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tesis doctoral
Publicado 2023
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La presente tesis tiene por objetivo realizar una investigación y evaluación de la influencia de la parametrización de los controladores difusos utilizados para el control de sistemas en tiempo continuo, con la finalidad de proponer criterios de selección de sus características constitutivas, que ayuden a lograr una mejor performance de estos sistemas, con relación a la exactitud y el manejo del error, el comportamiento temporal ante referencias constantes, referencias con una variación continua o ante perturbaciones o ruidos que se pudiesen presentar. La parametrización se refiere a la acción de determinar las características del controlador lógico difuso, como el número y tipo de conjuntos difusos, el conjunto de reglas difusas, los métodos de fusificación y defusificación, en este caso en torno a controladores de tipo Mamdani. Es importante indicar que la evaluación no...
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tesis de maestría
Publicado 2005
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La presente tesis se compone de cuatro capítulos: en el primer capítulo se plantea los objetivos de la esta investigación y se realiza una recopilación de información referente a investigaciones relacionadas con el control y la automatización de reactores químicos CSTR. En el segundo capítulo realiza una introducción teórica sobre el reactor tanque agitado continuo, así mismo se desarrolla el modelo matemático de un reactor químico de este tipo, el cual servirá para la simulación del sistema a controlar. En el tercer capítulo se lleva a cabo el desarrollo de los criterios de diseño y parámetros de sintonización de los diversos controladores implementados para aplicarlos al reactor. En el cuarto capítulo se presentan las simulaciones del sistema sometido a la acción de control de los diversos controladores, para luego elaborar un análisis de la performance de cada un...
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tesis de maestría
Publicado 2005
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La presente tesis se compone de cuatro capítulos: en el primer capítulo se plantea los objetivos de la esta investigación y se realiza una recopilación de información referente a investigaciones relacionadas con el control y la automatización de reactores químicos CSTR. En el segundo capítulo realiza una introducción teórica sobre el reactor tanque agitado continuo, así mismo se desarrolla el modelo matemático de un reactor químico de este tipo, el cual servirá para la simulación del sistema a controlar. En el tercer capítulo se lleva a cabo el desarrollo de los criterios de diseño y parámetros de sintonización de los diversos controladores implementados para aplicarlos al reactor. En el cuarto capítulo se presentan las simulaciones del sistema sometido a la acción de control de los diversos controladores, para luego elaborar un análisis de la performance de cada un...
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tesis de grado
Publicado 2017
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El diseño del presente sistema de orientación solar basado en autómatas híbridos se basó en el modelamiento dinámico para su respectivo análisis y simulación del prototipo en 3D usando el Software 3ds max, así como la implementación desde Simulink de Matlab de un controlador PID para mejorar las características, respuestas finales, sistema y sintonía PID. Una vez obtenido el modelo dinámico se convirtió de tiempo continuo a tiempo discreto para su programación en microcontrolador Atmega 328p, para la orientación solar. El controlador PID bien sintonizado fue un buen algoritmo de control, el cual garantiza un buen desempeño, se implementó el microcontrolador ATmega328p por su robustez. Se llega a las conclusiones que con este sistema el rendimiento en cuanto a la captación de mayores horas de radiación solar para su mayor generación de energía eléctrica es verdadera...
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tesis de grado
Publicado 2014
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El presente proyecto de investigación tiene como finalidad el diseño y el modelamiento matemático de un Reactor tipo Tanque con Agitación Continua (CSTR) en el cual se desarrolla una reacción exotérmica. Así mismo se diseña un sistema de control de temperatura basado en redes neuronales, el cual será simulado bajo el funcionamiento de operación normal y también sometido a perturbaciones y ruido; para evaluar su rendimiento se diseña un controlador PID para hacer un análisis comparativo con el controlador planteado. El reactor es la unidad procesadora diseñado para que en su interior se lleve a cabo una reacción química (saponificación de acetato de etilo con hidróxido de sodio). Dicha unidad procesadora está constituida por un recipiente cerrado, el cual cuenta con líneas de entrada y salida, del material reactante. Este tipo de reactor consta de un tanque con una agi...
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tesis de grado
Publicado 2020
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En la actualidad sea cual industria o aplicación los variadores de velocidad se ha extendido en los sistemas de producción modernos proporcionando ahorro de energía, confort, seguridad y simplicidad en sus procesos. El presente proyecto, “Diseño e implementación de un módulo didáctico para el arranque electrónico de motores eléctricos de inducción por controlador lógico programable (PLC)”, para la Escuela Profesional de Ingeniería Mecánica, Mecánica-Eléctrica y Mecatrónica, ante la necesidad de conocer el comportamiento de estos equipos en los diferentes procesos, el módulo didáctico permitirá demostrar determinados funciones como es el arranque electrónico y control de motores de inducción trifásicos de jaula de ardilla por controlador lógico programable (PLC). Con la implementación del módulo se realizara la operación de programación básica (diagrama de ...
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tesis de grado
Publicado 2019
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En el presente proyecto se describe el comportamiento inestable de un circuito de flotación de cobre basado en tres celdas conectadas tipo cascada y con retroalimentación, en el cual, las oscilaciones del nivel en una celda alteran el control en las celdas siguientes, y éstas a su vez, alteran la magnitud del caudal de ingreso, como resultado, disminuye la ley final del concentrado deseado, aumenta los costos de producción e incrementa los tiempos de reproceso. Los datos se han obtenidos de la planta piloto de procesamiento de minerales de Tecsup, la cual dispone de un controlador proporcional integrativo para el control del proceso, luego se modelaron matemáticamente las celdas de flotación y las válvulas de control proporcionales, luego se programó la estrategia de control usando el software RS Logix5000 y se simuló el comportamiento de la planta en el programa Labview. Adicio...
8
tesis de grado
Publicado 2018
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Hoy en día, las industrias han crecido de la mano de la tecnología con mecanismos de sistemas industriales de control, instrumentación y automatización, que es posible tener centrales de producción autónomas que permanecen activas por largas jornadas de trabajo, entre ellas existen nuevas herramientas que nos ayudan en el mejoramiento de los procesos continuos dentro de las plantas de cal, disminuyendo el costo de la mano de obra, optimizando el desplazamiento de la distribución de la cal, la supervisión y control de los instrumentos de medición de campo, las cuales serán las que veremos en la presente Tesis, lo cual permitirá una mejor producción en la empresa. Desarrollaremos un sistema de diseño y automatización de un SCADA para una planta de cal en RSView32, aplicando una red industrial Ethernet TCP/IP, que tiene como objeto diseñar un sistema manual y automático para...
9
tesis de grado
Publicado 2017
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El proceso de globalización está tomando cada vez mayor impulso y nuestro país al ser un país en vías de desarrollo, está uniendo esfuerzos para formar parte de este gran cambio. Uno de los principales factores que incrementaría la competitividad de la industria está relacionado con la automatización de plantas industriales, equipándolas con nuevos sistemas de control y sistemas de información que mejoren la productividad. El control e instrumentación de procesos no se basa únicamente en la necesidad de operar una planta de forma segura, satisfaciendo restricciones laborales y ambientales, sino también, incrementando los niveles de producción, reduciendo los costos de materia prima, mejorando la calidad de los productos y por lo tanto brindando beneficios económicos para la empresa. Al mismo tiempo, los sistemas de control brindan beneficios auxiliares como coordinación ...
10
tesis de grado
Publicado 2019
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La presente tesis titulada Diseño e implementación de un sistema automatizado para mejorar el proceso de recubrimiento de estaño en placas de cobre para la empresa Polivalente Servicios Industriales EIRL está compuesta principalmente por un diseño mecánico, eléctrico, electrónico e informático. En la actualidad muchas empresas de nuestro país carecen de tecnología en conocimientos técnicos, manuales, instrumentación, así como manejo de equipos necesarios en la producción. Estos puntos a su vez traen consigo problemas que afectan al proceso, por medio de este proyecto será llevado a cabo la solución de estos inconvenientes y la realización óptima de nuestro proceso. El estudio se justificó por cuanto posee valor teórico, utilidad práctica y relevancia social por su conveniencia y en base a los beneficios netos que genera el sistema automatizado para la mejora del pro...
11
tesis de grado
Publicado 2020
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La calidad y pureza del líquido de diálisis son los principales requisitos de la técnica de hemodiálisis, ya que es un elemento fundamental para este tratamiento, tan importante como el dializador y la máquina de hemodiálisis. Por lo tanto, la presencia de algún contaminante en el líquido expone al paciente a un riesgo de acumular sustancias toxicas, dando lugar a complicaciones tanto agudas como crónicas; mantener la calidad de purificación del agua es un proceso muy necesario, porque la sangre del paciente sometido a este tratamiento se pone en “contacto” con aproximadamente 1440 – 2400 litros de agua purificada al mes. Por tanto, es necesario en primera instancia minimizar el riesgo de contaminantes químicas y microbiológicas del agua purificada en la Planta de Tratamiento. En este contexto el hospital de Essalud CASE y a su vez, la unidad de hemodiálisis cuenta con...
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artículo
Este artículo trata el problema de identificación de parámetros y seguimiento de trayectoria de un sistema electro-mecánico no lineal, que consiste de un motor DC que acciona una carga no lineal que asemeja un manipulador robótico de un grado de libertad. El sistema presenta dos tipos de no linealidad; una de naturaleza discontinua, debida a las fricciones estática y de Coulomb, y la otra continua, debida a la carga no lineal. Sólo se dispone de la posición angular de la carga no lineal para fines de realimentación. Las fricciones estáticas y de Coulomb se modelan v se compensan usando un esquema de compensación no lineal que depende de la velocidad de la carga. Los parámetros desconocidos del sistema compensado y sin carga no lineal son identificados a lazo abierto en el dominio de la frecuencia usando el método de los mínimos cuadrados, y la carga no lineal es compensada ...
13
tesis de grado
Publicado 2018
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En este estudio de tesis se analiza la lógica cableada de electro neumática, con diferentes tipos de automatización, la lógica con neumática tradicional, la lógica cableada con electro neumática y la lógica programada con controladores programables. Persiguen dos resultados en base a dos variables como son: los costos comparativos de las tres técnicas de automatización y la rapidez de respuesta de las mismas antes mencionadas. El análisis empieza con un cuidadoso cálculo matemático de diseño de una planta de transporte y trituración, para lo cual generamos datos de selección de elemento de fuerza y mando con un sistema de neumática de fluidos. Esta etapa comprende evaluación de fuerzas neumáticas, análisis de línea de tuberías selección de elementos neumáticos y selecciona de compresor, y en seguida se evalúan el costo en cada etapa de tipo de automatización com...
14
tesis doctoral
Publicado 2025
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Este trabajo tiene como objetivo optimizar un sistema de pasteurización continuo tipo ATCT (Alta Temperatura, Corto Tiempo), desarrollado para agroindustrias de pequeña escala. El sistema, permite el uso de energía solar térmica como fuente parcial o total de calor, utilizando agua caliente como fluido térmico. El proceso presenta una dinámica multivariable. Se propuso el diseño e implementación de un sistema de control predictivo basado en modelo (MPC) para regular la temperatura de pasteurización y reducir el uso de energía térmica. El sistema fue modelado matemáticamente y validado mediante simulación CFD (dinámica de fluidos computacional). Se simularon y compararon tres tipos de controladores: (a) PID básico, (b) asignación de polos, y (c) MPC, utilizando Matlab-Simulink. El MPC logró el mejor desempeño, alcanzando estabilidad en 11.5 segundos sin sobreconsumo ener...
15
tesis de grado
Publicado 2024
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En el presente trabajo de investigación se realizó el diseño de una silla de ruedas teleoperada para niños con discapacidad física motriz entre los 6 y 12 años. El diseño de la silla de ruedas teleoperada posee dos modalidades, conducción manual por medio de un módulo joystick y conducción remota por medio de un dispositivo móvil. Además, el paciente tiene la posibilidad de realizar sus necesidades higiénicas con mayor facilidad y comodidad desde la propia silla de ruedas por medio de un asiento extraíble, ubicando la silla sobre el inodoro. En este documento se presentan los antecedentes del Trabajo de Investigación de Manrique (Manrique, 2022) sobre el concepto de solución de la silla de ruedas teleoperada basada en la metodología “Design Methodology for Mechatronic Systems”, propuesta por la Profesora Karol Muñoz, el Ingeniero Víctor De Negri y el Magíster Vin...
16
tesis de grado
Publicado 2019
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El proyecto consiste en diseñar e implementar el sistema de instrumentación y control para el circuito de clasificación de minerales en el área de chancado de una planta concentradora. Este circuito consta de un sistema de fajas transportadoras, chutes, tolvas de recepción de minerales, compuertas hidráulicas y equipos de clasificación basados en rayos X. Para cada una de las etapas se seleccionaron equipos, se estableció la filosofía de control, se desarrollaron criterios de diseño y se elaboraron planos a nivel de detalle para su correcta instalación. El sistema de fajas cuenta con sensores de velocidad cero, interruptores de desalineamiento, interruptores de rotura de faja, interruptores de parada de emergencia (pull cord), sensores de nivel para atoro de chute, Sirenas y Balizas. Todos estos instrumentos detectan posibles fallas en las fajas y alertan al operador para que ...
17
tesis de grado
Publicado 2024
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En el presente trabajo de investigación se realizó el diseño de una silla de ruedas teleoperada para niños con discapacidad física motriz entre los 6 y 12 años. El diseño de la silla de ruedas teleoperada posee dos modalidades, conducción manual por medio de un módulo joystick y conducción remota por medio de un dispositivo móvil. Además, el paciente tiene la posibilidad de realizar sus necesidades higiénicas con mayor facilidad y comodidad desde la propia silla de ruedas por medio de un asiento extraíble, ubicando la silla sobre el inodoro. En este documento se presentan los antecedentes del Trabajo de Investigación de Manrique (Manrique, 2022) sobre el concepto de solución de la silla de ruedas teleoperada basada en la metodología “Design Methodology for Mechatronic Systems”, propuesta por la Profesora Karol Muñoz, el Ingeniero Víctor De Negri y el Magíster Vin...
18
tesis de grado
Desarrollo y simulación de un sistema automatizado de aplicación de adhesivo para máquinas papeleras
Publicado 2025
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En el presente desarrollo se menciona la problemática que hoy en día se presenta en los sistemas de bobinados de las maquinas papeleras. Siendo un proceso continuo el operador aplica a distancia un adhesivo a presión por medio de una manguera hacia el tuco entrante, de esta manera el proceso no se detiene cada vez que finaliza e inician un nuevo bobinado En consecuencia, este adhesivo aplicado a presión hacia lo largo de del tuco, en ocasiones se aplica a des tiempo y con más cantidad de lo necesario, también es importante mencionar que impregna a los componentes que forman parte del sistema como con pistones neumáticos e hidráulicos, rodamientos, partes móviles, entre otros, provocando que estos últimos presenten problemas de desplazamiento o movimiento durante el proceso por consecuencia de la resequedad del adhesivo en conjunto con el polvillo generado por el papel afectando...
19
tesis de maestría
Publicado 2021
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El presente trabajo de investigación comprende el desarrollo de un sistema portátil para la identificación y emulación de sistemas SISO, el proceso de identificación se realizó mediante la estrategia de lazo abierto haciendo uso del Método de Strejc, mediante este método se logró la identificación calculando la pendiente máxima y sus respectivos cruces con los ejes. Se identificó sistemas de tipo SISO hasta de orden 5. Para el proceso de emulación se hizo uso del método de aproximación de Tustin, para obtener un sistema de ecuaciones en diferencia, luego se envían los valores a un conversor Digital-Analógico y se emula la función de transferencia hasta de orden 5. Bajo esta configuración Hardware in-the-Loop (HIL), donde se interactúa con un sistema de control, como puede ser desde controladores stand alone hasta controladores de gama alta. Donde el controlador del pr...
20
tesis de grado
Publicado 2025
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El estudio tuvo como propósito diseñar un Sistema Fotovoltaico Centralizado (SFC) para abastecer de energía eléctrica sostenible a cuatro comunidades nativas de la cuenca del Río Bajo Madre de Dios. La propuesta busca asegurar un suministro continuo y eficiente, mejorar la calidad de vida, promover el desarrollo local y fomentar el uso de energías renovables en zonas rurales aisladas. La investigación siguió un enfoque proyectivo con visitas de campo, encuestas y entrevistas para identificar necesidades energéticas y proyecciones de crecimiento. Se analizó la demanda eléctrica y se realizó una proyección a 20 años, lo que permitió definir los parámetros técnicos del sistema. El diseño se elaboró con el software PVsyst, complementado con una evaluación económica basada en VAN, TIR y relación Beneficio-Costo. El sistema propuesto incluye 168.20 kWp de potencia, 282 m...
