Universitat Politècnica de Catalunya
UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPCNot a member yet
290727 research outputs found
Sort by
Disseny d’una planta per a la valorització neta de digestats mitjançant gasificació d’alta temperatura, tractament de gasos i efluents i cogeneració mitjançant microturbina de gas
No full textEl desplegament del biogàs a Catalunya es veu condicionat per la gestió del digestat, principal subproducte de la digestió anaeròbia. Aquest corrent presenta una humitat molt elevada (85– 90 % en pes), fet que encareix la logística i sovint requereix etapes prèvies d’assecat amb un consum energètic rellevant. Addicionalment, la presència potencial de contaminants com metalls pesants i antibiòtics pot dificultar la reutilització agrícola i impedir-ne la valorització, derivant-lo a vies de gestió alternatives com el compostatge o l’eliminació en abocador, amb un increment substancial dels costos de gestió. Paradoxalment, aquest flux residual concentra una fracció significativa de l’energia no transformada durant la digestió anaeròbia. El digestat generat a Catalunya l’any 2020 presenta un potencial energètic teòric d’uns 194 GWh/any, amb una previsió d’increment fins a valors de l’ordre de 1,34 TWh/any en l’horitzó 2030. En aquest context, la transformació del digestat i d’altres residus orgànics de difícil valorització en combustibles gasosos renovables esdevé especialment rellevant, ja que permet avançar cap a esquemes de circularitat material i energètica, complementar fonts renovables intermitents com la solar i l’eòlica i, alhora, donar resposta a demandes energètiques difícils d’electrificar, especialment en sectors industrials amb elevada demanda tèrmica. En aquest marc, la gasificació, integrada amb sistemes de recuperació de calor i neteja de gasos, esdevé una tecnologia prometedora per valoritzar residus amb alt contingut energètic i elevada càrrega d’humitat, de nitrogen i sofre, contribuint alhora a reforçar la flexibilitat del sistema energètic renovable. És en aquest context que neix el projecte CLINDIGEST (Clean Incineration of Digestate), amb l’objectiu de demostrar, a escala precomercial, una alternativa tecnològica neta per a la valorització energètica de digestats altament humits mitjançant la producció de gas de síntesi, integrant la recuperació d’energia, aigua i reactius químics dins del propi procés. La solució desenvolupada integra cinc subsistemes principals. Un sistema d’assecatge amb recompressió mecànica de vapor (MVR) permet reduir de manera eficient la humitat del digestat amb una demanda energètica externa baixa i un COP molt elevat. El digestat assecat s’alimenta posteriorment a un sistema de gasificació d’alta temperatura amb recuperació de calor integrada, que opera en un reactor de tambor rotatori autotèrmic sota condicions subestequiomètriques d’agent gasificant, afavorint l’homogeneïtzació de la mescla, minimitzant la formació de quitrans i evitant problemes d’aglomeració i fusió de cendres, permetent així l’obtenció d’un syngas amb poder calorífic elevat. El gas produït es condiciona mitjançant un sistema de neteja de gasos en dues etapes per eliminar contaminants àcids i bàsics i garantir el compliment normatiu sense classificar el procés com a incineració. Posteriorment, el syngas net es valoritza energèticament en una microturbina de gas en règim de cogeneració. Finalment, el sistema de tractament d’efluents permet estabilitzar les aigües de purga del sistema de neteja de gasos, recuperar parcialment els reactius químics i minimitzar els residus finals, tancant el cicle de materials del procés
Desarrollo, estudio y ensayo de una batería para una motocicleta de competición eléctrica
No full textAquest projecte documenta el disseny, desenvolupament, implementació i validació experimental d'un sistema d'emmagatzematge d'energia per a una motocicleta de competició elèctrica. Va ser desenvolupat per a MotoStudent, una competició mundial per a estudiants universitaris. L'abast va des de la selecció de cel·les i el disseny mecànic dels mòduls fins a les proves d'estrès en condicions d'ús real. Objectius i Metodologia L'objectiu principal va ser la creació d'un paquet de bateries eficient i segur, capaç de suportar pics de corrent elevats i gestionar la calor generada durant la competició. La metodologia s'ha basat en: Disseny i Muntatge: Selecció de cel·les BAK 21700CGP o Samsung 50S. La configuració dels mòduls ha utilitzat soldadura làser i per punts en col·laboració amb centres especialitzats com Exom. Integració de Sistemes: Implementació i configuració d'un sistema de gestió de bateries (BMS) Wattius. Això va substituir sistemes comercials anteriors (com Orion) per obtenir un control més precís sobre paràmetres crítics com el voltatge de la cel·la i la temperatura. Anàlisi Tèrmic i Elèctric: Desenvolupament de models i simulacions per processar dades de telemetria i caracteritzar la resistència interna i les corbes de descàrrega. Resultats i Assajos Es van realitzar assajos de descàrrega controlada monitorant el diferencial de voltatge (Delta) i l'evolució de la temperatura en punts crítics del paquet. Els resultats van demostrar un comportament estable del sistema. No obstant això, es van identificar i analitzar fallades crítiques de maquinari, com curtcircuits per fatiga tèrmica i desequilibri de sèries. Aquestes troballes van permetre millores iteratives en els aïllants elèctrics i suports mecànics.Este Trabajo de Final de Estudios (TFE) documenta el diseño, desarrollo, implementación y validación experimental de un sistema de almacenamiento de energía destinado a una motocicleta eléctrica de competición para MotoStudent, una competición de estudiantes universitarios a nivel mundial. El proyecto aborda desde la selección de celdas y el diseño mecánico de los módulos hasta las pruebas de estrés en condiciones de uso real. Objetivos y Metodología El objetivo principal ha sido la creación de un pack de baterías eficiente y seguro, capaz de soportar picos de corriente elevados y gestionar el calor generado durante la competición. La metodología se ha basado en: • Diseño y Ensamblaje: Selección de celdas BAK21700CGP/Samsung 50S y configuración de módulos mediante soldadura láser y a puntos en colaboración con centros especializados (Exom). • Integración de Sistemas: Implementación y configuración de un sistema de gestión de baterías (BMS) de Wattius, sustituyendo sistemas comerciales previos para obtener un control más preciso de parámetros críticos como el voltaje por celda y la temperatura. • Análisis Térmico y Eléctrico: Desarrollo de modelos y simulaciones para procesar datos de telemetría y caracterizar la resistencia interna y las curvas de descarga. Resultados y Ensayos Se han llevado a cabo ensayos de descarga controlada, monitorizando el diferencial de voltaje (Delta) y la evolución de la temperatura en los puntos críticos del pack. Los resultados muestran un comportamiento estable del sistema, aunque se identificaron y analizaron fallos críticos de hardware, como cortocircuitos por fatiga térmica y desbalanceo de series, lo que permitió iterar en la mejora de los aislantes eléctricos y soportes.This project documents the design, development, implementation, and experimental validation of an energy storage system for an electric racing motorcycle. It was developed for MotoStudent, a global competition for university students. The scope ranges from cell selection and mechanical module design to stress testing under real-use conditions. Objectives and Methodology The primary objective was the creation of an efficient and safe battery pack capable of withstanding high current peaks and managing the heat generated during competition. The methodology was based on: • Design and Assembly: Selection of BAK 21700CGP or Samsung 50S cells. The configuration of modules utilized both laser and spot welding in collaboration with specialized centers like Exom. • Systems Integration: Implementation and configuration of a Wattius Battery Management System (BMS). This replaced previous commercial systems (such as Orion) to obtain more precise control over critical parameters like cell voltage and temperature. • Thermal and Electrical Analysis: Development of models and simulations to process telemetry data and characterize internal resistance and discharge curves. Results and Testing Controlled discharge tests were performed while monitoring the voltage differential (Delta) and temperature evolution at critical points in the pack. The results demonstrated stable system behavior. However, critical hardware failures were identified and analyzed, such as short circuits due to thermal fatigue and series imbalance. These findings allowed for iterative improvements in electrical insulators and mechanical supports
Tema 4 (B): Amortització
No full textEn aquest video es desenvolupa el concepte d'amortització. S'explica com s'ha de fer una política d'amortització i els quatre factors de decisió: base de l'amortització, vida útil, valor residual i els mètodes d'amortització (teòrics i fiscals)
Més enllà del currículum: factors afectius i contextos educatius en l'elecció STEM
No full textUn estudi de la GPAQ (Oficina de Planificació, Avaluació i Qualitat) revela un augment del 6,43% de dones en enginyeria industrial a Catalunya durant l'última dècada. Catalunya lidera les iniciatives espanyoles per apropar els estudis STEM (Science, Technology, Engineering and Mathematics - Ciència, Tecnologia, Enginyeria i Matemàtiques) a la infància, trencar estereotips de gènere i fomentar la participació femenina, buscant la igualtat d'oportunitats. No obstant això, persisteix la manca d'interès en STEM, especialment entre les joves. El present estudi busca analitzar les variacions d'interès per STEM entre gèneres i tipus de centres, les aspiracions professionals en Ciència i Tecnologia (CiT) de noies en escoles diferenciades i mixtes, els factors afectius rellevants en l'aprenentatge de CiT (escolar i extraescolar), i l'impacte de la percepció de dificultat i interès en l'elecció d'assignatures STEM. La metodologia va incloure l'enquesta RoseS-C, administrada a 2243 estudiants (3r i 4t d'ESO) de 28 centres catalans i 1 andorrà. L'anàlisi mostra que les noies de col·legis diferenciats per sexe presenten una vocació científica i tecnològica superior a les de col·legis de titularitat pública. Això suggereix que l'educació en entorns de només noies pot impulsar la confiança i interès en graus STEM. La presència de models femenins a seguir en STEM i l'efecte del model de rol entre iguals són claus per a l'augment de dones en carreres científiques i tecnològiques
On quantum supervised learning and learning techniques for quantum error mitigation
No full text(English) The development of quantum computers promises to drastically reduce the time required to solve certain computational problems. Among their most promising applications is the field of machine learning. However, significant uncertainty remains in this area. In particular, it is still unclear under which learning scenarios quantum algorithms will outperform their classical counterparts. This thesis aims to deepen our understanding of when quantum speed-ups can be expected in machine learning tasks. Specifically, we examine the connection between learning speed-ups and the more extensively studied phenomenon of quantum computational speed-up. We conclude that, in cases where the training set can be classically generated, the two are equivalent concepts, and we provide examples of such functions based on the prime factorization problem.
Importantly, quantum machine learning is not only concerned with improving classical learning algorithms using quantum computation but also with learning from quantum data. In this context, we investigate a learning scenario in which the inputs to the target functions are quantum states, thereby generalizing the classical supervised learning framework. To this end, we first focus on the problem of quantum hypothesis testing, which can serve as a subroutine for both the problems of evaluating a function and learning a function. Specifically, we derive several sequential methods for solving the problem of quantum hypothesis testing, along with a lower bound on the resources required. This lower bound immediately implies corresponding lower bounds for the problems of learning and evaluating functions. Additionally, we develop a learning method based on the classical shadows technique.
Finally, after exploring how quantum processes can aid learning tasks, we examine how classical learning techniques can, in turn, enhance quantum computing. In particular, we study how classical machine learning methods can be used to mitigate the effects of noise in quantum devices, with a focus on quantum error mitigation. Specifically, novel feature maps are proposed for the technique known as Clifford data regression. First, a theoretical justification for these feature maps is provided, followed by an analysis and a subsequent evaluation of their performance through numerical experiments. It is concluded that, for some of the proposed feature maps, a performance improvement is indeed achieved.(Català) El desenvolupament dels ordinadors quàntics promet reduir dràsticament el temps necessari per a resoldre certs problemes computacionals. Entre les seues aplicacions més prometedores hi és l’aprenentatge automàtic. Tanmateix, encara persisteix una gran incertesa en aquest àmbit. En particular, encara no està clar en quins escenaris d’aprenentatge els algorismes quàntics superaran els seus homòlegs clàssics. Aquesta tesi té com a objectiu aprofundir en la nostra comprensió de quan es poden esperar acceleracions quàntiques en les tasques d’aprenentatge automàtic. En concret, examinem la connexió entre l’avantatge quàntic en l’aprenentatge i el fenomen més estudiat de l’avantatge quàntic computacional. Concloem que, en els casos en què el conjunt d’entrenament pot generar-se clàssicament, tots dos són conceptes equivalents, i proporcionem exemples d’aquestes funcions basats en el problema de la factorització.
És important destacar que l’aprenentatge automàtic quàntic no només se centra a millorar els algorismes d’aprenentatge clàssic mitjançant la computació quàntica, sinó també a aprendre de dades quàntiques. En aquest context, investiguem un escenari d’aprenentatge en què les entrades a les funcions objectiu són estats quàntics, generalitzant així el marc clàssic d’aprenentatge supervisat. Per això, ens centrem primer en el problema de quantum hypothesis testing, que pot servir com a subrutina tant per a l’avaluació com per a l’aprenentatge de funcions. En concret, dissenyem diversos mètodes seqüencials per resoldre el problema de quantum hypothesis testing, juntament amb una cota inferior per als recursos necessaris. Aquesta cota inferior implica immediatament cotes inferiors corresponents per a l’aprenentatge i l’avaluació de funcions. A més, desenvolupem un mètode d’aprenentatge basat en la tècnica de classical shadows.
Finalment, després d’explorar com els processos quàntics poden facilitar l’aprenentatge, examinem com les tècniques clàssiques d’aprenentatge poden, al seu torn, millorar la computació quàntica. En particular, estudiem com es poden utilitzar els mètodes clàssics d’aprenentatge automàtic per mitigar els efectes del soroll en dispositius quàntics, centrant-nos en la mitigació d’errors quàntics. En concret, es proposen nous vectors d’atributs per a la tècnica coneguda com a regressió de dades de Clifford. En primer lloc, es proporciona una justificació teòrica d’aquests vectors d’atributs, seguida d’una anàlisi i una posterior avaluació del seu rendiment mitjançant experiments numèrics. Es conclou que, per a alguns dels vectors d’atributs proposats, s’aconsegueix una millora del rendiment.(Español) El desarrollo de las computadoras cuánticas promete reducir drásticamente el tiempo necesario para resolver ciertos problemas computacionales. Entre sus aplicaciones más prometedoras se encuentra el aprendizaje automático. Sin embargo, todavía persiste una gran incertidumbre en este ámbito. En particular, aún no está claro en qué escenarios de aprendizaje los algoritmos cuánticos superarán a sus homólogos clásicos. Esta tesis tiene como objetivo profundizar nuestra comprensión de cuándo se pueden esperar aceleraciones cuánticas en las tareas de aprendizaje automático. En concreto, examinamos la conexión entre la ventaja cuántica en el aprendizaje y el fenómeno más estudiado de la ventaja cuántica computacional. Concluimos que, en los casos en que el conjunto de entrenamiento puede generarse clásicamente, ambos son conceptos equivalentes, y proporcionamos ejemplos de dichas funciones basados en el problema de factorización.
Es importante destacar que el aprendizaje automático cuántico no solo se centra en mejorar los algoritmos de aprendizaje clásico mediante computación cuántica, sino también en aprender de datos cuánticos. En este contexto, investigamos un escenario de aprendizaje en el que las entradas a las funciones objetivo son estados cuánticos, generalizando así el marco clásico de aprendizaje supervisado. Para ello, nos centramos primero en el problema de quantum hypothesis testing, que puede servir como subrutina tanto para la evaluación como para el aprendizaje de funciones. En concreto, diseñamos varios métodos secuenciales para resolver el problema de quantum hypothesis testing, junto con una cota inferior para los recursos necesarios. Esta cota inferior implica inmediatamente cotas inferiores correspondientes para el aprendizaje y la evaluación de funciones. Además, desarrollamos un método de aprendizaje basado en la técnica de classical shadows.
Finalmente, tras explorar cómo los procesos cuánticos pueden facilitar el aprendizaje, examinamos cómo las técnicas clásicas de aprendizaje pueden, a su vez, mejorar la computación cuántica. En particular, estudiamos cómo se pueden utilizar los métodos clásicos de aprendizaje automático para mitigar los efectos del ruido en dispositivos cuánticos, centrándonos en la mitigación de errores cuánticos. En concreto, se proponen nuevos vectores de atributos para la técnica conocida como regresión de datos de Clifford. En primer lugar, se proporciona una justificación teórica de estos vectores de atributos, seguida de un análisis y una posterior evaluación de su rendimiento mediante experimentos numéricos. Se concluye que, para algunos de los vectores de atributos propuestos, se logra una mejora del rendimiento.Postprint (published version
Analyzing and leveraging the structure of pre-trained embeddings
No full textTesi amb menció de Doctorat Internacional(English) Developing models with limited annotation budgets (few-shot learning) is of great importance due to the high costs associated with data annotation.
Recent advances in text classification have demonstrated that representations derived from pre-trained language models play a crucial role, especially in few-shot learning settings. These new advancements raise two natural questions:
1) What properties of pre-trained representations can explain their effectiveness in few-shot learning?, and
2) Can we leverage these properties to further enhance performance under limited annotation conditions?
In the first part of this work, we address the first question and show that the effectiveness of pre-trained representations in few-shot scenarios can be explained by the degree of alignment between supervised task labels and the hierarchical structure of the pre-trained embedding space. In the second part, we propose a label propagation method designed to exploit this alignment, leading to improved performance in few-shot classification tasks.(Català) El desenvolupament de models amb pressupostos d'anotació limitats (aprenentatge amb pocs exemples o few-shot learning) és molt important a causa dels alts costos associats a l'anotació de dades.
Els darrers avenços en classificació de text han demostrat que les representacions derivades de models de llenguatge preentrenats (espais embeguts o embeddings) tenen un paper crucial, especialment en contextos de baixa anotació. Aquests nous avenços ens porten naturalment a plantejar dues qüestions fonamentals:
1) Quines propietats dels embedding preentrenats aconsegueixen explicar-ne l'eficàcia en escenaris de few-shot learning?
2) Podem aprofitar aquestes propietats per millorar el rendiment dels classificadors en condicions d'anotació limitada?
A la primera part d'aquest treball, abordem la primera qüestió i mostrem que l'efectivitat de les representacions preentrenades en escenaris de few-shot learning es pot explicar pel grau d'alineament entre les etiquetes de la tasca supervisada il'estructura jeràrquica de l'espai de representacions. A la segona part, proposem un mètode de propagació d'etiquetes dissenyat per explotar aquest alineament, fet que condueix a una millora del rendiment en tasques de classificació amb pocs exemples.(Español) El desarrollo de modelos con presupuestos de anotación limitados (aprendizaje con pocos ejemplos o few-shot learning) es de gran importancia debido a los altos costes asociados a la anotación de datos.
Los últimos avances en clasificación de texto han demostrado que las representaciones derivadas de modelos de lenguaje preentrenados (espacios embebidos o embeddings) desempeñan un papel crucial, especialmente en contextos de baja anotación. Estos nuevos avances nos llevan naturalmente a plantear dos cuestiones fundamentales:
1) ¿Qué propiedades de los embedding preentrenados logran explicar su eficacia en escenarios de few-shot learning?
2) ¿Podemos aprovechar dichas propiedades para mejorar el rendimiento de los clasificadores en condiciones de anotación limitada?
En la primera parte de este trabajo, abordamos la primera cuestión y mostramos que la efectividad de las representaciones preentrenadas en escenarios de few-shot learning puede explicarse por el grado de alineamiento entre las etiquetas de la tarea supervisada y la estructura jerárquica del espacio de representaciones. En la segunda parte, proponemos un método de propagación de etiquetas diseñado para explotar dicho alineamiento, lo que conduce a una mejora del rendimiento en tareas de clasificación con pocos ejemplos.Postprint (published version
Improving SAT and pseudo-boolean solving technology
No full text(English) The Boolean satisfiability (SAT) problem has seen remarkable progress, from early DPLL and resolution methods to the modern Conflict-Driven Clause Learning (CDCL) paradigm. Nevertheless, significant challenges remain. Theoretically "simple" yet structurally complex problems, such as the pigeonhole principle, continue to challenge state-of-the-art SAT solvers, revealing inherent limitations in core algorithms like CDCL.
Although CDCL-based Pseudo-Boolean (PB) solving extends SAT with 0-1 linear arithmetic constraints—enabling more natural modeling and offering exponential speedups in theory—its added complexity introduces computational bottlenecks in propagation, conflict analysis, and optimization. These challenges underscore the need for deeper algorithmic insights and innovative techniques to advance SAT and PB solver performance.
This thesis addresses these gaps by advancing the core algorithms and implementation techniques underlying modern SAT and PB solvers. It is structured in two parts:
• Part I: SAT Solving – We analyze the limitations of CDCL through both theoretical and practical lenses. The contributions are: (i) new insights from analyzing multiple conflicts, aimed at identifying opportunities to enhance CDCL or understanding the fundamental reasons for the failure of this particular idea; (ii) an empirical study on the equivalence between CDCL solvers and resolution, examining how solvers reproduce unsatisfiability proofs and how decision heuristics and resolution proofs interact.
• Part II: Pseudo-Boolean Solving – We introduce optimizations in unit propagation and conflict analysis. Propagation is accelerated through a carefully engineered hybrid technique, while enhanced conflict analysis produces some stronger constraints for more effective search pruning.
Beyond performance gains, this work offers profound insights into Boolean constraint reasoning, bridging theoretical gaps and opening new research avenues in SAT, PB, and beyond.(Català) El problema de la satisfactibilitat Booleana (SAT) ha experimentat un progrés notable, des dels primers mètodes de DPLL i resolució fins al modern paradigma d’Aprenentatge de Clàusules Impulsat per Conflictes (CDCL). No obstant, segueixen existint desafiaments significatius. Problemes teòricament "simples"però estructuralment complexos, com el pigeonhole problem, continuen desafiant els SAT solvers d’avantguarda, revelant limitacions inherents en algoritmes centrals com CDCL.
Encara que l’enfocament Pseudo-Booleà (PB) basat en CDCL estén SAT amb restriccions aritmètiques lineals 0-1, permetent una modelització més natural i oferint possibles guanys exponencials, la seva complexitat addicional introdueix colls d’ampolla computacionals en propagació, anàlisi de conflictes i optimització. Aquests desafiaments posen de relleu la necessitat d’obtenir coneixements algorísmics més profunds i tècniques innovadores per avançar en el rendiment dels solvers per a SAT i PB.
Aquesta tesi aborda aquestes bretxes mitjançant l’avenç dels algoritmes centrals i les tècniques d’implementació que subjauen als solucionadors moderns de SAT i PB. La tesi està estructurada en dues parts:
• Part I: SAT solving – Analitzem les limitacions de CDCL mitjançant perspectives tant teòriques com pràctiques. Les contribucions són: (i) noves perspectives obtingudes de l’anàlisi de múltiples conflictes, amb l’objectiu d’identificar oportunitats per millorar CDCL o d’entendre les raons fonamentals de fracàs d’aquesta idea particular; (ii) un estudi empíric sobre la equivalència entre els CDCL solvers i la resolució, examinant com els solvers reprodueixen proves d’insatisfactibilitat i com interactuen les heurístiques de decisió i les proves per resolució .
• Part II: Pseudo-Boolean solving – Introduïm optimitzacions en la propagació unitària i en l’anàlisi de conflictes. La propagació s’accelera mitjançant una tècnica híbrida acuradament dissenyada, mentre que l’anàlisi de conflictes millorat produeix restriccions més fortes per a una poda més efectiva de la cerca.
Més enllà de les millores de rendiment, aquest treball ofereix coneixements profunds sobre el raonament amb restriccions booleanes, reduint les bretxes teòriques i obrint noves vies d’investigació en SAT, PB i més enllà.(Español) El problema de satisfacibilidad Booleana (SAT) ha experimentado un progreso notable desde los primeros métodos de DPLL y resolución hasta el moderno paradigma de Aprendizaje de Cláusulas Impulsado por Conflictos (CDCL). Sin embargo, persisten desafíos significativos. Problemas teóricamente "simples"pero estructuralmente complejos, como el pigeonhole problem, continúan desafiando a los SAT solvers de vanguardia, revelando limitaciones inherentes en algoritmos centrales como CDCL.
Aunque el enfoque Pseudo-Booleano (PB) basado en CDCL extiende SAT con restricciones aritméticas lineales 0-1, permitiendo un modelado más natural y ofreciendo posibles ganancias exponenciales, su complejidad adicional introduce cuellos de botella computacionales en propagación, análisis de conflictos y optimización. Estos desafíos subrayan la necesidad de obtener ideas algorítmicas más profundas y técnicas innovadoras para avanzar en el rendimiento de los solvers para SAT y PB.
Esta tesis aborda estas brechas mediante el avance de los algoritmos centrales y las técnicas de implementación que subyacen a los solvers modernos para SAT y PB. La tesis está estructurada en dos partes:
• Parte I: SAT solving – Analizamos las limitaciones de CDCL mediante perspectivas tanto teóricas como prácticas. Las contribuciones son: (i) nuevas perspectivas obtenidas del análisis de múltiples conflictos, dirigidas a identificar oportunidades para mejorar CDCL o a comprender las razones fundamentales del fracaso de esta idea particular; (ii) un estudio empírico sobre la equivalencia entre los solvers CDCL y la resolución, examinando cómo los solvers reproducen pruebas de insatisfacibilidad y cómo interactúan las heurísticas de decisión y las pruebas de resolución.
• Parte II: Pseudo-Boolean Solving – Introducimos optimizaciones en la propagación y en el análisis de conflictos. La propagación se acelera mediante una técnica híbrida cuidadosamente diseñada, mientras que el análisis de conflictos mejorado produce restricciones más fuertes para una poda de búsqueda más efectiva.
Más allá de las mejoras de rendimiento, este trabajo ofrece entendimientos profundos sobre el razonamiento con restricciones booleanas, reduciendo las brechas teóricas y abriendo nuevas vías de investigación en SAT, PB y más allá.Postprint (published version
Sistema mecànic capaç de variar la inclinació dels panells solars domèstics
No full textAquest Treball de Fi de Grau té com a objectiu el disseny i la validació d’un sistema mecànic i elèctric capaç de variar de manera controlada la inclinació de panells solars domèstics amb la finalitat de millorar l’eficiència energètica de les instal·lacions fotovoltaiques d’orientació fixa i adaptar-les a la posició del sol al llarg del dia. El sistema proposat es basa en un sistema electromecànic accionat mitjançant un actuador lineal que permet modificar l’angle d’inclinació a partir de sensors LDR.
El disseny s’ha orientat a aplicacions domèstiques i s’ha utilitzat Ribes de Freser com a ubicació, prioritzant la simplicitat mecànica, l’eficiència energètica i la sostenibilitat del sistema. El projecte inclou el modelatge mitjançant SolidWorks i s’han realitzat simulacions estructurals per avaluar la resistència mecànica del conjunt davant les principals càrregues com el pes del mòdul fotovoltaic, les forces del vent i les càrregues de neu, garantint que les tensions i deformacions compleixin els límits admissibles. Aquestes simulacions permeten validar el disseny abans de la fabricació i assegurar la seguretat i durabilitat del sistema.
Finalment el treball inclou un anàlisi econòmic així com una avaluació de l’increment de producció energètic respecte a una configuració fixa, el qual permet comprovar els beneficis del sistema i determinar si resulta rendible en instal·lacions fotovoltaiques domèstiques.Este Trabajo de Fin de Grado tiene como objetivo el diseño y la validación de un sistema mecánico y eléctrico capaz de variar de manera controlada la inclinación de paneles solares domésticos con la finalidad de mejorar la eficiencia energética de las instalaciones fotovoltaicas de orientación fija y adaptarlas a la posición del sol a lo largo del día. El sistema propuesto se basa en un sistema electromecánico accionado mediante un actuador lineal que permite modificar el ángulo de inclinación a partir de sensores LDR.
El diseño se ha orientado a aplicaciones domésticas y se ha utilizado Ribes de Freser como ubicación, priorizando la simplicidad mecánica, la eficiencia energética y la sostenibilidad del sistema. El proyecto incluye el modelado mediante SolidWorks y se han realizado simulaciones estructurales para evaluar la resistencia mecánica del conjunto frente a las principales cargas, como el peso del módulo fotovoltaico, las fuerzas del viento y las cargas de nieve, garantizando que las tensiones y deformaciones cumplan los límites admisibles. Estas simulaciones permiten validar el diseño antes de la fabricación y asegurar la seguridad y durabilidad del sistema.
Finalmente, el trabajo incluye un análisis económico, así como una evaluación del incremento de la producción energética respecto a una configuración fija, lo que permite comprobar los beneficios del sistema y determinar si resulta rentable en instalaciones fotovoltaicas domésticas.This TFG aims to design and validate a mechanical and electrical system capable of controllably varying the tilt angle of domestic solar panels in order to improve the energy efficiency of fixed-orientation photovoltaic installations and adapt them to the position of the sun throughout the day. The proposed system is based on an electromechanical setup driven by a linear actuator that allows the tilt angle to be adjusted using LDR sensors.
The design is intended for domestic applications, using Ribes de Freser as the reference location, with an emphasis on mechanical simplicity, energy efficiency, and system sustainability. The project includes modelling using SolidWorks, and structural simulations have been carried out to assess the mechanical strength of the assembly under the main loads, such as the weight of the photovoltaic module, wind forces, and snow loads, ensuring that stresses and deformations remain within allowable limits. These simulations make it possible to validate the design prior to manufacturing and to ensure the safety and durability of the system.
Finally, the project includes an economic analysis as well as an evaluation of the increase in energy production compared to a fixed configuration, making it possible to assess the benefits of the system and determine whether it is cost-effective for domestic photovoltaic installations
Implementación de palas autónomas tipo LHD en la mina de Cabanasses
No full textLa industria 4.0 está impulsando una transformación progresiva de los procesos
productivos en el sector minero, favoreciendo la adopción de sistemas remotos y
autónomos orientados a mejorar la seguridad, la productividad y la eficiencia operativa. En
este contexto, este proyecto analiza la viabilidad técnica, organizativa y económica de la
implementación de palas cargadoras telecomandadas Scooptram LHD ST14 ARV de
Epiroc en una mina subterránea de potasa.
Debido a la expansión de la mina, el tiempo de traslado del personal a las áreas de
producción ha ido aumentado día a día. Esta situación provoca una pérdida de tiempo de
operación de los equipos en la mina. La superposición de turnos no es suficiente para
resolver este problema ya que, durante el cambio de turno se produce un desfase en el
flujo de extracción de materia prima, afectando al rendimiento del sistema de cintas
transportadoras y a la extracción de potasa a la planta de procesamiento.
A lo largo del proyecto se ha constatado que la tecnología disponible es lo suficientemente
madura para su aplicación siempre que vaya acompañada de una infraestructura de
comunicaciones robusta, procedimientos operativos específicos y una correcta integración
en el ciclo operativo de la mina. Los resultados obtenidos muestran valores de
disponibilidad superiores al 84%. No obstante, el aprendizaje más relevante del proyecto
ha sido la comprobación que la dimensión social y organizativa constituye uno de los
principales factores críticos de éxito en la implementación de tecnologías.
La implementación de la operación remota de la pala cargadora ST14 ARV en la mina de
Cabanasses ha demostrado ser una solución técnica viable, capaz de mejorar de forma
significativa la seguridad, la continuidad productiva y la eficiencia del sistema de extracción,
eliminando por completo el desfase entre cambios de turno y mejorando la gestión de los
recursos destinados a la extracción. El resultado es que se ha aumentado la eficiencia del
circuito de extracción en un 13,19%.
Solo considerando los beneficios asociados a la continuidad productiva durante los
cambios de turno, la evaluación del proyecto es positiva. Adicionalmente, se identifican
beneficios no monetizados relevantes, como la mejora en la seguridad de los trabajadores
y el aumento de la estabilidad operativa.
Finalmente, la implementación de esta tecnología se consolida como una base estratégica
para futuros proyectos de digitalización y automatización en la explotación minera.The industry 4.0 is driving many changes in the processes and ways of working in many
mining companies, giving them the opportunity to implement remote and autonomous
systems to improve the safety, productivity and efficiency. In this context, this project
analyzes the technical, organizational and economical viability to implement remote loaders
of Epiroc Scooptram LHD ST14 ARV in an underground potash mine.
Due to the expansion of the mine, the travel time of personnel to the production areas has
increased. This situation leads to a loss of operating time of the equipment in the mine and
shift overlaps are not effective enough to solve this problem. In fact, during shift change
there is a time lag in the flow of raw material extraction, which affects the performance of
the conveyor belts and the potash extraction to the processing plant.
Throughout the project it has been found that the available technology is mature enough for
application if it is implemented with robust communications infrastructure, specific operating
procedures and proper integration into the operating cycle of the mine. The results obtained
show availability operating values above 84%. However, the most relevant learning from
the project has been the verification that the social organization makes up one of the main
critical success factors in the implementation of technologies.
The implementation of remote operation of the ST14 ARV loader at the Cabanasses mine
has been proven to be a viable technical solution, improving safety, productivity and
efficiency of the conveyor belts system. It has deleted the lag between shift changes and
improved the management of the resources. As a result, the efficiency of the conveyor belt
system has increased by 13,19%.
Furthermore, considering only the economic benefits associated with the extractive
continuity during the shift changes, the project has a positive evaluation. Additionally,
significant non-monetized benefits are identified, such as an improvement of the safety
conditions and increased operational stability.
Finally, the implementation of this technology is consolidated as a strategic basics for future
digitization and automation projects in mining operations
