Máster en Ingeniería Electrónica, Robótica y Automática

URI permanente para esta colecciónhttps://hdl.handle.net/11441/73874

Examinar

Mostrando 1 - 20 de 113

Control de Sistemas de Climatización con Energyplus, Matlab y Open Studio
(2024) Nájera Armijo, Jonathan Fabricio; Escaño González, Juan Manuel; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática
El edificio se encuentra en algún lugar de Sevilla y para su correcto funcionamiento se le agrega en Open Studio primero un archivo climático ESP_Sevilla.083910_SWEC.epw el cual proporciona datos climáticos de Sevilla esenciales para simular el comportamiento del edificio bajo condiciones meteorológicas reales y Estos datos incluyen temperaturas, humedad, velocidad del viento, entre otros. Segundo un archivo de EnergyPlus contiene información geográfica de Sevilla y tercero la geometría de la casa se diseña en Open Studio para que en este caso tenga un sótano y dos pisos, el sótano se encuentra debajo del piso no tiene puertas ni ventanas a pesar de que contiene una (sala de máquinas, escaleras y sala de descanso) su ventilación se realizará por medio de un ventilador, el piso 1 está formado por (escalera, corredor, cocina, baño y un lobby), el piso 2 está formado por (corredor, sala de ventas, cocina, aula, sala de impresiones, baño, sala de almacenamiento, sala de conferencias), el sistema HVAC atravez de zonas térmicas predefinidas acondicionara tanto el piso 1 y 2, los materiales de construcción seleccionados son los típicos en una construcción, con respecto a las cargas eléctricas el edificio tiene sistemas de iluminación y equipos en cada habitación además de luces exteriores que tendrán el comportamiento como una fotocelda, tanto la cantidad de energía consumida, los setpoints del sistema HVAC se encuentran definidos por horarios (Squedules) que definirán el horario de funcionamiento de luces y equipos eléctricos. Una vez ejecutado el archivo exportara los resultados a dos tipos de archivo uno en EnergyPlus y el otro en Open Studio en el cual podremos visualizar datos estadísticos del edificio. El archivo de EnergyPlus se cargara con información del edificio y se lo conectaremos a Matlab por medio de una interfaz externa llamada Building Controls Virtual Test Bed (BCVTB). Una vez conectada con Matlab utilizaremos un paquete de co-simulación el cual tiene todas las herramientas necesarias para la comunicación entre MATLAB y EnergyPlus, utilizando las configuraciones establecidas en el archivo idf de Energyplus. mlepMatlab_example.m: Es un ejemplo práctico que demuestra cómo se utiliza la herramienta mlep para realizar una co-simulación entre MATLAB y EnergyPlus. Gestión de la co-simulación: mlep.m: Este es el componente central de la co-simulación, el cual gestionara el control y la comunicación bidireccional entre MATLAB y EnergyPlus. Incluye métodos para iniciar, leer, escribir y detener la simulación, además de configurar la simulación basada en los archivos IDF y EPW. En el edificio de Open Studio se integrara fuentes energías renovables como un panel solar, un generador eólico y una batería de litio Tesla 2 y los utilizaremos para realizar una optimización mediante programación lineal entera para satisfacer la demanda del edificio y mejorar el coste.
Uso de técnicas de procesado de nubes de puntos para verificación dimensional de productos
(2024) Parra Montes, Jesús; Garrido Satué, Manuel; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática
Este trabajo fin de máster se centra en el desarrollo de métodos para la obtención de medidas precisas a partir de modelos 3D utilizando Python. La capacidad de extraer información métrica de modelos tridimensionales es crucial en diversos campos como la ingeniería, la medicina y la arquitectura. El objetivo principal de este estudio es implementar y evaluar diferentes técnicas de medición automatizadas en modelos 3D para mejorar la precisión y eficiencia de estos procesos. El enfoque principal del proyecto incluye el uso de la librería Open3D para el procesamiento y análisis de nubes de puntos, lo cual permite manejar y procesar datos tridimensionales de manera eficiente. A lo largo del trabajo, se ha demostrado que es posible obtener una serie de medidas precisas a partir de un modelo 3D de una pieza, utilizando la nube de puntos. Los resultados obtenidos han mostrado que los errores presentes en las diferentes mediciones son razonables, validando así la viabilidad del uso de modelos 3D y nubes de puntos para la medición de piezas. Este estudio destaca la robustez y confiabilidad de Open3D como herramienta en aplicaciones industriales, donde la precisión en las mediciones es fundamental para asegurar la calidad y exactitud necesarias en la manufactura y control de calidad de piezas. Además, la capacidad de obtener medidas precisas permite detectar y corregir errores de manufactura a tiempo, evitando retrabajos costosos y desperdicio de material, y asegurando la interoperabilidad de diferentes componentes.
Desarrollo y Evaluación de una Manta de Presión con Sensores Piezorresistivos para Aplicaciones Médicas
(2024) Sánchez Vera, África; Ojeda Granja, Joaquín; Martín-Sosa, Ezequiel; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Mecánica y de Fabricación
Estetrabajopresentaeldesarrollo yevaluación de unamantadepresiónbasadaensensorespiezorresistivos, diseñada para aplicaciones médicas. El objetivo principal es comparar la eficacia de dos tipos de sensores piezorresistivos, el Force Sensitive Resistor (FSR) y el Velostat, para determinar cuál ofrece mejores resultados en términos de precisión, coste y practicalidad de fabricación. La investigación incluye la caracterización detallada de ambos sensores mediante experimentos que evaluaron sus curvas características, respuesta ante escalón, histéresis, deriva y repetibilidad. Los datos obtenidos de estos experimentos fueron procesados y analizados utilizando MATLAB, proporcionando una base sólida para la comparación de los sensores. Los resultados indican que cada sensor tiene ventajas y desventajas específicas, dependiendo de las condiciones de uso. El FSR mostró una mayor precisión en la detección de cambios rápidos en la presión, mientras que el Velostat ofreció una mejor estabilidad a largo plazo. La manta de presión desarrollada se propone como una herramienta innovadora para la medición de la distribución de fuerza en aplicaciones médicas, con un enfoque futuro en su utilización para la rehabilitación de pacientes de accidentes cerebro vasculares. En conclusión, este estudio proporciona una evaluación exhaustiva de los sensores piezorresistivos y establece una base para futuras investigaciones y desarrollos en el campo de las aplicaciones médicas. Se sugieren mejoras tecnológicas y metodológicas para optimizar el rendimiento de la manta de presión y ampliar su aplicabilidad en el ámbito clínico.
Reconocimiento de Emociones a través del Habla
(2024) Salinas Hernández, Juan; Martín Clemente, Rubén; Universidad de Sevilla. Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones
En este proyecto se tratará de estudiar la eficacia de los modelos de deep learning para la tarea de clasificación de emociones en el habla, comparándola con otro tipo de soluciones de machine learning. Esta es un área de especial interés dentro de la ingeniería, por ser una potencial herramienta con gran cantidad de aplicaciones tanto en la industria como a nivel científico. El objetivo será analizar las prestaciones de los diferentes modelos planteados, persiguiendo que tengan la mayor precisión posible y siendo capaces de generalizar para datos con los que no ha sido entrenado.
Diseño e implementación de un sistema de adquisición multicanal para experimentos de radiación
(2024) López Flores, José Ignacio; Muñoz Chavero, Fernando; Hinojo Montero, José María; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Electrónica
Esta memoria de Trabajo de Fin de Máster presenta el diseño e implementación de un sistema de adquisición multicanal para experimentos de radiación, basado en un dispositivo FPGA. Este trabajo ha sido desarrollado a petición de la empresa Alter Technology TÜV, en el marco del proyecto STUMM. El trabajo se enmarca en la necesidad de analizar datos procedentes de detectores de partículas de alta energía, los cuales tienen asociados una elevada tasa de generación de datos debido a la naturaleza de los experimentos. Por ello, resulta fundamental que el sistema sea capaz de manejar adecuadamente la temporización impuesta. Los datos medidos se almacenarán en una tarjeta SD, que funcionará como registro y respaldo de los experimentos, además de enviarse a una unidad externa de procesamiento y almacenamiento a través de Ethernet. El desarrollo del sistema se ha centrado en la gestión de las interfaces SPI, para la comunicación con la tarjeta SD, y Ethernet, para la conexión con la unidad externa. Además de cumplir con las especificaciones y tiempos de estos protocolos, se han propuesto soluciones a los retos y problemas que surjan relativos a la comunicación con los diferentes elementos. La arquitectura propuesta sigue una estructura modular, dividiéndose en componentes con funciones específicas, lo cual permite un enfoque dirigido para la consecución los objetivos planteados en este proyecto. Finalmente, sobre el sistema terminado se han realizado distintos ensayos con el propósito de validar su correcto funcionamiento, comprobando que la información procedente de detectores de radiación llega correctamente a cada elemento: equipo ubicado en la red y tarjeta SD.
Diseño y realización de un interfaz MIDI sobre Formato de Publicación de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería USB con multiplexión de entradas
(2024) Sotelo Castillo, Diana; Perales Esteve, Manuel Ángel; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Electrónica
Este Trabajo Fin de Máster se centra en el desarrollo de un dispositivo denominado "MIDI Funnel". El principal objetivo de este dispositivo es facilitar la comunicación entre diferentes implementaciones del protocolo MIDI, permitiendo mantener la compatibilidad de los sistemas MIDI más tradicionales que usan conexiones DIN de 5 pines con dispositivos modernos que utilizan USB. El proyecto se estructura en varias fases, comenzando con una investigación exhaustiva sobre el estándar MIDI y la comunicación MIDI-over-USB. Esta fase inicial proporciona el contexto necesario y justifica la relevancia del proyecto tras un estudio de mercado. Posteriormente, se detallan las herramientas de hardware y software utilizadas durante el transcurso del proyecto, justificando su necesidad y elección frente a otras alternativas. Unapartecrucial del trabajo es el desarrollo del hardware necesario, que incluye el diseño de circuitos MIDI IN y MIDI OUT, un host USB y la integración de una pantalla táctil, todo implementado en una misma PCB. Además, se desarrolla una aplicación que gestiona la comunicación y el control del dispositivo, permitiendo la configuración y operación del MIDI Funnel mediante una interfaz gráfica. Los experimentos realizados validan el funcionamiento del dispositivo en diferentes escenarios. Los resultados de estos experimentos demuestran la efectividad y eficiencia del dispositivo, cumpliendo con los objetivos planteados al inicio del proyecto.
Diseño, Simulación y Control de un Convertidor DC-DC Dual Active Bridge Resonante para Operación en Paralelo en una Microrred DC
(2024) Muñoz Carrero, Alba; Carmona Vicente, David; Carrasco Solís, Juan Manuel; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Electrónica
Los convertidores DC-DC Dual Active Bridge (DAB) tienen diversas aplicaciones, incluyendo la integración de electrolizadores, pilas de combustible, baterías y paneles fotovoltaicos en microrredes DC. Estas aplicaciones permiten una gestión eficiente y flexible de la energía en sistemas de generación y almacenamiento distribuidos. El proyecto aborda el diseño, simulación y control de un convertidor DC-DC DAB con topología resonante, orientado a su operación en paralelo dentro de una microrred DC. Se estudian los principios teóricos fundamentales del DAB, con el objetivo de mejorar la eficiencia energética del sistema. Se detalla el proceso de diseño del hardware, incluyendo la selección y dimensionamiento de componentes clave, así como la interconexión de múltiples convertidores en paralelo. Para validar el desempeño del convertidor, se desarrollan y simulan diversas estrategias de control, asegurando un reparto equitativo de la potencia entre los convertidores y un control preciso de la tensión y la corriente en el sistema. Los resultados de las simulaciones confirman la eficiencia y estabilidad del sistema, demostrando su viabilidad para su integración en microrredes DC. Asimismo, se realizaron pruebas prácticas que corroboran los resultados teóricos y proporcionan una base sólida para futuros desarrollos en el campo de la conversión de energía.
Diseño y desarrollo de una red neuronal convolucional para la detección de cáncer de mama
(2024) Fernández Valcárcel, Raúl; Simois Tirado, Francisco José; Universidad de Sevilla. Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones
En este Trabajo de Fin de Máster se aborda el problema de la detección de cáncer de mama, propuesto por la RSNA en la plataforma de Kaggle, mediante el uso de redes neuronales convolucionales para clasificación binaria. El proceso llevado a cabo hasta encontrar una solución se presenta de forma cronológica, abarcando éste la recopilación, preprocesamiento y organización de los conjuntos de datos de mamografías; el diseño y evaluación de diversas arquitecturas de red personalizadas; y la implementación y ajuste de modelos preentrenados. Una vez obtenido, el modelo más prometedor es sometido a una optimización exhaustiva para maximizar la métrica de puntuación de la evaluación.
Uso de redes neuronales para identificación de señales de tráfico
(2024) Maese Álvarez, José Enrique; Gallego Len, Antonio Javier; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática
En este proyecto de fin de máster nos centramos en la aplicación de la visión artificial y las redes neuronales para el reconocimiento de señales de tráfico, con un enfoque particular en el modelo YOLOv8. La visión artificial ha revolucionado el campo de la inteligencia artificial, permitiendo a las máquinas interpretar y comprender el entorno visual de manera similar a los humanos. El reconocimiento de matrículas y señales de tráfico, debido a su componente de seguridad vial, es una de las aplicaciones más complejas de esta tecnología, contribuyendo significativamente a la automatización de vehículos. En el proyecto examinamos los fundamentos teóricos de las redes neuronales convolucionales y su evolución, destacando cómo modelos avanzados como YOLOv8 han mejorado la precisión y eficiencia del reconocimiento de objetos en tiempo real. Se discutirán las técnicas de entrenamiento de modelos utilizando grandes bases de datos, así como la implementación práctica de estos sistemas en entornos reales. A través de una metodología rigurosa que incluye la recolección y procesamiento de datos, el entrenamiento del modelo en plataformas de computación en la nube y la evaluación de resultados en condiciones diversas, se demuestra la robustez y aplicabilidad de YOLOv8 en el reconocimiento de señales de tráfico. En el estudio también abordamos las limitaciones actuales y se propondrán áreas de mejora futura. En conclusión, este trabajo evidencia el potencial de las redes neuronales y la visión artificial para transformar la seguridad y eficiencia en la conducción autónoma, subrayando la importancia de la continua investigación y desarrollo en este campo para el avance de la inteligencia artificial en consonancia con la industria automotriz.
Construcción de una habitación de cultivo automática básica
(2024) López Llamas, Antonia; Pérez Vega-Leal, Alfredo; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Electrónica
Este trabajo aborda el diseño de una habitación de cultivo de bajo presupuesto cuyo objetivo es proporcionar a las plantas un habitat adaptado a sus necesidades para favorecer su crecimiento y floración. Se han utilizado luces LEDs y sensores de luminosidad, temperatura y humedad para controlar el estado de la planta en todo momento. Se ha realizado una prueba experimental de la efectividad de la habitación de cultivo mediante dos semilleros. Se han cultivado dos plantas de albahaca, una en el interior del habitáculo y otra al exterior, comparando la velocidad de crecimiento de ambas.
Diseño y validación de controladores predictivos para un vehículo tipo segway
(2023) Moya Mateo, Samuel; Limón Marruedo, Daniel; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática
Este Proyecto de Final de Máster se centra en continuar con los avances realizados en el diseño y control de un Segway pequeño con capacidad de autoequilibrio. Para lograr esta funcionalidad, se implementarán diversos algoritmos de control, incluyendo el Control Lineal Cuadrático (LQR) y dos variantes del Model Predictive Control (MPC): lineal y no lineal. Estos algoritmos se seleccionan con el objetivo de optimizar el rendimiento del Segway en diferentes condiciones y escenarios. Además, se emplearán dos herramientas clave en el proceso de diseño y control: SPCIES y CasADI. SPCIES será la herramienta empleada en el desarrollo de un código que permita implementar el MPC lineal en el comportamiento del Segway, mientras que CasADI será la herramienta empleada en la implementación del MPC no lineal. Mediante diversas simulaciones realizadas en Matlab, se comprobarán y diseñarán los algoritmos de control anteriores comparándolos entre sí. Otro aspecto a estudiar en este proyecto será la identificación de estados, permitiendo la obtención de matrices del espacio de estados del sistema. Estas matrices se utilizarán para ajustar y validar los parámetros del Segway, verificando su capacidad para corregir errores de equilibrio de manera efectiva. En resumen, este trabajo aborda la tarea de diseñar un Segway con capacidad de autoequilibrarse, integrando algoritmos de control avanzados y herramientas especializadas. La identificación de estados y la validación experimental contribuirán a evaluar la eficacia del sistema en situaciones prácticas, respaldando así la robustez y rendimiento del Segway desarrollado.
Fabricación de Circuitos Microfluídicos sobre Sustrato PCB empleando Impresora 3D SLA
(2024) Medrano Trujillo, Juan Ignacio; Quero Reboul, José Manuel; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Electrónica
Este documento corresponde con el Trabajo Final de Máster que presenta un prototipo de microsistema de flujo, compuesto por un circuito electrónico y un circuito microfluídico cuyo fin es el de generar y detectar el paso de un líquido a través de un microcanal. El circuito electrónico está compuesto por un diodo LED y un fototransistor que son los agentes encargados de detectar variación de fluido dentro de la cavidad. El circuito microfluídico se ha fabricado con una impresora 3D SLA utilizando resina de color transparente. El modelo del circuito sigue una unión de sección T en la cual, al confluir dos líquidos inmiscibles de caudales diferentes, genera una gota o burbuja aguas abajo. Para la elaboración de este prototipo se han llevado a cabo una serie de pruebas que se recogen en este documento. Adicionalmente, se ha usado un Arduino que ejerce como fuente de alimentación y a través de su puerto serie se recoge el valor de la señal de salida del circuito electrónico.
Redes Neuronales aplicadas a la detección de posición y direccionamiento de elementos de fabricación
(2023) Cebolla Verdugo, Francisco Javier; Escaño González, Juan Manuel; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática
En estos últimos años, ha habido un gran avance respecto a las inteligencias artificales mediante el uso de redes neuronales. El proyecto trata, mediante el uso de esta herramienta aplicada a visión,se analizarán varios tipos de redes neuronales que pueda identificar la posición de una o varias bandejas dentro de una célula de fabricación, y su dirección a través de los carriles que esta tiene, todo ello para transmitirlo a su gemelo digital en el mundo virtual. La identificación de los valores reales de posición y velocidad, dotarán al gemelo digital de la sincronización adecuada para ajustar sus parámetros y tener así una réplica de la realidad, constituyendo así la actualización del modelo.
Fabricación y ensamblaje de stacks de pilas de combustible PEM
(2023) Hidalgo Moreda, Elisa; Iranzo Paricio, José Alfredo; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Energética
Este trabajo se enmarca dentro del contexto de las pilas de combustible PEMFC, tecnología prometedora por su elevada relevancia ambiental y funcionalidad técnica. El Estado del Arte actual se centra principalmente en mejorar el rendimiento y prestaciones de la pila y son pocos los autores que toman en consideración los métodos de fabricación de los componentes y las técnicas de ensamblado pese a ser estos dos factores de vital importancia de cara a una comercialización viable. El presente Proyecto persigue investigar el estado actual de la fabricación de los componentes asociados así como su posterior ensamblado examinando ventajas y escollos con el fin de evaluar la viabilidad de los métodos. Se pretende así identificar las líneas de investigación existentes al igual que hacia dónde podrían reconducirse. De esta forma, se exponen las futuras perspectivas en relación al Estado del Arte actual. Para alcanzar estos objetivos se comienza con una introducción que contextualiza esta tecnología junto a su interés científico y ambiental. Posteriormente se dedican tres secciones para abordar el trabajo. En primer lugar se detalla el funcionamiento del sistema en su totalidad así como componente a componente. A continuación se indaga en la fabricación de la pila PEMFC, y por último en el ensamblado. Esto conduce a una conclusión que resume los aspectos tratados desde la perspectiva de reflexionar sobre las posibles expectativas futuras en el ámbito de la investigación, las cuales pueden desempeñar un papel fundamental en impulsar su futura aplicación comercial.
Modelado y gestión de un Centro de Datos
(2023) Murillo Álvarez, José Ignacio; Rodríguez Ramírez, Daniel; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática
En un mundo impulsado por el auge de las nuevas tecnologías, la construcción de infraestructuras para alojar y gestionar los recursos esenciales que sustentan la industria y la vida cotidiana se ha convertido en una necesidad apremiante. Los centros de datos, estructuras costosas pero cruciales, desempeñan un papel fundamental al proporcionar los servicios necesarios en esta era digital. La gestión eficiente de estos centros de datos se vuelve esencial para garantizar el rendimiento deseado y, al mismo tiempo, lograr una alta eficiencia que ahorre costos y reduzca la huella ambiental. Este trabajo se centra en la creación de un modelo de centro de datos genérico, que permite caracterizar y simular su comportamiento. Además, se desarrolla un controlador basado en control predictivo por modelo, utilizando un algoritmo genético para resolver la función de coste. El objetivo principal es abordar las dos principales fuentes de consumo de energía en los centros de datos: el número de servidores activos y la gestión de la refrigeración necesaria para mantener una temperatura segura en los equipos. Finalmente, se llevan a cabo numerosas simulaciones con el propósito de verificar la eficacia del controlador en diversas condiciones operativas. Este enfoque promete optimizar la gestión de centros de datos, contribuyendo así a un uso más eficiente de recursos y una reducción de costos en un mundo cada vez más digitalizado.
Diseño de una Plataforma de Gestión de comunidades energéticas con Blockchain y Control Predictivo Distribuido
(2023) Sivianes Castaño, Manuel; Bordons Alba, Carlos; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática
Este Trabajo de Fin de Máster (TFM) se adentra en la comprensión y aplicación de la tecnología blockchain en microrredes o comunidades energéticas, con un enfoque particular en los conceptos fundamentales de esta tecnología y, específicamente, en la red de Ethereum, reconocida por su madurez en términos de contratos inteligentes. El objetivo principal es presentar y desarrollar los resultados expuestos en [67] en el contexto de comunidades energéticas gestionadas por un algoritmo Tree-based MPC (TBMPC) distribuido coordinado por un contrato inteligente. En contraste con otros enfoques que emplean TBMPC para abordar incertidumbres en contextos similares, este trabajo destaca por su enfoque distribuido, reemplazando la capa superior convencional, que suele implicar una autoridad central, por un contrato inteligente en Ethereum. Este cambio elimina la necesidad de terceros en la gestión de datos y aprovecha la plataforma OpenZeppelin Defender para supervisar eventos en blockchain y automatizar funciones de contratos inteligentes. En cuanto a la implementación distribuida, se ha optado por el algoritmo Feasible Cooperation-based MPC (FC-MPC), que presenta ventajas significativas en comparación con otros algoritmos utilizados en comunidades energéticas. A diferencia de métodos como ADMM, el FC-MPC garantiza que todas las soluciones intermedias sean factibles para el sistema en su conjunto, incluso si el algoritmo finaliza antes de alcanzar la convergencia. Esta característica, junto con su robustez y aplicabilidad a una variedad de problemas, destaca al FC-MPC como una elección eficaz para la gestión distribuida en comunidades energéticas. En resumen, este TFM profundiza en la aplicación de blockchain, especialmente en Ethereum, para gestionar comunidades energéticas mediante un enfoque distribuido con el uso innovador de contratos inteligentes y el algoritmo FC-MPC. Los resultados y enfoques presentados abren nuevas perspectivas para mejorar la eficiencia y la gestión descentralizada en el contexto de la energía.
Desarrollo de una plataforma de control versátil para sistemas de energía distribuidos
(2023) Jiménez Alonso, Juan; Márquez Alcaide, Abraham; Laguna García, Marta; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Electrónica
Los convertidores modulares son cada vez más usados debido a las ventajas que ofrece la modularidad como la escalabilidad, la alta potencia manejable y la reducción de costes de mantenimiento. Sin embargo, la mayoría de instalaciones utilizan técnicas de control centralizadas para manejarlos. El control centralizado, aunque ha sido el estándar en este tipo de aplicaciones, tiene algunas desventajas como la necesidad de gran cantidad de pines de entrada y salida del controlador. La mayoría de líneas de investigación y las nuevas aplicaciones industriales están apostando por el control coordinado y descentralizado, permitiendo que los extremos puedan llevar a cabo algunas tareas de control. Este proyecto pretende ser útil en el desarrollo de nuevas formas de control, proporcionando una herramienta flexible, adaptable a la mayoría de las topologías de control y programable rápidamente para implementar técnicas de control variadas. Para ello, se ha diseñado una placa de control basada en un microprocesador multi-core, versátil y flexible, de forma que pueda ser usada en diferentes paradigmas de comunicación y con controladores extremos o centrales. Para ello, cuenta con una amplia variedad de periféricos que permiten realizar funciones diversas. Entre los periféricos que contiene podemos encontrar puertos para comunicaciones prioritarias y no prioritarias, PWMs, ADCs, buses de comunicaciones digitales, etc. Además, en cuanto a software, se ha definido una estructura de control transparente al usuario. Ha sido particularizado para tres modos de funcionamiento esperados, con el fin de facilitar la implementación de los controladores. Se ejecuta cíclicamente atendiendo periódicamente diferentes tareas como recibir y enviar mensajes, ejecutar algoritmos de control, convertir señales analógicas entrantes en datos, etc. Este TFM también ha englobado el desarrollo de librerías para manejar dos dispositivos externos a través del bus I2C (un expansor de pines GPIO y un convertidor analógicodigital). Todo este software y hardware ha sido probado, en ocasiones con éxito y en otras sin fortuna, buscando el fallo y siempre encontrando el problema. Por último, en los apéndices del documento, el próximo usuario de esta solución puede encontrar algunas pautas de qué pasos seguir para arrancar, así como ayudas a posibles cambios que quieran realizarse en el código.
Deep Model Reconstruction: aplicación de redes profundas generativas para el modelado aéreo dinámico de desastres naturales
(2023) Martínez Carral, Benito; Toral Marín, Sergio Luis; Yanes Luis, Samuel; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Electrónica
Este trabajo surge como una necesidad de control de la contaminación en el lago Yparacaí, situado en la capital de Paraguay, Asunción. En el se utilizan diferentes técnicas para simular consecuencias de dicha contaminación como son la distribución y localización de algas en la superficie del lago y el nivel de turbidez del agua. Estos datos permiten entrenar estructuras enmarcadas en la rama del Deep Model Reconstruction como los autoencoders convolucionales variaciones, utilizados para la reconstrucción de imagenes. El objetivo fundamental de proyecto es ser capaz de reconstruir un mapa de contaminación del lago partiendo la imagen parcial del mismo obtenida tras el sobrevuelo de un dron.
Desarrollo e implementación en tiempo real de controladores predictivos basados en aprendizaje en una plataforma System on Chip. Validación sobre un sistema de posicionamiento impulsado por una hélice.
(2023) Moreno Blázquez, Carlos; Limón Marruedo, Daniel; Moreno Nadales, Juan; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática
A lo largo de este proyecto, se ha llevado a cabo un minucioso proceso de diseño y construcción de un sistema físico de hélice-balancín. Desde la meticulosa fabricación de las piezas hasta la disposición precisa de la electrónica requerida, se ha garantizado un ensamblaje adecuado para asegurar el funcionamiento integral del sistema. Con la formulación y obtención de un modelo matemático altamente preciso, capaz de replicar con fidelidad las complejas características del sistema real, el enfoque principal de este documento reside en demostrar la viabilidad de todas las técnicas, metodologías y pasos necesarios para llevar a cabo el control del sistema físico hélice balancín en un entorno Hardware in the loop controlado, confirmando por ende su potencial aplicabilidad en la situación física real Este estudio ha profundizado en diversas técnicas utilizadas en el proceso, así como en la metodología empleada para adquirir los datos y generar modelos NARX necesarios para alimentar el predictor KI. Cada fase del tratamiento de los datos ha sido exhaustivamente desglosada, desde la fase inicial de obtención de datos medibles del sistema hasta la transformación final de estos en información utilizable e implementable en el System on Chip utilizado. La implementación del control predictivo basado en modelo (MPC) en un entorno simulado en un System on Chip conforma el objetivo principal de este trabajo. Los resultados presentados en dicho documento confirman la solidez y precisión que el control MPC aporta a sistemas caracterizados por su inestabilidad inherente. La capacidad de anticipación, potenciada por el empleo de un predictor, junto con los rápidos tiempos de cálculo facilitados por el sistema embebido con FPGA, sitúan al control MPC como una solución viable en aplicaciones que demandan respuestas en tiempo real, como la problemática abordada en este estudio. Al considerar la coherencia entre los procedimientos desarrollados en este estudio, respaldados por los resultados alentadores obtenidos sobre el modelo del mismo permiten corroborar la efectividad y aplicabilidad de esta perspicaz estrategia de control en un entorno tangible ya existente.
Diseño y construcción de una microválvula de tesla con impresión 3D
(2023) Molina Aguiar, Nelson Andrés; Quero Reboul, José Manuel
En la siguiente investigación se va a desarrollar una microválvula de tesla de flujo unidireccional para aplicación de sistemas microfluídicas las cuales se suelen fabricar generalmente con técnicas de micromecanizado superficial las cuales las hacen útiles en la industria de la medicina, biomédica, así como en sistemas de control en donde se requiere controlar pequeños volúmenes de un fluido de una entrada. Dado que la mayoría de las investigaciones con válvulas de tesla por lo general tienden a cerrar la geometría en donde se encuentran los lagrimales con un acrílico o con tapas haciendo uso de pernos y tornillos o realizando moldes para después aplicar PDMS material utilizado en la fabricación de microcircuitos, este proyecto se enfoca en la manufactura de la microválvula de tesla con resina liquida a través de la impresión 3D permitiendo crear hermeticidad en la estructura y simplificando los dos pasos anteriores lo que permite generar una nueva rama de circuitos microfluídicos. En cuanto ha las pruebas de validación se ha realizado simulaciones en Comsol Multiphysics para determinar las presiones y caudales que circulan por la microválvula de tesla, aunque también se realiza las mismas pruebas en el prototipo real para el análisis de curvas de diodicidad características de este tipo de dispositivo.

Examinar

Envíos recientes