta tesis, diferentes modelos basados en inteligencia artificial (IA) se han propuesto para obtener modelos adaptables. Además, se ha desarrollado un procedimiento para entrenar estas estructuras (estimación de los parámetros) cuyo resultado per-mite obtener un modelo preciso y representativo del sistema.El principal inconveniente de los modelos basados en IA es que son incompatibles con técnicas derivadas de métodos desarrollados para sistemas lineales que se han utilizado para identificar y acomodar fallos en sistemas no lineales. En esta tesis, se ha propuesto transformar estos modelos en una representación LPV (linear parameter varying) con el fin de combinar los métodos clásicos lineales y no lineales con la capacidad de aprender de la IA.La representación politópica de un modelo LPV, obtenido de un modelo basado en IA, puede derivar a controladores/ob-servadores con un gran número de ganancias (vértices), cosa que puede implicar que la implementación de este contro-lador/observador en un microcontrolador sea inviable. La ejecución en tiempo real de un procedimiento de control tole-rante a fallos puede ser factible mediante el algoritmo heurístico propuesto en esta tesis. Mediante la reducción del número de ganancias del controlador/observador, definiendo un controlador/observador común para un conjunto de vértices (reducción de vértices), permitirá obtener un controlador/observador que sea realizable y computable por un microcontrolador.La precisión y el tiempo de respuesta requerido para estimar un fallo son factores críticos que pueden determinar si un sistema puede continuar con la misión asignada. La formulación de la estimación del fallo como un problema de opti-mización dinámica es una alternativa cuando el comportamiento del fallo no cumple con las consideraciones definidas en el diseño de un método de diagnosis basado en la teoría de Lyapunov. Diferentes algoritmos basados en IA se han desarrollado para reconstruir, en tiempo real, la señal del fallo que corrompe el comportamiento de los actuadores du-rante una misión.Finalmente, la autonomía de los sistemas para tolerar eventos inesperados sin la intervención humana se ha tratado en esta tesis. Más concretamente, se ha estudiado cómo un sistema puede decidir si los recursos de los que dispone son suficientes para mitigar las consecuencias de un evento. La respuesta de este procedimiento se ha utilizado para evaluar la autonomía de un sistema cuando sufre múltiples fallos en los actuadores durante una misión.La eficiencia de los algoritmos desarrollados en esta tesis ha sido puesta a prueba en diferentes sistemas reales como: TRMS, manipulador robótico, o multirotors.
  

Darrera actualització: 16/10/2021 04:47:07.

Llistat de tesis en dipòsit

Darrera actualització: 16/10/2021 04:30:36.

Llistat de tesis defensades per any

• DE LOS SANTOS RUIZ, ILDEBERTO: Leak Detection and Localization in Pipeline Networks Using Machine Learning and Principal Component Analysis
  
  Autor/a: DE LOS SANTOS RUIZ, ILDEBERTO
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: AUTOMÀTICA, ROBÒTICA I VISIÓ
  Departament: Departament d'Enginyeria de Sistemes, Automàtica i Informàtica Industrial (ESAII)
  Modalitat: Conveni Cotutela + Embargament temporal
  Data de lectura: 11/06/2021
  Director/a de tesi: PUIG CAYUELA, VICENÇ | LÓPEZ ESTRADA, FRANCISCO RONAY
  

  Tribunal:
       PRESIDENT: DUVIELLA, ERIC
       SECRETARI: PEREZ MAGRANE, RAMON
       VOCAL: DELGADO AGUIÑAGA, JORGE ALEJANDRO
  Resum de tesi: Esta tesis presenta una metodología para localizar fugas en redes de tuberías, con un enfoque en las redes de distribución de agua. La propuesta consiste principalmente en la localización de fugas mediante clasificadores que asocian las diferentes clases con las ramas o nodos donde ocurren las fugas dentro de la red. Los clasificadores se alimentan con las mediciones de presión en ciertos nodos sensores de la red y aprenden a reconocer las posiciones de las fugas a través del aprendizaje supervisado a partir de un conjunto de datos obtenido mediante simulaciones con el modelo de red. El análisis de los resultados incluye pruebas en diferentes escenarios de fugas y considera el ruido de medición en las presiones.El rendimiento de las técnicas de clasificación propuestas se analiza exhaustivamente con simulaciones en una red didáctica pero también con mediciones físicas en redes reales y en un prototipo experimental. Como métricas de rendimiento, se utilizan la pérdida de clasificación (o su contraparte, la exactitud) y el error topológico (que mide la distancia entre la posición real de la fuga y la posición donde se detecta).El principal hallazgo en este trabajo es la mejora obtenida en el desempeño de los clasificadores, respecto a otras propuestas en la literatura, cuando se aplica una transformación no lineal sobre los residuales de presión para extraer sólo la información de su dirección, de modo que los clasificadores usan los ¿cosenos directores¿ como features. Sin embargo, también se encontró que el desempeño usando cosenos directores puede verse considerablemente afectado por el uso de modelos o sensores descalibrados.La tesis también aborda un problema fundamental en la localización de fugas: encontrar una ubicación óptima para los sensores de presión. Se proponen dos algoritmos para seleccionar los nodos donde resulta más útil colocar los sensores, de modo que el conjunto de sensores capture la mayor cantidad de información posible sobre la ubicación de las fugas dentro de la red. El primero es un método supervisado basado en la teoría de la información que busca maximizar la relevancia y minimizar la redundancia del conjunto de sensores en términos de la información mutua. El segundo es un método no supervisado basado en el análisis en componentes principales que busca maximizar la varianza de presión asociada a las fugas capturada por los sensores. Ambos son algoritmos iterativos independientes delmétodo de localización de fugas y son económicos en tiempo de computación respecto a otras propuestas, debido a que no efectúan cálculos de localización de fugas en las iteraciones.La efectividad de estos métodos se probó por análisis exhaustivo en un modelo de red. La tesis también aborda la detección y localización de fugas en tuberías simples y ramificadas sin una estructura de lazo. En tuberías simples se aborda el problema de la detección y el dimensionamiento de las fugas, mediante análisis de componentes principales.En tuberías ramificadas sólo se aborda el problema de la prelocalización de fugas mediante clasificadores, la cual consiste en identificar el sector o ramal donde la fuga se presenta. En ningún caso se aborda la localización exacta (final) de las fugas, debido a que esta tarea suele requerir otros métodos como observadores basados en el comportamiento transitorio del flujo y la inspección física mediante instrumentos especializados.
  

• GÁMIZ CARO, JAVIER FRANCISCO: Contribución al modelado e implementación de un control avanzado para un proceso de cloración de una Estación de Tratamiento de Agua Potable
  
  Autor/a: GÁMIZ CARO, JAVIER FRANCISCO
  Enllaç a la tesi: http://hdl.handle.net/10803/671887
  Programa: AUTOMÀTICA, ROBÒTICA I VISIÓ
  Departament: Departament d'Enginyeria de Sistemes, Automàtica i Informàtica Industrial (ESAII)
  Modalitat: Confidencialitat
  Data de lectura: 29/01/2021
  Director/a de tesi: BOLEA MONTE, YOLANDA | MARTINEZ GARCIA, HERMINIO
  

  Tribunal:
       PRESIDENT: GUINJOAN GISPERT, FRANCISCO JUAN
       SECRETARI: PALACÍN ROCA, JORGE
       VOCAL: MENESES BENÍTEZ, MONTSERRAT
  Resum de tesi: La desinfección efectiva en depósitos de cloración de Estaciones de Tratamiento de Agua Potable, depende de numerosos factores que hay que tener en cuenta a la hora de diseñar un sistema de control adecuado. Las características químicas del agua a tratar, las posibles perturbaciones de caudal o el tiempo de contacto del cloro con el agua de salida se deberán tener en cuenta para establecer una estrategia de control que contemple la adaptación a los diferentes posibles escenarios. Una dosificación excesiva de cloro o por el contrario un déficit en la dosis, puede incurrir en un incumplimiento legal de la normativa existente que fija unos valores límites de obligado cumplimiento. Así mismo, una sobredosificación genera un gasto innecesario de cloro y de forma colateral problemas por un incremento en los valores máximos permitidos de subproductos como los trihalometanos. La contribución del presente trabajo respecto a la cloración en depósitos de tratamiento de agua potable se divide en dos ámbitos: la simulación y el control. Los estudios y trabajos en campo se han realizado sobre una Estación de Tratamiento de Agua Portable de las más grandes del sur de Europa. El diseño y la implementación de un simulador ha permitido reproducir el comportamiento del sistema para testear el controlador propuesto sin necesidad de interferir en el proceso productivo, evitando así posibles afectaciones en el suministro. El control que se ha implementado en la Planta está basado en un avance del control que compensa la perturbación del amonio y otros compuestos y una realimentación con ganancias planificadas en función del caudal , la temperatura y el origen del agua a tratar. Los dos bloques de control (avance y realimentación) son supervisados por un sistema difuso que, en función de las características del agua a tratar, combina un avance del control (feedforward) junto a una planificación de ganancias sobre un control PI. Los resultados de simulación y experimentales obtenidos han sido validados con datos reales de Planta a partir de la base de datos del Sistema de Supervisión. El control presentado en este trabajo ha sido integrado en el actual Sistema de Control de la Planta. Los resultados obtenidos además de ser satisfactorios han permitido al técnico de la Sala de Control de Planta pasar del rol de Control del Proceso, al de Supervisión del Proceso de Cloración.
  

• GARCÍA LÓPEZ, JAVIER: Geometric computer vision meets Deep Learning for autonomous driving applications
  
  Autor/a: GARCÍA LÓPEZ, JAVIER
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: AUTOMÀTICA, ROBÒTICA I VISIÓ
  Departament: Institut de Robòtica i Informàtica Industrial (IRI)
  Modalitat: Embargament temporal
  Data de lectura: 17/05/2021
  Director/a de tesi: MORENO NOGUER, FRANCESC D'ASSIS | AGUDO MARTÍNEZ, ANTONIO
  

  Tribunal:
       PRESIDENT: VENTURA ROYO, CARLES
       SECRETARI: SÁNCHEZ RIERA, JORDI
       VOCAL: HERRANZ ARRIBAS, LUIS
  Resum de tesi: Esta disertación tiene como objetivo principal proporcionar contribuciones teóricas y prácticas sobre el desarrollo de algoritmos de aprendizaje profundo para aplicaciones de conducción autónoma. La investigación está motivada por la necesidad de redes neuronales profundas (DNN) para obtener una comprensión completa del entorno y para ejecutarse en escenarios de conducción reales con vehículos reales equipados con hardware específico, los cuales tienen memoria limitada (plataformas DSP o GPU) o utilizan múltiples sensores ópticos Esto limita el desarrollo del algoritmo obligando a las redes profundas diseñadas a ser precisas, con un número mínimo de operaciones y bajo consumo de memoria y energía. El objetivo principal de esta tesis es, por un lado, investigar las limitaciones reales de los algoritmos basados ?en DL que impiden que se integren en las funcionalidades ADAS (Autonomous Driving System) actuales, y por otro, el diseño e implementación de algoritmos de aprendizaje profundo capaces de superar tales limitaciones para ser aplicados en escenarios reales de conducción autónoma, permitiendo su integración en plataformas de hardware de baja memoria y evitando la redundancia de sensores. Las aplicaciones de aprendizaje profundo (DL) se han explotado ampliamente en los últimos años, pero tienen algunos puntos débiles que deben enfrentarse y superarse para integrar completamente la DL en el proceso de desarrollo de los grandes fabricantes o empresas automobilísticas, como el tiempo necesario para diseñar, entrenar y validar una red óptima para una aplicación específica o el vasto conocimiento de los expertos requeridos para tunear hiperparámetros de redes predefinidas con el fin de hacerlas ejecutables en una plataforma concreta y obtener la mayor ventaja de los recursos de hardware. Durante esta tesis, hemos abordado estos temas y nos hemos centrado en las implementaciones de avances que ayudarían en la integración industrial de aplicaciones basadas en DL en la industria del automóvil. Este trabajo se ha realizado en el marco del programa "Doctorat Industrial", en la empresa FICOSA ADAS, y es por las posibilidades que la empresa ha ofrecido que se ha podido demostrar un impacto rápido y directo de los algoritmos conseguidos en escenarios de test reales para probar su validez. Además, en este trabajo, se investiga en profundidad el diseño automático de redes neuronales profundas (DNN) basadas en frameworks de deep learning de última generación como NAS (neural architecture search). Como se afirma en esta tesis, una de las barreras identificadas de la tecnología de aprendizaje profundo en las empresas automotrices de hoy en día es la dificultad de desarrollar redes ligeras y precisas que puedan integrarse en pequeños systems on chip(SoC) o DSP. Para superar esta restricción, se propone un framework llamado E-DNAS para el diseño automático, entrenamiento y validación de redes neuronales profundas para realizar tareas de clasificación de imágenes y ejecutarse en plataformas de hardware con recursos limitados. Este apporach ha sido validado en un system on chip real de la empresa Texas Instrumets (tda2x) facilitado por FICOSA ADAS, cuyos resultados se publican dentro de esta tesis. Como extensión del mencionado E-DNAS, en el último capítulo de este trabajo se presenta un framework basado en NAS válido para la detección de objetos cuya principal contribución es una forma fácil y rápida de encontrar propuestas de objetos en imágenes que, en un segundo paso, se clasificará en una de las clases etiquetadas.
  

• MONTAÑO SARRIA, ANDRÉS FELIPE: Object Manipulation Based on Tactile Information
  
  Autor/a: MONTAÑO SARRIA, ANDRÉS FELIPE
  Enllaç a la tesi: http://hdl.handle.net/10803/672089
  Programa: AUTOMÀTICA, ROBÒTICA I VISIÓ
  Departament: Institut d'Organització i Control de Sistemes Industrials (IOC)
  Modalitat: Normal
  Data de lectura: 18/03/2021
  Director/a de tesi: SUAREZ FEIJOO, RAUL
  

  Tribunal:
       PRESIDENT: INDRI, MARINA
       SECRETARI: ROSELL GRATACOS, JOAN
       VOCAL: ROA, MAXIMO A.
  Resum de tesi: La manipulación diestra es la capacidad de cambiar la configuración (posición y/u orientación) de un objeto mientras es sostenido en la mano. Esta es una habilidad que ha permitido a los humanos usar herramientas e interactuar con el medio ambiente de forma efectiva. En las últimas décadas, los investigadores en robótica han trabajado para proporcionar la capacidad de ejercer manipulación diestra a los robots mediante el diseño de manos robóticas que imitan a la mano humana y mediante el desarrollo de aplicaciones que permiten realizar manipulación autónoma o teleoperación en entornos hostiles. A pesar de los avances logrados, gestionar las incertidumbres que existen en el mundo real es uno de los problemas en los que aún hay que seguir trabajando. Muchos enfoques existentes para controlar las manos robóticas, requieren información a priori sobre el objeto manipulado y sensores de alta fidelidad que normalmente se encuentran solo en laboratorios.El principal objetivo de esta tesis es desarrollar estrategias para la manipulación diestra de objetos desconocidos, utilizando la información táctil generada durante la prensión del objeto y el propio proceso de manipulación. En aplicaciones de manipulación basadas en información táctil, la mano robótica tiene acceso solo a datos táctiles y propioceptivos, además, no se conoce información a priori sobre el objeto manipulado. Esto va acorde con el mundo real, donde hay incertidumbre en los modelos de los objetos que se manipulan, así como en las mediciones de los sensores.En esta tesis se proponen nuevas estrategias de manipulación basadas en métodos heurísticos y de optimización del gradiente. Se eligieron tres índices para medir la calidad de la prensión durante la manipulación, los cuales están relacionados con la configuración de la mano, la calidad de la prensión y la configuración del objeto. A partir de una prensión inicial dada, las estrategias de manipulación pueden mejorar un índice de calidad o una combinación de ellos. Las estrategias de manipulación han sido validadas en experimentación real utilizando manos robóticas equipadas con sensores táctiles, permitiendo la ejecución de aplicaciones prácticas, como el reconocimiento de objetos, la optimización de fuerzas y la telemanipulación.
  

• NASSOUROU, MOHAMADOU: Robust Economic Model Predictive Control of Smart Grids
  
  Autor/a: NASSOUROU, MOHAMADOU
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: AUTOMÀTICA, ROBÒTICA I VISIÓ
  Departament: Institut de Robòtica i Informàtica Industrial (IRI)
  Modalitat: Embargament temporal
  Data de lectura: 13/09/2021
  Director/a de tesi: PUIG CAYUELA, VICENÇ | BLESA IZQUIERDO, JOAQUIN
  

  Tribunal:
       PRESIDENT: PRODAN, IONELA
       SECRETARI: SERRA PRAT, MARIA
       VOCAL: LI, ZHONGLIANG
  Resum de tesi: Esta tesis propone un diseño de Control de Modelo Predictivo Económico Robusto (REMPC) basado en un enfoque determinista para optimizar los costos económicos de producción y despacho de energía en redes eléctricas inteligentes. Se desarrollan estrategias robustas de control de modelo predictivo económico para sistemas lineales o linealizados que incluyen restricciones algebraicas.Las contribuciones de esta tesis son múltiples: ¿ El desarrollo de estrategias de Control de Modelo Predictivo Económico Robusto para sistemas lineales o linealizados, incluidas las restricciones algebraicas. ¿ El desarrollo de estrategias EMPC basadas en Robust Optimization para la gestión de redes eléctricas inteligentes que incorporan varios tipos de incertidumbres. ¿ El uso de técnicas de optimización robusta para mejorar la robustez y confiabilidad del EMPC estándar. ¿ Evaluar la eficiencia y aplicabilidad del EMPC estándar, así como sus variantes jerárquicas y de una sola capa para resolver los problemas de despacho de energía económicos de las redes eléctricas inteligentes. ¿ El desarrollo y la aplicación de un novedoso sistema de ajuste de restricciones min-max EMPC robusto basado en la descomposición de las entradas y estados de control en componentes dependientes e independientes para abordar problemas inciertos de distribución de energía en redes eléctricas inteligentes. ¿ El desarrollo y aplicación de un método EMPC robusto basado en aritmética de intervalos, y Zonotopas desde la perspectiva de enfoques basados en tubos para abordar problemas inciertos de despacho de energía en redes eléctricas inteligentes.¿ El desarrollo de una estrategia de control predictivo de modelo económico robusto para sistemas lineales con restricciones algebraicas.Las estrategias de EMPC robustas desarrolladas se clasifican en tres grupos: EMPC de una sola capa, EMPC de una sola capa con seguimiento de pseudo-referencia y EMPC jerárquico que consta de la capa superior de EMPC y la capa inferior de seguimiento de MPC. Se desarrolla un modelo matemático sistemático orientado al control de redes inteligentes basado en la teoría en flujo de redes. Además, también se propone una función objetivo genérica para EMPC para resolver el problema de despacho de energía de las redes inteligentes. El modelo matemático desarrollado se utiliza para desarrollar varias formulaciones de MPC económico que abarcan funciones de costos multiobjetivo que permite abordar incertidumbres como perturbaciones inesperadas aditivas y fluctuaciones de costos de energía con dinámicas que varían periódicamente en el tiempo. En primer lugar, las estrategias de MPC económicas desarrolladas se aplican a sistemas de micro-redes inteligentes sometidas a demandas de carga periódica nominal y precios de energía fijos, con el fin de evaluar la viabilidad recursiva y la estabilidad del sistema. A continuación, sobre la base de técnicas de optimización robustas, en particular el enfoque del peor caso (min-max), las formulaciones de MPC económicas desarrolladas se generalizan para abordar la incertidumbre de las demandas de carga, los precios de la energía y las fuentes de energía intermitentes. También se desarrolla un enfoque de control min-max de lazo cerrado que integra la técnica de dependencia afín en el enfoque min-max para eliminar la no linealidad y la no convexidad de los problemas de despacho de energía inciertos. Habiendo descubierto la complejidad computacional del min-max basado en la técnica de dependencia afín, se proponen dos métodos novedosos que permiten mejorar los métodos EMPC robustos basados en la descomposición de entradas de control y estados en componentes para abordar problemas inciertos de despacho de energía en redes eléctricas inteligentes.
  

• RUBIO ROMANO, ANTONIO: Fashion Discovery: A Computer Vision Approach
  
  Autor/a: RUBIO ROMANO, ANTONIO
  Enllaç a la tesi: http://hdl.handle.net/10803/672423
  Programa: AUTOMÀTICA, ROBÒTICA I VISIÓ
  Departament: Institut de Robòtica i Informàtica Industrial (IRI)
  Modalitat: Normal
  Data de lectura: 23/07/2021
  Director/a de tesi: MORENO NOGUER, FRANCESC D'ASSIS | SIMÓ SERRA, EDGAR
  

  Tribunal:
       PRESIDENT: CHEN, LIMING
       SECRETARI: DIMICCOLI, MARIA
       VOCAL: YAMAGUCHI, KOTA
  Resum de tesi: La interpretación semántica de imágenes del mundo de la moda es sin duda uno de los dominios m ás desafiantes para la visión por computador. Leves variaciones en color y forma pueden conferir significados o interpretaciones distintas a una imagen. Es un dominio estrechamente ligado a la comprensión humana subjetiva, pero también a la interpretación y reconocimiento de escenarios y contextos. Ser capaz de extraer información específica sobre moda de imágenes e interpretarla de manera correcta puede ser útil en muchas situaciones y puede ayudar a entender la información subyacente en una imagen. Además, la moda es uno de los negocios más importantes a nivel global, con un valor estimado de tres trillones de dólares y un mercado online en constante crecimiento, lo cual aumenta el interés de los algoritmos basados en imágenes para buscar, clasificar o recomendar prendas. Esta tesis doctoral pretende resolver problemas específicos relacionados con el tratamiento de datos de tiendas virtuales de moda, yendo desde la información más básica a nivel de píxel hasta un entendimiento más abstracto que permita extraer conclusiones sobre las prendas presentes en una imagen, aprovechando para ello la Multi-modalidad de los datos disponibles para desarrollar algunas de las soluciones. Las contribuciones incluyen: - Un nuevo método de extracción de superpíxeles enfocado a mejorar el proceso de anotación de imágenes de moda. - La construcción de un espacio común para representar imágenes y textos referentes a moda. - La aplicación de ese espacio en la tarea de identificar el producto principal dentro de una imagen que muestra un conjunto de prendas. En resumen, la moda es un dominio complejo a muchos niveles en términos de visión por computador y aprendizaje automático, y desarrollar algoritmos específicos capaces de capturar la información esencial a partir de imágenes y textos no es una tarea trivial. Con el fin de resolver algunos de los desafíos que esta plantea, y considerando que este es un doctorado industrial, contribuimos al tema con una variedad de soluciones que pueden mejorar el rendimiento de muchas tareas extremadamente útiles para la industria de la moda online.
  

• SHABANI, ARYA: Position Analysis based on Multi-affine Formulations
  
  Autor/a: SHABANI, ARYA
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: AUTOMÀTICA, ROBÒTICA I VISIÓ
  Departament: Institut de Robòtica i Informàtica Industrial (IRI)
  Modalitat: Embargament temporal
  Data de lectura: 05/07/2021
  Director/a de tesi: THOMAS ARROYO, FEDERICO | PORTA PLEITE, JOSE MARIA
  

  Tribunal:
       PRESIDENT: MATA AMELA, VICENTE
       SECRETARI: PEREZ GRACIA, MARIA ALBA
       VOCAL: GARCIA CENA, CECILIA ELISABET
  Resum de tesi: El problema de l'anàlisi de posició és un tema fonamental que subjau a molts problemes de la robòtica, com ara la cinemàtica inversa de robots sèrie, la cinemàtica directa de robots paral·lels, la manipulació coordinada d'objectes, la generació de prensions vàlides amb mans robòtiques, el posicionament d'objectes basat en restriccions, la localització i la creació de mapes de forma simultània, i l'anàlisi d'estructures desplegables complexes. També sorgeix en altres camps, com ara en el disseny assistit per ordinador, quan la ubicació dels objectes en un disseny es dóna en termes de restriccions geomètriques o en l'anàlisi conformacional de biomolècules. La omnipresència d'aquest problema ha motivat una intensa recerca de mètodes capaços d'afrontar-lo. Fins al moment, els algoritmes eficients per al problema general han estat esquius i només estan disponibles per a casos particulars. A més, la complexitat del problema normalment ha conduït a mètodes difícils d'implementar. L'anàlisi de posició es pot descompondre en dos passos igualment importants: l'obtenció d'un sistema d'equacions de tancament i la resolució d'aquest sistema. Aquesta tesi tracta de tots dos passos per tal d'obtenir un mètode de solució general, senzill i alhora eficient que anomenem el mètode del trapezoide. El primer pas s'aborda utilitzant quaternions duals. Tot i que no ha estat suficientment destacat en el passat, l'ús de quaternions duals permet expressar la condició de tancament d'un bucle cinemàtic que impliqui només parells inferiors com a un sistema d'equacions multi-afins. En aquesta tesi s'aprofita aquesta propietat per introduir un mètode especialment dissenyat per resoldre sistemes multi-afins. El mètode proposat és objectivament més senzill (en el sentit que és més fàcil d'entendre i d'implementar) que els mètodes anteriors que utilitzen tècniques generals com ara els mètodes de Newton basats en intervals, les conversions a la base de Bernstein o les relaxacions lineals. A més, el mètode es basa en dues operacions simples, a saber, les interpolacions lineals i les projeccions en plans de coordenades, que es poden executar de forma molt eficient. El resultat és un mètode que acota amb precisió i eficiència les solucions vàlides del problema. Per millorar encara més la precisió, proposem l'ús d'equacions multi-afins redundants derivades del conjunt mínim d'equacions que descriuen el problema. Per altra banda, per millorar l'eficiència, introduïm un metodologia d'eliminació de variables que preserva la multi-afinitat del sistema d'equacions. La generalitat i el rendiment del mètode del trapezoide s'avalua extensivament en diferents tipus de mecanismes, inclosos els mecanismes esfèrics, bucles 6R i 7R genèrics, sistemes sobre-restringits i mecanismes de múltiples bucles. El mètode proposat és, en tots els casos, significativament més ràpid que els mètodes alternatius descrits en la literatura fins al moment.
  

• SHARAFELDEEN, MOHAMMED DIAB ELSAYED: Knowledge Representation and Reasoning for Perception-based Manipulation Planning
  
  Autor/a: SHARAFELDEEN, MOHAMMED DIAB ELSAYED
  Enllaç a la tesi: http://hdl.handle.net/10803/671505
  Programa: AUTOMÀTICA, ROBÒTICA I VISIÓ
  Departament: Institut d'Organització i Control de Sistemes Industrials (IOC)
  Modalitat: Embargament temporal
  Data de lectura: 22/01/2021
  Director/a de tesi: ROSELL GRATACOS, JOAN
  

  Tribunal:
       PRESIDENT: GONZÁLEZ JIMÉNEZ, JAVIER
       SECRETARI: SUAREZ FEIJOO, RAUL
       VOCAL: KUNZE, LARS
  Resum de tesi: Esta tesis desarrolla una serie de herramientas de modelado y razonamiento para la planificación de la manipulación basada en el conocimiento en entornos no estructurados o semiestructurados. La idea principal es utilizar un razonamiento basado en el conocimiento de alto nivel para capturar una descripción semántica de la escena, conocimiento sobre el comportamiento físico de los objetos y un mecanismo de inferencia para razonar sobre las posibles acciones de manipulación. Además, se propone un módulo sensorial multimodelo para percibir los objetos del entorno y construir conocimiento ontológico.La primera parte de la tesis se centra en las técnicas para proporcionar conocimientos útiles para guiar y facilitar el proceso de planificación dentro de un marco de planificación de manipulación clásico. Este marco de planificación facilita la combinación de enfoques de planificación de tareas y movimientos (TAMP) que incluye Fast Forward (FF) que es un enfoque clásico de planificación simbólica para calcular la secuencia de acciones a realizar en una determinada tarea, y la planificación de movimiento basada en la física que trata con movimientos y posibles interacciones con los objetos. La herramienta propuesta para aportar conocimientos útiles al proceso de planificación se denomina Conocimiento de Percepción y Manipulación (PMK), la cual proporciona una formalización estandarizada bajo varios fundamentos, como la Ontología Superior Sugerida Sugerida (SUMO), y la Ontología Core para Robótica y Automatización (CORA), con el fin de facilitar la compartibilidad y reutilización cuando se produzca la interacción entre humanos y/o robots.La segunda parte de la tesis se centra en proporcionar conocimientos útiles para un enfoque de planificación basado en la lógica. Está particularizado para el ensamblaje, que tiene en cuenta lacciones de manipulación para acoplar/desacoplar o unir/separar objetos. Las secuencias de ensamblaje se pueden representar de forma elegante usando teorías de lógica descriptiva. Con tal secuencia, el robot puede descubrir el próximo paso en el ensamblaje a través de la inferencialógica. Sin embargo, antes de realizar una acción, el robot debe asegurarse de que se cumplan varias restricciones espaciales, como que las partes que se van a unir sean accesibles, no ocluidas, etc. Tales inferencias son muy complicadas de respaldar en teorías lógicas, pero existen algoritmos especializados que calculan de manera eficiente relaciones cualitativas, como si un objeto es accesible. Aquí se propone un razonamiento heterogéneo que requiere la integración entre el nivel de planificación de ensamblajes basado en el conocimiento y el nivel geométrico, que incluye módulos para inferir sobre las relaciones espaciales y la viabilidad de las acciones.La tercera parte de la tesis se centra en el uso de la experiencia basada en el conocimiento, llamado conocimiento experiencial, en problemas de manipulación cotidianos, como por ejemplo, en aplicaciones de robótica de servicios, como servir una taza en un entorno desordenado, donde suelen encontrarse algunas habilidades repetibles como recoger, dejar o navegar. Para manejar de manera eficiente estas tareas, en lugar de planificarlas por completo cada vez (lo que podría ser computacionalmente costoso), se propone la integración de módulos para adaptar esas habilidades en diferentes situaciones. En este sentido, se presenta un marco de planificación y ejecución para tareas de manipulación robótica, el cual se equipa de un módulo con conocimiento experiencial (aprendido de su experiencia o dado por el usuario) sobre cómo ejecutar un conjunto de habilidades, tales como recoger, dejar, navegar o abrir un cajón, utilizando flujos de trabajo y trayectorias de robots.
  

• TRAPIELLO FERNÁNDEZ, CARLOS: Automatic control advances in CPS security
  
  Autor/a: TRAPIELLO FERNÁNDEZ, CARLOS
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: AUTOMÀTICA, ROBÒTICA I VISIÓ
  Departament: Institut de Robòtica i Informàtica Industrial (IRI)
  Modalitat: Embargament temporal
  Data de lectura: 26/07/2021
  Director/a de tesi: PUIG CAYUELA, VICENÇ | CEMBRANO GENNARI, M.GABRIELA ELENA
  

  Tribunal:
       PRESIDENT: FRANZÈ, GIUSEPPE
       SECRETARI: OCAMPO MARTINEZ, CARLOS AUGUSTO
       VOCAL: FERRARI, RICCARDO
  Resum de tesi: Los sistemas ciberfísicos (SCF) constituyen una nueva generación de sistemas de control que busca una mejor integración entre la parte computacional y los procesos físicos. Sin embargo, los notables avances que ofrecen estos sistemas en términos de eficiencia y modularidad, tienen como contrapartida la introducción de nuevas vulnerabilidades de seguridad. Como consecuencia, la complementación de los ya existentes métodos de ciberseguridad con técnicas basadas en modelo que analicen los posibles efectos que producen los ataques en las dinámicas del sistema, aparece como una necesidad imperiosa que, a su vez, plantea un gran reto académico. Por consiguiente, esta tesis presenta varias contribuciones en la seguridad de los SCF desde la perspectiva del control automático. En particular, motivado por su interés industrial, la atención se ha centrado en dos problemas concretos: la detección de ataques de repetición lanzados sobre un sistema de control, y la reconfiguración de un sistema que presenta redundancia de componentes físicos después de que una anomalía cause la inadmisibilidad de la configuración de elementos nominal. Durante esta tesis, el efecto no negligible de la incertidumbre que aparece al modelar un sistema físico es abordado mediante una descripción desconocida pero acotada.En lo referente a la detección de los ataques de repetición, la premisa de considerar técnicas basadas en conjuntos, las cuales permiten inferir de forma determinista si el sistema se encuentra, o no, bajo ataque. En particular, los conjuntos zonotopicos son utilizados para desarrollar un análisis de invariancia sobre la detectabilidad de los ataques de repetición que afectan la capa de supervisión de un sistema de control, así como para la obtención de expresiones analíticas que relacionan la consigna que es fijada desde el centro de supervisión con la detección del ataque. Las ventajas que ofrecen los zonotopos son aprovechadas en el diseño de distintos esquemas de marca de agua física mediante los cuales se puede garantizar la detección del ataque, bien a través de la inyección discreta de señales secuenciales, o bien mediante una degradación continua de la operación del sistema. Además, se ha estudiado la relación entre las técnicas deterministas propuestas y las técnicas de detección estocásticas, que son ampliamente usadas en los esquemas de control óptimos, obteniéndose expresiones análogas que permiten conectar ambas aproximaciones.Por otro lado, también se han investigado distintas técnicas para el aprovechamiento inteligente de la redundancia física que es común en sistemas de gran escala. En concreto, se analiza como seleccionar los componentes de respaldo que dan lugar a una nueva configuración óptima tras la detección de una anomalía en una red de flujo. En una primera instancia, se aborda el problema desde la capa de planificación, proponiéndose una metodología general donde la selección de la configuración es formulada como una optimización multiobjetivo mixta en enteros, que es previamente filtrada con la evaluación fuera de línea de propiedades necesarias. Esta metodología es extendida con la inclusión de garantías de estabilidad en lazo cerrado e incertidumbres. A este respecto, la admisibilidad de cada configuración es evaluada en función de la trayectoria periódica óptima hacia la que se puede hacer converger de forma robusta el sistema, mientras que la selección de la configuración es planteada usando esquemas de control de modelo predictivo (CMP) de una capa, cuyo controlador local es diseñado usando la configuración de actuadores mínima que garantiza una operación admisible. Con ese fin, también se proponen distintos algoritmos para buscar tales configuraciones mínimas.
  

• XING, YASHAN: Modeling and Control for a Fuel Cell System
  
  Autor/a: XING, YASHAN
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: AUTOMÀTICA, ROBÒTICA I VISIÓ
  Departament: Departament d'Enginyeria de Sistemes, Automàtica i Informàtica Industrial (ESAII)
  Modalitat: Embargament temporal
  Data de lectura: 01/07/2021
  Director/a de tesi: COSTA CASTELLO, RAMON | NA, JING
  

  Tribunal:
       PRESIDENT: ANDÚJAR MÁRQUEZ, JOSÉ MANUEL
       SECRETARI: SERRA PRAT, MARIA
       VOCAL: LI, XI
  Resum de tesi: Les piles de combustible són dispositius electroquímics que permeten transformar l'hidrogen i l'oxigen en energia elèctrica i calor. La degradació durant l'operació pot reduir la vida útil de les piles de combustible, que és el principal obstacle per a una utilització comercial. Per tant, es requereixen models fiables i estratègies de control adequades per entendre el seu comportament i garantir el seu funcionament. Aquesta tesi doctoral té com a objectiu desenvolupar un model orientat al control, proposar mètodes d'estimació de paràmetres desconeguts i dissenyar estratègies de control adequades per als sistemes de piles de combustible.En primer lloc, es proposa un model orientat al control d'un sistema de pila de combustible i es realitza la seva anàlisi. A continuació, es proposa una estratègia d'ajust paramètric basat en optimització per eixams de partícules combinada amb un mètode de descens per gradient clàssic. El mètode es valida utilitzant dades experimentals provinents de piles de combustible reals. Posteriorment, es formula una anàlisi sistemàtica dels punts d'equilibri. Els resultats de l'anàlisi mostren la regió de màxima eficiència on es pot obtenir la màxima potència elèctrica en estat estacionari per cada temperatura. A més, la teoria de Lyapunov s'utilitza per caracteritzar l'estabilitat local dels punts d'equilibri. A més, es fa una comparació entre el model inicial no lineal i el model linealitzat. Finalment, s'analitza la resposta en freqüència del model linealitzat, que proporciona informació clau sobre el disseny del sistema de control per tal d¿operar de manera eficient el sistema de piles de combustible.A més, es presenten mètodes d'estimació de paràmetres adaptatius per a un sistema de pila de combustible. Val a dir que la majoria de tècniques adaptatives d'estimació de paràmetres són aplicables a sistemes amb paràmetres que intervenen linealment. A més, l'estimació de paràmetres que varien en el temps continua sent un problema obert. No obstant això, la parametrització no lineal i els paràmetres que varien en el temps són característiques intrínsecs en els models de piles de combustible. Per tant, es consideren els sistemes parametritzats linealment i no linealment. També s'estudien mètodes d¿estimació de paràmetres adaptatius amb paràmetres variables i constants. En concret, les propietats de la convexitat i la monotonicitat s'utilitzen per primera vegada per separat per tal de linealitzar les funcions paramètriques no lineals. A continuació, les lleis adaptatives es dissenyen utilitzant els errors d'estimació extrets de manera que es pot garantir la convergència exponencial de l'error d'estimació de paràmetres. Finalment, es donen resultats experimentals sobre un sistema pràctic de piles de combustible per verificar l'eficàcia dels esquemes proposats.A més, hi ha incertesa en el modelat, pertorbacions externes i soroll durant els processos de modelatge i experimentació. A causa d¿aquestes dinàmiques desconegudes, les estratègies de control convencionals poden no aconseguir els resultats esperats. Per abordar aquest problema, es proposa un controlador compost proporcional-integral (PI) amb un estimador de dinàmica del sistema desconegut per a un sistema de pila de combustible. Per ser específics, l'estratègia de control es desenvolupa reduint la temperatura de l'aire d'entrada mitjançant l'augment del flux massiu d'aire per tal d¿eliminar l'excés de calor. A més, es proposa un estimador de dinàmica del sistema desconegut per tal de compensar l'efecte de la dinàmica desconeguda. La construcció de l'estimador es dissenya a través de la recerca d'una varietat invariant que impliqui la relació entre variables conegudes i la varietat desconeguda. A més, l'estimador proposat es combina fàcilment amb l'estratègia de control de PI proposada i garanteix la convergència exponencial dels errors estimats. Finalment,
  

Darrera actualització: 16/10/2021 05:11:51.

Grups de recerca

• ACES-Control Avancat de Sistemes d'Energia
• CoDAlab-Control, Modelitzacio, Identificacio i Aplicacions
• CS2AC-UPC-Supervisio, Seguretat i Control Automatic
• GREC-Grup de Recerca en Enginyeria del Coneixement
• GRINS-Grup de Recerca en Robotica Intel·ligent i Sistemes
• ROBiri-Grup de Robotica de l'IRI
• SAC-Sistemes Avancats de Control
• SCOM-Cadena de Subministrament i Direccio d'Operacions
• SEPIC-Sistemes Electronics de Potencia i de Control
• SIR-Robotica Industrial i Servei
• VIS-Visio Artificial i Sistemes Intel·ligents

Professorat

• Alenyà Ribas, Guillem
• Alquezar Mancho, René
• Andrade Cetto, Juan
• Angulo Bahon, Cecilio
• Aranda Lopez, Joan
• Basañez Villaluenga, Luis
• Batlle Arnau, Carles
• Benitez Iglesias, Raul
• Biel Sole, Domingo
• Blesa Izquierdo, Joaquim
• Bolea Monte, Yolanda
• Casals Gelpi, Alicia
• Catala Mallofre, Andreu
• Cembrano Gennari, M.Gabriela Elena
• Climent Vilaro, Joan
• Costa Castello, Ramon
• Doria Cerezo, Arnau
• Escobet Canal, Teresa
• Fossas Colet, Dr. E.
• Grau Saldes, Antoni
• Griño Cubero, Roberto
• Jimenez Schlegl, Pablo
• Marti Colom, Pau
• Morcego Seix, Bernardo
• Moreno Noguer, Francesc d'Assis
• Nejjari Akhi-Elarab, Fatiha
• Ocampo Martinez, Carlos
• Olm Miras, Josep Maria
• Pastor Moreno, Rafael
• Peña Pitarch, Esteban
• Perez Magrane, Ramon
• Porta Pleite, Jose Maria
• Puig Cayuela, Vicenç
• Quevedo Casin, Joseba
• Rodellar Benede, Jose
• Ros Giralt, Lluis
• Rosell Gratacos, Jan
• Ruiz Vegas, Francisco Javier
• Sanfeliu Cortes, Alberto
• Sarrate Estruch, Ramon
• Serra Prat, Maria
• Suarez Feijoo, Raul
• Thomas Arroyo, Federico
• Tornil Sin, Sebastian
• Torras Genis, Carme
• Velasco Garcia, Manel

• Agudo Martínez, Antonio
• Diaz Boladeras, Marta
• Fernandez Ruzafa, Josep
• Hernansanz Prats, Alberto
• Husar, Attila
• Jevtic, Aleksandar
• Nadeu Camprubi, Climent
• Ponsa Asensio, Pere
• Sola Ortega, Joan
• Vidal Segui, Yolanda

CASAS GUIX, MARC (Barcelona Supercomputing Center (BSC))

DE PRADA GIL, MIKEL (Institut de Recerca en Energia de Catalunya (IREC))

DUVIELLA, ERIC (IMT Lille Douai)

LÓPEZ ESTRADA, FRANCISCO RONAY (Instituto Tecnológico de Tuxtla Gutiérrez)

MIRATS TUR, JOSEP M. (Inloc Robotics)

NA, JING (University of Bristol)

SALOM TORMO, JAUME (Institut de Recerca en Energia de Catalunya (IREC))

SANCHEZ PEÑA, RICARDO (Instituto Tecnológico de Buenos Aires, Argentina)

SANTAMARIA NAVARRO, ANGEL (NASA-JPL)