Memoria 2010 - Diseño, Monitorización y Control de Sistemas Mecatrónicos
Diseño, monitorización y control de estructuras mecatrónicas
La seguridad, el confort y el costo de las estructuras son los requerimientos básicos que demanda la industria. Las propuestas de las investigaciones apuntan a los nuevos materiales, a su arquitectura y al conocimiento preciso de su comportamiento. IKERLAN-IK4 está investigando en estas temáticas y, concretamente, aborda los siguientes campos: diseño de estructuras de material composite, monitorización estructural, y modelado dinámico de sistemas complejos y técnicas avanzadas de control. En dichos campos la actividad desplegada en 2010 ha sido la siguiente.
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE MATERIAL COMPOSITE En dos materiales composites con arquitectura textil woven, se ha realizado la caracterización de curvas de fatiga. También se ha implementado uno de los métodos numéricos más relevantes de modelos de daño progresivo a fatiga aplicándolo en un caso académico. Finalmente, con el objetivo de caracterizar el fallo interlaminar en laminados multidireccionales o fallo de intercara en adhesivos, se ha definido un criterio de fallo de matriz y uno de delaminación. MONITORIZACIÓN ESTRUCTURAL Para la detección de daño estructural, se han implementado los algoritmos Nullspace-based fault detection y métodos autorregresivos, que han sido validados y comparados sobre una maqueta de torre de aerogenerador en la que se han introducido de forma intencionada diferentes tipos de daño. Tomando como base una placa multilaminar epoxy reforzada con fibra de carbono, se ha realizado un exhaustivo análisis de las variabilidades cuantificando las incertidumbres de entrada del material y analizando la influencia que tienen estas variabilidades en el comportamiento estructural del material composite.
| MODELADO DINÁMICO DE SISTEMAS COMPLEJOS Y TÉCNICAS AVANZADAS DE CONTROL Se han diseñado e implementado algoritmos para el control de aerogeneradores. A los lazos básicos de control se les ha añadido lazos adicionales destinados a mitigar las cargas aerodinámicas y mecánicas sufridas por los componentes de la máquina en circunstancias adversas de viento y ante perturbaciones eléctricas. La sintonización de los algoritmos se ha llevado a cabo mediante herramientas desarrolladas a partir de un conjunto de modelos dinámicos lineales que abarcan todo el rango de funcionamiento del aerogenerador. Finalmente, los algoritmos desarrollados han sido validados frente a un modelo dinámico no-lineal comprobando sus prestaciones en todos los casos especificados en la normativa vigente.
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