Desarrolla e implementa un prototipo que permita monitorear en tiempo real los dispositivos de comunicación (router, switches, acces point) y los usuarios finales (laptop, computadoras personales, impresoras, fotocopiadoras) utilizando el protocolo Simple Network Management Protocol-SNMP y software libre para una empresa dedicada a la compra, venta y distribución de productos y servicios a través de Internet (e-commerce), con el fin de mejorar su productividad. El prototipo propuesto permite que el especialista en el área de Redes y Comunicaciones (Seguridad Perimetral) tenga el control a través de las alertas y reporte de eventos de los diferentes equipos de comunicación cuando presente fallas o alguna anomalía en el funcionamiento normal de dichos dispositivos. Para realizar este control, el prototipo supervisa toda la actividad de la red de la empresa a través de un sondeo para conocer periódicamente el estado de los nodos de la red, haciendo uso del protocolo ICMP (protocolo de mensajes de control de internet) y los servicios en esos nodos, ya sea mediante sondeos específicos del protocolo SNMP que realizan una prueba para observar si el recurso responde correctamente o una conexión simple de puerto TCP/IP al puerto correspondiente. Los diferentes eventos presentados en la topología de red serán presentados a través de un reporte gráfico donde indica la disponibilidad de los equipos, con ello se tomará las decisiones inmediatas para la continuidad del negocio. La solución propuesta ha sido implementada bajo GNU/LINUX lo cual brinda facilidades en cuanto a costo de proyecto, aprendizaje de un nuevo sistema operativo, personalización del monitoreo para finalmente obtener los resultados esperados con el objetivo de mejorar el rendimiento de la empresa. La contribución importante de esta tesis es su aplicación en resolver la necesidad de monitorear la red de comunicación de una empresa dedicada a la distribución de productos y servicios a través de Internet. / Tesis

Persistent Scatterer Interferometry (PSI) is a group of advanced differential interferometric SAR techniques that are used to measure and monitor terrain deformation. Different PSI techniques have been proposed in the last two decades. In this thesis, the two PSI chains implemented and used at the Geomatics division of CTTC are described: the local area PSI and the PSIG chains. The first part of the thesis is devoted to the local area PSI chain, used to analyse the deformations over small areas. The chain includes a linear deformation model to directly deal with interferometric wrapped phases. Moreover, it does not directly involve the estimation of the APS, thus simplifying the procedure and its computational cost. The chain has been tested using different types of SAR data. The availability of high resolution X-band SAR data has led to an improvement of the PSI results with respect to C-band data. The higher image resolution and phase quality implies an increase of the PS density, an improvement in the estimation precision of the residual topographic error and a higher sensibility to very small deformations, including the displacements caused by thermal dilation. An extension of the classical PSI linear deformation model has been proposed, to account for the thermal dilation effects. This allows obtaining a new PSI outcome, the thermal dilation parameter, which opens new interesting applications since it provides information on the physical properties of single objects, i.e. the coefficient of thermal expansion, and the static structures of the same objects. The second part of the thesis describes the PSIG chain, whose aim was to extend the interferometric processing to wider areas. The ability to cover wide areas is essential to obtain a unique and consistent deformation monitoring for the available SAR image full scenes, i.e. typically 30 by 50 km for TerraSAR-X, 40 by 40 km for CosmoSkyMed and 100 by 100 km for ASAR ENVISAT and ERS. This is particularly important for the forthcoming C-band Sentinel SAR data that will cover 250 by 250 km with a single image scene. The key steps of the PSIG procedure include a new selection of candidate PSs based on a phase similitude criteria and a 2+1D phase unwrapping algorithm. The procedure offers different tools to control the quality of the processing steps. It has been successfully tested over urban, rural and vegetated areas using X-band PSI data. The performance of the PSIG chain is illustrated and discussed in detail, analysing the procedure step by step. / Persistent Scatterer Interferometry (PSI) és un grup de tècniques avançades d'interferometria diferencial SAR que s'utilitzen per mesurar i monitoritzar deformacions del terreny. Durant les últimes dues dècades s’han proposat diverses tècniques PSI. En aquesta tesi es descriuen les dues cadenes PSI implementades i utilitzades en la divisió de Geomàtica del CTTC: la cadena PSI d’àrea local i la cadena PSIG. La primera part de la tesi està dedicada a la cadena PSI d’àrea local, que s'utilitza per analitzar deformacions en zones d’extensió limitada. La cadena inclou un model de deformació lineal per tractar directament amb les fases interferomètriques wrapped. En canvi, no estima directament la component atmosfèrica, cosa que simplifica el procediment i el seu cost computacional. La cadena s’ha provat sobre diferents tipus de dades SAR. La disponibilitat de dades SAR d’alta resolució en banda X ha donat lloc a una millora dels resultats del PSI respecte a les dades en banda C. La resolució més gran de la imatge i la qualitat de la fase impliquen un augment de la densitat de PS, una millora en la precisió de l'estimació de l'error topogràfic residual i una sensibilitat més alta a deformacions subtils, incloent-hi els desplaçaments causats per la dilatació tèrmica. Per tenir en compte els efectes de la dilatació tèrmica, s'ha proposat una extensió del model PSI clàssic que ens permet obtenir un nou producte PSI: el paràmetre de dilatació tèrmica. Aquest paràmetre obre noves aplicacions interessants: proporciona informació relacionada amb les propietats físiques dels objectes mesurats –com el coeficient d'expansió tèrmica– i amb la seva pròpia estructura estàtica. La segona part de la tesi descriu la cadena PSIG, l'objectiu de la qual és estendre el processament interferomètric a àrees més extenses. La capacitat de cobrir àrees grans és fonamental per obtenir un únic mapa global de deformacions que sigui consistent i cobreixi l’extensió sencera de les imatges SAR disponibles, de 30 km per 50 km per TerraSAR-X, de 40 km per 40 km per CosmoSkyMed i de 100 km per 100 km per ASAR-ENVISAT i ERS. Això és particularment important tenint en compte la propera disponibilitat de les dades del satèl•lit Sentinel, que opera en banda C i cobrirà 250 km per 250 km amb una sola imatge. Els passos clau del procediment PSIG són una nova selecció de PS candidats en base a un criteri de similitud de fase i un algoritme de 2+1D phase unwrapping. El procediment ofereix diferents eines per controlar la qualitat dels diferents passos del processament. La cadena PSIG s’ha utilitzat amb èxit en àrees urbanes, rurals i amb vegetació utilitzant dades PSI en banda X. El funcionament de la cadena PSIG s'il•lustra i es descriu en detall, analitzant el procediment pas a pas.

En aquesta tesis, es proposarà, com a solució per al disseny d’etapes d’elevat guany en aplicacions fotovoltaiques, la connexió en cascada d’elements canònics per al processat de potència basats en el convertidor elevador boost treballant sota un control en mode lliscant. Els tres elements canònics per al processat de potència són el transformador de corrent continu (CC), el girador de CC i el Loss-Free Resistor (LFR) o resistor lliure de pèrdues. La connexió en cascada de dos convertidors elevadors s’ha realitzat mitjançant diferents enfocs: dos elements canònics idèntics, dos elements canònics diferents i també mitjançant una única superfície de lliscament per controlar els dos convertidors. Les diferents connexions s’han comparat en termes de prestacions dinàmiques, estabilitat y temps d’establiment. Es podrà veure que la connexió en cascada de dos LFR és la millor opció per les aplicacions citades en termes de prestacions dinàmiques i estabilitat. La connexió en cascada de dos LFR s’aplicarà per la implementació d’una etapa d’adaptació d’impedàncies entre un generador fotovoltaic i un bus de tensió continua de 380 V. Per fer-ho s’utilitzarà un sistema MPPT basat en un algoritme de control extremal. Es modelarà la dinàmica ideal en mode lliscant d’ordre reduït a partir del model complet commutat tenint en compte les restriccions del mode lliscant, la característica no lineal del generador fotovoltaic i la dinàmica del control MPPT. A més a més, la connexió en cascada de dos LFR s’utilitzarà per inyectar la potència provinent d’un generador PV a una xarxa de corrent altern . A continuació, es durà a terme una comparació entre la connexió en cascada de dos LFR i dos convertidors amb guany elevat: el convertidor Z-source i un convertidor basat amb inductors acoblats. Aquests convertidors s’analitzaran per tal d’identificar els avantatges i els desavantatges de cada topologia en front a la connexió en cascada de dos LFR. La comparació es farà en termes de volum, nombre de components, prestacions dinàmiques, estabilitat i rendiment. Finalment, els dos LFR connectats en cascada s’utilitzaran per dissenyar una nanoxarxa formada per n LFR connectats en paral•lel que actuaran com etapa adaptadora entre n generadors fotovoltaics i un bus de CC de 380 V. Cada generador fotovoltaic es connectarà al bus de CC utilitzant dos LFR en cascada de forma que els n sistemes tindran els seus ports de sortida connectats en paral•lel. A més a més, es connectarà una bateria al sistema a través d’un convertidor bidireccional que serà l’encarregat de regular la tensió del bus de CC de la nanoxarxa. En el marc d’aquesta tesis s’han implementat diferents prototipus experimentals per tal de validar els anàlisis teòrics i les simulacions numèriques efectuades. / En esta tesis, se propondrá, como solución para el diseño de etapas de elevada ganancia en aplicaciones fotovoltaicas, la conexión en cascada de elementos canónicos para el procesado de potencia basados en el convertidor elevador boost trabajando bajo un control en modo deslizante. Los tres elementos canónicos para el procesado de potencia son el transformador de corriente continua (CC), el girador de CC y el Loss-Free Resistor (LFR) o resistor libre de pérdidas. La conexión en cascada de dos convertidores elevadores se ha realizado mediante diferentes enfoques: dos elementos canónicos idénticos, dos elementos canónicos diferentes y también mediante una única superficie de deslizamiento para controlar los dos convertidores. Las diferentes conexiones se han comparado en términos de prestaciones dinámicas, estabilidad y tiempo de establecimiento. Se podrá ver que la conexión en cascada de dos LFR es la mejor opción para las aplicaciones citadas en términos de prestaciones dinámicas y estabilidad. La conexión en cascada de dos LFR se utilizará en la implementación de una etapa de adaptación de impedancias entre un generador fotovoltaico y un bus de CC de 380 V. Para ello se utilizará un sistema MPPT basado en un algoritmo de control extremal. Se modelará la dinámica ideal deslizante de orden reducido a partir del modelo completo conmutado teniendo en cuenta les restricciones del modo deslizante, la característica no lineal del generador fotovoltaico y la dinámica del control MPPT. Además, la conexión en cascada de dos LFR se utilizará para inyectar la potencia proporcionada por un generador PV a una red de corriente alterna. A continuación, se llevará a cabo una comparación entre la conexión en cascada de dos LFR y dos convertidores con ganancia elevada: el convertidor Z-source y un convertidor basado en inductores acoplados. Estos convertidores se analizarán para identificar las ventajas y desventajas de cada topología frente a la conexión en cascada de dos LFR. La comparación se hará en términos de volumen, número de componentes, prestaciones dinámicas, estabilidad y rendimiento. Finalmente, los dos LFR conectados en cascada se utilizarán para diseñar una nano-red formada por n LFR conectados en paralelo que actuarán como etapa adaptadora entre n generadores fotovoltaicos y un bus de CC de 380 V. Cada generador fotovoltaico se conectará al bus de CC utilizando dos LFR conectados en cascada de forma que los n sistemas tendrán sus puertos de salida conectados en paralelo. Además, se conectará una batería al sistema a través de un convertidor bidireccional que será el encargado de regular la tensión del bus de CC de la nano-red. En el marco de esta tesis se han implementado diferentes prototipos experimentales para validar los análisis teóricos y las simulaciones numéricas efectuadas. / In this thesis, cascaded boost converters based on canonical elements under Sliding Mode Control (SMC) will be used as a solution for the high gain conversion ratio in PV applications. The three basic canonical elements for power processing are the DC-transformer, the DC-gyrator and the Loss Free resistor (LFR). Two cascaded boost converters will be synthesized based on one or two canonical elements using single or double sliding surfaces respectively. Different connections will be compared in terms of dynamic performance, stability, and settling time. It will be shown that the two cascaded LFRs is the best candidate for these kinds of applications in terms of dynamic performance and stability. The two cascaded LFRs will be applied to make an impedance matching between a PV generator and a DC voltage bus of 380 V. Maximum Power Point Tracker (MPPT) that employs an extremum-seeking control algorithm will be used. The ideal reduced-order sliding-mode dynamics model will be derived from the full-order switched model taking into account the sliding constraints, the nonlinear characteristic of the PV module and the dynamics of the MPPT controller. Moreover, the two cascaded LFRs will be used to connect a PV panel and AC distribution system. A comparison with other alternative converters for high gain conversion ratio will be carried out. The Z-source converter and the high step-up converter based on coupled-inductor are selected in order to make this comparison. These converters will be analyzed in order to address the advantages and disadvantages of each topology to be compared with the two cascaded LFRs in terms of volume, number of components, dynamic performance, stability and efficiency. Then, the two cascaded LFRs system will be used to synthesize a nanogrid consisting of n output paralleled two-stage boost converters which are used to connect n PV panels to a DC voltage bus of 380 V. Each PV panel is connected to the DC bus using two-stage cascaded LFRs and the n systems are connected in parallel at the output side which is then used as an interface between the panels and the DC grid. Moreover, a storage battery will be connected to the grid as a backup for the DC bus through a bidirectional converter and also for regulating the voltage of the DC bus. The thesis includes experimental implementations for validating the theoretical analysis and the numerical simulations.

Las antenas de tipo reflectarray han despertado interés en aplicaciones como las comunicaciones por satélite, lo que justifica el esfuerzo por desarrollar técnicas para su diseño. Esta tesis aborda los dos aspectos de este problema: la solución de la síntesis de fase que proporcione la respuesta buscada en el diagrama de radiación, y el diseño de los elementos que componen el reflectarray que deberán sintetizar la distribución de fases mencionada. Se han analizado distintos métodos heurísticos para resolver la síntesis de fase y los estudios paramétricos demuestran que, para el problema que aquí se trata, hay dos métodos sensiblemente más eficaces: la optimización con enjambre de partículas y el recocido simulado. El problema de análisis y diseño de los elementos que componen el reflectarray se ha abordado mediante un método de análisis electromagnético basado en el gradiente conjugado en combinación con la FFT. Se han propuesto modificaciones de las estructuras tradicionales tales como las anillas concéntricas, las estructuras evolutivas parche-anillo o las estructuras híbridas anillo-parche. Se ha realizado el diseño y medida de varios prototipos con objeto de comprobar experimentalmente el correcto funcionamiento del proceso de diseño y de las geometrías estudiadas. / The reflectarray antennas have attracted interest in applications such as satellite communications. This justifies the effort in the development of techniques for their design. This thesis approaches the two different issues of the problem: the solution of phase synthesis to obtain the desired radiation pattern, and the design of the reflectarray elements to synthesize the required phase distribution. Different heuristic methods to solve the phase synthesis have been analyzed and parametric studies have been carried out, making it possible to demonstrate that, for the problem at hand, there are two methods more efficient: Particle Swarm Optimization and Simulated Annealing. The problem concerning the analysis and design of the reflectarray elements has been addressed by an electromagnetic analysis method based on the Conjugate Gradient algorithm in combination with the FFT. Some modifications of classic structures have been proposed such as the concentric rings, evolutionary patch-ring structures or ring-patch hybrid structures. The design and measurement of several prototypes has been carried out in order to check experimentally the proper operation of the design process and the geometries studied.

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Responde a la problemática de carencia de energía eléctrica en el Caserío de Sanchique, distrito de Otuzco, Provincia de Otuzco, departamento La Libertad, Perú, barrera que afecta al progreso económico y social del poblador rural de dicha zona. Este trabajo de tesis se presenta como una solución y aporte para el desarrollo energético de dicha región basado en la investigación y la aplicación de una tecnología adecuada mediante el diseño de una planta de producción de biogás para la generación de energía eléctrica usando para ello como insumos y materia prima los desechos agropecuarios que abundan en la zona y de los cuales se obtendrá energía y otros aportes. / Tesis

El presente informe muestra el diseño del programa “Riesgos Eléctricos”, cuyo objetivo es analizar los riesgos eléctricos en oficinas y centros cómputo, mediante la identificación de peligros y la propuesta de acciones correctivas. La lista de peligros que se muestra no es exhaustiva, en cada caso un Ingeniero Electricista tendrá que elaborar una lista propia, teniendo en cuenta el carácter de las actividades de trabajo y los lugares en los que se desarrollan. El Programador procederá a personalizar el software usando el código del programa que se muestra en el Anexo2 y la lista específica de peligros. El programa puede ser ejecutado por el administrador o el empresario, quien deberá contar con la colaboración del Ingeniero Electricista que se encargará de efectuar las mediciones e inspecciones que se requieran en cada caso. De esta manera el programa se convierte en una herramienta que le facilita a la empresa evitar los accidentes eléctricos. Este programa comprende los menús: Riesgos, Accidentes y Ayuda. Con el menú Riesgos permite identificar los peligros más frecuentes en: Tableros eléctricos, tomacorrientes, luminarias y conductores, y pozo a tierra; además señala las causas de los accidentes eléctricos y las sugerencias para evitarlas. Este prototipo muestra también, los equipos de seguridad más importantes, los efectos de la corriente en el organismo y la resistencia propia del cuerpo, las acciones a tomarse en caso de un accidente y la probable ubicación de las fallas dependiendo del equipo que se trate. / Tesis

En los últimos años los sistemas de potencia han crecido enormemente y geográficamente se han expandido aún más. Actualmente en nuestro país, la transmisión de energía eléctrica se efectúa mediante el Sistema Eléctrico Interconectado Nacional (SEIN) y los Sistemas Aislados (SS. AA.) , los cuales según el Anuario Estadístico de Electricidad del MINEM cada año aumentan además, las empresas de distribución de energía eléctrica cada año atienden a mayor cantidad de clientes tanto regulados como libres, por esta razón la planeación apropiada, la operación y el control de estos sistemas a gran escala, requieren técnicas computacionales avanzadas, como la programación de métodos numéricos. Los estudios de flujo de potencia son de gran importancia en la planeación y diseño de la expansión futura de los sistemas eléctricos de potencia, así como también en la determinación de las mejores condiciones de operación de los sistemas existentes. Las empresas usan softwares comerciales muy buenos con resultados claros y precisos, pero tienen un problema, todos ellos trabajan con código cerrado, sin embargo, cuando los estudiantes están formándose en la universidad, no todas tienen laboratorios que cuenten con estos softwares, una buena alternativa es usar PSAT la cual es una herramienta de código abierto basada en MATLAB para análisis y control de sistemas de potencia. Su característica es de ser de código abierto, por esta razón permite modificar sus rutinas, en caso de que se pretendan desarrollar métodos alternativos para analizar sistemas de potencia. Para propósitos académicos y de investigación es más importante la flexibilidad que la eficiencia, allí radica la importancia de contar con herramientas computacionales de código abierto dentro de los cuales se encuentra el software libre PSAT. Los resultados obtenidos en un caso real son muy similares al software comercial Dig-Silent.

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Manifiesta que actualmente en el Perú, las redes móviles se encuentran en etapa de transición, pasando de segunda hacia la tercera y dentro de poco tiempo a la cuarta generación, así mismo, los usuarios ya no sólo utilizan el servicio de voz sino también la transmisión de datos a alta velocidad ocasionando un crecimiento rápido del tráfico y recursos en la red. Por otro lado, las redes celulares nacieron como una solución de comunicación de exteriores, sin embargo se considera que un gran porcentaje de usuarios se encuentran en interiores de oficinas, tiendas, hoteles, restaurantes, aeropuertos, edificios, etc., donde las señales son atenuadas por las paredes que penetran, donde los usuarios no pueden hacer buen uso del servicio, generando así una gran demanda insatisfecha. La experiencia como usuario del servicio de red 3G, me permite afirmar que las características técnicas de ésta tecnología plantea que, para aprovechar las mejoras considerables en la velocidad de descarga es necesario que el aparato del usuario, esté lo más cerca posible a la Estación Base. Esto implica que la densidad de los Nodos B en la red 3G debe aumentar, lo que obliga a instalar más infraestructura externa en la densa zona urbana, lo cual actualmente es difícil para el operador por problemas de índole social y permisos municipales. En base al problema identificado, se realiza el presente proyecto de investigación con el fin de analizar la insatisfacción del servicio en interiores para clientes del segmento empresarial y en base a ello generar “Nuevos Modelos de Negocios”, que los operadores pueden implementar para brindar soluciones puntuales con el uso de tecnológicas emergente como femtoceldas, Wi-Fi offloading y sistema de antenas distribuidas (DAS), de modo que sean económicamente factibles para ellos y sus clientes. / Tesis

The aim of this doctoral thesis is to analyse the dynamic behaviour of the doubly-fed induction generator exposed to voltage sags. This electrical machine is mainly used in variable-speed wind turbines. Due to the noticeable increase in recent years in grid integration of wind turbine energy systems, the transmission system operators have developed the grid codes, which are the technical specifications that wind turbines have to achieve when a fault occurs. Faults are the most common causes that originate voltage sags. Therefore, the first step to ensure electricity supply continuity as well as to improve power quality when this kind of faults occur is to analyse the dynamic behaviour of the generator exposed to voltage sags. The stator of the doubly-fed induction generator is directly connected to the grid, whereas its rotor is connected by means of a power converter. The converter consists of a rectifier or rotor-side converter and an inverter or grid-side converter, which are linked by a DC bus. It is assumed that the rotor-side converter keeps constant the rotor current in the synchronous reference frame during the entire event. This hypothesis allows the electrical transient to be solved analytically. The voltage limit of the rotor-side converter is also taken into account in order to determine the situations where the rotor current can be controlled. This doctoral thesis is structured as follows. Firstly, the mathematical model of voltage sags is given. Secondly, both dynamic and steady-state models of the doubly-fed induction machine are obtained. Thirdly, the steady-state behaviour of the doubly-fed induction generator is analysed for different generated powers and it is studied, by means of an analytical approach, its electrical transient when exposed to voltage sags. The analytical results are validated by numerical integration of the system of equations with a MATLAB ode solver and by means of the PSpice circuit simulator. It is also carried out an exhaustive study of the effect that voltage sags cause on the doubly-fed induction generator, considering all the typologies (symmetrical and unsymmetrical voltage sags) and varying their parameters (duration and depth). Moreover, the fault-clearing process is taken into account, which has a strong influence on the voltage that the rotor-side converter requires to control the rotor current. The terms abrupt sag and discrete sag stand for voltage sags whose voltage recovery is produced instantaneously or in different steps, respectively. Finally, by means of an analytical study, which is validated by the simulation of different loads exposed to voltage sags, a grouping of voltage sags whose voltage recovery is produced in different steps is proposed. It is observed that from the fourteen discrete voltage sag types in the literature, it is enough to consider only five types. This is a significant advantage, as the number of simulations or laboratory tests carried out on an electrical device exposed to voltage sags is reduced. / El objetivo principal de la presente tesis doctoral es analizar el comportamiento dinámico del generador de inducción doblemente alimentado sometido a huecos de tensión. La aplicación por excelencia de esta máquina eléctrica se encuentra en los aerogeneradores de velocidad variable. Debido al considerable aumento en los últimos años de la integración a la red eléctrica de los sistemas eólicos de generación de energía eléctrica, los operadores del sistema de distintos países han creado los códigos de red, en los cuales se especifican las características de funcionamiento que deben cumplir los aerogeneradores cuando se produce una falta en la red. Las faltas son las causas más comunes que provocan huecos de tensión. Por tanto, el primer paso para garantizar una continuidad del suministro y unos determinados niveles de calidad de la energía eléctrica cuando se originan este tipo de perturbaciones es analizar el comportamiento dinámico del generador sometido a huecos de tensión. El generador de inducción doblemente alimentado se caracteriza por tener tanto el estator como el rotor conectados a la red eléctrica, el estator directamente y el rotor por medio de un convertidor electrónico. El convertidor está constituido por un rectificador o convertidor del lado de rotor y por un inversor o convertidor del lado de red, unidos mediante un bus de continua. Se considera que el convertidor del lado de rotor permite mantener constante la corriente del rotor en referencia sincronismo durante todo el evento. Esta hipótesis permite resolver analíticamente el transitorio eléctrico de la máquina. También se tiene en consideración el límite de tensión de dicho convertidor con el fin de determinar las situaciones en las que se puede controlar la corriente del rotor. La presente tesis doctoral se estructura de la siguiente manera. En primer lugar, se modelizan los huecos de tensión. En segundo lugar, se obtiene el modelo dinámico y el de régimen permanente de la máquina de inducción doblemente alimentada. En tercer lugar, se analiza el comportamiento de régimen permanente del generador de inducción doblemente alimentado para distintas potencias generadas y se estudia analíticamente el transitorio eléctrico del mismo cuando se somete a los distintos huecos de tensión. Los resultados analíticos se validan por medio de la integración numérica del sistema de ecuaciones mediante MATLAB y también utilizando el programa de simulación de circuitos PSpice. Por último, se realiza un estudio exhaustivo del efecto de los huecos de tensión sobre el generador de inducción doblemente alimentado, considerando todas las tipologías de huecos (simétricos y asimétricos) y la variación de sus parámetros (duración y profundidad). Además, se tiene en cuenta la influencia de la recuperación de la tensión, lo cual repercute notablemente en la tensión requerida por el convertidor para controlar la corriente del rotor. Los términos hueco abrupto y hueco discreto hacen referencia a un hueco de tensión cuya recuperación se produce de forma instantánea o por etapas, respectivamente Finalmente, por medio de un estudio analítico, validado por la simulación de distintas cargas sometidas a huecos de tensión, se propone un agrupamiento de los huecos con recuperación por etapas. Se observa que de las catorce tipologías de huecos discretos de la literatura, tan sólo es necesario estudiar cinco de ellas. Esto supone una notable ventaja, ya que se reduce considerablemente el número de simulaciones o de ensayos de laboratorio de un dispositivo eléctrico sobre el cual se desean estudiar los efectos de los huecos de tensión.

En aquesta tesi doctoral es presenta un mètode sistemàtic per a la síntesi de giradors de potència. A partir d'aquest mètode s'han generat i classificat diverses estructures giradores. Cadascun d'aquests giradors, que poden tenir característiques diferents, pot ser útil en diferents aplicacions.Des d'un punt de vista circuital, es tracta d'una estructura de dos ports que es caracteritza per algun d'aquests dos grups d'equacions: 1) I1=gV2, I2=gV1 , 2) V1=rI2, V2=rI1, on I1, V1, i I2, V2 són els valors en contínua corresponents als valors de tensió i corrent als ports d'entrada i sortida respectivament, essent g (r) la conductància (resistència) del girador.En aquesta tesi, les estructures giradores de potència s'han classificat en funció de com transformen una font d'excitació al port d'entrada en la seva representació dual al port de sortida. Segons aquesta classificació es poden distingir tres tipus de giradors: 1) girador de potència de tipus G, 2) girador de potència de tipus G amb corrent d'entrada controlada i 3) giradors de potència de tipus R. Les categories 1 i 2 són les dues possibles solucions de síntesi de les equacions (1), mentre que la categoria 3 correspon a la solució de síntesi de les equacions (2).A més a més, no existeixen estudis sistemàtics on basant-se en les equacions de definició s'arribi finalment a una verificació experimental. En aquesta tesi es presenta el disseny i anàlisi dels giradors que s'han presentat. L'anàlisi cobreix exhaustivament l'estudi tant del comportament dinàmic com estàtic dels giradors presentats. Aquests giradors es poden considerar com estructures canòniques per al processat de potència.A més a més, es presenten algunes funcions bàsiques del processat de potència realitzades amb giradors de potència. Com per exemple: conversió tensió-corrent, corrent-tensió, adaptació d'impedàncies i regulació de tensió.Les característiques de cada girador depenen no només de la topologia convertidora sinó també del funcionament del control del convertidor. S'han investigat dos tècniques de control: el control en mode lliscant i el control no lineal basat en dinàmica zero. Per tant, les estructures giradores proposades poden treballar tant a freqüència constant com a freqüència variable.Finalment s'han verificat les previsions teòriques mitjançant simulació i verificació experimental. / In this thesis, a systematic approach to the synthesis of power gyrators is presented. Based on this approach, several gyrator structures can be generated and classified. Each of these gyrators has its own features and is suitable of different applications.From a circuit standpoint, a power gyrator is a two-port structure characterized by any of the following two set of equations: 1) I1=gV2, I2=gV1 , 2) V1=rI2, V2=rI1, where I1, V1, and I2, V2 are DC values of current and voltage at input and output ports respectively and g ( r ) is the gyrator conductance ( resistance ).In this thesis, power gyrator structures are classified by the manner they transform an excitation source at the input port into its dual representation at the output port. Based on this classification, there exist three types of power gyrators: 1) power gyrators of type G, 2) power gyrators of type G with controlled input current and 3) power gyrators of type R. Categories 1 and 2 are the two possible synthesis solutions to the set of equations ( 1 ) while category 3 corresponds to the synthesis solution of ( 2 ).Thus far, no systematic works have been done starting at the definition equations and ending at the experimental verification. In this thesis, the analysis and design for the disclosed power gyrators are presented. The analysis covers exhaustingly the study of both static and dynamic behavior of the reported power gyrators. These power gyrators presented can be considered as canonical structures for power processing.Thus, some basic power processing functions done by the presented power gyrators are reported. Namely, voltage to current conversion, current to voltage conversion, impedance matching and voltage regulation.The performance characteristics of a power gyrator depend not only on the circuit topology but also depend on the converter control operation.Hence, two main control schemes are investigated, namely, sliding-mode control schemes and zero-dynamics-based PWM nonlinear control. Therefore, the proposed gyrator structures can operate indistinctly at constant or at variable switching frequency.In addition, experimental and computer simulation results of the power gyrators presented are given in order to verify the theoretical predictions.