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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- Selección de sistemas automatizados de manufactura metalmecánicos mediante lógica difusa(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2005-12-01) López Soto, Ignacio; DORANTES GONZALEZ, DANTE JORGE; 67942; Dorantes González, Dante Jorge; hermlugo; Aceves López, Alejandro; Sandoval Palafox, Francisco; Dorantes González, Dante Jorge; Campus Estado de MéxicoEste trabajo establece un procedimiento para la selección de Sistemas Automatizados Manufactura (SAM) metalmecánicos mediante la aplicación de lógica difusa (LD). En primera instancia se describe el entorno nacional e internacional de la manufactura, su importancia y relación con el desarrollo económico de un país. Se identifica la importancia que ha tenido este tipo de industria en México y la imperante necesidad de su impulso y su impostergable crecimiento, apoyado con desarrollo tecnológico y de investigación. La selección de un sistema de manufactura, en la práctica cotidiana, se llega a realizar de manera empírica y se omiten algunos aspectos relevantes para su operación adecuada en condiciones normales, lo que hace que la inversión realizada no tenga el retorno en la cantidad esperada o el tiempo de estabilización llega a ser muy largo. Y en muchas ocasiones esta experiencia no se documenta para que aplicaciones posteriores se puedan establecer criterios uniformes para su funcionamiento estable y productivo. Se propone un procedimiento, en dónde se obtiene la experiencia de expertos para determinar cómo ciertos factores de decisión (variables lingüísticas) prescriben la utilización de un sistema automatizado de manufactura dado. Esto es traducido en conjuntos difusos y por ende en funciones de pertenencia, las cuáles mediante operaciones de lógica difusa, indicarán cuáles de los sistemas de manufactura es el que tiene mayor viabilidad para valores dados. Las funciones de pertenencia aquí presentadas son obtenidas mediante la investigación con expertos en un empresa metalmecánica. Esto es debido a diferencias en las características de los productos que se manufacturan en entre diferentes empresas y a políticas de las mismas empresas por lo que un factor de decisión puede tener una función de pertenencia diferente. Es puede ilustrarse considerando el factor del volumen de producción para diferentes tipos de partes, por ejemplo, un monoblock de para un motor de automóvil y sus respectivos pistones; mientras que una corrida de un lote de 3,000 piezas puede considerarse alto para un monoblock, para un pistón puede considerarse muy bajo, lo que hace que estas de experiencias sean reconocidas y traducidas en funciones de partencia diferentes. Este procedimiento permite tomar decisiones sobre cuál sistema automatizado de manufactura es más idóneo para valores dados de factores de decisión (variables lingüísticas) y así transfiere las experiencias de expertos en una metodología accesible, disponible y que puede ser enriquecida por posteriores investigaciones.
- Control de presión arterial mediante nitroprusiato de sodio empleando lógica difusa(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2004-05-01) Sepúlveda López, Rodolfo Mario; Favela Contreras, Antonio; Rodríguez Ortiz, José de Jesús; Miranda Domínguez, Oscar; Programa de Graduados en Ingeniería; Campus MonterreyPosterior a una intervención quirúrgica de corazón abierto, el paciente es trasladado a una sala de cuidados intensivos para supervisar el comportamiento de sus variables fisiológicas. Algunos pacientes padecen presión arterial alta después de la cirugía. La hipertensión arterial debe ser tratada a tiempo a fin de evitar complicaciones severas. La infusión intravenosa de fármacos es un método muy utilizado para disminuir la presión arterial. Uno de estos fármacos comúnmente administrados es el nitroprusiato de sodio (SNP). El SNP es un potente vasodilatador de acción rápida, que relaja los músculos venosos permitiendo la reducción de la presión arterial media (MAP) en cuestión de minutos. Debido a que la acción del SNP es muy rápida y poderosa, la infusión es continuamente supervisada por médicos y enfermeras de la sala de cuidados intensivos y generalmente es controlada de forma manual. Cuando la supervisión y el control manual son inapropiados ocurren grandes fluctuaciones de la presión arterial media, poniendo en riesgo la vida del paciente. A mediados de los años setenta, fue desarrollado el primer sistema automático de infusión de SNP para el control de la presión arterial (MAP). El controlador presentaba una acción proporcional e integral, es decir, una estructura PI. Las ganancias de estos dos parámetros eran ajustadas mediante una tabla de decisión. Con el paso del tiempo se han desarrollado diversos controladores de infusión, entre otros, el control adaptable, control PID, control difuso y control basado en redes neuronales. Un número elevado de estos trabajos han sido comprobados mediante simulaciones computacionales, pruebas en animales y algunos menos en pacientes. La utilización de un sistema de control automático de infusión para disminuir la presión arterial puede presentar excelentes resultados clínicos. Aún y cuando un sistema automático debe ser supervisado regularmente para evitar inconvenientes, éste permite al personal medico y de enfermería disponer de mayor tiempo y facilidades para enfocarse en otros aspectos importantes de la salud del paciente. El presente trabajo de investigación propone una solución al problema del control de la hipertensión arterial mediante la infusión de nitroprusiato de sodio como agente vasodilatador. La presión arterial es una variable fisiológica compleja, multivariable y no lineal de los seres vivos. Los resultados de la lógica difusa en sistemas con estas características han sido satisfactorios. Es por ello que se propone la utilización de lógica difusa como estrategia principal en el diseño del controlador. Una de las grandes ventajas de los sistemas difusos es que permiten utilizar la experiencia del personal médico para calcular los parámetros óptimos del controlador, utilizando esta característica se diseñan cada uno de sus elementos resultando así un controlador difuso sencillo pero que agrupa todos los requisitos indispensables para la tarea de regulación de la infusión de nitroprusiato de sodio. El controlador difuso fue sometido a pruebas mediante simulación computacional y a un análisis comparativo con trabajos previos. Al estudiar los resultados obtenidos se observan mejoras en el desempeño de regulación de la presión arterial. El controlador logra estabilizar la presión arterial en el valor y tiempo deseado en alta y media sensibilidad al fármaco. En el extremo de alta sensibilidad se logra minimizar el sobreimpulso en un 10% aproximadamente con respecto algoritmos de control como PID, MRAC y control óptimo. La infusión presenta comportamientos pasmados en el extremo de baja sensibilidad, evitando la intoxicación por sobre-dosis, logrando disminuir la presión arterial dentro de los márgenes de seguridad establecidos. Comparando el controlador difuso con otros algoritmos de control reportados en la literatura, se observa que el error promedio puede ser reducido hasta un 15%, lo cual es un resultado muy alentador.
- Control de procesos multivariables no lineales empleando lógica difusa(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 1995-12-01) Marín Corral, José Enrique; Narváez Castellanos, Carlos; Viramontes Brown, Federico; Morales Menéndez, Rubén; Limón Robles, Jorge; Programa de Graduados en Ingeniería; División de Graduados e Investigación; Campus MonterreyLos procesos involucrados en ramas como la Ingeniería Química resultan ser de naturaleza no lineal; algunos de ellos, como los procesos de destilación, presentan fuertes no linealidades y acoplamiento entre variables de proceso. Típicamente, las técnicas convencionales de control usadas en este tipo de equipo tienen involucrados controladores del tipo PID (Proporcional-lntegral Derivativo). Su uso está restringido a sistemas con comportamientos lineales o a actuar en áreas de operación cercanas a la linealidad para poder obtener un buen desempeño. Pero cuando se presentan las características descritas en el párrafo anterior, se vuelve necesario buscar nuevas alternativas de control para un mejor desempeño del lazo cerrado del sistema. En los últimos años, los conceptos de la lógica difusa han sido aplicados al control de procesos complejos teniendo como premisa básica el uso del conocimiento experto de un ser humano para inferir la acción de control que debe actuar sobre el proceso a controlar. Por ejemplo, si el nivel de un tanque está "muy" por debajo de su valor de referencia, hay que abrir "mucho" la válvula que alimenta al tanque. El modelo utilizado en este trabajo fue el fondo de una columna de destilación binaria del sistema etanol-agua. Las variables de proceso que se controlan en este sistema son el nivel de inundamiento y la temperatura del retenido de esta sección. Dichas variables demuestran estar acopladas entre sí solo en una de las direcciones, es decir que al mover el valor de la temperatura del residuo se modifica el nivel de inundación, y en el caso contrario no se observó acoplamiento.