Diseño, construcción y control de un robot balancín.

Se diseñó, construyó, simuló e implementó un dispositivo robot balancín para la aplicación y estudio de técnicas avanzadas de control. Para esto se realizó el diseño mecánico del dispositivo, de acuerdo a una elección entre dos modelos distintos y cuatro tipos diferentes de transmisión. Luego se instrumentó el dispositivo con encoders de posición , acelerómetro y giróscopo para obtener el estado del dispositivo y controlarlo. Se realizó una placa electrónica para la lectura y procesamiento de señales de sensores con un micro controlador, un regulador de tensión, y un driver para los motores, capaz de obtener las señales de los encoders y el módulo acelerómetro-giróscopo y enviarlas por comunicación hacia una mini-computadora, la cual ejecuta el control, y se comunica nuevamente a la placa diseñada para comandar los motores. Se desarrolló un modelo teórico simplificado en dos dimensiones para facilitar la posterior identificación de planta. Se realizaron experimentos para lograr una identificación de planta. A partir de lo obtenido, se diseñó y simuló el control necesario para mantener la estabilidad. Se implementó posteriormente el control diseñado. Se reajustaron los parámetros correspondientes de acuerdo a la práctica experimental para mejorar la respuesta dinámica del sistema.

Diseño, construcción y control de un robot balancín.

Se diseñó, construyó, simuló e implementó un dispositivo robot balancín para la aplicación y estudio de técnicas avanzadas de control. Para esto se realizó el diseño mecánico del dispositivo, de acuerdo a una elección entre dos modelos distintos y cuatro tipos diferentes de transmisión. Luego se instrumentó el dispositivo con encoders de posición , acelerómetro y giróscopo para obtener el estado del dispositivo y controlarlo. Se realizó una placa electrónica para la lectura y procesamiento de señales de sensores con un micro controlador, un regulador de tensión, y un driver para los motores, capaz de obtener las señales de los encoders y el módulo acelerómetro-giróscopo y enviarlas por comunicación hacia una mini-computadora, la cual ejecuta el control, y se comunica nuevamente a la placa diseñada para comandar los motores. Se desarrolló un modelo teórico simplificado en dos dimensiones para facilitar la posterior identificación de planta. Se realizaron experimentos para lograr una identificación de planta. A partir de lo obtenido, se diseñó y simuló el control necesario para mantener la estabilidad. Se implementó posteriormente el control diseñado. Se reajustaron los parámetros correspondientes de acuerdo a la práctica experimental para mejorar la respuesta dinámica del sistema.

Diseño de un modelo de abastecimiento de insumos para la gestión de compras de la empresa Salsas Aderezos S.A.

El proceso de abastecimiento de materiales y/o productos en las empresas, ya sean productoras, comercializadoras o incluso prestadora de servicios, es la base para que éstas lleven a cabalidad el cumplimiento de sus objetivos y satisfagan el mercado al cual pertenecen, para así obtener rentabilidad; es por esto, que la logística juega un papel muy importante en cada uno de los pasos a seguir en el proceso de compra y distribución de productos, pues es la encargada que dichos procesos se cumplan de manera eficaz y rápida, en búsqueda de una disminución en los costos y el futuro alcance de una ventaja competitiva para la empresa. Este trabajo es elaborado como requisito de grado y busca mostrar los diferentes procesos logísticos que se llevan a cabo en la empresa SALSAS Y ADEREZOS S.A, para el correcto abastecimiento de sus productos, realizando primero una revisión a la teoría de inventarios y de los pasos a seguir para que este abastecimiento se pueda llevar a cabo correctamente. Por último, se expondrán algunos de los cambios realizados para llevar a cabo un mejor control en el manejo de los inventarios y dar algunas recomendaciones de futuras posibles mejoras que podrían realizarse.

Efectos del terreno en la propagación electromagnética en entornos urbanos sobre la región andina, usando el modelo COST 231-Walfisch-Ikegami y herramientas de planificación basadas en GIS

El presente artículo hace parte del desarrollo de un algoritmo que considera la influencia del relieve en la propagación electromagnética para un entorno semi-urbano, trabajando en la banda de UHF (300MHz-3GHz) utilizada en los actuales y futuros sistemas de comunicación inalámbricos (i.e. 800-900MHz en sistemas DAMPS/US-TDMA/IS-136 y GSM). El modelo base, el COST231-Walfisch- Ikegami, empleado en la investigación,demostró beneficios, junto con los Sistemas de Información Geográfica (SIG) y las Herramientas de Planificación, para el desarrollo de los estudios de propagación, estimación de coberturas y análisis de los principales factores que afectan la planificación de un sistema móvil celular. Aquí se describen los conceptos básicos utilizados para el desarrollo del algoritmo aplicado, las consideraciones sobre las cuales se llevaron a cabolas campañas de medidas y el proceso de validación de resultados que comprueban la utilidad del algoritmo desarrollado para la predicción de Path Loss. El trabajo se basó en la fusión del modelo de propagación COST231-Walfisch-Ikegami con laHerramienta de Planificación Cell-View (fundamentada en el SIG ArcView) y la realización de mediciones en la ciudad de Bucaramanga con una unidad móvil de radiocomunicacióny control del espectro radioeléctrico de propiedad del Ministerio de Comunicaciones de Colombia, seccional Bucaramanga. El estudio llevado a cabo para la banda del sistema IS- 136, mostró resultados de simulación y validación que permiten corroborarlas aproximaciones empleadas.

Temperature regulation of a pilot-scale batch reaction system via explicit model predictive control

In this paper, the temperature of a pilot-scale batch reaction system is modeled towards the design of a controller based on the explicit model predictive control (EMPC) strategy -- Some mathematical models are developed from experimental data to describe the system behavior -- The simplest, yet reliable, model obtained is a (1,1,1)-order ARX polynomial model for which the mentioned EMPC controller has been designed -- The resultant controller has a reduced mathematical complexity and, according to the successful results obtained in simulations, will be used directly on the real control system in a next stage of the entire experimental framework

Determinación de la exactitud vertical del modelo geométrico del geoide MGH44 mediante la aplicación del estándar de la NSSDA

El modelo geométrico del geoide MGH44 es el resultado de una comparación directa entre mediciones GPS y de nivelación convencional sobre puntos de una red geodésica ubicada en la zona urbana de 50 km2 de la ciudad de Heredia, Costa Rica. Con la grilla del MGH44 se obtiene la ondulación del geoide para cualquier punto de esa zona, valor que se puede utilizar para estimar la altura sobre el nivel medio del mar a partir de mediciones de altura elipsoídica con GPS.En este documento se describen los procedimientosy cálculos realizados para evaluar la calidad vertical del modelo MGH44 por medio de la aplicación del estándar de la National Standard for Spatial Data Accuracy (NSSDA). A través de la generación de una nueva grilla, con solo 36 datos denominada MGH36, se obtuvieron nuevos valores de la ondulación del geoide para los restantes 20 puntos escogidos como control. En el procesamiento de la información se aplicaron diferentes algoritmos para corroborar si los datos de los 20 puntos de control siguen una distribución normal y, además, verificar que en este conjunto no se tuvieran errores groseros. El valor promedio de la ondulación del geoide de los puntos de control es de 14,287 m y el cálculo según el estándar de la NSSDA brindó una exactitud vertical de los datos de ± 0,045 m. Posteriormente,por medio de la técnica de Bootstrap, se calcularon con un 95% de probabilidad los valores 14,233 m y 14,353 m como límites del intervalo de confianza del promedio.

SAVIA. Un sistema web de ayuda a la decisión para control de plagas

Este trabajo presenta SAVIA, una aplicación web de soporte a la decisión en el control de plagas y enfermedades en el cultivo de la uva de mesa. Para su construcción se ha aplicado un método de desarrollo de software basado en la metodología de desarrollo de software dirigido por modelos, que permite la generación automática de la aplicación web a partir del modelo conceptual del problema.

Navegação de um robô móvel baseado em um modelo de consciência artificial

This work presents a study about a the Baars-Franklin architecture, which defines a model of computational consciousness, and use it in a mobile robot navigation task. The insertion of mobile robots in dynamic environments carries a high complexity in navigation tasks, in order to deal with the constant environment changes, it is essential that the robot can adapt to this dynamism. The approach utilized in this work is to make the execution of these tasks closer to how human beings react to the same conditions by means of a model of computational consci-ousness. The LIDA architecture (Learning Intelligent Distribution Agent) is a cognitive system that seeks tomodel some of the human cognitive aspects, from low-level perceptions to decision making, as well as attention mechanism and episodic memory. In the present work, a computa-tional implementation of the LIDA architecture was evaluated by means of a case study, aiming to evaluate the capabilities of a cognitive approach to navigation of a mobile robot in dynamic and unknown environments, using experiments both with virtual environments (simulation) and a real robot in a realistic environment. This study concluded that it is possible to obtain benefits by using conscious cognitive models in mobile robot navigation tasks, presenting the positive and negative aspects of this approach.

Dissecting signaling pathways that control glia migration in the developing Drosophila retina

The function of a complex nervous system relies on an intricate interaction between neurons and glial cells. However, as glial cells are generally born distant from the place where they settle, molecular cues are important to direct their migration. Glial cell migration is important in both normal development and disease, thus current research in the laboratory has been focused on dissecting regulatory events underlying that crucial process. With this purpose, the Drosophila eye imaginal disc has been used as a model. In response to neuronal photoreceptor differentiation, glial cells migrate from the CNS into the eye disc where they act to correctly wrap axons. To ensure proper development, attractive and repulsive signals must coordinate glial cell migration. Importantly, one of these signals is Bnl, a Fibroblast Growth Factor (FGF) ligand expressed by retinal progenitor cells that was suggested to act as a non-autonomous negative regulator of excessive glial cell migration (overmigration) by binding and activating the Btl receptor expressed by glial cells. Through the experimental results described in chapter 3 we gained a detailed insight into the function of bnl in eye disc growth, photoreceptor development, and glia migration. Interestingly, we did not find a direct correlation between the defects on the ongoing photoreceptors and the glia overmigration phenotype; however, bnl knockdown caused apoptosis of eye progenitor cells what was strongly correlated with glia migration defects. Glia overmigration due to Bnl down-regulation in eye progenitor cells was rescued by inhibiting the pro-apoptotic genes or caspases activity, as well as, by depleting JNK or Dp53 function in retinal progenitor cells. Thus, we suggest a cross-talk between those developmental signals in the control of glia migration at a distance. Importantly, these results suggest that Bnl does not control glial migration in the eye disc exclusively through its ability to bind and activate its receptor Btl in glial cells. We also discuss possible biological roles for the glia overmigration in the bnl knockdown background. Previous results in the lab showed an interaction between dMyc, a master regulator of tissue growth, and Dpp, a Transforming Growth Factor-β important for retinal patterning and for accurate glia migration into the eye disc. Thus, we became interested in understanding putative relationships between Bnl and dMyc. In chapter 4, we show that they positively cooperate in order to ensure proper development of the eye disc. This work highlights the importance of the FGF signaling in eye disc development and reveals a signaling network where a range of extra- and intra-cellular signals cooperate to non-autonomously control glial cell migration. Therefore, such inter-relations could be important in other Drosophila cellular contexts, as well as in vertebrate tissue development.

Desenvolvimento e aplicação de modelo de calibração multivariada para determinação de açúcares e ácidos orgânicos em bebidas comerciais utilizando espectroscopia no infravermelho

The routine analysis for quantization of organic acids and sugars are generally slow methods that involve the use and preparation of several reagents, require trained professional, the availability of special equipment and is expensive. In this context, it has been increasing investment in research whose purpose is the development of substitutive methods to reference, which are faster, cheap and simple, and infrared spectroscopy have been highlighted in this regard. The present study developed multivariate calibration models for the simultaneous and quantitative determination of ascorbic acid, citric, malic and tartaric and sugars sucrose, glucose and fructose, and soluble solids in juices and fruit nectars and classification models for ACP. We used methods of spectroscopy in the near infrared (Near Infrared, NIR) in association with the method regression of partial least squares (PLS). Were used 42 samples between juices and fruit nectars commercially available in local shops. For the construction of the models were performed with reference analysis using high-performance liquid chromatography (HPLC) and refractometry for the analysis of soluble solids. Subsequently, the acquisition of the spectra was done in triplicate, in the spectral range 12500 to 4000 cm-1. The best models were applied to the quantification of analytes in study on natural juices and juice samples produced in the Paraná Southwest Region. The juices used in the application of the models also underwent physical and chemical analysis. Validation of chromatographic methodology has shown satisfactory results, since the external calibration curve obtained R-square value (R2) above 0.98 and coefficient of variation (%CV) for intermediate precision and repeatability below 8.83%. Through the Principal Component Analysis (PCA) was possible to separate samples of juices into two major groups, grape and apple and tangerine and orange, while for nectars groups separated guava and grape, and pineapple and apple. Different validation methods, and pre-processes that were used separately and in combination, were obtained with multivariate calibration models with average forecast square error (RMSEP) and cross validation (RMSECV) errors below 1.33 and 1.53 g.100 mL-1, respectively and R2 above 0.771, except for malic acid. The physicochemical analysis enabled the characterization of drinks, including the pH working range (variation of 2.83 to 5.79) and acidity within the parameters Regulation for each flavor. Regression models have demonstrated the possibility of determining both ascorbic acids, citric, malic and tartaric with successfully, besides sucrose, glucose and fructose by means of only a spectrum, suggesting that the models are economically viable for quality control and product standardization in the fruit juice and nectars processing industry.

Investigação do efeito de analgésicos no pós-operatório de ratos WISTAR submetidos ao modelo de cirurgia esteriotáxica

A dor é um fenômeno que induz alterações fisiológicas que alteram e que podem até mesmo invalidar os resultados de um experimento. Nos protocolos de cirurgia estereotáxica (SS) em roedores não é comum a utilização de analgésicos no pósoperatório, sob o argumento de que os mesmos interferem nos resultados. Nosso objetivo foi investigar o efeito da administração de analgésicos no pós-operatório de ratos submetidos ao modelo de SS. Os parâmetros avaliados foram mudanças na ingestão de ração, no peso dos animais, possíveis alterações comportamentais e a astrogliose reativa. A cirurgia foi realizada nas coordenadas referentes ao estriado esquerdo. Foram utilizados ratos Wistar machos. O tramadol foi administrado a cada 12 h e o carprofeno a cada 24 h, ambos até os animais completarem 72 h de pós-operatório. O peso da ração mostra que todos os animais que sofreram cirurgia comeram significativamente menos do que os grupos Ctrl nos tempos 48 e 72 h após a SS. Quando o peso dos animais foi avaliado, os grupos SS+TM e SS+CP perderam significativamente mais peso do que os grupos Ctrl. Os testes comportamentais não apresentaram diferença estatística. Nosso estudo mostra que, para os parâmetros avaliados, não houve prejuízo aos animais que receberam analgesia após a cirurgia. Assim, concluímos que é possível o uso desses fármacos na rotina dos animais submetidos ao modelo de SS

Comparação da eficácia de tecnologias para o controlo da perda de solo em áreas ardidas no Nordeste de Portugal aplicando modelo de erosão

As florestas exercem grande influência nos meios físico, biótico e socioeconômico, evitando a degradação do solo pela erosão, controlando a qualidade da água, fornecendo matérias-primas e alimentos, abrigando a maior parte da fauna e flora terrestre. As áreas florestais estão todavia sujeitas a significativo risco de incêndio. Como consequência dos incêndios, e entre outros impactos, o solo fica exposto à ação erosiva da chuva determinando perdas de solo muito significativas e a degradação deste recurso. Deste modo, o controle da erosão após o incêndio é essencial para a mais rápida recuperação das áreas ardidas suportada em medidas de conservação do solo eficazes. O trabalho propõe-se fazer uma avaliação quantificada da eficácia de técnicas de conservação do solo no controle da erosão em áreas ardidas, centrada em medidas de baixo custo e aplicável ao NE de Portugal, em especial o Distrito de Bragança. A metodologia de avaliação seguida inclui a construção de cenários regionais de aplicação simulada de uma seleção de medidas, mediante exploração de um modelo de erosão (Equação Universal de Perda de Solo – USLE). Através das simulações realizadas fazendo variar a distribuição de barreiras ao longo da encosta e o seu grau de retenção, foi possível avaliar a eficácia desta técnica para a redução da erosão nas condições definidas como cenários de base. Observou-se que o grau de retenção tem maior influência na redução de perda do solo do que a distância entre barreiras. Isto evidencia a necessidade de uma implementação adequada desta medida, com a instalação de barreiras de elevado grau de retenção. Aplicada apenas no primeiro ano pós-fogo, e de forma isolada, a técnica da sementeira não se mostrou suficientemente eficaz. Porém, se após um ano se realizar uma nova sementeira na área afetada, mostrou-se que pode ocorrer uma diminuição dos valores de perda de solo relativamente grande, pelo que será aconselhável a realização de uma ressementeira no ano seguinte à primeira aquando de intervenções pós-fogo com esta técnica. Uma possível combinação entre os métodos anteriores iria proporcionar uma situação ótima, como observado nos resultados das simulações efetuadas, onde a maioria dos cenários apresentou valores estimados de perda de solo menores ou iguais a 2 ton/ha.ano, limiar que separa condições de risco de erosão baixo e moderado e corresponde à tolerância de perda de solo para solos delgados e de substrato não renovável.

Modelado orientado a objetos del sistema de control de la presión arterial en pacientes sometidos al tratamiento de hemodiálisis

Se ha realizado el modelado orientado a objetos del sistema de control cardiovascular en situaciones de diálisis aplicando una analogía eléctrica en el que se emplean componentes conectados mediante interconexiones. En este modelado se representan las ecuaciones diferenciales del sistema cardiovascular y del sistema de control barorreceptor así como las ecuaciones dinámicas del intercambio de fluidos y solutos del sistema hemodializador. A partir de este modelo se ha realizado experiencias de simulación en condiciones normales y situaciones de hemorragias, transfusiones de sangre y de ultrafiltración e infusión de fluido durante tratamiento de hemodiálisis. Los resultados obtenidos muestran en primer lugar la efectividad del sistema barorreceptor para compensar la hipotensión arterial inducida por los episodios de hemorragia y transfusión de sangre. En segundo lugar se muestra la respuesta del sistema de control ante diferentes tasas de ultrafiltración durante la hemodiálisis y se sugieren valores óptimos para la adecuada operación.

Control HSMC para regulación de glucosa sanguínea

Este artículo propone una nueva estrategia de control basada en medidas continuas de glucosa y un controlador por modo deslizante que se habitúa (HSMC). El HSMC es desarrollado, combinando la ley de control por modo deslizante y los principios de control por habituación. El HSMC aplicado a la regulación de glucosa sanguínea en la unidad de cuidados intensivos, incluye tanto entrada de glucosa, como de infusión de insulina intravasculares a fin de proveer el suministro de nutrición y mejorar el rechazo a la perturbación. El estudio basado en simulaciones (in silico), usando un modelo fisiológico de la dinámica glucosa-insulina, muestra que la estrategia de control propuesta funciona apropiadamente. Finalmente, se compara el desempeño del controlador propuesto con respecto a un controlador PID estándar.

Controle de sistema não linear de separação gás/líquido sob ação de efeitos transientes fluídicos por sliding control

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2015.