Arellano Aguado, Jesús
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Arellano Aguado
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Jesús
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Ingeniería
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Publication Open Access Design of robust QFT control for wind turbines based on advanced specifications(2025) Arellano Aguado, Jesús; Elso Torralba, Jorge; Barreras Carracedo, Marta; Ingeniería; IngeniaritzaLa tendencia de la energía eólica hacia rotores más grandes y mayores alturas de buje alcanza su límite cuando el ancho de banda del controlador de paso de pala del aerogenerador se ve limitado por el primer modo de flexión longitudinal de la torre. Mientras que la mayoría de los fabricantes intentan encontrar soluciones alternativas con diseños de torres no convencionales, esta investigación presenta una solución de control basada en la Teoría de Realimentación Cuantitativa (QFT) que proporciona un rechazo efectivo de perturbaciones mientras preserva diseños de torres convencionales y rentables para alturas de buje muy elevadas. La metodología aprovecha las especificaciones en el dominio de la frecuencia en variables medidas y no medidas, brindando a los diseñadores de control la información necesaria para optimizar el uso de la realimentación disponible. Además, se desarrolla una novedosa extensión de la especificación basada en la carga de componentes a una especificación de daño por fatiga, con el fin de optimizar aún más el proceso de diseño de control. El procedimiento propuesto se aplica a un modelo realista de turbina eólica con una altura de buje de 180 metros, demostrando tanto la viabilidad técnica de la solución como su potencial para un caso de negocio rentable. Las principales contribuciones teóricas se desarrollan utilizando modelos de acceso abierto y se difunden a través de publicaciones en revistas y presentaciones en congresos. Sin embargo, este trabajo también tiene importantes aplicaciones industriales en colaboración con Siemens Gamesa Renewable Energy. Esto incluye la publicación de una patente aplicable a nivel mundial, el desarrollo de un entorno de diseño de control a medida y la certificación de la tecnología en un prototipo a escala real construido específicamente para este proyecto.