Palabras claves: Control discontinuo (modos deslizantes), Control robusto
Resumen: El presente trabajo extiende el análisis de ganancia L2 para sistemas dinámicos de orden n de modo deslizantes. El análisis desarrollado se aplica a un algoritmo de modo deslizante (MD) de primer orden para ilustrar que el sistema de lazo cerrado resultante es capaz no sólo de rechazar perturbaciones acopladas uniformemente acotadas, sino también de la atenuación de las no acotadas, incluyendo perturbaciones no acopladas.

Palabras claves: Control discontinuo (modos deslizantes), Control de Sistemas No Lineales, Educación en control
Resumen: Resumen: El trabajo trata sobre la ponderación de la referencia en controladores PID de dos grados de libertad (2dof/PI_D). Se propone un método de ponderación dinámico para sobrellevar las limitaciones que suelen presentar dichos controladores en procesos complejos y/o no-lineales. La propuesta se sustenta en el contexto de los algoritmos de modos deslizantes de orden superior (MDOS), en particular a partir de conceptos de algoritmos super-twisting de probada eficiencia y fácil implementación. La sintonía propuesta permite asignar una dinámica lineal al seguimiento mas allá de las características no-lineales del proceso y de la amplitud de los set points. La sintonía propuesta, potencialmente, permite preservar propiedades que estos controladores presentan en los sistemas lineales.

Palabras claves: Control discontinuo (modos deslizantes), Control robusto, Control de Sistemas No Lineales
Resumen: A new homogeneous quasi-continuous second order sliding mode control algorithm is developed. The Lyapunov function for finite-time stability analysis is constructed. The homogeneity property of the algorithm are analyzed. The chattering attenuation procedure using Lyapunov function of the closed-loop system is presented. The scheme for control parameters tuning based linear matrix inequalities is elaborated. The theoretical results are supported by numerical simulations.

Palabras claves: Control discontinuo (modos deslizantes), Control robusto, Control de Sistemas No Lineales
Resumen: We present a hybrid PD plus Twisting-like algorithm control scheme, which stabilizes a damped cart pole, provided that the pendulum is initially placed inside of the upper-half plane. To achieve this, the original system model is converted into a four-order chain of integrators, where the damping force is added through an additional nonlinear perturbation. Our technique consists of simultaneously bringing the velocity and position of the pendulum inside of a compact region by applying the PD controller. Meanwhile, the system state variables are brought to the origin by the Twisting-like algorithm in finite time. The convergence analysis is done with Lyapunov functions, also we show numerical simulations.

Palabras claves: Control discontinuo (modos deslizantes), Sistemas Electromecánicos, Sistemas Mecánicos Discontinuos
Resumen: In this paper, an adaptive super-twisting control for driving angular position of a servomotor system with backlash dynamic is proposed. In order to implement the proposed controller, information about angular velocity is estimated by means of a robust differentiator. In spite of being based on a simplified model of the system, the proposed scheme increases robustness against unmodeled dynamics as backlash, as not all the parameters of the system nor the bounds of the perturbations are required to be known. Experimental results considering a wide backlash angle near to 2π, illustrate the feasibility and performance of the proposed control methodology.

Palabras claves: Robótica y Mecatrónica, Control robusto, Observadores no lineales
Resumen: This paper describes the design of an output based controller to enforce the gait cycle of a bioinspired Gecko robot. This kind of robot represents a relevant system considering that it can be used to complete exploring, personal assistance, home professional medical care and surveillance tasks. The controller used the mixed structure based on twisting algorithm to solve the tracking trajectory problem and the super-twisting algorithm as robust observer/differentiator to recover the articulations velocity information. The controller was implemented as a class of decentralized structure where each articulation was fed with the corresponding reference trajectories. These trajectories corresponded to the angles observed in actual Gecko lizards and they were obtained by a biomechanical study. The concept of Bezier curves implemented as a combination of sigmoid functions was the keystone to design the reference states. Two reference trajectories were designed to represent the horizontal and vertical gait cycles. A set of numerical simulations was implemented to evaluate the controller performance in both scenarios, the horizontal and vertical gait cycles.

Palabras claves: Detección y Aislamiento de Fallas
Resumen: Fluid losses produced by a leak in a pipeline is a serious problem which can cause economical and human losses and pollution. Hence, leak detection and location methods have been development recently. One of the most popular methods is based on negative pressure wave. The aim of this paper is to present how the temperature affects the negative pressure wave speed and the accuracy of this kind of methods when they are implemented in plastic water pipelines. Some leak location examples with different temperatures and different pipeline materials are given and some results are presented by mean of some real time experiments performed online with an algorithm implemented in a plastic water pipeline.

Palabras claves: Modelado de sistemas dinámicos, Detección y Aislamiento de Fallas, Aplicaciones industriales
Resumen: This work is divided in two parts and describes the salient features of a computer system for detection and localization of leaks in pipelines based on a Real-Time Transient Model (RTTM). In this Part I, we discuss our algorithm for pipeline transient simulation, inspired on the port-Hamiltonian formalism for distributed-parameter systems and solved with our ad-hoc Method of Hamiltonian Characteristics. Our model includes a Hamiltonian energy function, effects due to terrain topography, multiple leaking points along our finite-dimensional approximation, it admits system interconnections and it is appropriate for a real-time execution. In Part II, such model is used for a closed-loop Luenberger-type boundary feedback estimator of leaks in pipelines, where the leaked flow-rate and leak localization are continuously estimated variables.

Palabras claves: Detección y Aislamiento de Fallas, Sistemas de parámetros distribuidos, Observadores no lineales
Resumen: This paper is the second of a work in two parts describing the salient features of a computer system for continuous estimation of leaks in pipelines based on a Real-Time Transient Model (RTTM). While Part I is focused on a transient pipeline model based on current modeling techniques, in this Part II such model is complemented as a closed-loop Luenberger-type estimator for distributed-parameter models, referred throughout this work as Aamo-Salvesen-Foss Estimator (ASFE) after their designers in Aamo et.al(2006). Furthermore, along this paper, we sketch the design of a software architecture supporting a computer implementation of an industry-oriented, real-time, transient model-based, leak detection, localization and quantification system.

Palabras claves: Detección y Aislamiento de Fallas, Control discontinuo (modos deslizantes), Observadores no lineales
Resumen: Este trabajo presenta la implementación en tiempo real de un algoritmo para localizar una fuga en una tubería plástica, transportando agua a presión. El algoritmo está basado en un observador de estado diseñado con un Diferenciador Exacto Robusto por Modos Deslizantes. Se tienen sensores de presión y gasto en los extremos de la tubería para el aislamiento de la fuga. Resultados en tiempo real son presentados para mostrar la eficiencia del algoritmo.

Palabras claves: Detección y Aislamiento de Fallas, Identificación de parámetros, Aplicaciones industriales
Resumen: El diagnóstico de fallas cumple un rol importante en los procesos tecnológicos, debido a la naturaleza física de sus componentes dichos procesos son susceptibles de falla. Las fallas que afectan el buen funcionamiento de estos procesos, pueden provocar desde una reducción en su desempeño, hasta considerables pérdidas materiales, daños ambientales e incluso pérdidas humanas. En este trabajo se realiza el estudio y selección de un modelo multivariable basado en funciones de transferencia de una planta desalinizadora de agua de mar mediante ósmosis inversa. El modelo seleccionado es llevado a ecuaciones analíticas para luego realizar un análisis estructural del proceso que permita identificar relaciones de redundancia analítica (RRA). Estas relaciones se determinan mediante el cálculo de conjuntos estructuralmente sobre-determinados mínimos (MSO) y de pruebas del conjunto de ecuaciones de soporte mínimas (MTES), estas últimas contienen redundancia específica para un determinado conjunto de fallas. Las soluciones obtenidas posibilitarán un diseño apropiado del sistema de diagnóstico de fallas de la planta objeto de estudio.

Palabras claves: Detección y Aislamiento de Fallas, Aplicaciones industriales
Resumen: En la industria actual se requieren de sistemas de diagnóstico que sean más robustos ante ruidos y perturbaciones y que logren altos niveles de desempeño durante la clasificación de los fallos. Una forma de lograr lo anterior es complementar estos sistemas con módulos de pre-procesamiento que faciliten reducir la dimensión del espacio de trabajo para eliminar información irrelevante que enmascare cualquier fallo en desarrollo y/o sobrecargue la operación del sistema.

En este trabajo se comparan las medidas de desempeño Alpha, Beta y Gamma, en el ajuste de una función kernel RBF utilizada con las herramientas de pre-procesamiento: KFDA y KPCA. Los mejores resultados se obtuvieron utilizando la técnica KFDA con la métrica alpha, al lograrse una reducción sensible del espacio de trabajo y elevados por cientos de clasificación correcta de los fallos. Para la clasificación posterior al pre-procesamiento fue utilizada una Red Neuronal Artificial (ANN) que diagnostica los fallos simulados en el proceso de prueba Tennesse Eastman Process (TEP).

Palabras claves: Robótica y Mecatrónica, Sincronización de sistemas, Sistemas multi-agente
Resumen: En este trabajo se presenta el problema de control de formación de un conjunto finito de robots móviles omnidireccionales descritos por su modelo dinámico. El objetivo de control es lograr que cada robot mantenga su posición en la formación mientras sigue una trayectoria predefinida. Para resolver este problema se considera el esquema de control conocido como "Path following sincronizado". Se muestra la estabilidad del sistema en lazo cerrado y se evalúa el esquema propuesto mediante simulaciones numéricas.

Palabras claves: Robótica y Mecatrónica
Resumen: El presente artículo está enfocado al control de seguimiento de trayectorias para helicópteros de 4 rotores; en particular, para el prototipo comercial llamado AR.Drone 2.0 de la empresa francesa Parrot. Con la estrategia de control diseñada se logra que un AR.Drone converja asintóticamente a una trayectoria de vuelo preestablecida. La aplicación de software para el control del AR.Drone se realiza a través de un conjunto de herramientas y librerías proporcionadas por el Sistema Operativo para Robots, ROS por sus siglas en inglés. Se presentan los resultados obtenidos experimentalmente.

Palabras claves: Robótica y Mecatrónica, Control robusto
Resumen: In this paper, the problem of trajectory tracking problem in a Delta Robot affected by known and fixed input time delays is tackled. The proposed method relies on purely linear high gain disturbance observation and linear feedback control techniques in combination with the classic Smith Predictor control scheme using only a simplified model of the Robot. The disturbance observer is based on a Generalized Proportional Integral Observer, which estimates along with the disturbance function, some of its time derivatives. This set of time derivatives and the disturbance inputs are taken for a different approach of the Smith predictor control scheme, in which, by means of a power series expansion, a prediction of the lumped disturbance is used for the output feedback control task. Experimental results show the effectiveness of the strategy in a trajectory tracking task.

Palabras claves: Robótica y Mecatrónica, Control de Sistemas Lineales, Control óptimo
Resumen: This paper addresses the design and implementation of the Extended Prediction Self-Adaptive Control (EPSAC) approach to Model Predictive Control (MPC) for path-following. Special attention is paid to the closed-loop performance in order to achieve a fast response without overshoot, which are the necessary conditions to ensure the desired tracking performance in confined or indoor environments. The performance of the proposed MPC strategy is compared to the one achieved using PD controllers. Experimental results using the low-cost quadrotor AR.Drone 2.0 validate the reliability of the proposed strategy for 2D and 3D movements.

Palabras claves: Robótica y Mecatrónica, Control de Sistemas No Lineales, Control robusto
Resumen: This paper proposes a nonlinear control scheme to command the linear velocity of a car-like mobile robot. The controller aims to overcome the problem of partial knowledge of the dynamic model due to the interaction wheels-terrain for outdoor applications. A proportional-derivative feedback term in conjunction with a disturbance estimator based on the immersion and invariance control design technique compose the proposed controller. The task of the disturbance estimator is to generate a signal that asymptotically cancels the effect of the disturbance. Experiments are included to illustrate the performance of the proposed controller.

Palabras claves: Robótica y Mecatrónica, Otros Tópicos Afines, Cómputo para control
Resumen: La detección y localización de personas es una tarea útil en múltiples contextos y aplicaciones. Algunas de estas requieren, debido a restricciones particulares, que el equipo sea ligero y a un costo accesible; lo cual limita los recursos que pueden usarse para el procesamiento. En este trabajo se presenta un algoritmo ligero para detección y seguimiento de personas mediante el análisis de datos RGB-D proporcionados por un sensor Kinect. Este sensor cuenta con una cámara RGB y un sensor/emisor de luz infrarroja que mediante triangulación obtiene los datos de profundidad (Depth) de la escena, a un costo accessible. El algoritmo propuesto procesa en tiempo real la información adquirida. Comienza por detectar los rostros de las personas que se encuentren en el campo visual del sensor aplicando un filtrado de color de piel. La persona más cercana es identificada como usuario y se genera para esta un perfil de color en el espacio de color HSV en función del color de su ropa. Una vez realizado esto se genera un proceso de segmentación realizado por el método de crecimiento de regiones en el espacio 3D, teniendo como punto semilla la profundidad a la que se encuentra la persona con respecto al marco referencial del sensor. El algoritmo es capaz de ubicar y seguir a una persona dentro del área de trabajo, y se implementará en un robot móvil para el seguimiento de personas adaptando la velocidad del robot a la del usuario.

Palabras claves: Control basado en pasividad, Control de Sistemas No Lineales, Sistemas Electromecánicos
Resumen: En este artículo se presenta una versión modificada de un controlador basado en pasividad para el seguimiento de velocidad y flujos magnéticos de rotor en motores de inducción. La contribución del trabajo se presenta a dos niveles: Primero, se demuestra formalmente que la estructura previamente reportada de un control basado en pasividad para este tipo de máquinas puede ser simplificada sin perder sus propiedades de estabilidad. Específicamente, se demuestra que las ganancias que en la versión original dependen del estado, pueden ser constantes. La segunda contribución está enfocada a mejorar el desempeño del controlador desde la perspectiva de implementación, dotando al esquema de control con dos exosistemas que generan las trayectorias deseadas y un método de obtención de velocidad y aceleración a partir de la posición cuantificada por un codificador incremental. Adicionalmente se presentan resultados experimentales que confirman las cualidades y el alto desempeño dinámico que presenta la metodología de control en el cumplimiento de los dos objetivos impuestos.

Palabras claves: Aplicaciones industriales, Procesos biotecnológicos, Identificación de parámetros
Resumen: Se propone el desarrollo de un sistema de control de las variables críticas de una unidad de ósmosis inversa (OI) de una industria de fabricación de productos biofarmaceúticos mediante la apli-cación de un controlador predictivo generalizado (GPC). Utilizando las herramientas de identificación de sistemas se obtuvo un modelo matemático multivariable de la planta objeto de estudio, cuyos resultados de validación mostraron un aceptado grado de adecuación. Se desarrolló el diseño del controlador GPC multivariable para el control efectivo de la planta objeto de estudio. Los resultados comparativos de simulación del sistema de control desarrollado de la planta objeto de estudio con otro sistema de control equivalente con controladores DMC y PID mostraron un mejor comportamiento del sistema de control cuando se aplica el GPC

Palabras claves: Control óptimo, Identificación de parámetros
Resumen: Este artículo presenta un esquema estimador-controlador para un modelo matemático lineal de tráfico vehicular (modelo de transmisión de celdas), basado en un modelo no lineal (modelo S), el cual cumple el papel de modelo ideal y de sistema real. Los resultados son obtenidos a través de simulación y determinan el desempeño tanto de la estimación de los parámetros del modelo lineal como de los controladores propuestos.

Palabras claves: Identificación de parámetros, Modelado de sistemas dinámicos, Aplicaciones industriales
Resumen: El presente trabajo trata sobre el consumo energético en la minería del cobre. Se ocupa del área de trituración y molienda porque es la que consume el 50% de la energía. Para su estudio contamos con un prototipo diseñado con SolidWork [1] y AutoCad [2]. En el Laboratorio Virtual de la UNL hemos preparado una práctica modelar y controlar este tipo de proceso. Los estudiantes emplean MatLab y Simulink [3] para implementar las soluciones fuera de línea (off line). Para el trabajo en tiempo real emplean LabView [4].

Palabras claves: Control óptimo, Control de Sistemas No Lineales, Aplicaciones industriales
Resumen: En este artículo el desempeño de una novedosa estrategia de control; MPC basada en teoría de juegos es aplicada en una red de tráfico multimodal en un caso de estudio real de la ciudad de Medellín - Colombia. Los modos de transporte considerados en el caso de estudio son las interacciones naturales que se presentan entre los buses articulados, vehículos particulares y peatones. El desempeño de los controladores propuestos es comparado junto con la estrategias de control tiempo fijo. Finalmente se evalúa el desempeño de los diferentes esquemas de control por medio de simulación y cuantificación del índice de desempeño tiempo total gastado por los usuarios en la red (TTS)

Palabras claves: Robótica y Mecatrónica, Modelado de sistemas dinámicos
Resumen: Este artigo propõe uma metodologia para determinar as características dinâmicas de uma base de movimento de um simulador de voo baseado em um robô paralelo com seis graus de liberdade, considerando as características geométricas e de inércia do robô e as propriedades do atuador de acionamento. Também é apresentado o processo inverso, a determinação da potência necessária nos atuadores do robô a partir do conhecimento das características dinâmicas desejadas do simulador de voo. É usado o conceito do Jacobiano para estabelecer a relação entre as coordenadas cartesianas e as coordenadas das juntas e, junto com o comportamento do simulador na frequência, foi estabelecido um procedimento simplificado.

Palabras claves: Identificación de parámetros, Robótica y Mecatrónica, Sistemas Electromecánicos
Resumen: Este trabajo presenta resultados preliminares de la identificación paramétrica de un actuador electromagnético rectilíneo (AER). Se emplean dos método, el denominado método de identificación algebraico recursivo (MIAR) y el método de Mínimos Cuadrados fuera de línea, los cuales permite la estimación de un modelo que incluye los efectos de la fricción de Coulomb y de la gravedad. La validez del modelo identificado se verifica mediante su empleo en el diseño de una ley de control de seguimiento de una trayectoria variante en el tiempo. Los métodos son evaluados utilizando un prototipo de laboratorio.

Palabras claves: Identificación de parámetros, Robótica y Mecatrónica, Modelado de sistemas dinámicos
Resumen: Subspace identification is being improved these last decades, with many contributions from the scientific community, focusing on multivariable systems. This paper describes the use of subspace identification techniques, in particular, the MOESP method, compared to prediction error identification, and applied to two links of the electromechanical robotic manipulator. The system identification is performed for the deterministic case, and the validation is evaluated quantitatively using quality statistical criterion, besides the evaluation of dynamic models obtained by MOESP and least squares.

Palabras claves: Identificación de parámetros
Resumen: En el presente artículo se propone un algoritmo para la estimación de todos los parámetros de un generador sincrónico conectado a un bus infinito, usando una variante del filtro de Kalman llamada Unscented. El generador está acoplado a un sistema de regulación de tensión y a un sistema de regulación de velocidad. A diferencia de otros métodos, la estimación se hace a través de un amplio grupo de mediciones fasoriales obtenidas por una unidad de medición fasorial (PMU), que incluye a los fasores de tensión y de corriente y las potencias activa y reactiva entregadas por el generador. Se obtuvo un algoritmo de rápida convergencia, con el que se logran errores de estimación despreciables al ser evaluado bajo distintas condiciones de ruido y utilizando diferentes condiciones iniciales.

Palabras claves: Identificación de parámetros, Modelado de sistemas dinámicos
Resumen: System identication techniques through modulating functions have generated a wide range of methods and applications. In the underlying contribution, we generalize previous modulating function methods and develop a frequency domain modulating function (FDMF) approach that is based on a given frequency spectrum. In particular, we present limitations of integrable and convolvable system representations, both linear and nonlinear, and propose an extension of the tractable system classes, the so-called e-convolvable systems.

Palabras claves: Identificación de parámetros, Sistemas Electromecánicos
Resumen: En este trabajo se aborda el problema de identificación en línea de los parámetros eléctricos de máquinas de reluctancia conmutada. Con base en un modelo matemático estándar de la máquina, y considerando que el vector de estados está disponible para su medición, se emplean dos técnicas de estimación de parámetros y sus resultados se comparan entre sí. Dos características importantes del esquema propuesto son, en primera instancia, que no se basa en la reconstrucción en lazo abierto del eslabonamiento de flujo a partir de mediciones terminales de voltajes y corrientes y, segunda, a diferencia de los esquemas tradicionales, la medición de las derivadas de las variables de estado del sistema se sustituye con el uso de filtros lineales. Los resultados obtenidos, aun considerando ruido en las mediciones, son satisfactorios y permiten obtener estimados confiables de los parámetros de la máquina.

Palabras claves: Identificación de parámetros, Modelado de sistemas dinámicos, Robótica y Mecatrónica
Resumen: This article presents a procedure that can be used to identify parameters of robotic manipulators that can be described by Euler-Lagrange equations of motion. This approach requires only measurements of angular position and torques acting in joints of the robot. To obtain smooth data for identification, angular measurements are smoothed by cubic splines. This allows analytical calculations of corresponding angular velocities and accelerations. Estimation of robot parameters can be then posed as an overdetermined linear problem. This approach is demonstrated on a simulation of a two-degree of freedom robotic manipulator. Results show that the procedure is much more robust compared to other classically used techniques while preserving high accuracy.

Palabras claves: Control de Sistemas No Lineales, Sistemas Electromecánicos, Tecnología para control
Resumen: El presente trabajo aborda el problema de la estabilización de la posición de un mini vehículo aéreo no tripulado multirotor de seis grados de libertad (6-DOF) con capacidades de despegue y aterrizaje vertical. Debido al acoplamiento entre la dinámica de rotación y traslación, el modelo matemático del sistema puede expresarse como un sistema en cascada. Entonces, se lleva a cabo un procedimiento constructivo multi-etapas que da como resultado un conjunto de leyes de control no lineales acopladas. Una primer ley de control se encarga de mantener al vehículo en una posición y velocidad angular determinada y la cual utiliza al cuaternión unitario como parametrización de la orientación. Una vez cumplido esto y mediante el diseño de un control de empuje (sustentación) adecuado, la dinámica de traslación se transforma en tres cadenas de integradores de orden dos. Estabilizar la cadena de integradores, significa estabilizar el vehículo a una posición deseada. Para esto se propone un control no lineal que consiste en la suma de funciones de saturación. En su conjunto, la estrategia de control toma en cuenta a priori las cotas máximas permitidas por la señal de control. El objetivo es maximizar el uso de los actuadores sin poner en riesgo la estabilidad del sistema. El algoritmo de control resultante es suficientemente simple para ser implementado en sistemas embebidos con capacidades de cálculo reducidas. Simulaciones e implementación en tiempo real muestran la efectividad del algoritmo propuesto.

Palabras claves: Control de Sistemas No Lineales, Control basado en pasividad, Sincronización de sistemas
Resumen: The induction of limit cycles by means of the IDA-PBC methodology, for an affine nonlinear system, was introduced. To this we expressed the closed-loop system as a Port Hamiltonian system, with the property of almost all their trajectories asymptotically converge to a convenient limit set, except for a set of measure zero. The control strategy was tested using the pendulum actuated by a DC-motor, having obtained satisfactory results.

Palabras claves: Control de Sistemas No Lineales, Control basado en pasividad, Sistemas Electromecánicos
Resumen: Este trabajo presenta un estudio comparativo de dos técnicas para el control de velocidad y par de un motor de imanes permanentes, el control mediante pasividad y directo de par. La comparación se realiza bajo algunos criterios que incluyen variaciones de par de carga, de velocidad, de dirección, de resistencia del estator y tiempo de simulación. La plataforma empleada es Simulink en co-simulación con PSIM; en éste último programa se diseña la etapa de potencia y se modela el motor. Este trabajo permite tener una mayor claridad de cada uno de los bloques necesarios en la implementación de ambos controladores; así como identificar las ventajas y desventajas que presenta cada una de las técnicas empleadas.

Palabras claves: Sistemas Electromecánicos, Control robusto, Control de Sistemas No Lineales
Resumen: En este artículo se propone un esquema de control de velocidad para el motor de reluctancia conmutada capaz de lidiar con cambios en el par de carga. El controlador propuesto está basado en los observadores GPI y no requiere medición de velocidad angular ni conocimiento del par de carga en el eje del rotor. Se incluyen simulaciones numéricas comparativas que muestran el buen desempeño del esquema propuesto.

Palabras claves: Control robusto, Control de Sistemas No Lineales, Robótica y Mecatrónica
Resumen: Se presenta una solución a la desigualdad de Hamilton-Jacobi-Isaac (HJI), a través de una funcion estricta de Lyapunov para resolver el problema de regulacion H-infinito en forma global, aplicado a los sistemas Euler-Lagrange completamente actuados, con articulaciones tipo rotacional y sujeto a perturbaciones externas. El desempeño del sistema en lazo cerrado se presenta en un robot manipulador de tres grados de libertad a través de simulaciones numéricas.

Palabras claves: Control de Sistemas No Lineales, Robótica y Mecatrónica
Resumen: El presente trabajo aborda el problema de la estabilización de un robot móvil (3,0) mediante un esquema de control disparado por eventos. Con esta estrategia, la señal de control sólo se calcula y actualiza cuando es verdaderamente necesario, condición que se rige mediante una función de evento. Se muestra que la ley de control estabiliza al robot móvil al origen de manera asintótica. Además, esta es suave en todo el espacio de estados excepto en el origen y es semi-uniformemente MSI, i.e. el periodo de duración de los eventos es acotado por debajo, lo que evita el efecto Zeno. Resultados en simulación muestran el desempeño en lazo cerrado y corroboran el análisis teórico.

Palabras claves: Aplicaciones industriales, Control tolerante a fallas, Detección y Aislamiento de Fallas
Resumen: En este artículo se presentan un par de métodos para la implementación de relaciones de redundancia para el diagnóstico de fallas utilizando como ejemplo un sistema POINT-MASS satellite (De-Persis and Isidori, 2001). Al obtener una relación de redundancia sensible a fallas es posible aplicar la técnica propuesta por Frisk (2005) la cual permite hacer una transformación de la relación de redundancia para así evitar el uso de diferenciadores, la otra técnica propuesta es directamente estimar las derivadas mediante un diferenciador robusto (Zavala, 2010) para el cálculo del residuo.

Palabras claves: Control discontinuo (modos deslizantes), Control robusto, Control de Sistemas No Lineales
Resumen: In this paper, a passive fault tolerant control strategy carried out under the concept of higher order sliding mode control is developed for combustion engine air path. The proposed fault tolerant strategy incorporates a Super-Twisting algorithm controller which handles parametric uncertainties and actuator faults. In this paper we consider two types of actuator faults, additive and loss-of-effectiveness faults. Theoretical results on the convergence of the proposed controller based on the Lyapunov theory are presented. The simulations of the proposed controller on a recently validated experimental engine air path model show good results under actuator faults conditions even in the presence of parametric uncertainties.

Palabras claves: Aplicaciones industriales, Procesos biológicos
Resumen: La camaronicultura es una actividad que se practica en todo el mundo, en donde la imitación del ecosistema es esencial para un buen cultivo del camarón. El desequilibrio de los parámetros involucrados en la calidad del agua representa un problema en la reproducción y crecimiento de los organismos. Este trabajo presenta un nuevo modelo computacional para el diagnóstico de la calidad del agua, empleando un sistema neurodifuso. Este permite establecer una relación directa y no lineal entre la dinámica del ecosistema y los diferentes estados de la calidad del agua (excelente, bueno, regular y deficiente). Los resultados finales muestran un buen desempeño del modelo propuesto, convirtiéndose en una alternativa para el correcto manejo del agua en granjas camaronícolas.

Palabras claves: Detección y Aislamiento de Fallas, Identificación de parámetros, Observadores no lineales
Resumen: Se propone un método para la detección y localización de fallas secuenciales en donde el modelo no lineal con falla se identifica en línea a medida que éstas se presentan. Como objetivo principal se busca reducir el tiempo de identificación de los parámetros asociados a cada falla con la adecuación del modelo respectivo. En particular, se aprovecha el hecho que el comportamiento en estado permanente de múltiples fallas es equivalente a una sola falla. El procedimiento es una extensión al caso no lineal del método reportado por uno de los autores para localización de dos fugas en un ducto sin tomas laterales. En comparación con el trabajo previo se simplifica el proceso de localización con estimadores no lineales interconectados y se logra reducir el tiempo de respuesta del localizador. Los resultados en simulación para un ducto hidráulico piloto muestran la potencialidad del procedimiento.

Palabras claves: Detección y Aislamiento de Fallas, Control Inteligente, Sistemas Eléctricos de potencia
Resumen: Recentemente desenvolveu-se uma metodologia que permite a obtenção de planos de restabelecimento de energia em sistemas de distribuição de grande porte. Essa metodologia é baseada em Algoritmos Evolutivos Multi-objetivo e faz uso da chamada representação Nó-Profundidade para representar computacionalmente a topologia elétrica dos sistemas de distribuição. O objetivo deste artigo é avaliar a aplicação dessa metodologia em um sistema real de grande porte. Para isso, este artigo apresenta e analisa os resultados de diversas simulações da aplicação dessa metodologia para obtenção de planos de restabelecimento de energia no sistema de distribuição da cidade de Londrina, localizada no estado do Paraná, no Brasil. Esse sistema está sob concessão da Companhia Paranaense de Energia (COPEL) e possui 30.156 barras e 2.910 chaves. Vale destacar que foram simuladas a ocorrência de faltas permanentes simples e múltiplas.

Palabras claves: Detección y Aislamiento de Fallas, Robótica y Mecatrónica, Sistemas discretos
Resumen: Se presenta un Diagnosticador de Fallos diseñado utilizando Redes de Petri e implementado en LabVIEW, el cual cumple la función de monitorizar una aeronave no tripulada UAV (Vario Benzin Trainer) y presentar al piloto variables de la aeronave, con el fin de establecer la salud del vehículo, evitando daños de gran envergadura. El diagnosticador o Red de Petri Diagnosticadora (RdPD) es el resultado de la implementación de un algoritmo de diagnóstico de fallos, que a partir del modelo individual de cada componente de la aeronave distribuida en subsistemas, se representa el funcionamiento normal y de fallo en un solo esquema. Es capaz de identificar que componente falla y su repercusión en la misión, es decir, si se debe abortar o no la misión. También se presenta el Sistema de Adquisición de datos diseñado y construido para esta investigación, con instrumentación embarcada en el UAV y en la estación de control, conectados por Radio Frecuencia, con el objetivo de suministrar los datos a la RdPD. Se presentan los resultados de las pruebas de cinco vuelos de comportamiento normal y de fallo reales y que validan el aporte de la herramienta de Diagnostico de Fallos a la prevención de accidentes en UAV’s.

Palabras claves: Robótica y Mecatrónica
Resumen: Quadrotors have attracted the attention of the academia, companies and hobbyists for the last decade. One of the main advantages of the Quadrotors is the capability to perform vertical take-off and landing, which makes possible a quick autonomous hover. In this paper, the development of a hovering control for a Quadrotor UAV using typical control techniques is presented. The Quadrotor is equipped with an onboard IMU which provides linear acceleration and angular velocity measurements. The Euler angles that represent the attitude of the system are estimated using the rate gyro's measurements and some kinematics relations. A hobby Quadrotor with an Ardupilot 2.6 is used as test bed. A simulation study and real-time implementation in indoor and outdoor environments demonstrate the effectiveness of the proposed control scheme.

Palabras claves: Robótica y Mecatrónica, Control de Sistemas No Lineales
Resumen: Son escasas las referencias que existen en la literatura sobre el control de robots industriales en las que se involucre a la posición y la fuerza más alla de planos y trayectorias en 2D. En este artículo se desarrolla la teoría para la planeación de trayectorias en 3D sobre supercies esfericas. El uso de coordenadas esfericas y el cuaternion unitario facilitarán los cálculos. La teoría será corroborada por resultados experimentales.

Palabras claves: Robótica y Mecatrónica, Sistemas adaptables, Control de Sistemas No Lineales
Resumen: In this work, an SP-SD-type adaptive scheme for the global tracking control of robot manipulators with constrained inputs is proposed. Compared with adaptive controllers previously developed in a bounded-input context, the proposed approach guarantees the tracking objective globally, avoiding discontinuities throughout the scheme, preventing the inputs to reach their natural saturation bounds, and imposing no saturation-avoidance restriction on the control gains. Experimental results show the efficiency of the proposed scheme.

Palabras claves: Robótica y Mecatrónica, Sistemas hombre-máquina, Cómputo para control
Resumen: Para aquellos que no tienen experiencia, la operación de un manipulador móvil a través de una consola portátil no es una tarea fácil. Existe un largo proceso de aprendizaje para adquirir las habilidades para operar un manipulador móvil. En este trabajo se presenta el desarrollo de un sistema de teleoperación unilateral kinestésica (STUK) de bajo costo para un manipulador móvil, en donde se facilita el proceso de aprendizaje debido a que el usuario lo puede operar a través del movimiento de su mano, por medio de un guante inercial, por lo cual podría utilizarse en robótica asistencial y de servicios. El guante inercial consiste de tres sensores de aceleración, los cuales se colocan en el brazo del usuario para detectar, por medio de la cinemática del brazo del usuario, el movimiento lineal y rotacional de la muñeca del usuario, además cuenta con un mando por interruptores y un dsPIC para procesar la información y transmitirla por medio de una comunicación inalámbrica Xbee. El movimiento lineal y rotacional de la muñeca corresponderá al movimiento del efector final del manipulador y el mando por interruptores corresponderá al movimiento del móvil. Resultados experimentales del STUK muestran su desempeño en un manipulador móvil desarrollado en el CIDETEC-IPN.

Palabras claves: Robótica y Mecatrónica, Control Inteligente, Sistemas hombre-máquina
Resumen: In this paper a navigation system for a service robot based on a scheme of cooperative behaviors, which control a mobile base and a mechatronic head, is proposed. The main idea is to achieve a more cognitive control system through a strong interaction between base and head behaviors, perception and task planning. Some behaviors depend directly on the perception information and some others depend both on the task planning and perception, i.e. position control is improved by incorporating artificial intelligence techniques. A Kalman Filter is used for robot localization, nevertheless, since the filter is just a part of the behavior-based scheme, it is turned on and off conveniently according to the environment representation. The use of the mechatronic head improves significantly the navigation performance. Experimental results are presented to show the effectiveness of the scheme.

Palabras claves: Robótica y Mecatrónica, Sistemas multi-agente, Control de Sistemas No Lineales
Resumen: This work presents a novel controller capable of solving the leader-follower consensus problem in networks of non-identical and kinematically different (heterogeneous) robot manipulators in the Special Euclidean space of dimension three, denoted SE(3). The controller estimates the kinematic and the dynamic robot physical parameters and it is designed to be robust to interconnecting variable-time delays. Furthermore, the singularity-free unit-quaternions are employed to represent the orientation in the SE(3). Simulations using a network with four 3-Degrees-of-Freedom manipulators illustrate the performance of the proposed controller.

Palabras claves: Sistemas Electrónicos de Potencia, Control basado en pasividad, Control de Sistemas No Lineales
Resumen: Se describe una metodología para controlar un aerogenerador de tecnología DFIG (Doubly-Fed Induction Generator) en la región de operación III sin variar el ángulo del aspa. El aerogenerador consta de una turbina eólica tri-pala de velocidad variable y un generador eléctrico de inducción conectado directamente a la red eléctrica por el estator y a través de un convertidor electrónico de potencia ideal por el rotor. En la región de operación III la potencia disponible en el viento excede la capacidad nominal del generador, por ello el control sin variar el ángulo del aspa se basa en la estrategia conocida como "stall" regulado o activo, que genera una turbulencia controlada detrás de las aspas, la cual disminuye la eficiencia de la turbina e impide que esta produzca más potencia de la capacidad nominal del generador. Para verificar la eficacia de esta estrategia se le compara con un control PI para la variación de ángulo de aspa usado por General Electric, que considera además el tiempo de respuesta para el actuador mecánico que posiciona el aspa. El control de la máquina eléctrica en ambos casos, con y sin variación de ángulo de aspa, se realiza a través de en un control basado en pasividad que garantiza seguimiento de la velocidad angular y garantiza factor de potencia unitario en el lado del estator. Se presentan simulaciones que demuestran que es posible generar potencia nominal manteniendo el ángulo del aspa fijo y con un buen seguimiento de velocidad angular del generador eléctrico.

Palabras claves: Sistemas estocásticos, Control de Sistemas Lineales, Control robusto
Resumen: In this paper, we study the problem of closed-loop power allocation in wireless networks subject to multiplicative interference and noise uncertainty. By using the mean-square small-gain theorem, stability bounds can be reached as a function of the size of the multiplicative uncertain terms: interference and noise. By establishing a numerical relation between the size of the interference and the multiplicative noise, a unique stability bound for power allocation is derived for a closed-loop structure. A numerical evaluation was carried out in a wireless network with multiple base stations and under different quality of service (QoS) requirements. Slow and fast-scale variations are considered in the channel model, as well as random displacements of the mobile units. In the evaluation, the power allocation scheme was able to achieve the desired QoS despite the multiple-access interference and multiplicative noise components.

Palabras claves: Procesos biológicos, Modelado de sistemas dinámicos, Control de Procesos
Resumen: El presente artículo presenta un modelo reducido no lineal del modelo ASM3, que representa esencialmente la dinámica del nitrógeno en el agua residual por lodos activados que se lleva a cabo en un único reactor en alternancia de fases (aerobia/anoxia). Este tipo de modelos puede contextualizarse en el marco de los modelos discontinuos. Por consiguiente, se presenta un modelo promedio no lineal del modelo reducido obtenido, que logra aproximar de forma satisfactoria la dinámica lenta de los modelos conmutados que representan el proceso de lodos activados. El modelo promedio obtenido, por ser un modelo continuo, permite realizar de manera más sencilla el análisis y diseño de leyes de control para el proceso biológico de lodos activados.

Palabras claves: Control de Sistemas No Lineales, Modelado de sistemas dinámicos, Sistemas Electromecánicos
Resumen: Los alambres musculares presentan una gran alternativa en una amplia variedad de aplicaciones que requieren de bajos consumos de potencia, espacios pequeños y pesos ligeros. Sin embargo, a pesar de sus grandes cualidades, los alambres musculares presentan un comportamiento altamente no lineal con fenómenos como histéresis y saturación; estas condiciones dificultan en gran medida el modelado y desarrollo de controladores para estos dispositivos. El presente trabajo propone un nuevo actuador electrotérmico - mecánico basado en alambres musculares y un sistema de trinquete, modelado a partir de fenómenos físicos. Además se presenta un controlador basado en una ley de control tipo PI con histéresis (PIH) para el seguimiento de trayectoria de la posición angular del eje de rotación del actuador propuesto.

Palabras claves: Detección y Aislamiento de Fallas
Resumen: En este trabajo, se describe el método para el diseño de un estimador robusto, para sistemas no lineales representados mediante multi-modelos Takagi-Sugeno con entradas desconocidas. La convergencia del error de estimación se realiza con la teoría de Lyapunov y las condiciones de estabilidad están dadas en términos de Desigualdades Lineales Matriciales (LMI). Se muestra resultados del caso de estudio con datos reales del proceso: Intercambiador de Calor, para validar el enfoque propuesto.

Palabras claves: Control óptimo, Procesos biotecnológicos, Robótica y Mecatrónica
Resumen: El entrenamiento a futuros pilotos de aviones comerciales o militares debe incluir situaciones similares a las que se pueden presentar durante el vuelo, entre las que encontramos normales, anormales y de falla. Es muy importante, que el entrenamiento se realice de forma segura y sea de bajo costo, en este sentido la simulación adquiere gran importancia sobre todo si se trata de una simulación que reproduce situaciones reales y desarrolla en los estudiantes de piloto las habilidades y destrezas necesarias para enfrentarse a un vuelo real. En este trabajo se presenta la construcción de un algoritmo de simulación dinámica del vuelo controlable de un avión de carga considerándolo como un cuerpo rígido y simétrico, que está volando con velocidad y altitud constante en una atmósfera no perturbada en el plano vertical. Se empleara una plataforma de Stewart que simulara movimientos específicos del vuelo, mismos que depende de sus limitaciones espaciales y de la manera en que se pueden aprovechar los recursos de los diferentes actuadores para realizar las trayectorias deseadas, de aquí la importancia del análisis geométrico de la plataforma. Se presenta un procedimiento general para construir un algoritmo de la simulación dinámica del vuelo de un avión. A continuación, se describe brevemente: a) Construcción del Modelo matemático del vuelo del avión. b) Analizar las posibilidades geométricas de la plataforma de Stewart (simulador). c) Construcción del vector gravito inercial y definición de la sobre carga en el centro de masa del avión, que caracterizan el vuelo. d) Traslación a un punto sobre el asiento del piloto para reproducir la sensación del movimiento en la cabina. e) Posteriormente, se simula el ángulo de orientación (ángulo entre la vertical aparente y la fuerza gravito inercial) debido a que trabajaremos con un avión de carga y las limitantes tecnológicas del simulador no permiten simular el modulo del vector (ver sección 6), sin embargo esto es suficiente debido a que el ángulo de orientación coincide con el ángulo de inclinación de la plataforma móvil. f) Finalmente, se propone un algoritmo de control óptimo con restricciones de fase.

Palabras claves: Modelado de sistemas dinámicos, Procesos biológicos, Identificación de parámetros
Resumen: Este artículo presenta la formulación de un modelo matemático de la dinámica de transmisión de tres serotipos del virus de dengue. Para esto, se propone un modelo compartimental que estratifica la población de humanos en jóvenes y adultos, con diferentes probabilidades de infección y que divide la población de mosquitos en maduros e inmaduros, de acuerdo con su capacidad para transmitir el virus. Adicionalmente, se estudia el efecto de la temperatura en los brotes de una epidemia de dengue, mediante la inclusión de parámetros entomológicos dependientes de la temperatura, como los son las tasas de: oviposicion, incubación del virus, maduración y mortalidad. El desempeño de este modelo se evalúa bajo un caso de estudio particular, de forma que los parámetros se ajustan a los casos de dengue reportados en el departamento de Atlántico, Colombia entre los años 1997 y 2012. Los resultados obtenidos permiten confirmar la importancia de evaluar condiciones medioambientales, como la temperatura, ya que influencia la dinámica de transmisión del dengue y la frecuencia de ocurrencia de los brotes. El desarrollo de este modelo es relevante para el control automático porque permite representar la dinámica epidemiológica del dengue mediante un modelo matemático que puede ser utilizado para evaluar diferentes estrategias de control y apoyar la toma de decisiones para reducir el impacto de esta enfermedad.

Palabras claves: Modelado de sistemas dinámicos, Aplicaciones industriales, Sistemas lineales variantes en el tiempo
Resumen: This paper presents the mathematical modeling of a flow pilot plant, including the pressure losses and the non-linearities in the system. Physical principles were used in this modeling. The model parameters were taken from technical manuals of the manufacturers of the different equipment and instruments in the process. The model was validated comparing its output with different results obtained from the plant, showing a quite good static and dynamic behavior.

Palabras claves: Modelado de sistemas dinámicos, Identificación de parámetros
Resumen: Este artigo aborda a influência dos métodos de filtragem na identificação de sistemas em processos industriais. Propõe-se projetar filtros passa-baixa digitais que atenuem ou eliminem o ruído presente na medição de uma planta piloto de vazão e avaliar o seu desempenho em relação ao índice de ajuste do modelo identificado. Os métodos de filtragem que vão ser avaliados são: o método da janela de Bartlett, Hann, Hamming, Blackman, Kaiser e retangular; sendo a estrutura auto-regressiva com média móvel e entradas exógenas (ARMAX) usada como modelo do processo a identificar. Observou-se que os índices de ajuste dos modelos com dados filtrados melhoram em torno de 4,26% a 4,88% em relação aos modelos com dados sem filtrar. Esses resultados sugerem que a filtragem de dados tem alguma influência na identificação de sistemas.

Palabras claves: Modelado de sistemas dinámicos, Sistemas Biomédicos, Procesos biológicos
Resumen: A mathematical model of the primary afferent neuron activity of the vestibular apparatus, which is the output signal of the vestibular inertial biosensor is presented. The model is based on experimental data from recordings in isolated vestibular neurons. Deterministic and stochastic analysis of our model has been done. Using this model, it might be possible, using galvanic stimulation of low amplitude applied to periauricular region, to correct the output from the vestibular apparatus. This galvanic stimulation should take place against a background of Gaussian white noise with optimal intensity. Computer analysis has shown that the formation of stochastic resonance makes galvanic stimulation more effective. Our model can process the corrective signal of the vestibular output in various conditions. An algorithm for the correction using galvanic stimulation is presented.

Palabras claves: Modelado de sistemas dinámicos, Identificación de parámetros, Sistemas adaptables
Resumen: Este artigo apresenta uma proposta de algoritmo online de agrupamento nebuloso evolutivo baseado no critério do estimador de máxima verossimilhança, do inglês - Fuzzy Maximum Likelihood Estimator (FMLE). Nesta metodologia, a distância de um ponto ao centro de um agrupamento nebuloso é calculada pela máxima verossimilhança dos dados. A formulação matemática é apresentada a partir de uma elaboração teórica adequada ao sistema de inferência Takagi–Sugeno (TS). O desempenho e aplicação da metodologia proposta são fundamentados na predição da série temporal de Box–Jenkins (Gas Furnace). Os resultados computacionais apresentam uma análise comparativa com outros métodos largamente usados na literatura para fins de ilustração da eficiência do algoritmo online de agrupamento nebuloso evolutivo proposto.

Palabras claves: Modelado de sistemas dinámicos, Control robusto, Observadores no lineales
Resumen: En este trabajo se presenta el modelo matemático de 4 GDL de la mitad de la suspensión de un automóvil y se propone el analizarla como dos subsistemas desacoplados, mismos que sirven para llevar a cabo el diseño de controladores robustos que permitan disminuir las vibraciones inducidas por las irregularidades del camino al transitarlas. El diseño de los controladores se hace por medio de una técnica que permite tener estados observados al mismo tiempo que estima incertidumbres paramétricas y perturbaciones.

Palabras claves: Control de Sistemas No Lineales
Resumen: En este trabajo se analiza mediante una forma normal, la dinámica en la región de deslizamiento de una clase de sistemas lineales por pedazos. Se establece un teorema en el que se dan condiciones suficientes para que el campo vectorial, definido en la región de deslizamiento, presente la bifurcación de Hopf en un equilibrio.

Palabras claves: Control de Sistemas No Lineales, Modelado de sistemas dinámicos, Control robusto
Resumen: Este artículo estudia el problema de modelación y control de un robot bípedo plano de seis grados de libertad, generados por la interacción de siete vínculos que constituyen el cuerpo del robot, incluyendo pies. En este estudio se plantea un sistema completamente actuado debido al efecto del pie de soporte en equilibrio estático. El artículo detalla los aspectos de modelación del sistema híbrido que representa las fases de la locomoción bípeda. Se presenta el diseño de un controlador basado en la selección de salidas que codifican la locomoción, las cuales se regulan para seguir trayectorias adecuadas. La principal contribución del artículo es la evaluación de un control con modos deslizantes de segundo orden, en particular, un algoritmo emph{twisting} que satisface las propiedades de robustez requeridas en el control de robots bípedos. El buen desempeño del controlador se presenta a través de simulaciones en las que se incluyen incertidumbre de parámetros físicos del robot y una perturbación externa de tipo impulsiva.

Palabras claves: Control de Sistemas No Lineales, Modelado de sistemas dinámicos, Control óptimo
Resumen: This paper introduces a strategy for controlling nonlinear systems, based on the combination of linear Model Predictive Control (MPC) and Gain Scheduling (GS) techniques. The strategy, denoted as Gain Scheduled - Model Predictive Control (GS-MPC) is applied on two hydraulic testbeds.

The results are compared to a tradional MPC control. The study casesshow positive results for the GS-MPC controller, achieving better control performance (steady state error, overshoot) than the classical MPC controller.

Palabras claves: Aplicaciones industriales, Control difuso, Sistemas hombre-máquina
Resumen: This paper presents a methodology for the design and implementation of a SCADA expert system for a ropeway of massive transportation in Metro de Medellín Colombia. The SCADA uses real time information from sensors located in the interface grip-cable (Patent, 2013) for the fulfillment of the requirements of operability, maintainability and safety of Metrocable. The methodology hybridizes the SCADA design, fuzzy logic expert systems and the concept of Condition Based Maintenance (CBM). This system satisfies the normative (ISO 13374-2:2007 (E), 2007) in which the requirements for processing architecture in CMD (Condition Monitoring Diagnosis) are specified for the case of OSA-CBM (Open System Architecture – Condition Based Maintenance). This work is part of the results of the project "Diagnostic system of the interface grip-cable of the Metrocable", project developed between the entities COLCIENCIAS (Administrative Department of Science, Technology and Innovation), Metro de Medellin and Universidad EAFIT.

Palabras claves: Aplicaciones industriales, Otros Tópicos Afines, Sincronización de sistemas
Resumen: Várias aplicações compartilham a necessidade da utilização de um sistema integrado de sensoriamento, desde a aquisição de dados, até o armazenamento e exibição dos mesmos. Assim, este trabalho apresenta a modelagem de um framework multicamadas e genérico voltado para aquisição de dados de uma rede de sensores sem fio. Com esse framework é possível agilizar o processo de desenvolvimento de uma aplicação hardware/software para aquisição, distribuição, visualização e armazenamento de dados. A implementação do framework passa por três camadas: a de aquisição, que é a camada de hardware responsável pela leitura de sensores; a de aplicação, que recebe dados provenientes da camada de aquisição e pode exibi-los e armazená-los; e acamada de comunicação, que garante a troca de mensagens entre as camadas de aquisição e aplicação através do protocolo ZigBee(IEEE 802.15.4).

Palabras claves: Tecnología para control, Robótica y Mecatrónica, Sistemas hombre-máquina
Resumen: The implementation of data loggin platforms is an important stage in validating theoretical models, to finally propose a suitable description of a process. The system to log data have to be reliable and consistent to avoid including noise and offset to signal, affecting final conclusions. This paper describes the development of an embedded plaform to get the parameters from multiple thermo resistor analog sensors in order to validate the model of a solar collector.

Palabras claves: Sistemas Eléctricos de potencia, Detección y Aislamiento de Fallas, Sistemas Electrónicos de Potencia
Resumen: O aumento no uso de equipamentos eletrônicos e proliferação de cargas não lineares tem causado danos a equipamentos devido à má qualidade da energia elétrica originadas por esses equipamentos e cargas. Assim, nota-se a necessidade por metodologias que possam em primeira instância detectar e identificar os distúrbios para que numa segunda etapa estes possam ser localizados com o intuito de que técnicas de mitigação dos distúrbios sejam devidamente empregadas. Assim esse artigo propõe o emprego de um sistema de monitoramento baseado em Smart Meter capaz de determinar a presença ou não de variações de tensões de curta duração. Desta forma primeiramente foi construído um Smart Meter capaz de capturar a forma de onda senoidal do sistema de energia elétrica, em seguida foi embarcado no medidor um método simples e compacto baseada no valor RMS da tensão calculado de cada janela do sinal medida pelo Smart Meter. O método é capaz de detecta a presença ou não do distúrbio por meio do cálculo da distância euclidiana entre o RMS medido e um RMS de referência. Pelos resultados iniciais observados nota-se que o método atingiu um resultado satisfatório produzindo um erro de 1% para as janelas que apresentam distúrbios.

Palabras claves: Sistemas multi-agente, Sistemas discretos, Observadores no lineales
Resumen: This work proposes a design of a decentralized discrete-time block control scheme, for a multi-agent system with a fixed topology. The control scheme achieves both formation and trajectory tracking.

Each agent dynamics is represented either by a first-order or second-order discrete-time system with unknown disturbances.

The position is the only measured variable, the velocity and acceleration are unknown, and only the agents that are connected with the virtual agent have access to the velocity and acceleration of the reference.

Each agent is provided with discrete-time state observers to calculate the velocity and acceleration of its neighbors. Also, an estimator for the perturbations is proposed in order to attenuate them.

It is proved that formation and trajectory tracking can be achieved applying the proposed block control with a consensus scheme.

Palabras claves: Sistemas multi-agente, Robótica y Mecatrónica
Resumen: This paper is focused on the formation flight control for multi-agent systems. The proposed control strategy is decentralized and allows a set of unmanned aerial vehicles to track a predetermined trajectory while they achieve a time-varying formation with respect to a leader. Formation graphs are used to represent interactions between agents; in particular, we use a leader-centered graph. The aerial mobile agents used in this paper are quad-rotor helicopters. The theoretical results are verified by numerical simulation.

Palabras claves: Sistemas multi-agente, Control discontinuo (modos deslizantes), Robótica y Mecatrónica
Resumen: This paper addresses the formation control problem without collisions for multi- agent systems. A general solution is proposed for the case of any number of agents moving on a plane. The solution is based on two modifications of the well known cyclic pursuit algorithm. First, a normalized version of the cyclic pursuit algorithm is employed. Second, when two or more agents are in danger of collision, a repulsive vector field is added to the previous control law. The repulsive vector fields display an unstable focus structure suitably scaled. The proposed control law ensures that the agents reach the desired geometric pattern in finite time and that they stay at a distance greater than some prescribed lower bound for all times. Moreover, the closed-loop system does not exhibit undesired equilibria. Numerical simulations illustrate the good performance of the proposed solution.

Palabras claves: Sistemas multi-agente, Control de Sistemas Lineales, Robótica y Mecatrónica
Resumen: En este artículo se presenta el problema de control de marcha para un sistema multi-agente heterogéneo. El sistema esta conformado por un robot terrestre tipo uniciclo AmigoBot y un robot aéreo tipo quadrirotor AR Drone 2.0. Se describe el hardware y software de ambos robots, se obtiene el modelo cinemático del AmigoBot y el modelo dinámico del AR Drone. Finalmente se implementa una ley de control en cada robot para un esquema líder-seguidor.

Palabras claves: Sistemas multi-agente
Resumen: El presente trabajo trata el problema de consenso líder-seguidor con retardo de tiempo, utilizando un algoritmo de control distribuido proporcional más inyección de amortiguamiento, en el espacio dinámico cartesiano. Con el fin de emplear el control previamente mencionado y tomando en cuenta que sólo es posible conocer la posición articular de cada robot, se hace uso de un observador no lineal basado en el algoritmo super twisting para estimar la velocidad de cada robot que compone la red. Para evitar singularidades se utiliza una representación mediante cuaterniones unitarios, que son utilizados para describir la orientación del robot. La red de robots se representa mediante un grafo no dirigido y conexo. Resultados de simulación muestran la efectividad del esquema de control y observación.

Palabras claves: Sistemas multi-agente, Sincronización de sistemas, Control discontinuo (modos deslizantes)
Resumen: In this paper, a formation control for a group of unicycle mobile robots is presented. According to this approach, complex maneuvers are decomposed into a sequence of formation patterns. With the aim of driving the movements of the robots, a decentralized control strategy using the Adaptive Super Twisting Algorithm (ASTA) is introduced. The proposed control scheme increases robustness against unknown dynamics and disturbance, as unknown system information, and bound perturbation are not required to be known.

Palabras claves: Identificación de parámetros, Control de Sistemas No Lineales, Control discontinuo (modos deslizantes)
Resumen: Se presentan dos esquemas de control para un modelo de un motor diésel cuyo objetivo consiste en llevar la velocidad del cigüeñal a un valor deseado en la presencia de incertidumbre paramétrica. El primer esquema se basa un estimador de parámetros variantes en el tiempo, recientemente propuesto y que utiliza el algoritmo Super-Twisting; se muestra su comportamiento al ser implantado conjuntamente con un algoritmo de control de la literatura. El estimador es capaz de identificar la eficiencia volumétrica cuando esta es considerada como un parámetro desconocido y variante en el tiempo. El segundo esquema es novedoso y se basa también en el algoritmo Super-Twisting. Para este segundo esquema se hacen dos pruebas; la primera, considera el par de carga desconocido y variante con el tiempo; la segunda considera no medible la presión en el múltiple de admisión y dos parámetros variantes en el tiempo, la eficiencia volumétrica y el par de carga.

Palabras claves: Control robusto, Sistemas Biomédicos, Robótica y Mecatrónica
Resumen: The work presents a Model Predictive Controller (MPC) for a robotic exoskeleton arm determined to aiding in the process of physical rehabilitation of people with lateral epicondylitis. A short introduction to the modern control systems, going through the explanation of the proposed system and finally the design process of the controller is presented. This work aims to give the reader an example of the Model Predictive Control applications in the biomedical field. The tuning of controller goes through simulation via the MPC tool included in the MATLAB® software.

Palabras claves: Control de Sistemas No Lineales, Control discontinuo (modos deslizantes), Observadores no lineales
Resumen: En este artículo se muestra la aplicación, evaluación y comparación de dos algoritmos de control de posición de una mesa vibratoria. Este mecanismo forma parte de una plataforma experimental para el estudio del efecto de señales oscilatorias, especialmente señales sísmicas, sobre estructuras diversas y el control de las mismas. La mesa es accionada mediante un motor lineal, sin escobillas, y presenta una fricción seca elevada. El primer algoritmo es un controlador PD con compensación de fricción y de perturbaciones, el cual requiere un modelado previo del mecanismo y una sintonización adecuada de los parámetros del control. El segundo algoritmo es un controlador discontinuo que reproduce, en lazo cerrado, una dinámica tipo Zeno. Dada la disponibilidad de una medición únicamente de la posición de la mesa, ambos controladores requieren de un observador de velocidad, para el cual se propone un controlador discontinuo. Se muestra que éste presenta un mejor desempeño y robustez frente a incertidumbres, a costa de una señal de control con componentes de alta frecuencia.

Palabras claves: Control de Sistemas Lineales, Control de Procesos, Otros Tópicos Afines
Resumen: En este trabajo se hace un estudio sobre una clase particular de sistemas con reciclo inestables y con tiempo de retardo. Se propone un controlador estabilizante tipo PI. Se dan las condiciones necesarias y suficientes que garantizan la existencia del controlador estabilizante. Finalmente, este resultado es aplicado a un prototipo de laboratorio de un sistema de reciclo construido con base en un sistema de flujo térmico marca QUANSER.

Palabras claves: Control de Sistemas No Lineales, Sistemas Electromecánicos, Aplicaciones industriales
Resumen: El problema de optimización de potencia para una turbina de viento de velocidad variable se abordó en este trabajo de investigación. El objetivo fue mantener operando la turbina de viento en su punto de operación de máxima extracción de potencia del viento, mientras además se reducen las cargas dinámicas. Se propuso un controlador dinámico no lineal junto a un algoritmo de Seguimiento del Punto Máximo de Potencia. El controlador no necesita mediciones de la velocidad del viento. La estrategia de control diseñada fue comparada con una estrategia de control existente. Con el fin de validar el modelo matemático y evaluar el funcionamiento de los controladores en presencia de perturbaciones, se utilizó un complejo simulador aerolástico de alta fidelidad de turbinas de viento que toma en cuenta los aspectos dinámicos no lineales de la turbina de viento y la naturaleza turbulenta del viento. Los resultados de simulación mostraron que el controlador propuesto presentó un mejor rendimiento en cuanto al compromiso entre la generación de potencia y la reducción de cargas dinámicas.

Palabras claves: Control robusto, Modelado de sistemas dinámicos
Resumen: Se presenta una metodología de diseño de controladores robustos de sensibilidad mixta usando mediciones fasoriales sincronizadas para la mejora del amortiguamiento de las oscilaciones de baja frecuencia que se presentan en los sistemas de potencia. Se utilizan desigualdades matriciales lineales, LMI, para establecer restricciones adicionales para el control, como los índices de desempeño H2/Hinf y restricciones de ubicación de polos del sistema en lazo cerrado. Se utiliza el análisis de pequeña señal para el modelamiento del sistema y el diseño del controlador. El sistema se modela con múltiples entradas y múltiples salidas, la selección de las señales de entrada/salida del sistema se realiza por medio de los factores de participación y análisis de residuos basados en la controlabilidad y observabilidad del sistema. Se utiliza un sistema de 2 áreas y 4 generadores como ejemplo de diseño y simulación. Los resultados de este estudio ofrecen una metodología de selección de las señales de control más apropiadas para ser usadas en la retroalimentación y una metodología de diseño de controladores robustos aplicados en los sistemas de potencia.

Palabras claves: Detección y Aislamiento de Fallas, Modelado de sistemas dinámicos
Resumen: This work focus on gas networks modelling in view to developing leakage detection/location techniques. Concerning leakage detection and its consequences, an economically viable and precise method is required. Using intermediate values of mass- ow and pressure along the pipeline and an electrical analogy, models may be obtained to represent the gas pipeline dynamics. Here we present two port network models based where gas mass ows behave like electrical currents and pressures like voltages. Centered on this analogy we study two cases, (i) one where the pressure depends on gas mass ow, the Impedance case and (ii) other that inversely displays gas mass ow as a function of the pressure, the Admittance case. The relations between parameters and models are also examined and models are validated using real data.

Palabras claves: Modelado de sistemas dinámicos, Identificación de parámetros, Sistemas discretos
Resumen: Microscopic models of traffic have a main use in driving behavior because they focus on individual agents, giving a closer approach to the relations that can affect the interactions among neighbour vehicles.

In this work we have performed a series of experiments to measure relative velocities and positions of pairs of cars while driving. Then, we use those sets of data to estimate sensitivity parameters that represent the level of reactivity of the follower driver in such pairs.

Once we have obtained these values by estimation, we use them to perform comparisons between two very similar models in order to test them to perform simulations.

Palabras claves: Modelado de sistemas dinámicos, Sistemas Electrónicos de Potencia
Resumen: Durante las últimas cuatro décadas, la evolución tecnológica de los sistemas electrónicos de potencia ha impulsado el desarrollo de diversas configuraciones de sistemas de conversión de energía eólica. Una de las configuraciones más destacadas es la que se conforma fundamentalmente por una máquina de inducción doblemente alimentada y un convertidor back-to-back. En este artículo se plantean los modelos de cada una de las partes que constituyen un sistema de generación eólico; se obtienen las ecuaciones matemáticas con las cuales es posible llevar a cabo el diseño de controladores y se presentan resultados de simulación de un sistema de 50 HP obtenidos mediante MatLab-Simulink.

Palabras claves: Modelado de sistemas dinámicos, Identificación de parámetros, Robótica y Mecatrónica
Resumen: En este trabajo, dividido en dos partes, se presenta el modelado y control de una camara de video activa en modo de seguimiento. La parte 1 propone un modelo matemático del funcionamiento de la camara de video en Pan/Tilt de un robot movil. Primero se propone un modelo en Simulink de la camara en PanTilt, para obtener señales de entrada y salida. Con esta informacion se estudian dos estructuras (ARX y OE) para la identificacion de los coeficientes de modelos polinomiales correspondientes al eje horizontal y vertical. Finalmente se obtienen dos funciones de transferencia para los sistemas Pan y Tilt. La parte 2 mostrara que estos modelos pueden ser utilizados para el control de la camara de video.

Palabras claves: Modelado de sistemas dinámicos, Procesos biológicos, Tecnología para control
Resumen: Durante el proceso de depuración de aguas residuales urbanas se generan lodos que se deben estabilizar, generalmente, vía digestión anaerobia previo a su posterior deposición en terreno o relleno sanitario. Después de la digestión anaerobia los lodos se espesan y en ese punto se liberan gases generadores de mal olor en el ambiente como el sulfuro de hidrógeno. Con el fin de evaluar el impacto de la actividad biológica residual en el lodo contenido en el espesador se desarrolló un modelo dinámico (BDEL) que incluye la conversión de la materia orgánica en biogás y sulfuro de hidrógeno, así como la hidrodinámica descrita por el modelo de Takacs. Los resultados obtenidos aplicando el modelo BDEL muestran caudales de emisión de metano y sulfuro de hidrógeno en cantidades suficientes para provocar un impacto negativo en el entorno como emisión de gas de efecto invernadero y compuesto odorante. Los resultados señalan que la actividad biológica en el espesador es de gran importancia en la emisión de estos compuestos a la atmósfera.