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[EN] The use of sea wind energy is limited by the limited viable spaces on the onshore or in shallow waters. This makes the use of offshore semi-submersible platforms to be an attractive option, which additionally enables to incorporate other elements as wave converters. However, the interactions between wave converters and wind turbine increase the complexity of the system, and the traditional control techniques do not allow to integrate in an easy way those interactions, thus limiting the efficiency of energy extraction. The use of intelligent control techniques –in particular, fuzzy control– allows to take full account of the said interactions and to improve energy extraction efficiency, although simulation models and systems including those effects are required. This paper presents the development of a fuzzy-logic based control system, scalable to consider the effects due to wave converters due to an in-house developed simulation model, for the control of a wind turbine installed on a semi-submersible platform., [ES] El aprovechamiento de la energía eólica marina está limitado por la saturación de los emplazamientos viables en tierra o aguas poco profundas. Esto hace que el empleo de plataformas semisumergibles mar adentro sea una opción atractiva, que además permite incorporar otros elementos como convertidores de oleaje. Sin embargo, las interacciones entre convertidores de olas y aerogeneradores aumentan la complejidad del sistema, y las técnicas de control convencional no permiten considerar fácilmente estas interacciones, limitando el aprovechamiento de la energía primaria. El uso de técnicas de control inteligente, en particular control borroso, permite considerar estas interacciones y mejorar este aprovechamiento, si bien es necesario contar con modelos y sistemas de simulación que incluyan estos efectos. Este trabajo presenta el desarrollo de un sistema de control basado en lógica borrosa, escalable para considerar los efectos del control de convertidores de oleaje; para el control de un aerogenerador instalado en una plataforma semisumergible OC4., Este trabajo ha sido realizado parcialmente gracias al apoyo del Ministerio de Economía y Competitividad del Gobierno de España, a través del proyecto ORPHEO (RTC-2016-5712-3) del Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación 2013-2016, Programa Estatal de Investigación, Desarrollo e Innovación orientada a los Retos de la Sociedad, y de la Unión Europea a través del proyecto WIP10+ de la convocatoria ERA-NET DEMOWIND, de CDTI (España) y BEISS (Reino Unido), a través del programa de investigación e innovación H2020. Asimismo, los autores desean agradece a D. Miguel Martín Guzmán su colaboración en este trabajo.

[EN] Pitch control of wind turbines is complex due to the intrinsic non-linear behavior of these devices, and the external disturbances they are subjected to related to changing wind conditions and other meteorological phenomena. This difficulty is even higher in the case of floating offshore turbines, due to ocean currents and waves. Neural networks and other intelligent control techniques have been proven very useful for the modeling and control of these complex systems. Thus, this paper presents different intelligent control configurations applied to wind turbine pitch control. Direct pitch control based on neural networks and reinforcement learning, and some hybrid control configurations are described. The usefulness of neuro-estimators for the improvement of controllers is also presented. Finally, some of these techniques are used in an application example with a land wind turbine model., [ES] El control del ángulo de las palas de las turbinas eólicas es complejo debido al comportamiento no lineal de los aerogeneradores, y a las perturbaciones externas a las que están sometidas debido a las condiciones cambiantes del viento y otros fenómenos meteorológicos. Esta dificultad se agrava en el caso de las turbinas flotantes marinas, donde también les afectan las corrientes marinas y las olas. Las redes neuronales, y otras técnicas del control inteligente, han demostrado ser muy útiles para el modelado y control de estos sistemas. En este trabajo se presentan diferentes configuraciones de control inteligente, basadas principalmente en redes neuronales y aprendizaje por refuerzo, aplicadas al control de las turbinas eólicas. Se describe el control directo del ángulo de las palas del aerogenerador y algunas configuraciones híbridas de control. Se expone la utilidad de los neuro-estimadores para la mejora de los controladores. Finalmente, se muestra un ejemplo de aplicación de algunas de estas técnicas en un modelo de turbina terrestre., Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades: Proyecto MCI AEI/FEDER RTI2018- 094902-B-C21

[Resumen] En los entornos de movilidad, calles o carreteras, los cruces y las rotondas pueden generar problemas de atascos. Poder optimizar el tráfico entrante y saliente de un cruce o rotonda es uno de los campos de investigación de los sistemas de control inteligente. Para optimizar el tráfico se debe disponer de dispositivos capaces de detectar los vehículos así como de actuar, regulando el tráfico, de forma dinámica para adaptarse a las distintas circunstancias. El sistema presentado busca la adaptación a las necesidades de tráfico en una rotonda. Dependiendo de la saturación de cada carril de entrada se intenta crear un tráfico fluido y continuo en el interior de la misma. Para lograr mejorar el tráfico, en este trabajo se presenta una arquitectura modular que permite adaptarse a cualquier cruce o rotonda para, a partir del control específico de un sector, mejorar el rendimiento global. El sistema simulado está compuesto por dispositivos independientes, que, dependiendo de la información adquirida varían el tiempo de paso. Se presenta, asimismo, un experimento de simulaci ón en el que se pone en valor la capacidad de reducir el tráfico adaptando los tiempos de paso en función de la demanda. Los resultados muestran que es posible descongestionar una rotonda cuando se automatizan dinámicamente los tiempos de paso sobre los que se tiene control. [Abstract] Crossroads and roundabouts, can produce traffic jams if traffic management is not optimized. To manage these elements, it is necessary to have devices able to detect the level of traffic as well as to act dynamically in order to adapt the cross access time in each street. The system seeks to adapt to the traffic needs in the roundabout, depending on the saturation of each entrance lane, trying to create a fluid and continuous traffic inside it. In order to optimize the traffic, in this work, a simulation experiment is presented in which the ability to reduce traffic is valued by adapting the access times to a roundabout according to the traffic demand. The simulated system is composed of independent devices, which, depending on the information acquired, can change the access time to the roundabout. The results show that it is possible to reduce the traffic load in a roundabout when access times are dynamically automated. Ministerio de Ciencia e Innovación; TIN2017-86520- C3-1-R

[ES] En el entorno actual de ciudades inteligentes, el control de tráfico es uno de los problemas más complicados de resolver. La complicación se debe a que los transeúntes y los vehículos son difíciles de predecir. Además, los semáforos que controlan la movilidad deben realizar funciones para el control de su entorno sincronizandose con el resto de dispositivos. Esta sincronización implica una dificultad añadida si se desea adaptar el control de forma inteligente a las circunstancias que se den en cada momento. Para resolver este problema, dentro del área de Informática Industrial del Instituto de Automática e Informática Industrial se está estudiando cómo optimizar el control de un entorno urbano, o incluso interurbano, por medio de sistemas distribuidos de control inteligente. Para estudiar dicho control es necesario disponer de prototipos de dispositivos de control de tráfico (semáforos con más sensores y actuadores de lo habitual). La inteligencia del sistema depende de la capacidad de sensorización y actuación de cada dispositivo. Por ello, es importante disponer de dispositivos heterogéneos. La heterogeneidad de los dispositivos permitirá la adaptación del mismo a las circunstancias impredecibles. Por ejemplo, un semáforo puede detectar peatones y adaptar el control de los vehículos para que el tiempo de espera de los peatones se minimice. La conexión entre diversos dispositivos heterogéneos permitirá compartir información que enriquecerá, de forma inteligente, la actuación de los dispositivos. Por ejemplo, si un semáforo puede detectar, o recibir de otros dispositivos, la velocidad de un vehículo, y otro dispositivo con más capacidad de cálculo puede deducir que el vehículo no va a poder detenerse a tiempo, puede advertir a los peatones del riesgo de accidente, e incluso avisar a un servidor de tráfico de la posible sanción al vehículo cuya velocidad excesiva se ha detectado. En el presente Trabajo Final de Máster (TFM), se presenta la arquitectura de un dispositivo modular. La combinación de diferentes módulos en diferentes dispositivos permite disponer de dispositivos adaptados al entorno concreto. Los sensores y actuadores se ubican dentro del módulo. Los módulos se han diseñado de forma que creen un estándar para los prototipos. En el TFM se ha diseñado la parte mecánica de los módulos para crear los dispositivos. Se ha diseñado la parte electrónica de sensores y actuadores y se ha diseñado e implementado el control de cada módulo, el control de los módulos para crear un dispositivo y el control común inteligente entre dispositivos creando un clúster de dispositivos conectados. Esta jerarquía de módulos, dispositivos y clústeres se enmarca dentro de las arquitecturas basadas en el paradigma de Industria 4.0 aplicado al entorno de ciudades inteligentes. Además, en el TFM se ha validado el sistema por medio de simulaciones implementadas empleando MatLab y Simulink, realizando un análisis del sistema por medio de datos exportados a Microsoft Excel., [EN] Currently, in a smart city environment, traffic control is one of the most complicated problems to solve. The complication is that users, pedestrian and vehicles, is difficult to predict. In addition, traffic lights that control mobility must perform functions to control the users' behaviour by synchronizing with the other devices. This synchronization implies an added difficulty to adapt the intelligent control to the events that occur at any moment. To solve this problem, within the area of ​​Industrial Informatics of the Institute of Automation and Industrial Informatics, we are studying how to optimize the control of an urban, or even interurban, the environment through distributed intelligent control systems. To study this control it is necessary to have prototypes of traffic control devices (traffic lights with more sensors and actuators than usual). The intelligence of the system depends on the sensing and performance capability of each device. Therefore, it is important to have heterogeneous devices. The heterogeneity of the devices will allow the adaptation of the same to the unpredictable circumstances. For example, a traffic light can detect pedestrians and adapt vehicle control so that pedestrian waiting time is minimized. The connection between various heterogeneous devices will allow information to be shared that will intelligently enrich the performance of the devices. For example, if a traffic light can detect, or receive from other devices, the speed of a vehicle, and another device with more computational power can deduce that the vehicle will not be able to stop in time, it can warn pedestrians of the risk of accident, and even warn a traffic server of the possible sanction to the vehicle whose excessive speed has been detected. In the present Master's Thesis (TFM), the architecture of a modular device is presented. The combination of different modules in different devices allows you to have devices adapted to the specific environment. The sensors and actuators are located inside the module. The modules have been designed to create a standard for prototypes. In the TFM the mechanical part of the modules has been designed to create the devices. The electronic part of sensors and actuators has been designed and the control of each module, the control of the modules to create a device and the intelligent common control between devices have been designed and implemented creating a cluster of connected devices. This hierarchy of modules, devices and clusters is framed within architectures based on the Industry 4.0 paradigm applied to the smart city environment. In addition, the TFM has validated the system through simulations implemented using MatLab and Simulink, performing an analysis of the system using data exported to Microsoft Excel., [CA] En l’entorn actual de ciutats intel·ligents, el control de trànsit és un dels problemes més complicats de resoldre. La complicació es deu al fet que els transeünts i els vehicles són difícils de predir. A més, els semàfors que controlen la mobilitat han de realitzar funcions per al control del seu entorn sincronitzats amb la resta de dispositius. Aquesta sincronització implica una dificultat afegida si es vol adaptar el control de manera intel·ligent a les circumstàncies que es donen en cada moment. Per resoldre aquest problema, dins l’àrea d’Informàtica Industrial de l’Institut d’Automàtica i Informàtica Industrial s’està estudiant com optimitzar el control d’un entorn urbà, o fins i tot interurbà, per mitjà de sistemes distribuïts de control intel·ligent. Per estudiar aquest control és necessari disposar de prototipus de dispositius de control de trànsit (semàfors amb més sensors i actuadors del que és habitual). La intel·ligència del sistema depèn de la capacitat de monitoritzar, mitjançant sensors, i operar, mitjançant actuadors, de cada dispositiu. Per això, és important disposar de dispositius heterogenis. L’heterogeneïtat dels dispositius permetrà l’adaptació de la mateixa a les circumstàncies impredictibles. Per eixemple, un semàfor pot detectar vianants i adaptar el control dels vehicles perquè el temps d’espera dels vianants es minimitze. La connexió entre diversos dispositius heterogenis permetrà compartir informació que millorarà, de forma intel·ligent, l’actuació dels dispositius. Per eixemple, si un semàfor pot detectar, o rebre d’altres dispositius, la velocitat d’un vehicle, i un altre dispositiu amb més capacitat de càlcul pot deduir que el vehicle no podrà aturar-se a temps, pot advertir els vianants de el risc de accident, i fins i tot avisar un servidor de trànsit de la possible sanció al vehicle per la velocitat excessiva que s’ha detectat. En el present Treball Final de Màster (TFM), es presenta l’arquitectura d’un dispositiu modular. La combinació de diferents mòduls en diferents dispositius permet disposar de dispositius adaptats a l’entorn concret. Els sensors i actuadors s’ubiquen dins del mòdul. Els mòduls s’han dissenyat de manera que creen un estàndard per als prototips. En el TFM s’ha dissenyat la part mecànica dels mòduls per crear els dispositius. S’ha dissenyat la part electrònica de sensors i actuadors i s’ha dissenyat i implementat el control de cada mòdul, el control dels mòduls per crear un dispositiu i el control comú intel·ligent entre dispositius creant un conjunt (cluster) de dispositius connectats. Aquesta jerarquia de mòduls, dispositius i clústers s’emmarca dins de les arquitectures basades en el paradigma d’Indústria 4.0 aplicat a l’entorn de ciutats intel·ligents. A més, en el TFM s’ha validat el sistema per mitjà de simulacions implementades emprant Matlab i Simulink, realitzant una anàlisi de sistema per mitjà de dades exportats a Microsoft Excel.

Las consecuencias del uso desmedido de los combustibles fósiles y la disposición final de los residuos sólidos generan afectaciones ambientales, incentivado la búsqueda de alternativas amigables al medio ambiente para la generación de energía. La gasificación es una de las tecnologías en desarrollo que aborda lo anteriormente dicho, este proceso termoquímico es de gran importancia para realizar estudios paramétricos y de automatización, con el fin de mejorar las características del mismo, optimizar el uso de la biomasa y obtener un gas de síntesis de alto contenido de monóxido de carbono. Este proyecto modela una red neuronal tipo multilayer perceptron como estrategia de control inteligente para un reactor de corriente descendente de lecho fijo presente en la Universidad Nacional de Colombia para minimizar el impacto de la generación de alquitranes y la inestabilidad del proceso. La aplicación de las redes neuronales es muy amplia, pero el uso de las mismas en los procesos termoquímicos es una implementación novedosa en este tipo de tecnologías donde es de gran importancia la composición del gas de síntesis. En el proyecto se elabora un software de adquisición de datos para modelar las redes neuronales como estrategia de control inteligente -THERMOBIND- para el análisis de los parámetros de operación del reactor y predecir el comportamiento de los actuadores en función de la concentración del CO y CO2 del gas de síntesis. En la red neuronal se utilizan parámetros de temperatura de combustión, CO, CO2, pérdida de masa, contenido de Carbono contenido de humedad de la biomasa. La arquitectura de la red está basada en multilayer perceptron, para la capa de salida los parámetros de predicción fueron la temperatura de combustión (feedback), caudal de aire y presión de vacío, se encontró que la salida de la red neuronal modelada tiene una capacidad de predicción del 99%,97% y 95% respectivamente, optimizando la fase estable de la gasificación. Los resultados muestran que las redes neuronales como estrategias de control son una gran alternativa para la predicción de los actuadores del reactor, con la aplicación de dicha estrategia se logra generar un gas de síntesis con un 25% de CO. Abstract: The consequences of excessive use of fossil fuels and the final provision of the solid waste, generate environmental affectations worldwide, encouraging the search of friendly alternatives to the environment for the energy generation. Gasification is one of the technologies in development that addresses the above, this thermochemical process it is very important to realize parametric studies and of automation, with the order to improve characteristics of the same, optimize use of biomass and obtain syngas with high carbon monoxide (CO). The project present model a neuronal network of type multilayer perceptron as smart strategy control for a fixed bed downdraft reactor of the National University of Colombia to minimize the impact of the tars generation and process instability. The application of neuronal networks is very wide, but the use of the same in neurochemical processes is an innovative implements in this type of technologies where is the very important the composition of the syngas. In the project, a data acquisition software is developed to model the neural networks as an intelligent control strategy -THERMOBIND- for the analysis of the operating parameters of the reactor and to predict the behavior of the actuators as a function of the concentration of CO and CO2 of syngas. In the neuronal network are used parameters of combustion temperature, CO, CO2, loss of mass, carbon (C) content and moisture content of the biomass. The architecture of the network is based in multilayer perceptron, for the output layer the prediction parameters were the combustion temperature (feedback), air flow and vacuum pressure, it was found that the output of the neuronal network has a prediction capacity of the 99%, 97% and 95% respectively, optimizing the stable phase of gasification.. The results show that neuronal network as strategies of control are a great alternative to the prediction of reactor actuators, with the application of this strategy it is possible to generate a syngas with 25% CO. Maestría

[EN] This article presents an industrial application of underwater robotics for visual inspection of the seabed. The system consists of an underwater robot to acquire visual images at a very short distance (1-2 meters) from the surface to be inspected and an underwater localization system installed in a boat or in a mooring buoy. This system estimates the robot absolute position during the inspection in Earth coordinates using a USBL acoustic locator, an inertial navigation system (INS) and a GPS. Moreover, the robot has its own navigation system onboard, based on EKF, which uses a velocity sensor based on Doppler effect and an INS with a fiber optic gyroscope (FOG). The control architecture of the robot allows the inspection to be in teleoperation, semi-autonomous or autonomous mode. The robot can perform the inspection in 2D vertical or horizontal surfaces. Once the images and all navigation data have been acquired, an offline process is executed for data fusion, and the processing of the images ends up with a 2D georeferenced image mosaic from the inspected area. The paper details the developed technologies and describes a campaign in the Mequinenza reservoir to detect zebra mussel populations., [ES] Este artículo presenta una aplicación industrial de robótica submarina que consiste en un sistema para realizar inspecciones visuales del fondo subacuático. El sistema consta de un robot submarino para adquirir imágenes visuales a poca distancia (1-2 metros) de la superficie a inspeccionar y un localizador submarino instalado en una embarcación o boya. Este localizador permite conocer la posición absoluta del robot durante la inspección y se basa en un sistema acústico de tipo USBL (Ultra Short Base Line), una unidad de navegación inercial (INS) y un GPS. Además, el robot tiene su propio sistema de navegación a bordo, basado en EKF, que utiliza un sensor de velocidad basado en efecto Doppler y una INS con un giroscopio de fibra óptica (FOG). La arquitectura de control del robot permite realizar la inspección de forma teleoperada, semi-autónoma o completamente autónoma. El robot puede realizar inspecciones de superficies 2D verticales y horizontales. Una vez adquiridas las imágenes y todos los datos de navegación y percepción, se realiza un proceso fuera de linea de fusión de los datos y procesado de las imágenes que concluye con la generación de un mosaico 2D georeferenciado de la superficie inspeccionada. El artículo detalla las tecnologías desarrolladas y describe una campaña realizada en el embalse de Mequinenza (Aragón) para detectar poblaciones de mejillón cebra., Este trabajo ha sido realizado gracias al apoyo del Ministerio de Educación y Ciencia (proyectos DPI2005-09001, CTM200404205, DPI2008-06548 y CTM2010-1521), al Centro de Innovacion y Desarrollo Empresarial de la Generalitat de Catalunya (Proyecto INSPECSUB) y a la colaboración con la empresa Ecohydros S.L.

[EN] This proposal consists in reference architecture for the integrated production management, which allows the access to the required information about the state of the productive process and the development of the business processes´ intelligent automation. This architecture is composed by a standardized production information access schema, an ontological framework and a business processes automation mechanism, based on distributed artificial intelligence techniques, specifically multi-agent systems and electronic institutions., [ES] La propuesta presentada en este trabajo de investigación consiste en una arquitectura de referencia para la gestión integrada de producción, que permite el acceso a la información requerida para obtener una visión completa del estado del proceso productivo y habilita la automatización inteligente de los procesos de negocio, a partir de la definición de un mecanismo de acceso estandarizado a las fuentes de información de proceso, del desarrollo de un marco ontólogico de producción y del uso de técnicas de inteligencia artificial distribuida, específicamente sistemas multi-agentes e instituciones electrónicas., Este trabajo ha sido financiado por el PCP Automatización Integrada de Procesos de Producción, según el proyecto No. 200500380; y por el CDCHTA-ULA, según el proyecto No. I-1206-09-02-B.

Con el fin de consolidar la investigación alrededor de herramientas basadas en inteligencia artificial, se plantea el diseño y la construcción de una plataforma robótica autónoma, de simple modelo matemático y con alta capacidad de procesamiento. El objetivo final del prototipo es evaluar estrategias autónomas de control, visión artificial, planeación de rutas e inteligencia colectiva. Por tal razón, se dotó al sistema con una FPGA como unidad central de control. Para facilitar el desarrollo de un modelo teórico y dar al sistema gran movilidad, se estructuró el prototipo sobre una plataforma diferencial con dos motores independientes acoplados a ruedas de desplazamiento y una tercera rueda omnidireccional de apoyo. La estructura mecánica fue diseñada en acrílico (metacrilato), buscando resistencia mecánica, bajo peso, visualización de componentes y presentación estética. Para ubicación espacial primaria, se dotó el prototipo con sensores ultrasónicos de posición codificados y colocados para amplio espectro de visión. Además, el sistema cuenta con puertos de acceso para incrementar los periféricos del robot. El prototipo se evaluó en laboratorio, observando un excelente desempeño de acuerdo con lo proyectado en el diseño. In order to consolidate research about artificial intelligence-based tools, the design and construction of an autonomous robotic platform with simple mathematical model and high processing capacity is considered. The final prototype objective is to evaluate autonomous control strategies, artificial vision, route planning and collective intelligence. For this reason, the system was equipped with a FPGA as central control unit. In order to facilitate the development of a theoretical model, and provide the system with high mobility, the prototype was structured on a differential platform with two independent motors coupled with scroll wheels, and one third omni directional wheel of support. The mechanical structure was designed in acrylic (methacrylate), looking for mechanical strength, low weight, visualization of components and esthetic presentation. For primary space location, the prototype was equipped with encoded position ultrasonic sensors for wide range of vision. In addition, the system counts with ports to increase robot peripherals. The prototype was evaluated in laboratory, observing an excellent performance according to plan in design.

El péndulo invertido ha sido un sistema de gran interés en el área del control y la academia; el modelado de este sistema presenta muchas dificultades asociadas a problemas de control en el mundo real. En este trabajo se expone una manera diferente de desarrollar una estrategia de control del sistema en mención, partiendo del diseño e implementación del sistema péndulo rotacional, pasando por su modelado utilizando estrategias de identificación de sistemas basados en métodos de inteligencia artificial, específicamente redes neuronales (N-FIR), y, finalmente, realizando la etapa de control por sintonización difusa a diferentes condiciones físicas provocadas en el péndulo (cambio de longitud y/o masa), siendo validados sobre el sistema real desarrollado, con buenos resultados. The inverted pendulum system has arised a great interest in the control and academia areas; this system modeling presents many difficulties associated with the control problems in the real world. This paper presents a different way to develop a control strategy for the system in question, based on the design and implementation of the rotational pendulum system, then employing the same modeling strategies by using the system identification methods, based on the artificial intelligence neural networks (N-FIR), to finally taking the tuning fuzzy control step, for the different physical conditions caused on the pendulum (change in length and/or mass), which are validated, with good results on the real system developed,. O pêndulo invertido tem sido um sistema de grande interesse na área do controle e dos acadêmicos; o modelamento deste sistema apresenta muitas dificuldades associadas a problemas de controle no mundo real. Neste trabalho se expõe uma maneira diferente de desenvolver uma estratégia de controle do sistema em menção, partindo do desenho e implementação do sistema pêndulo rotacional, passando por seu modelamento utilizando estratégias de identificação de sistemas baseados em métodos de inteligência artificial, especificamente redes neuronais (N-FIR), e, finalmente, realizando a etapa de controle por sintonização difusa a diferentes condições físicas provocadas no pêndulo (mudança de longitude e/ou massa), sendo validados sobre o sistema real desenvolvido, com bons resultados.

En esta tesis de maestría se diseñó un esquema de coordinación de comportamiento para una plataforma robótica móvil. Inicialmente se diseñó un conjunto de comportamiento el cual está constituido por el seguimiento de pared derecha, seguimiento de pared izquierda y evasión de obstáculos. Como técnica de diseño, se utilizó lógica difusa para integrar el conocimiento cuantitativo y cualitativo de los expertos en los comportamientos del robot. Consecuentemente se diseñó un esquema de coordinación de comportamientos donde se propone una estrategia de fusión mediante una ponderación contextual dinámica difusa asociada a las regiones que el robot transita en su navegación. Por último los resultados de la implementación del esquema propuesto se confrontan con los resultados obtenidos de la implementación de un esquema convencional utilizado para la coordinación de comportamientos en robots móviles Abstract: This thesis presents a behavior coordination scheme for a mobile robotic platform was designed. Initially a set of behavior which is made by right wall tracking, left wall tracking and obstacle avoidance was designed. As a design technique, fuzzy logic was used to integrate quantitative and qualitative expert knowledge in robot behaviors. Consequently a coordination of behaviors where fusion strategy is proposed using a fuzzy dynamic contextual weight associated to the regions that the robot travels in his navigation was designed. Finally the results of the implementation of the proposed scheme are compared with the results obtained from the implementation of a conventional scheme used for the coordination of behaviors on mobile robots Maestría

En este artículo se presenta una nueva propuesta que realiza asignación adaptativa de recursos para controlar un sistema multiproceso utilizando técnicas bio-inspiradas, basadas específicamente en algoritmos de inteligencia de enjambres (SwarmIntelligence, SI). Estos algoritmos solucionan problemas de alta complejidad demostrando características de adaptación y cooperación entre los diversos agentes individuales, a partir de reglas simples. Ello conlleva a observar con expectativa el desempeño sobre el nivel de aplicabilidad que estos algoritmos tienen en el control de sistemas complejos con múltiples entradas y salidas. En este trabajo se propone ejecutar diferentes modelos de enjambres de forma independiente recreando un sistema competitivo desde el punto de vista operacional, ya que estos se basan únicamente en propiedades asignadas a su propio modelo de enjambre. Esta propuesta fue estudiada y analizada utilizando diversas métricas de desempeño. Todos los algoritmos evaluados lograron controlar todos los procesos asignados especialmente el modelo de hormigas que mostró mayor estabilidad. This article presents a new proposal that performs adaptive resource allocation to control a multi-process system using bio-inspired techniques, based specifically on swarm intelligence algorithms (SI). These algorithms solve highly complex problems from simple rules to show adaptive and cooperative characteristics among various individual agents. This leads to observe with expectation the performance in the applicability that these algorithms handle to control complex systems with multiple inputs and multiple outputs. This paper presents a proposal of different swarm models run independently that recreate a competitive system from an operational standpoint, because each model is based only on its own assigned properties. This proposal was studied and analyzed using various performance metrics. All tested algorithms were able to control all assigned processes and especially the ant model showed more stability.

[ES] El objetivo de este artículo es presentar una panorámica de soluciones a problemas de control reales utilizando enfoques de control inteligente. No se trata de presentar técnicas y procedimientos de la inteligencia artificial, sino más bien, una recopilación de aplicaciones de control, de una cierta complejidad, en los que estas técnicas se manifiestan como adecuadas y que, en muchos casos, son complementarias de técnicas clásicas de diseño de sistemas de control. Las aplicaciones que se exponen han sido desarrolladas por miembros del Grupo de Investigación ISCAR (Ingeniería de Sistemas, Control, Automatización y Robótica) de la Universidad Complutense de Madrid. Todas ellas responden a problemáticas reales donde el control ha jugado un papel importante para la eficiencia y el buen funcionamiento de los procesos., [EN] The purpose of this paper is to show how intelligent control can solve real control problems. Several complex control applications are described. Intelligent techniques, in some cases combined with classical controllers, are applied and have been proved successful for these applications. These developments have been carried out by the people of the ISCAR (System Engineering, Control, Automation and Robotics) Research Group, at the Complutense University of Madrid., Los autores agradecen la financiación del proyecto CICYT DPI2009-14552-C02-01.

[ES] El objetivo de este artículo es presentar una panorámica de soluciones a problemas de control reales utilizando enfoques de control inteligente. No se trata de presentar técnicas y procedimientos de la inteligencia artificial, sino más bien, una recopilación de aplicaciones de control, de una cierta complejidad, en los que estas técnicas se manifiestan como adecuadas y que, en muchos casos, son complementarias de técnicas clásicas de diseño de sistemas de control. Las aplicaciones que se exponen han sido desarrolladas por miembros del Grupo de Investigación ISCAR (Ingeniería de Sistemas, Control, Automatización y Robótica) de la Universidad Complutense de Madrid. Todas ellas responden a problemáticas reales donde el control ha jugado un papel importante para la eficiencia y el buen funcionamiento de los procesos. [EN] The purpose of this paper is to show how intelligent control can solve real control problems. Several complex control applications are described. Intelligent techniques, in some cases combined with classical controllers, are applied and have been proved successful for these applications. These developments have been carried out by the people of the ISCAR (System Engineering, Control, Automation and Robotics) Research Group, at the Complutense University of Madrid. Los autores agradecen la financiación del proyecto CICYT DPI2009-14552-C02-01.

En este artículo se compara el desempeño de dos controladores -el proporcional integral derivativo (PID) y el difuso- sobre una plataforma comercial, utilizada normalmente en aeromodelismo, el servomotor Futaba S3004. Antes de realizar la identificación sobre el motor, se modifican el circuito de control, la etapa de potencia y el sensor. Enseguida se utiliza el método del lugar de las raíces para sintonizar el PID en el control de la posición angular. Las simulaciones y el control se realizan desde Simulink de MATLAB®, en lo cual se usa además una tarjeta de adquisición de datos, la PCI 6024E. Al final del documento se analizan los resultados y se observa que si bien el controlador PID tiene el mejor comportamiento, el del controlador difuso es comparable. The performance of PID and fuzzy controllers is compared in a commercial device normally used in model airplanes: the S3004 Futaba Servo. The controller circuit, the power amplifier and the sensor are modified, and then the motor is observed. Next, a root-locus method is used to tune a PID for angular position control. Simulations and control are made in Matlab's Simulink, and also a data acquisition card (PCI 6024E) is used. Results are analyzed at the end of the document: although the PID controller works better, the fuzzy controller shows a similar performance. Neste artigo compara-se o desempenho de dois controladores -o proporcional integral derivativo (PID) e o difuso- sobre uma plataforma comercial, utilizada normalmente em aeromodelismo, o servomotor Futaba S3004. Antes de realizar a identificação sobre o motor, modificam-se o circuito de controle, a etapa de potência e o sensor. Posteriormente utiliza-se o método do lugar das raízes para sintonizar o PID no controle da posição angular. As simulações e o controle realizam-se desde Simulink de MATLAB®, no qual se usa também uma placa de aquisição de dados, a PCI 6024E. No final do documento analisam-se os resultados e observa-se que o controlador PID tem o melhor comportamento, mas o do controlador difuso é comparável.

[ES] Aunque el control borroso nació como una metodología heurística, las formulaciones en desigualdades matriciales lineales del control borroso se han convertido en la herramienta más utilizada en dicho área desde los años 90. Muchos sistemas no lineales pueden ser modelados como sistemas borrosos (con la metodología de sector no lineal) de modo que el control borroso puede considerarse como una técnica para el control no lineal. Aunque se han obtenido muchos y buenos resultados, quedan algunas fuentes de conservadurismo cuando se comparan con otros enfoques de control no lineal. Este artículo discute dichas cuestiones de conservadurismo (sombras) y plantea algunas ideas (luces) para resolverlas, aunque muchas de las propuestas tienen alto coste computacional., [EN] Even if fuzzy control was born as an heuristic methodology, the linear matrix inequality formulations became the most used tool since the 1990's. Many nonlinear systems can be modelled as fuzzy systems (with the sector-nonlinearity technique) so fuzzy control can be considered a generic non-linear control technique. Even if significant results have been obtained, some sources of conservativeness appear when fuzzy approaches are compared to other non-linear control strategies. This article discusses some of such conservativeness issues (shadows) and outlines some ideas to solve them (lights)., Este trabajo ha sido realizado parcialmente gracias al apoyo del Ministerio de Educación y Ciencia, programa FPU, proyecto DPI2008-06731-c02(-01 y -02), y de la Generalitat Valenciana, proyecto PROMETEO/2008/088.