Diseño del sistema de control por lógica difusa aplicado al brazo robótico translacional de 2DOF

La presente tesis trata sobre el control de trayectoria de un Brazo Robótico translacional de 2DOF (Two-Degrees-of-Freedoms) que consta de un móvil accionado por una polea y un eslabón articulado en el CG (centro de gravedad) de dicho móvil. Este proceso será controlado mediante la técnica de control fuzzy. La acción de control está orientada a controlar el movimiento translacional del móvil y el movimiento angular del brazo que es libre de girar en ambas direcciones. Las metas impuestas en la tesis son: Diseño, modelado, simulación en tiempo real del sistema, controlado con la ley de control fuzzy. Los sistemas convencionales de control son diseñados tradicionalmente usando modelos matemáticos de sistemas físicos para posteriormente aplicar técnicas de diseño para obtener controladores apropiados para el sistema . Sin embargo, en la realidad, el modelo y sus parámetros son con frecuencia desconocidos. Esto se debe a cambios en el ambiente de trabajo, dinámicas no modeladas y la presencia de no linealidades e incertidumbres que son difícil de tratar con los controladores convencionales los cuales no siempre son capaces de aprender o de adaptarse a nuevas situaciones a continuación se plantea este problema y la solución del mismo utilizando la técnica de lógica difusa. Actualmente las técnicas avanzadas de control basadas en modelos, como son el control predictivo, el control por modos deslizantes, el control adaptable, entre otras, están siendo combinadas con técnicas de control basadas en los sistemas difusos.This thesis deals with the trajectory .control of a 2DOF arm translational Robotic (Two-Degrees-of-Freedoms) consisting of a cell phone powered by a LINK pulley and articulated in the CG (center of gravity) said Cell This process controlled by techniques will fuzzy control. The control action oriented this translational motion control and movement cell angle of the arm that is free to rotate in both directions. The goals involved in the thesis are: design, modeling, real-time simulation system, controlled by the fuzzy controllaw. Conventional systems control are traditionally designed using models mathematical physical systems, to apply design techniques appropriate for drivers system. However, in reality, the model and its parameters are often unknown. This is because changes in the work environment, and un modeled dynamics presence of nonlinearities and uncertainties are difficult of treated with conventional controllers which do not always are able to learn or adapt to new situations Below this is a problem and the solution of the using fuzzy logic. Techniques currently advanced model based control, such as predictive control, the sliding mode control, adaptive control, among others, are being combined with techniques of control based on fuzzy systems

Sistema de medición de frecuencia cardiaca con redes neuronales para pacientes en zonas rurales

El proyecto de investigación desarrollado consiste en el sistema de medición de la frecuencia cardiaca con redes neuronales para pacientes de zonas rurales, este proyecto consta de tres partes fundamentales: Medir la frecuencia cardiaca utilizando un procesador, sensor y visualizador de datos; considerando que es para zonas rurales se incluye en sistema, paneles fotovoltaicos que transforma la energía solar en eléctrica, que es capaz de cargar las bate rías del sistema de medición y la tercera parte consiste en disponer un sistema de datos de ritmo cardiaco para su análisis y evaluación . El sistema desarrollado es un sistema de apoyo medico en el diagnóstico de la medición de frecuencia cardiaca y su resultado , esto permite realizar la atencion del paciente e afección de enfermedades cardiacas por ejemplo las arritmas cardiacas. Se ha diseñado un sistema para zonas rurales o alejadas como caseríos , donde no existe energía eléctrica. Se realiza una etapa de investigación de los sensores y circuitos de acondicionamiento para medir la frecuencia cardiaca Luego se procede al diseño y desarrollo del hardware, de acuerdo con los requisitos esta blecidos en la etapa anterior. Luego, se efectúa el diseño de la interfaz en un software libre y de código abierto, que permita la representación de la información, su procesamiento y almacenamient

Controlador de seguimiento del punto de máxima potencia en sistema fotovoltaico autónomo con lógica Fuzzy

Este proyecto de investigación ofrece una visión completa del punto de máxima potencia sistema de seguimiento (MPPT) en la aplicación de energía solar fotovoltaica (PV). Desde el PV solar el panel tiene una relación tensión/corriente no lineal, que se ve muy afectada por el sol irradiación y temperatura, por lo tanto, es necesario identificar un método eficaz extrayendo la máxima cantidad de energía de la célula / módulos PV. En este trabajo se realiza el diseño modelado de un sistema que permite hacer un control del punto de máxima potencia de un panel solar fotovoltaico utilizando lógica difusa. Como resultado se pudo comprobar la efectividad de la lógica difusa para trabajar con sistemas no lineales, lográndose el control del punto de máxima potencia para diferentes condiciones de operación con excelentes tiempos de convergencia.Trabado de investigacio

Diseño de sistema de medición de señales biomecánicas de las manos para valoración en pacientes con Parkinson

Este proyecto de investigación ofrece una visión del sistema de medición de las señales biomecánicas de la mano en pacientes con Enfermedad de Parkinson (PE)Para analizar dichos movimientos y su valoración, se utilizan técnicas con sensores inerciales. La etapa de procesamiento de dichas señales es realizada por procesador dsPIC de la familia dsPIC33F. En este trabajo se realiza el diseño y procesamiento de las señales de la mano, considerando la apertura y cierre de la mano, movimiento de pronación y supinación, luego realizar el analicéis de estos movimientos para evaluar su condición neurológico, los resultados obtenidos pueden ser considerado como referencia, para ser comparados con los considerados por los especialistas médicos de cada acción o actividad realizado por los pacientes , se realiza algoritmos en el procesamiento de medida de las señales de cada acción o actividad realiza por el paciente . El sistema realizado demuestra que puede ser considerado en centros médicos o postas ; en los centros de salud como son postas médicas y otros lugares; la gran mayoría de las valoraciones que se realizan a los pacientes con la enfermedad de Parkinson (PE) son de tipo subjetivo, ya están basadas en evaluaciones que son estimadas por el especialista, lo cual genera en algunos casos el problema de precisión de los resultados que sirven para su tratamiento posterior de dicha enfermedad, que depende de la apreciación visual del médico tratante, luego considerando que actualmente se dispone de sensores y procesadores especializados en sistemas de medición de señales es posible un resultado mejor y diagnósticoTrabado de investigacio

"Controlador fuzzy aplicado a sistemas de frenado ABS en ingeniería automotriz"

Este proyecto de investigación ofrece una visión del control del sistema de frenos ABS en la rama de la ingeniería Automotriz. El sistema de frenos ABS es utilizado en los vehículos cuando se desplaza en alta velocidad, el control de frenado permite controlar al vehículo sin perder el arrastre o tracción. En este trabajo se realiza el diseño y modelado de un sistema que permite hacer el control del sistema de frenado ABS utilizando lógica difusa. Se realiza el modelado considerando el deslizamiento de la rueda del vehículo, luego su simulación con Matlab, del frenado para diferentes tipos de calzada (pistas). El controlador difuso es diseñado y validado utilizando el toolbox de lógica difusa de Matlab. Como resultado se pudo comprobar la efectividad de la lógica difusa para trabajar con sistemas no lineales, lográndose el control del frenado para diferentes condiciones de operación con excelentes tiempos de convergencia

Building-integrated photovoltaic (BIPV) systems: A science mapping approach

Solar energy is one of the most important renewable energy sources due to its wide availability and applicability. One way to use this resource is by building-integrated photovoltaics (BIPV). Therefore, it is essential to develop a scientific map of BIPV systems and a comprehensive review of the scientific literature that identifies future research directions. For that reason, the bibliometric research methodology enables the quantification and evaluation of the performance, quality and influence of the generated maps and their elements. In this regard, an analysis of the scientific production related to BIPV, indexed from 2001 to 2022, was carried out using the Scopus database. This was done using a scientific mapping approach via the SciMAT tool to analyze the co-occurrence of terms through clustering techniques. The BIPV was integrated with the themes of buildings, investments, numerical models, office buildings, photovoltaic modules, roofs, solar cells and zero-energy buildings. As photovoltaic technology progresses, the production of flexible PV elements is increasing in lieu of silicon substrate-based PV elements, and this is of current scientific interest. The evaluations of BIPVs in various climatic contexts are encouraging in warm and sunny climates. BIPVs demonstrated high-energy generation, while in temperate climates, BIPV windows exhibited a reduction in heating and cooling loads, indicating notable efficiency. Despite significant benefits, BIPVs face challenges such as upfront costs, integration complexities and durability concerns. Therefore, silicon solar cells are considered a cross-cutting theme within the BIPV research field. It is highlighted that this study provides a comprehensive scientific mapping and critical review of the literature in the field of BIPV systems. This bibliometric analysis not only quantifies the performance and quality of the generated maps but also identifies key thematic areas that have evolved

Control by state space and frequency response in a damped transfemoral prosthesis

ABSTRACT The present work is an applied research, that approaches the modeling and simulation of the control system by the frequency response method and the state space method in a transfemoral prosthesis with damping in the knee for applications in disabled patients. The research presents an alternative to improve the degree of independence for a person with an approximate height of 1.70m ± 2cm and a weight of 70kg ± 2kg

Virtual power plant for energy management: Science mapping approach

A bibliometric analysis was conducted to examine the trends and developments in the field of Virtual Power Plants (VPPs) from 2000 to June 2022. The selection and identification of data involved a systematic search resulting in 1245 articles for bibliometric analysis after applying the inclusion and exclusion criteria. Strategic diagrams, overlay graphs, and evolution maps were used to analyze the trends and themes in different periods. The analysis reveals the emergence and evolution of various themes and their interconnections. In the early periods, the focus was on energy market issues, distributed generation, and the control of Distributed Energy Resources. Themes such as microgrids, renewable energy, electric vehicles, and economic analysis have gained prominence over time. The present study also identified the introduction of new concepts such as prosumers, collaborative networks, and dynamic power plants in later periods. The performance analysis for the last period (2022) highlighted the centrality and density of themes such as power plants, renewable power plants, battery energy storage systems, and robust optimization. These themes are considered both fundamental and transverse in the research field. This study discusses the importance of VPPs and battery energy storage systems in addressing grid intermittency issues and providing auxiliary market services. The analysis also emphasized the management of the demand side and the integration of electric vehicles and Building Energy Management Systems in VPPs. Therefore, future directions for VPP research include innovative structures and topologies, big-data analysis, and diversified optimization techniques. This study provides insights into the evolution and current state of research in the field of VPPs and identifies areas for further exploration and development

Intensification of Lead, Copper and Antimony Removal Using Brown Algae Adsorption Coupled to Hydrodynamic Cavitation

In the present study, a calcium alginate bead adsorbent was prepared from brown algae (Macrosystis pyrifera) and was used for removal of Pb+2, Cu+2, and Sb+3 ions from aqueous solutions, using a fixed bed column. The initial concentration of metal ions, mass of adsorbent, recirculation flow, hydrodynamic cavitation, and contact time were examined, and the adsorption kinetics and isotherms were systematically studied. The Taguchi five-factor methodology was used for the development at three levels of experimentation. Experiment N° 24 (concentration, 10 mg/L; flow rate, 10 mL/s; adsorbent mass, 10 g; hydrodynamic cavitation with maximum air flow, and treatment time 240 min) resulted in the maximum removal of 92%, 78%, and 16% of lead, copper, and antimony ions, respectively. The average rate constants corresponding to pseudo-second-order kinetics for lead, copper, and antimony ions were 5.3 × 10−3, 1.4 × 10−3, and 7 × 10−5 g.mg−1min−1, respectively. In the adsorption process, they closely approximate to Langmuir and Freundlich isotherms, with adsorption capacities for Pb2+, Cu2+, and Sb3+ of 7.60, 2.07, and 0.37 mg/g, respectively, with good bioadsorption affinity of Pb > Cu > Sb. It was demonstrated that the bioadsorption equipment, with proper control of the factors, achieves concentration values of lead and copper ions below the current environmental regulations. The results of these studies indicated that calcium alginate is a promising adsorbent for separating and recovering heavy metal ions from contaminated water, although further research is needed for antimony ions