Grado en Ingeniería de Tecnologías Industriales

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Montaje y modelado 3D de una caja de cambios automática para las prácticas de laboratorio
(2024) Olivares Martín, María Reyes; Morales Sánchez, Francisco José; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería y Ciencia de los Materiales y del Transporte
El proyecto realizado consiste en el montaje y modelado en 3D, mediante un programa de diseño asistido por ordenador, de una caja de cambios automática de un BMW, que actualmente se encuentra en el laboratorio de Automóviles perteneciente al departamento de Ingeniería y Ciencia de los Materiales y del Transporte, de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería, que pertenece a la Universidad de Sevilla. En primer lugar, se presenta una breve explicación de las cajas de cambio, su historia y función, para ayudar al lector a descubrir de dónde surge la necesidad de este sistema. A continuación, se han explicado conceptos teóricos fundamentales para el buen entendimiento del funcionamiento de la caja y del sistema completo de transmisión en vehículos. Una vez explicados estos conceptos, se han calculado las relaciones de transmisión de la caja a través de un esquema gráfico, que ayuda a su comprensión. Por último, y como parte fundamental de este proyecto, se ha realizado el modelado mediante el programa Catia V5 de cada uno de los elementos de la caja de cambios. Se han realizado mediciones y modelados de cada elemento de la caja por individual, referenciando brevemente su función en este proyecto. Por último, una vez modelados todos los elementos de la caja que participan en las relaciones de transmisión, se ha realizado un ensamblaje de todas estas piezas, dando lugar a una representación bastante fiable de la caja de cambios al completo. Todos los conceptos teóricos presentados en este proyecto tienen como finalidad clarificar las posteriores explicaciones acerca de la función de cada elemento, y del funcionamiento al completo de la caja. Por otro lado, el objetivo principal del proyecto en sí es facilitar el entendimiento de la caja de cambios a los alumnos interesados, además de colaborar con los profesores del departamento para que la caja de cambios pueda ser utilizada en las prácticas de la asignatura.
Módulo de abastecimiento de energía y agua para campamentos
(2024) García de Tejada Guzmán, Ignacio; Coronel Toro, Juan Francisco; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Mecánica y de Fabricación
En este proyecto se ha querido realizar un estudio para la posible creación e implementación de un sistema portátil de suministro de agua y energía eléctrica para campamentos, basado en mi propia experiencia vivida en campamentos scouts. A lo largo del proyecto se han tratado diferentes puntos con los que cubrir necesidades básicas y no tan básicas, las cuales ya se trataban, pero de una forma más anticuada, o directamente no se tenían en cuenta. Se ha comenzado por todo lo que concierne al suministro de agua, desde la toma de agua, su almacenamiento, su aumento de temperatura en el caso que fuera necesario, y su posterior uso tanto para higiene personal con las duchas, o el fregado de utensilios de cocina con la ayuda de una estructura de fregadero. Así mismo, se plantea la posibilidad del uso de váteres químicos para el tratamiento de residuos fecales como solución alternativa a las ya existentes. Por último, se ha planteado el sistema eléctrico que se debe usar, partiendo del estudio y selección de los diferentes dispositivos de consumo de potencia eléctrica necesarios, como las bombas para el sistema hidráulico, el sistema de iluminación necesario, y el sistema frigorífico para la conservación de alimento. Seguidamente, y estudiando el consumo de estos elementos, el dimensionado y selección de la batería necesaria y, finalmente, el uso de paneles fotovoltaicos para la obtención de energía de manera sostenible.
Modelización Micromecánica basada en RVE para la Evaluación de Figuras Mérito en Piezocompuestos 0-3 y 1-3
(2024) García Correa, María; Rodríguez de Tembleque Solano, Luis; Universidad de Sevilla. Departamento de Mecánica de Medios Continuos y Teoría de Estructuras
En los últimos años, el estudio de los compuestos piezoeléctricos libres de plomo ha cobrado especial relevancia, debido a la creciente necesidad de encontrar alternativas a los materiales tradicionales, más sostenibles y respetuosos con el medio ambiente. Este trabajo estudia diversas propiedades y figuras de mérito de estos compuestos en configuraciones 0-3 y 1-3. Más concretamente analiza la influencia de la morfología de la fibra y las inclusiones de la fase activa en la matriz, así como la auxeticidad de la misma. El análisis se basa en la comparación de propiedades a través de figuras de mérito, herramientas fundamentales para evaluar la idoneidad de los piezocompuestos bajo diferentes condiciones de carga. Para ello, es necesario obtener los coeficientes elásticos y piezoeléctricos mediante simulaciones que se realizan utilizando el Método de los Elementos Finitos (MEF) sobre un elemento de volumen representativo (RVE), implementado en el software Ansys. El uso de este método vendrá respaldado por comparaciones con otros estudios que han trabajado con los mismos modelos aquí empleados, garantizando la fiabilidad de los resultados. Además, los estudios se harán con los piezoeléctricos conocidos como lead-free; es decir, libres de plomo. Esto hace que este trabajo también tenga interés en este sentido, debido a su carácter nocivo para la salud. Es por esto que eliminarlo presenta grandes ventajas. Entre las principales conclusiones, se destaca que las figuras de mérito muestran una notable consistencia dentro de un mismo tipo de conectividad, independientemente de la morfología de las fibras. No obstante, las diferencias se hacen notables al comparar conectividad 0-3 y 1-3, lo que subraya la importancia de la estructura del material en su rendimiento. En cuanto a la auxeticidad de la matriz, su influencia varía según los coeficientes y figuras de mérito analizados. Sin embargo, en ninguno de los casos es una diferencia muy acusada.
Diseño, Fabricación y Control de una Montura Ecuatorial Automatizada para el Seguimiento de Astros
(2024) Ruiz Bellido, Juan Luis; Alvarado Aldea, Ignacio; Haes-Ellis, Richard Mark; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática
En este proyecto se ha llevado a cabo el diseño y ensamblaje de una montura ecuatorial motorizada GOTO, de tres grados de libertad, compuesta por un mecanismo tipo “pan-tilt” acopladas a una cuña ecuatorial para su utilización en puestas en estación y seguimiento de astros y planetas. Además, está especialmente pensado para realizar sesiones de astrofotografía. Con la idea de conocer específicamente las características de la montura utilizada, se optó por hacer un diseño propio, simularlo en FUSION360, fabricarla y ensamblar las distintas piezas para obtener el resultado deseado. En el documento se explica el diseño mecánico y la función de cada articulación de la montura. Así mismo, se analizan las características más influyentes del telescopio como la distancia focal o el número de aumentos máximos. También, se detalla los componentes electrónicos y eléctricos utilizados para controlar motores y los sensores de posición. Es importante mencionar que para conocer la posición de los astros y planetas y realizar un seguimiento de ellos, se ha utilizado un sistema compuesto por coordenadas ecuatoriales que nos permite ubicar el objeto deseado. En esa misma línea, para el seguimiento de astros y planetas se utilizó una aproximación de las soluciones de las ecuaciones diferenciales de los “x” cuerpos, conocidas como efemérides, que también se detallan en el trabajo. En última instancia, se han realizado una serie de verificaciones a través de inspección visual para asegurar que su seguimiento es acertado.
Estimación de vida en una unión eje-cubo con Al7075-T651 y Scalmalloy
(2024) Rivas Rodríguez, María Auxiliadora; Navarro Pintado, Carlos; Erena Guardia, Diego; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Mecánica y de Fabricación
Este trabajo se centra en la comparación entre un modelo eje-cubo con ajuste a presión y un modelo simplificado el cual se utiliza para poder realizar los ensayos y obtener los valores experimentales. Además de esta comparación, se estudia el comportamiento de estos modelos cuando se le introduce un hueco toroidal en el interior del eje localizado en el borde entre el eje y el cubo. Todos los modelos están sometidos a fatiga por rozamiento y su comparación será decisiva para determinar si la introducción del hueco puede utilizarse como paliativo para disminuir o eliminar el fenómeno de fatiga por fretting. Las comparaciones de los distintos modelos se realizan para diferentes estados de carga cuya finalidad es analizar y entender el comportamiento de una manera más extendida. En el presente trabajo se exponen los resultados calculados mediante modelos de elementos finitos (FEM) en el programa ANSYS, un análisis de convergencia del mallado utilizado para cada caso, así como el proceso de obtención de cada uno de los parámetros necesarios hasta obtener los ciclos de vida de cada uno de los modelos de estudio. Cada una de estas comparaciones se hará con dos tipos de materiales, la aleación de aluminio Al 7075-T651 y Scalmalloy.
Automatización de una planta industrial usando Visual Components y Codesys
(2024) Fernández Marrón, Alfonso; Salas Gómez, Francisco; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática
Este trabajo se centra en el campo de la automatización industrial, especialmente en la programación de Controladores Lógicos Programables (PLCs) encargados del control. Por un lado, se diseñará desde cero una planta industrial utilizando el software Visual Componets. Este programa ofrece interesantes oportunidades en el campo de la automatización y organización, además de la posibilidad de crear entornos virtuales realistas. También facilita el reporte de resultados y brinda al usuario una fácil detección de funcionamientos ineficientes. Por otra parte, se utilizará CODESYS V3.5 para llevar a cabo el control. Este programa facilita la programación de diversas funcionalidades y características que tendrán los sistemas y se ocupará de gestionar las respuestas derivadas de la interacción entre los dos programas.
Análisis teórico, cálculo y diseño de sistema de frenado
(2024) Fernández Maestro, Antonio; Morales Sánchez, Francisco José; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería y Ciencia de los Materiales y del Transporte
Este documento pretende realizar un análisis teórico sobre el sistema de frenado al completo, con la finalidad de elaborar una práctica empleando conceptos tratados en el estudio previo, más concretamente el cálculo de un servofreno. En la primera parte de este trabajo,se analizan los componentes al completo de un sistema de frenado, entrando al detalle en varias áreas y analizando el complejo sector de la automoción. En la segunda parte se explica el cálculo de un servofreno con fines didácticos, haciendo uso de conceptos analizados o vistos en el estudio teórico, apoyada por el diseño de elementos. Tanto el cálculo como el diseño del servofreno es posiblemente elaborable por la propia Universidad como práctica.
Ingeniería básica de una planta experimental de hidrodesoxigenación de bio-oil
(2024) Berdonces Encinas, David; Gutiérrez Ortiz, Francisco Javier; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Química y Ambiental
En este trabajo se ha realizado un diseño experimental de un proceso de hidrodesoxigenación, cuyo objetivo es reducir al máximo contenido en oxígeno del producto líquido, que suele denominarse bio-oil, obtenido a partir de un tratamiento termoquímico de la biomasa, como la pirólisis o la hidrolicuefacción. Tras este proceso se obtiene un biocombustible complejo con un bajo contenido en oxígeno y también con una relación atómica H/C superior al del bio-oil, mejorando así su estabilidad y su poder calorífico. A partir de un estudio bibliográfico, con el que se ha recopilado la información disponible para poder abordar el trabajo, se han seleccionado tres alimentaciones diferentes (un reactivo modelo, un aceite usado y un bio-oil de pirólisis), un catalizador con el que realizar los experimentos y se han definido las etapas del proceso y se han tenido en cuenta otras posibles alimentaciones. Este estudio queda recogido en un primer capítulo de introducción. Posteriormente, se ha realizado la ingeniería básica de la instalación experimental, dimensionando y especificando los equipos principales necesarios. La descripción de la instalación se desarrolla en la memoria descriptiva, mientras que en la memoria de cálculo se incluyen las ecuaciones empleadas y se justifican todos los cálculos, que han sido realizados con la ayuda de programas como Excel y EES. Se han añadido algunos anexos donde se muestran el código escrito en EES para diseñar los intercambiadores, los detalles del sistema PSA comercial seleccionado, y las hojas de Excel desarrolladas para calcular las dimensiones del reactor y de la PSA. En los anexos V y VI se detallan los equipos de bombeo elegidos.
Modelado y recreación virtual de un motor a vapor vertical de un cilindro tipo “Grasshopper”
(2024) Ponce Hornero, Mario; Ortiz Marín, Rafael; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Gráfica
Este proyecto tiene como objetivo proporcionar una visión general de la invención de la máquina de vapor, su desarrollo y su impacto en la revolución industrial para dar contexto así a la pieza que se desea modelar y recrear virtualmente. Comenzando con una descripción del objetivo, motivación y selección de software a lo cual sigue el contexto histórico del motor a vapor vertical de un cilindro tipo “Grasshopper” realizando un recorrido por la historia del motor, en específico el de vapor. Se realiza una descripción completa de la herramienta Solid Edge y se detalla el modelado de todas las piezas y subconjuntos, ensamblaje final y la recreación virtual de la misma para representar el funcionamiento del motor.
Influence of renewable energy plants in European electricity markets
(2024) Conde Apiñániz, Jorge; González Cagigal, Miguel Ángel; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Eléctrica
Este trabajo consiste en exponer la situación del mercado eléctrico en 4 países europeos: España, Noruega, Francia y Reino Unido, con el objetivo de poder remarcar las tecnologías utilizadas en cada uno de los países para la producción de energía eléctrica. Al principio del trabajo aparece una introducción en la que se comenta la importancia que las energías renovables están teniendo en los mercados eléctricos de todo el mundo. Se explica también la necesidad de desarrollar estas tecnologías con el fin de poder alcanzar los objetivos medioambientales fijados por cada gobierno. Los siguientes cuatro apartados hacen referencia cada uno de ellos a un país distinto. En cada una de estas secciones se explica detalladamente el funcionamiento de cada mercado, las principales tecnologías utilizadas, la evolución de los precios de la energía y futuras tendencias en el ámbito energético. En el funcionamiento del mercado se trata de explicar el inicio de cada uno y los principales agentes que lo componen. En las tecnologías utilizadas, se nombran aquellas que tienen una participación notable en la producción energética del país. En la evolución de los precios de la energía se trata de dar una explicación de dicho precio teniendo en cuenta posibles crisis económicas o energéticas del país y las tecnologías con mayor porcentaje de producción anual. Por último, en las futuras tendencias se trata de explicar cuáles van a ser las tecnologías que más se van a utilizar en los próximos años y si hay previsión de que los precios suban o bajen. El sexto apartado consiste en una comparación entre los cuatro países. Se comparan las tecnologías utilizadas, las políticas energéticas, las estructuras de los mercados y las futuras tendencias energéticas de cada país. El objetivo de este apartado es poder resaltar las ventajas y los inconvenientes que presenta cada mercado eléctrico. Y como conclusión, una última sección en la que se trata de hacer una recopilación de las ideas principales mostradas durante todo el trabajo y se presenta una posible línea de trabajo para el futuro.
Renovación profunda de edificios. Caso a estudio
(2024) Recacha González, Raquel; Guerrero Delgado, María del Carmen; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Energética
El objetivo principal de este proyecto es mejorar la eficiencia energética. Nos enfocaremos en optimizar el consumo energético de un edificio residencial en Sevilla, buscando reducir al máximo su gasto de energía. Para ello, utilizaremos el programa HULC para calcular las demandas energéticas del edificio en su estado actual. También obtendremos estas demandas mediante un procedimiento simplificado utilizando ecuaciones y coeficientes correctores. Con los datos de la situación inicial, se propondrán diversas medidas de mejora, tales como el tratamiento de puentes térmicos, la reducción de las transmitancias en la envolvente, estrategias de ventilación, control solar y ventilación nocturna. A través del análisis del Coste del Ciclo de Vida, identificaremos la combinación óptima desde el punto de vista económico que cumpla con los requisitos de los Documentos Básicos HE0 y HE1 del Código Técnico de la Edificación. Implementando estas medidas, se logrará un edificio renovado y más eficiente, acercándolo al estándar de un edificio de consumo de energía casi nulo.
Dimensionamiento de una planta de producción de hidrógeno verde
(2024) Moreira García, Luis; Iranzo Paricio, José Alfredo; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Energética
Este trabajo de fin de grado se centra en el dimensionamiento de una planta de producción de hidrógeno verde, una tecnología crucial en la transición hacia un paradigma energético sostenible. El objetivo principal del proyecto es identificar los equipos necesarios para una producción a gran escala y dimensionarlos, conseguiendo la compatibilidad entre ellos para que esta producción sea posible. Para ello se han estudiado las tecnologías de producción de hidrógeno por electrólisis del agua con energía eléctrica de origen fotovoltaico y se han buscado plantas que nos sirvan como referencia. Después se ha diseñado una planta modular, fácilmente escalable, con equipos existentes en el mercado capaz de producir 10500 toneladas al año de hidrógeno verde. Se concluye que la implementación de una planta de estas características es factible, aunque se requieren estudios que analicen su viabilidad económica.
Modelado y simulación de un controlador para el sistema de propulsión híbrido hidrógeno-baterías para una aeronave no tripulada
(2024) Álvarez Gómez, Ismael; Bordons Alba, Carlos; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática
El objetivo principal de este proyecto es el diseño de un sistema de gestión de energía basado en Control Predictivo para el sistema de propulsión híbrido de una aeronave. Este trabajo sigue la línea abierta por los trabajos fin de grado de J. R. Parra en [7] o el de J. A. Quintana descrito en [13]. El control MPC basado en espacios de estados es una estrategia efectiva para gestionar sistemas complejos como aeronaves híbridas que combinan pilas de combustible y baterías, como este caso. Este enfoque utiliza modelos matemáticos detallados del sistema y predicciones futuras para optimizar el control en tiempo real. Para una aeronave con esta configuración, el MPC puede optimizar la distribución de potencias entre la pila y la batería para maximizar la eficiencia y el rendimiento. Al anticipar las demandas de energía (en caso de conocerse a priori), el MPC puede ajustar dinámicamente las acciones de control para manterner el funcionamiento óptimo del sistema. Esto resulta crucial en aplicaciones aeroespaciales, donde la eficiencia energética y la estabilidad son fundamentales para el rendimiento y la seguridad de la aeronave. Además de esto, también ofrece la ventaja de incorporar restricciones en el sistema que tienen en cuenta las limitaciones físicas de los dispositivos, algo muy importante para la pila de combustible, puesto que no puede saldar grandes picos de potencia, siendo la batería la que los despache.
Confort térmico humano. Simulación en Python
(2024) Pino Bellido, Manuel del; Coronel Toro, Juan Francisco; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Energética
El presente trabajo se centra en la simulación del comportamiento térmico humano en un ambiente controlado. Teniendo como interés fundamental el desarrollo de una herramienta informática programada en Python y adaptada también a pSolver, que implementa el modelo PMV de Fanger, siguiendo las directrices de la norma UNE-EN ISO 7730. Este recurso permite predecir el confort térmico de un ocupante bajo ciertas condiciones ambientales, analizar las pérdidas de calor y el desequilibrio térmico en su organismo. Además, mediante esta herramienta se realiza un análisis de sensibilidad, para estudiar cómo reacciona el cuerpo humano ante la variación de diversos factores del entorno o del ocupante. El estudio parte de la importancia del confort térmico en la vida cotidiana y su impacto en el diseño de edificios y sistemas de climatización. De esta manera, a lo largo del trabajo también se profundiza en este tema, analizando los diversos modelos de confort térmico desarrollados hasta la actualidad, destacando la importancia y la evolución de cada uno de ellos. Asimismo, se ha descrito la composición y el funcionamiento de la librería de Python, Pythermalcomfort, llevando a cabo una comparación de sus resultados con los de nuestro modelo. La estructura del trabajo abarca desde la revisión de modelos clásicos de confort térmico hasta la implementación y validación de la herramienta desarrollada. Se destacan los beneficios de esta herramienta, como la mejora en la eficiencia energética y el ahorro de tiempo en la experimentación, ofreciendo una solución accesible, sencilla y reutilizable que puede ser integrada en programas más complejos. Finalmente, se presentan las conclusiones y se plantean posibles desarrollos futuros en el ámbito del confort térmico.
Análisis de metaheurística híbrida HPV aplicada en entorno de tipo Jobshop con objetivos sostenibles
(2024) Ojeda Carmona, Francisco; Pérez González, Paz; Universidad de Sevilla. Departamento de Organización Industrial y Gestión de Empresas I
Una de las principales metas fijadas por la programación de la producción es el de conseguir alcanzar ciertos niveles de eficiencia energética. En lo que concierne a la fabricación, cada vez adquiere más relevancia el buen uso de las fuentes de energía, ya que, el malgasto energético, puede llevar a las empresas a no cumplir con las normas básicas de sostenibilidad y desarrollo medioambiental y tener unos costes energéticos que les impida competir en el mercado. En términos de estudio, esta consideración energética puede reflejarse dentro de un problema de optimización o bien minimizando el tiempo máximo de terminación de los trabajos (makespan), o bien minimizando la suma de tiempos ociosos entre los trabajos para todas las máquinas (Core Idle Time). En este trabajo, se plantea un problema de entorno tipo taller (Jobshop) en el cual se fijan como funciones objetivo las dos casuísticas mencionadas anteriormente (minimización de makespan y minimización de Core Idle Time). Para la resolución, se opta por utilizar y comparar las siguientes tres metaheurísticas: AGS (Algoritmo Genético Simple), SA (Simulated Annealing) y el algoritmo híbrido HPV (Hybrid PSO -VNS), que surge de la combinación de las metaheurísticas PSO (Particle Swarm Operation) y VNS (Variable Neighbourhood Search). Para la realización del análisis, se ha codificado el problema en lenguaje Python y se han estudiado una batería de instancias Jobshop conocidas en el mundo de la programación como son las instancias de Fisher y Thomson (FT) y Lawrence (LA). Una vez se tienen los resultados numéricos en Microsoft Excel de los tres algoritmos para cada función objetivo, se demuestra que el algoritmo de estudio HPV presenta mejoras frente a los algoritmos AGS y SA y que, la función objetivo de minimización de tiempos ociosos entre los trabajos, puede conducir a una solución distinta de la que proporciona la minimización de makespan. La elección de qué función objetivo resulta más sostenible u económica dependerá, para cada caso particular, del coste que supone pausar las máquinas, qué máquinas se pausan o de la prioridad dada al makespan.
Simulación de sistemas autónomos condensados por aire en Python
(2024) Muñoz Pérez, Francisco; Coronel Toro, Juan Francisco; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Energética
El objeto de este trabajo es el de simular un equipo autónomo de expansión directa (DX) a modo de caja negra, es decir, con unos valores de entrada, que son variables independientes, simular y calcular el equipo obteniendo diversos valores. Estas variables independientes en el caso de refrigeración son la temperatura seca y húmeda a la entrada del evaporador y la temperatura exterior. Para el caso de bomba de calor son la temperatura húmeda del aire exterior y la temperatura seca del aire interior. Dadas estas temperaturas, se obtienen unas correlaciones de las ecuaciones (que dependen de estas temperaturas) que definen las diferentes variables que podemos obtener de la simulación las cuales son la potencia frigorífica, potencia calorífica, consumo eléctrico, EER, COP y potencia frigorífica sensible entre otras. El modelo se desarrolla mediante el lenguaje de programación Python, usando el etorno de JupyterLab. La simulación se limita a condiciones donde la carga del equipo siempre es máxima independientemente de las temperaturas a las que se exponga, es decir no simula cuando el equipo está a carga parcial debido a la falta de información de los equipos en este estado.
Diseño y Optimización de una Red de Metro en Sevilla: Soluciones de Movilidad Urbana
(2024) Fernández Martín, Francisco; Robles-Velasco, Alicia; Universidad de Sevilla. Departamento de Organización Industrial y Gestión de Empresas II
El presente Trabajo de Fin de Grado se centra en el diseño y optimización de una red de metro en la provincia de Sevilla, con el objetivo de mejorar la movilidad urbana, reducir la congestión de tráfico y promover el desarrollo sostenible. Partiendo de un análisis demográfico detallado de la provincia, se identificaron los municipios con mayor necesidad de conexión y se desarrolló un modelo matemático de optimización utilizando GUROBI, que permite equilibrar dos factores clave: maximizar la población servida y minimizar la distancia entre los municipios y las estaciones de metro. La metodología incluyó la recopilación de datos geográficos y demográficos, la formulación matemática del problema utilizando el modelo PCP, identificado por sus siglas en inglés p-center problem, y la implementación de algoritmos de optimización como Dijkstra. A través de la evaluación de diversos escenarios, se analizaron los impactos de diferentes ponderaciones asignadas a los factores mencionados, permitiendo identificar las mejores configuraciones para la expansión del metro. Los resultados obtenidos destacan la importancia de una planificación completa y estratégica, que no solo considere la eficiencia operativa, sino también la equidad en el acceso al transporte público, asegurando que las áreas con mayor demanda reciban una adecuada cobertura. Este estudio ofrece soluciones prácticas para la mejora de la infraestructura de transporte en Sevilla, contribuyendo significativamente al desarrollo urbano de la región. Además, las conclusiones subrayan la relevancia de adaptar las soluciones propuestas a las particularidades históricas y culturales de la provincia, maximizando así su aceptación e impacto positivo en la comunidad.
Evaluación económica de baterías en instalaciones de autoconsumo doméstico
(2024) Andrades Cordero, Francisco Javier; Maza Ortega, José María; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Eléctrica
El uso de baterías en instalaciones de autoconsumo conectadas a red es eterno objeto de debate debido a su bajo rendimiento económico. En este Trabajo de Fin de Grado se ha estudiado cómo y cuánto varía dicho rendimiento económico alterando el régimen de funcionamiento de la batería para maximizar su rentabilidad económica mediante el uso de algoritmos predictivos. Se ha estudiado el caso de una vivienda unifamiliar con una instalación fotovoltaica, de la que se han obtenido datos horarios de producción y consumo. Ha dicha instalación se le ha realizado un estudio energético y económico de la vivienda sin ningún tipo de autoconsumo y se ha repetido el estudio para la vivienda con instalación fotovoltaica y fotovoltaica con almacenamiento, para distintas potencias y capacidades. Para la mejora de la rentabilidad de la opción almacenamiento se ha procedido a realizar un programa en el lenguaje Python con el que, dados los datos históricos de consumo y producción, así como los precios horarios de la energía eléctrica, obtener el régimen de carga y descarga que minimice la factura energética diaria.
Diseño y evaluación mediante técnicas Processor in the Loop de la operación de un convertidor de potencia conectado a la red eléctrica
(2024) Prats Caparrós, Lorenzo; Vázquez Pérez, Sergio; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Electrónica
En este Trabajo de Fin de Grado se trata el uso de Processor In The Loop (PIL) con el software de PLECS para validación de algoritmos de control en el campo de la Electrónica de Potencia. En concreto, consiste en la implementación del control de corriente de un convertidor de potencia conectado a la red. Se verá el funcionamiento de los elementos de dicho convertidor, siendo necesario transformar las tensiones y las corrientes que provienen de la red eléctrica a ejes síncronos dq para facilitar los cálculos y ejecución del modelo simulado, aplicando para ello las transformadas de Clarke y Park. Para la realización de este trabajo se ha empleado el software PLECS para la simulación del sistema, además del uso del microcontrolador C2000 TMS320F28069 de Texas Instruments, y el software de Code Composer Studio (CCS) para su programación. Se hará por tanto la implementación en PLECS del convertidor de potencia conectado a la red, así como del bloque de control de corriente con las transformaciones necesarias y del modulador PWM encargado de gestionar las señales de disparo de los IGBTs del convertidor, para posteriormente usar el microcontrolador que es quien realizará PIL para esta aplicación.
Diseño, Fabricación y Control de un Brazo Robótico Industrial de 6 GDL
(2024) Parejo Alonso, José Manuel; Arrue Ullés, Begoña C.; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática
En el presente Trabajo de Fin de Grado se mostrará el proceso mediante el cual se ha realizado el diseño, la fabricación y el control de un brazo robótico industrial de seis grados de libertad. A lo largo del trabajo se expondrá el trabajo realizado en el diseño mecánico del robot, realizado en Fusion 360, la descripción de sus componentes y criterios de diseño. Se hablará de la fabricación del robot, la cual se ha realizado mediante impresión 3D. Se comentará también la electrónica necesaria, así como otros componentes utilizados. Una vez descrito el diseño del robot, se realizará un análisis cinemático del mismo, resolviendo los modelos cinemáticos directo e inverso. Se hará también un breve estudio de las singularidades del robot y se desarrollará el método de generación de trayectorias que se implementará para el control cinemático del robot. En último lugar se tratará la programación del robot. La programación del control se ha realizado en dos niveles: un nivel bajo encargado del control de lo motores para la ejecución de trayectorias, además de otras entradas y salidas, el control a alto nivel realizará los cálculos cinemáticos necesarios para efectuar el movimiento del robot, éste nivel recibirá además las instrucciones del usuario y se encargará de la ejecución de las mismas.

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