Diseño, construcción y control de un robot balancín.

Se diseñó, construyó, simuló e implementó un dispositivo robot balancín para la aplicación y estudio de técnicas avanzadas de control. Para esto se realizó el diseño mecánico del dispositivo, de acuerdo a una elección entre dos modelos distintos y cuatro tipos diferentes de transmisión. Luego se instrumentó el dispositivo con encoders de posición , acelerómetro y giróscopo para obtener el estado del dispositivo y controlarlo. Se realizó una placa electrónica para la lectura y procesamiento de señales de sensores con un micro controlador, un regulador de tensión, y un driver para los motores, capaz de obtener las señales de los encoders y el módulo acelerómetro-giróscopo y enviarlas por comunicación hacia una mini-computadora, la cual ejecuta el control, y se comunica nuevamente a la placa diseñada para comandar los motores. Se desarrolló un modelo teórico simplificado en dos dimensiones para facilitar la posterior identificación de planta. Se realizaron experimentos para lograr una identificación de planta. A partir de lo obtenido, se diseñó y simuló el control necesario para mantener la estabilidad. Se implementó posteriormente el control diseñado. Se reajustaron los parámetros correspondientes de acuerdo a la práctica experimental para mejorar la respuesta dinámica del sistema

Diseño y control de un dispositivo activo para la reducción de vibraciones en el mecanizado de piezas

En esta tesis se estudia el fenómeno de vibraciones en el mecanizado y se proponen soluciones para reducirlas. Las vibraciones en el mecanizado causan una mala terminación superficial, desgaste prematuro de herramientas, peores y hasta inaceptables tolerancias de fabricación y todo lo cual repercute finalmente en una poco aceptable economía del mecanizado y una productividad ineficiente. Si bien hay diversas estrategias para mitigar el efecto de las vibraciones en el mecanizado, en el presente trabajo se aborda el problema en el contexto del control activo de las vibraciones, donde un actuador y un sensor se utilizan junto a un algoritmo de control para incrementar el amortiguamiento del sistema. Con el fin de estudiar el uso de técnicas de control activo de vibraciones, se propone y realiza una facilidad1 de pruebas junto con su electrónica. Posteriormente se diseñan e implementan dos tipos diferentes de actuadores electromagnéticos, uno inercial y uno no inercial, para ser utilizados sobre la facilidad. Partiendo de la formulación de barras finitas, se realizan dos modelos teóricos de la facilidad, y se validan mediante identificación con señales de excitación típicas chirp, pseudorandom y respuesta libre. Mediante el uso de control activo de vibraciones, se diseñan e implementan controladores de realimentación directa de velocidad (DVF) y un controlador basado en un filtro notch. Los resultados experimentales obtenidos muestran que los actuadores diseñados junto con los controladores propuestos tienen potencial para el control activo de vibracione

Simulated mark-recovery for spatial assessment of a spiny lobster (Panulirus argus) fishery

•We simulate scenarios representing spiny lobster distribution at Glover's Reef Marine Reserve, Belize.•We examine how no-take reserves bias stock assessments that rely solely on fishery-dependent data.•We evaluate whether a mark-recovery design can be robust to uncertainty about transfer rates between fished and non-fished areas.•Fishing mortality can usually be accurately estimated by mark-recovery without prior knowledge of fish transfer rates.Marine reserves are becoming widely implemented along with conventional fisheries controls as integrated approaches to fisheries management. The restricted spatial distribution of fishing effort, relative to the spatial distribution of fish stocks that may be partially protected by marine reserves, often necessitates spatial considerations in the design of monitoring and stock assessment. Simulation modeling was used to evaluate whether a mark-recovery design could be used to accurately estimate fishing mortality rates without information about movement rates being available to the assessment procedure. A spatially-explicit individual-based simulation was developed with environmental characteristics of Glover's Reef Marine Reserve, Belize and with biological characteristics of a fished population of Caribbean spiny lobster (Panulirus argus). Accuracy of fishing mortality estimates depended on whether these estimates were calculated for the fished area only or for the entire stock. Stock-wide fishing mortality estimates could usually be obtained that were robust to uncertainty about dispersive movement. We discuss results in the context of managing fisheries based on the status of fished areas alone or on the entire stock and discuss the necessity for information about fish movement for accurate assessment of stocks managed using marine reserves