Análisis operativo de la gestión de carga controlada en vehículos eléctricos: Coordinación centralizada y descentralizada

Electric vehicle (EV) charging management can be implemented through centralized or decentralized strategies. Strategic coordination between these approaches enhances system efficiency and balances energy loads, thereby supporting the widespread adoption of EVs and fostering a sustainable, emissions-free society. In this study, distribution network operators (DNOs), acting as centralized charging managers, are responsible for mitigating the lack of coordination among electric vehicle aggregators (EVAs), which represent decentralized managers. The primary objective of the centralized management in this research is to constrain each decentralized optimization model, characterized using Monte Carlo simulations. Three EV adoption scenarios--comprising 2,000, 2,500, and 3,750 vehicles--are evaluated by comparing decentralized charging management with an unregulated charging baseline in the IEEE 14-bus power system. Improvements are required only in the highest adoption scenario, where the proposed centralized coordination model is applied. The study models energy trading constraints for each EVA, assigning one aggregator per load-bearing bus in the system. Transmission-level results are analyzed and then synthesized for application in the IEEE 13-bus distribution power system. Findings demonstrate that coordinated centralized and decentralized charging management significantly improves operational conditions in both transmission and distribution networks without necessitating changes to travel behavior.La gestión de la carga controlada de vehículos eléctricos se aplica de forma centralizada y descentralizada. La coordinación estratégica entre ambas optimiza la eficiencia y equilibra la carga de los sistemas energéticos, promoviendo tanto la adopción de vehículos eléctricos, así como una sociedad sostenible y libre de emisiones. Los operadores de las redes de distribución (gestores de carga centralizada) deben controlar la descoordinación entre los agregadores de vehículos eléctricos (gestores descentralizados seleccionados para este estudio). El objetivo de gestión centralizada de esta investigación es acotar cada modelo de optimización descentralizada (caracterizado mediante simulación de Monte Carlo). La gestión descentralizada, se compara con la carga desregulada en el sistema de potencia IEEE de 14 barras para 3 escenarios de adopción de vehículos eléctricos (2000, 2500, 3750 vehículos eléctricos), requiriendo mejoras únicamente en el último escenario, al cual se le aplica la coordinación en gestión centralizada propuesta. El estudio modela las restricciones en la energía comercializada por cada agregador de vehículos eléctricos (uno por barra del sistema eléctrico con carga). Los resultados en transmisión se analizan, sintetizan y aplican al modelo de sistema de potencia de distribución IEEE de 13 barras. Los sistemas de transmisión y distribución de energía coordinan entre la gestión de carga centralizada y descentralizada mejoran las condiciones de operación en los sistemas de potencia sin requerir cambios en los patrones de manejo

Modelación de un cañón electromagnético utilizando ATP-EMTP y ATPDraw

This study presents a computational model of an electromagnetic cannon developed using the ATP/EMTP simulation tool and its graphical interface, ATPDraw. The system features a cylindrical metallic armature that traverses multiple stages of circular coils. Employing the Voltage Behind Reactance (VBR) methodology, each coil is modeled as a dynamic equivalent circuit comprising a resistance, an inductance, and an electromotive force source. The model parameters are dynamically updated at each simulation time step based on the armature’s motion. The coils are energized by pre-charged capacitors and connected through thyristors, which are triggered at specific positions of the moving armature. The model’s validity is corroborated by experimental data reported in the literature, confirming the accuracy and robustness of the proposed approach. In addition to supporting the design of electromagnetic cannons, this work provides a methodological foundation for future research and practical applications in this domain.Este trabajo presenta un modelo de cañón electromagnético desarrollado mediante la herramienta \linebreak[4]ATP/EMTP y su entorno gráfico ATPDraw. El diseño incluye varias etapas de bobinas circulares a través de las cuales se desplaza una armadura metálica cilíndrica. Utilizando la técnica Variable Branch Representation (VBR), cada bobina se convierte en un equivalente dinámico, compuesto por una resistencia, una inductancia y una fuente de fuerza electromotriz. Estos parámetros se determinan instantáneamente según la dinámica del sistema mecánico. Las bobinas se energizan mediante condensadores precargados, y se conectan a ellas mediante tiristores, que se disparan en momentos específicos determinados por la posición de la armadura metálica móvil. La validez del modelo se verifica mediante resultados experimentales reportados previamente en la literatura técnica, lo que asegura la precisión y efectividad del enfoque propuesto. Este estudio, además de contribuir al diseño de cañones electromagnéticos, establece una metodología de análisis replicable para futuras investigaciones y aplicaciones en este campo

Exploración de modelos generativos profundos para una mejor generación de datos en la miocardiopatía hipertrófica

Data generation strategies are essential for addressing the challenge of limited training data in deep learning-based medical image analysis, particularly for hypertrophic cardiomyopathy (HCM) using magnetic resonance imaging (MRI). Unlike traditional augmentation techniques, deep generative models can synthesize novel and diverse MRI images, enriching the training datasets. This study evaluates several generative models, including Variational Autoencoders (VAEs), Generative Adversarial Networks (GANs), Deep Convolutional GANs (DCGANs), Auxiliary Classifier GANs (ACGANs), InfoGANs, and Diffusion Models, using the Structural Similarity Index Measure (SSIM) and Cross-Correlation Coefficient (CC) to assess image quality and structural fidelity. While VAEs demonstrated limitations such as noticeable noise and blurriness, GAN-based models, particularly DCGANs and ACGANs, generated higher-quality and anatomically accurate images. Diffusion models achieved the highest image fidelity among all the methods evaluated, but required longer generation times. These findings underscore the trade-off between image quality and computational efficiency and highlight the potential of deep generative models to augment MRI datasets, thereby improving deep learning applications for HCM diagnosis.Las estrategias de generación de datos son fundamentales para superar el desafío de los datos de entrenamiento limitados en el análisis de imágenes médicas basado en aprendizaje profundo, en particular para la miocardiopatía hipertrófica (HCM) mediante resonancia magnética (MRI). A diferencia de los métodos de aumento tradicionales, los modelos generativos profundos pueden sintetizar imágenes de MRI novedosas y diversas. Este estudio evalúa múltiples modelos generativos: autocodificadores variacionales (VAE), redes generativas adversarias (GAN), GAN convolucionales profundas (DCGAN), GAN con clasificador auxiliar (ACGAN), InfoGAN y modelos de difusión, utilizando el índice de similitud estructural (SSIM) y el coeficiente de correlación cruzada (CC) para evaluar la calidad de imagen y la fidelidad estructural. Si bien los VAE mostraron limitaciones como el ruido y la borrosidad, los modelos basados en GAN, especialmente DCGAN y ACGAN, produjeron imágenes de mayor calidad y precisión anatómica. Los modelos de difusión lograron la mayor fidelidad de imagen, aunque a expensas de tiempos de generación más prolongados. Estos resultados destacan la compensación entre la calidad de imagen y la eficiencia computacional, y demuestran el potencial de los modelos generativos para ampliar los conjuntos de datos de MRI, mejorando así las aplicaciones de aprendizaje profundo para el diagnóstico de HCM

Determinación de los formatos óptimos para la compresión de imágenes digitales

Se concluye que independientemente de la herramienta que se utilice, es el formato de la imagen lo que influye en el tamaño final.& The objective was to determine the influence of different image formats and tools used for compression on the final size of the images, to know which are the optimal formats for compression. The sample was made up of five digital image files with BMP extension, taken in different scenarios and at different times at the researcher\u27s discretion. The technique used was the analysis of digital image files and as an instrument a double input matrix, where the conversions of BMP files to six different extensions of image files were registered, with four different tools for manipulation of image files. The experimental design was factorial, where the two factors were the image compression formats and tools and the dependent variable the final image file size. Factorial ANOVA statistical analysis was applied with a = 0.05. It was obtained that the format of smaller size was the JPG when using as tool the Illustrator and the one of greater size the one of greater extension the PSD also obtained with the Illustrator. The statistical analysis showed that the format factor significantly influences the final size of the images (p < 0.05) and the tool factor does not show significant influence on the size of the images (p > 0.05), nor is the interaction between the factors significant. It is concluded that regardless of the tool used, it is the image format that influences the final size.El objetivo de este trabajo fue el determinar la influencia de diferentes formatos de imagen y herramientas que se utilizan para la compresión en el tamaño final de las mismas, para conocer cuáles son los formatos óptimos para la compresión. La muestra estuvo conformada por cinco archivos de imágenes digitales con extensión .bmp, tomadas en diferentes escenarios y horas a criterio del investigador. La técnica empleada fue el análisis de archivos de imágenes digitales y como instrumento una matriz de doble entrada, donde se registraron las conversiones de los archivos .bmp a seis diferentes extensiones de archivos de imágenes, con cuatro diferentes herramientas de manipulación de archivos de imágenes. El diseño experimental fue factorial, donde los dos factores fueron los formatos y las herramientas de compresión de imágenes y la variable dependiente, el tamaño final del archivo de imagen. Se aplicó análisis estadístico ANOVA factorial con a = 0,05. Se obtuvo que el formato de menor tamaño fue el .jpg al utilizar como herramienta el Illustrator y el de mayor tamaño el .psd, también obtenido con el Illustrator. El análisis estadístico mostró que el factor formato influye de forma significativa en el tamaño final de las imágenes (p < 0,05) y el factor herramienta no muestra influencia significativa en el tamaño de las imágenes (p > 0,05), como tampoco es significativa la interacción entre los factores. Se concluye que independientemente de la herramienta que se utilice, es el formato de la imagen lo que influye en el tamaño final

Prototipo de estimulador muscular superficial multicanal controlado remotamente

Multichannel Functional Electrical Stimulation (FES) technology is widely employed in artificial motor control research. This study presents the design and evaluation of a four-channel, remotely controlled surface electrical muscle stimulator prototype. The prototype introduces a modern alternative for the control block, employing a Wi-Fi-enabled solution based on the ESP32 microcontroller. This controller enables remote configuration of activation sequences for individual channels and supports extensive customization of parameters for a biphasic waveform stimulus. The current signal is demultiplexed into four outputs. Additionally, this study provides a detailed functional evaluation of the amplification stage and examines the load-dependent limitations of the output current magnitude. Preliminary experimental testing demonstrates the prototype\u27s ability to generate controlled stimulation sequences in hand muscles. The prototype\u27s functional and experimental performance suggests its potential application in artificial motor control research.La tecnología de estimulación eléctrica funcional (EEF) multicanal se utiliza actualmente en la investigación del control motor artificial. Este trabajo describe el diseño y evaluación de un prototipo de estimulador eléctrico muscular de cuatro canales controlado remotamente. El prototipo propone una alternativa moderna para el bloque de control, utilizando el microcontrolador wifi/ESP32. Este permite una secuencia de activación de canales configurable de manera remota y una extensiva configuración de los parámetros de un estímulo en forma de onda bifásica. La señal de corriente se demultiplexa en cuatro salidas. Este estudio también contribuye detallando la evaluación funcional de la etapa de amplificación y estableciendo la dependencia de la magnitud de la carga en los límites de la corriente de salida. La prueba experimental preliminar demuestra la capacidad del prototipo para generar secuencias de estimulación controladas en los músculos de la mano. El desempeño funcional y experimental del prototipo sugiere su potencial uso para investigaciones del control motor artificial

Evaluación de las emisiones contaminantes en vehículos diésel alimentados con biodiésel en condiciones reales de conducción

This study evaluates the impact of B10 and B20 biodiesel blends produced from waste frying oil on pollutant emissions when used in diesel-powered vehicles operating under real-world driving conditions at high altitudes, ranging from 2619 to 2877 meters above sea level, in the Metropolitan District of Quito, Ecuador. Comparative tests were conducted using two diesel vehicles: one equipped with a common rail direct injection (CRDI) system, designated as M2.5C, and another with an injection pump system, referred to as H2.5B. Both vehicles were initially fueled with conventional diesel to establish a baseline. Exhaust emissions were measured under hot-engine conditions using a Portable Emissions Measurement System (PEMS) along a 15.7 km route that included ascending, descending, and urban driving segments. The findings indicate that carbon monoxide (CO) emissions were lowest when pure diesel was used in both engine types. Hydrocarbon (HC) emissions were minimal when B20 biodiesel was employed, regardless of the vehicle. Nitrogen oxide (NOx} emissions showed no significant differences across the fuels tested, and in urban driving conditions, NOx levels remained consistently stable.Esta investigación evalúa los efectos de las mezclas de biodiésel de aceite de fritura usado (B10 y B20) con combustible convencional, en términos de emisiones, a gran altitud (entre 2619 y 2877 m s. n. m.), bajo condiciones reales de conducción en el Distrito Metropolitano de Quito, Ecuador. Se realizaron ensayos comparativos con dos vehículos con motor diésel; el primer sistema CRDI de inyección directa de common rail denominado M2.5C; el segundo, con sistema de bomba de inyección, denominado H2.5B, ambos alimentados inicialmente con diésel puro como línea base. Las tasas de emisiones de escape se cuantificaron en caliente mediante el sistema portátil de medición de emisiones (PEMS), a lo largo de una ruta de 15,7 km que incluyó condiciones de ascenso, descenso por carretera y tramos urbanos. Los resultados permiten concluir que las emisiones mínimas de CO se registran al utilizar diésel convencional en ambos motores (H2.5B y M2.5C); las emisiones de HC son mínimas con la mezcla B20, y las emisiones de NOx no presentan variaciones significativas, independientemente del combustible utilizado. En el circuito urbano, tampoco se observa una variación significativa de las emisiones de NOx según el tipo de combustible

Implementación y evaluación de un robot con sistema de locomoción wheeled-legged para la optimización del protocolo de inspección de tomas de aire en aviones caza en estado previo al vuelo

Maintenance and inspection protocols in the aerospace industry are designed to safeguard the structural integrity of aircraft and ensure pilot safety. However, the air intakes of fighter aircraft pose significant access challenges for maintenance technicians during preflight inspections. To address this limitation, this study presents an innovative solution: the implementation and evaluation of a robot equipped with a wheeled-legged locomotion system. This system enables efficient access to the air intakes, significantly enhancing the inspection protocol. The robot was developed in close alignment with the operational requirements of Peruvian Air Force (FAP) technicians, which was critical to defining its design specifications and manufacturing parameters. Its adaptive and compact architecture allows it to navigate confined intake structures effectively, optimizing inspection time and resource utilization. The prototype’s performance was rigorously assessed through standardized tests, demonstrating its capability to reliably access and inspect air intakes under preflight conditions. This advancement contributes to the modernization of conventional aircraft maintenance procedures by integrating robotic technologies into the aeronautical inspection process.Los protocolos de mantenimiento e inspección en la industria aeroespacial están diseñados para salvaguardar la integridad estructural de las aeronaves y la seguridad de los pilotos. Las tomas de aire de los aviones caza presentan un acceso limitado para los técnicos de mantenimiento durante la inspección en estado previo al vuelo. Ante esta limitación, se propone una solución innovadora mediante la implementación de un robot con sistema de locomoción wheeled-legged, que permite acceder a dichas tomas de aire y optimizar significativamente el protocolo de inspección. En esta investigación se desarrolló e implementó un robot con tecnología de locomoción \emph{wheeled-legged}, cuyo propósito específico es facilitar la inspección de las tomas de aire en aviones caza previo al vuelo. Para su diseño y fabricación se consideraron cuidadosamente los requerimientos operativos de los técnicos de la Fuerza Aérea del Perú (FAP), lo que resultó fundamental en la definición de las especificaciones del sistema. El resultado fue un diseño adaptativo y compacto que permite al robot desplazarse con eficacia a través de las tomas de aire, optimizando el tiempo y los recursos empleados en las inspecciones. Mediante pruebas estandarizadas se evaluó el rendimiento del prototipo, demostrando su capacidad para acceder e inspeccionar eficazmente dichas estructuras. Esto permite mejorar el protocolo de mantenimiento tradicional mediante la incorporación de tecnología avanzada en los procesos de inspección aeronáutica

Seguimiento del nivel de líquido de un sistema de tanques acoplado empleando control cuasi-lpv

This article proposes a gain-scheduling procedure based on quasi-LPV modeling for a nonlinear coupled tank system to track the liquid level with zero steady-state error. The nonlinearities are directly represented by a parameter vector that varies within a bounded set constrained by the physical limits of the tank system levels. This approach enables accurate nonlinear system modeling using a linear parameter-varying model. State-feedback linear controllers are designed at the extreme vertices of the bounded set. The global controller is derived as the weighted average of local controller contributions, with the weighting determined by the instantaneous values of the parameter vector. Two interpolation mechanisms are proposed to implement this weighted averaging of the linear controllers. The results confirm the effectiveness of the proposed method in achieving accurate liquid level tracking.En este artículo se propone un procedimiento de programación de ganancias basado en un modelado cuasi-LPV de un sistema no lineal de tanques acoplados para seguir el nivel de líquido con error en estado estacionario nulo. Las no linealidades están representadas directamente por un vector de parámetros que varía dentro de un conjunto acotado por los límites físicos del nivel del sistema de tanques. Esto permite un modelado exacto del sistema no lineal utilizando un modelo lineal de parámetros variantes. Luego, se diseñan controladores lineales de realimentación de estado en los vértices extremos del conjunto acotado. El controlador global corresponde a un promedio ponderado de las contribuciones locales. Esta ponderación depende de los valores instantáneos del vector de parámetros. Para implementar el promedio ponderado de los controladores lineales, se proponen dos mecanismos de interpolación. Los resultados obtenidos muestran la efectividad del método