Ciencias Exactas y Ciencias de la Salud
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11285/551039
Pertenecen a esta colección Tesis y Trabajos de grado de las Maestrías correspondientes a las Escuelas de Ingeniería y Ciencias así como a Medicina y Ciencias de la Salud.
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- Análisis de Timbre y Robustez del Controlador de Diferencias(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2004-01-12) Alvarado Calva, Eréndira; Limón Robles, Jorge; Ramírez Mendoza, Ricardo; Rodríguez, José de Jesús; ITESMActualmente la forma de manipular los procesos en la práctica requiere del diseño de nuevos y mejores controladores que permitan obtener los resultados deseados y que demanden de una implementación fácil y económica. El control digital de procesos se lleva a cabo, en la mayoría de los casos, con controladores Proporcional Integral y Derivativo (PID) [10]. Existen controladores digitales no convencionales que pueden competir con los controladores PID e incluso mejorar su comportamiento, tales como los controladores con estructura RST, controladores en espacio de estado, entre otros, sin embargo, no han tenido éxito en la industria principalmente porque requieren ser diseñados por gente especializada en el área, además de que se diseñan para un proceso en específico, algunos de ellos no son tan robustos como los controladores PID, y porque no cuentan con parámetros de ajuste [1]. En contraparte los controladores PID tienen una estructura sencilla que puede ser aplicada a muchos procesos ajustando sus tres parámetros. Esta versatilidad es la que los ha mantenido vigentes, sin embargo, la sintonización es realizada en muchos casos por usuarios no expertos, mediante prueba y error con resultados apenas satisfactorios [7], Esto sugiere la bÚsqueda de nuevas estructuras de control que cuenten con características semejantes de sencillez y robustez, pero con mejor desempeño. Pascual Barba Avila [2] propuso un controlador sencillo de diseñar con un solo parámetro de ajuste, que bajo ciertas condiciones supera al PID, sin embargo, puede presentar un fenómeno conocido como timbre [8]. Este fenómeno se presenta cuando un controlador para cancelar los ceros de la planta, incluyen polos cercanos al polo de timbre z = -1. El resultado es una oscilación excesiva de la manipulación del actuador [1]. Esta tesis presenta una investigación que consta de un análisis de la aplicación del método de Kalman al controlador de diferencia con un sólo parámetro, para reducir el fenómeno de timbre, finalizando con un análisis de la robustez del mismo controlador. Con el propósito de analizar el desempeño del controlador de diferencias con un solo parámetro en procesos de diferentes características, se desarrollará un análisis vía simulación de los fenómenos que se presentan en el comportamiento del controlador de diferencias en cuanto al desempeño ante perturbaciones y ante cambios en referencia, analizando también el timbre en la manipulación y la robustez del controlador.
- Un Nuevo Método de Identificación de Procesos Continuos no Oscilatorios de Alto Orden(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2001-01-05) Sánchez Careaga, Francisco J.; Narváez Castellanos, Carlos; Niño Juárez, Elvira; Ramírez Mendoza, Ricardo A.; ITESMLos procesos continuos con tiempo muerto, generalmente han sido representados utilizando modelos de primer orden con tiempo muerto (FOPDT). Para este modelo, los parámetros pueden ser estimados gráficamente utilizando la gráfica de la respuesta del proceso, al aplicársele un escalón en la manipulación del mismo. Para procesos de alto orden, los modelos FOPDT dan pobres resultados y los modelos de segundo orden con tiempo muerto (SOPDT) son los más indicados para responder a las necesidades de identificación. Sin embargo, no existe un método gráfico sencillo para estimar los parámetros del modelo SOPDT. En esta investigación se presenta un método gráfico sencillo para estimar los parámetros del modelo de segundo orden con tiempo muerto. El método consiste en la lectura de cuatro puntos de la gráfica de respuesta del proceso real al aplicársele un cambio tipo escalón en la manipulación. De esas lecturas se estiman los valores del tiempo muerto, de la ganancia, y de las constantes de tiempo del modelo SOPDT. Además, en este escrito se sugiere una forma alternativa de aproximar el tiempo muerto de los modelos, para evitar tener ceros inestables en las ecuaciones de los controladores. Por Último se presenta un controlador diseñado con la filosofía del IMC para probar las bondades de la utilización de un modelo más exacto y una mejor aproximación del tiempo muerto en el control de un proceso.
- Control de Dirección de un Vehículo Autónomo(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 01/12/2000) Palacios Garza, Gerardo J.; Dr. José Luis Gordillo; Dr. Rogelio Soto; Dr. Ricardo A. Ramírez; ITESMLa presente tesis propone el desarrollo de un vehículo que sigue una trayectoria dada, controlando su dirección y su velocidad. El vehículo se clasifica como semiautónomo, ya que el cálculo de la trayectoria la realiza el usuario. El controlador que aquí se desarrolla se encarga de convertir esa trayectoria, en movimientos reales del vehículo. La cinemática del vehículo es igual a la de un carro comÚn; se tienen dos ejes, en el eje delantero están las llantas que giran para direccionar el vehículo, mientras que la dirección de las llantas en el eje trasero está fija. La trayectoria se define por medio de puntos en el plano, en pares de coordenadas. La parte central del eje trasero del vehículo es el punto que debe de pasar por los puntos para formar la trayectoria. El control se realiza con un controlador en cascada, cuyo controlador maestro se encarga de controlar la posición del vehículo en el plano, verificando que el vehículo pase por los puntos. Los controladores esclavos controlan la dirección de las llantas delanteras y la velocidad lineal del vehículo. El control maestro va cambiando el valor de referencia en el controlador esclavo de dirección, de tal forma que el vehículo se dirija hacia el siguiente punto, al llegar al Último punto de la trayectoria frena el vehículo. La implementación se hizo en un vehículo comercial de control remoto que ya contaba con motores de corriente directa para la dirección y la tracción. El vehículo se instrumentó con los circuitos necesarios para controlar los motores y para leer las señales de los sensores desde un microcontrolador. El control de los motores de corriente directa utilizó puentes H y la señal de control se envía mediante modulación de ancho de pulso (PWM), para regular la potencia entregada al motor. El sensor de dirección es un potenciómetro unido a la flecha del motor que mueve la dirección, mientras que el sensor de avance es un codificador óptico incremental conectado físicamente con la llanta trasera izquierda. Para el cálculo de la posición del vehículo en el plano, se estima la posición y la inclinación del cuerpo del vehículo. La estimación se realizó utilizando Únicamente los sensores de dirección y de avance; por lo cual el lazo de control de la trayectoria se cierra interiormente al vehículo y no al exterior.