Keywords: Control clásico
Abstract: This lecture will first describe historical reasons for the recent resurgence of interest in classical controllers. The latter class of controllers are the Proportional-Integral-Derivative (PID) controllers and the First Order (FO) controllers also known as Lag-Lead controllers and Three Term Controllers. It turns out that it is this class of controllers, and not high order modern controllers that account for 99% of controllers in use in diverse industries such as Motion Control, Process Control, Robotics, Aerospace Controls and Biomedical Engineering and in new Technologies such as driverless cars, multiagent systems and UAV’s. Therefore any progress in design theory for such controllers should have a significant impact on the Control industry. Our emphasis will be on Computer Aided automated procedures for the design of classical controllers to satisfy multiple specifications. The key result facilitating such an approach is our calculation of the stabilizing set of such controllers. With this set in hand we can construct achievable design surfaces in the space of gain margin, phase margin and bandwidth. These surfaces have the property that each point on this surface can be attained by at least one controller of the specified class. The last part of the lecture will show how these single-input single-output results can be extended to multivariable systems.

Keywords: Detección y Aislamiento de Fallas, Modelado e identificación de sistemas, Cómputo para control
Abstract: Este trabajo presenta el diseño y modelado matemático de una planta piloto para la detección de fugas hidráulicas. El diseño del sistema piloto se realizó en SolidWorks considerando una configuración de serpentín para la optimización del espacio en el laboratorio. Los parámetros del modelo se obtuvieron a través del estudio de las propiedades físicas del sistema y considerando cuatro válvulas para simular fugas las cuales se encuentran distribuidas a lo largo de la tubería. Finalmente, se realizaron pruebas experimentales para validar el modelo matemático en condiciones sin fuga, con una fuga y fugas múltiples. Los resultados validan la representatividad del modelo propuesto.

Keywords: Detección y Aislamiento de Fallas, Modelado e identificación de sistemas, Otros Tópicos Afines
Abstract: El monitoreo de la condición de una máquina es indispensable en los centros de maquinado para controlar la calidad del producto y administrar su mantenimiento. La calidad y la eficiencia dependen de las condiciones del husillo. Esta condición puede monitorearse con métodos basados en la Transformada Rápida de Fourier, Transformada Corta de Fourier y Pre-blanqueamiento del Cepstrum; con los cuales se pueden detectar fallas en los rodamientos del husillo a partir de señales de vibración, aun contaminadas de ruido. La propuesta, validada con datos industriales, permite la detección de fallas en el elemento rodante, en la pista interna o en la pista externa de los rodamientos con buena precisión.

Keywords: Detección y Aislamiento de Fallas, Sistemas Electrónicos de Potencia, Control discontinuo (modos deslizantes)
Abstract: This paper aims to expand the proposal of a comprehensive model-based fault diagnosis strategy for open-circuit faults (OCFs) in the switching devices of a cascaded H-bridge converter with n-levels (CHB-nL), so that it can be used in 3-phase systems. Thereby the application of the CHB-nL converter as a 3-phase active filter is the objective of this work. The OCFs are modeled as additive profiles into the subsystems describing the dynamics of each H-bridge in the converter, where each fault profile is identified by a constant component plus an oscillatory term. The diagnosis task is performed by suggesting a nonlinear sliding-mode proportional-integral (PI) observer to estimate the fault profiles, independently of the operating point of the converter. Based on the estimated constant components, fault detection and isolation is achieved without the necessity of additional sensors besides the ones usually used for control purposes. The proposed diagnosis scheme is validated in simulation under single and simultaneous fault scenarios.

Keywords: Detección y Aislamiento de Fallas, Sistemas Electrónicos de Potencia, Modelado e identificación de sistemas
Abstract: Se propone un algoritmo para obtener relaciones redundantes de sistemas de gran escala empleando herramientas de análisis estructural junto con el concepto de relación de equivalencia en un grafo. Como caso de estudio se considera una central eléctrica de generación de ciclo combinado CEGCC cuyo modelo no lineal está descrito por 37 ecuaciones algebraicas y dinámicas donde se suponen fallas en los actuadores. La principal ventaja del procedimiento es la obtención de subsistemas con capacidad de diagnóstico de fallas sin considerar funciones y parámetros específicos. Así, a partir de los subsistemas con redundancia, el diseñador tiene libertad para implementar los residuos.

Keywords: Control difuso, Control discontinuo (modos deslizantes), Sistemas adaptables
Abstract: En el presente artículo se lleva a cabo un control por modo deslizante basado en un sistema difuso auto-ajustable. Basado en los fundamentos básicos del método de las funciones descriptivas, donde los ciclos límites pueden ser predichos, se presenta un mecanismo de autosintonía capaz de ajustar los centros de las funciones de pertenencia de un sistema difuso tipo Mamdani propuesto como estrategia de control con la finalidad de prevenir la presencia del fenómeno de chattering.

Keywords: Control difuso, Control Inteligente, Robótica y Mecatrónica
Abstract: A Humanoid robot must be able to perform their tasks in an unknown environment, this requires a dynamic locomotion with high performance. The main problem of locomotion is to keep the balance and modify their trajectories using environment information. The zero moment point (ZMP) is a concept related with dynamics and control widely used to get the stability of legged locomotion but it can not reject disturbances without other methods. In this work, a new method is presented to compensate the ZMP trajectory to improve the stability of biped walking, which is subjected to disturbances using a supervisory fuzzy control (SFC). We applied a walking pattern to generate the footsteps, the ZMP position and the center of mass (COM). The ZMP trajectory is compensated based on the trunk’s position and acceleration using an inertial measurement unit. The effectiveness of our method was onfirmed by experiment on an actual humanoid robot, Darwin-op.

Keywords: Control difuso, Robótica y Mecatrónica, Control Inteligente
Abstract: En un trabajo previo, la marcha del robot bípedo de 12 GDL se planificó fuera de línea y se implementó en lazo abierto; como consecuencia, su funcionamiento resultó adecuado únicamente al caminar en un plano horizontal, lo cual restringía sus aplicaciones reales. En este trabajo se propone un controlador difuso, compuesto por dos módulos, que cierra el lazo de control por medio de la medición de la inclinación del torso del robot y proporciona la compensación en ángulo sobre las trayectorias planificadas previamente, todo ello con el fin de estabilizar la postura y marcha del robot ante variaciones de pendiente en la superficie de desplazamiento.

Keywords: Robótica y Mecatrónica, Sistemas discretos, Otros Tópicos Afines
Abstract: This paper presents a supervisory control system for humanoid robot motion planning. The proposed system is a supervisory structure formed by two hierarchical levels of a discrete event system. The high level system is represented by a Petri net. This Petri net behaves as a supervisor that indicates the sequence of motions that the robot has to make. A robot walking in a closed space forms the lower level. The robot decisions are modeled by a fuzzy logic configuration using a Fuzzy Inference System (FIS).

Keywords: Control de Sistemas Lineales, Cómputo para control, Tecnología para control
Abstract: La existencia de un control para llevar el estado de un sistema lineal a un valor deseado esta ligado al concepto de controlabilidad. En la literatura especializada existen varios criterios equivalentes para determinar cuando un sistema lineal es controlable. En este trabajo se propone una nueva forma de revisar la controlabilidad de sistemas lineales. La motivación para obtener una forma novedosa para determinar la controlabilidad de un sistema lineal es la de disponer de un marco que permita considerar incertidumbre paramétrica en el sistema. La contribución se logra modificando la manera específica de realizar la prueba y trasladando el problema al de verificar la negatividad de raíces de un polinomio. Así se hace posible utilizar criterios que normalmente se utilizan para determinar la estabilidad. La propuesta es mostrada mediante un ejemplo.

Keywords: Control de Sistemas Lineales, Control de Procesos, Control clásico
Abstract: In this paper, an observer for linear parameter varying (LPV) systems, based on the generalized dynamic observer (GDO) is proposed. The design of the GDO is derived from the solution of linear matrix inequalities (LMIs) and the solution of the algebraic constraints obtained from the estimation error analysis. The efficiency of the proposed approach is illustrated through the estimation of the outlet temperatures of a double pipe heat exchanger.

Keywords: Control de Sistemas Lineales, Control de Procesos, Control robusto
Abstract: De acuerdo a los resultados de la teoría CLF (función Lyapunov de control), bajo la condición de conocer una función de Lyapunov, presentamos un control continuo y acotado, explícitamente dado, que logra mejorar la rapidez de convergencia de una familia de sistemas lineales positivos. Citamos un par de resultados para mostrar la robustez de la estabilización rápida. Como motivación, presentamos un par de aplicaciones, donde podemos observar la estabilización rápida bajo el estabilizador continuo obtenido vía CLF.

Keywords: Control de Sistemas Lineales, Otros Tópicos Afines, Control clásico
Abstract: In this paper a generalized functional observer for descriptor linear systems is presented. The stability conditions of the observer are given and its performance evaluation is made through numerical simulations. An algorithm is provided in order to highlight the main steps involved in the functional observer design. The originality of this functional observer lies in its capability to be configured like a simple proportional functional observer (PFO) or like a generalized functional observer (GFO), depending on the particular requirements of the functional estimation problem. Another important feature of the observer is that it can be used for both linear descriptor systems or conventional linear time invariant (LTI) systems.

Keywords: Control basado en pasividad, Sistemas multi-agente, Control de Sistemas No Lineales
Abstract: This paper deals with the consensus problem of multiple Euler-Lagrange(EL) systems using the energy shaping plus damping injection principles of passivity-based control. We propose a family of novel decentralized controllers that are capable of solving the leaderless and the leader-follower consensus problems in networks of fully-actuated EL-systems in finite-time. Simulations, using a ten robot manipulator network, are presented to show the performance of the proposed approach.

Keywords: Robótica y Mecatrónica, Sistemas multi-agente, Otros Tópicos Afines
Abstract: El presente trabajo se enfoca en el control de seguimiento de trayectorias para un sistema multi-agente formado por cuatro vehículos aéreos de tipo cuadrirrotor; en particular, se aplica el algoritmo de sincronización llamado consensus para realizar la implementación de un protocolo de control de formación con el método Líder-Seguidor virtual. En este contexto, se propone una estrategia de control lineal para realizar la navegación de los vehículos aéreos de tipo cuadrirrotor que forman parte del sistema multi-agente. Además se presentan resultados de simulación para el seguimiento de trayectorias con una formación de rombo o diamante para sistema multi-agente, a partir de una curva cerrada de Lissajous y utilizando el modelo no lineal del vehículo aéreo de tipo cuadrirrotor.

Keywords: Sincronización de sistemas, Sistemas multi-agente, Otros Tópicos Afines
Abstract: En esta contribución presentamos el desarrollo de un modelo adaptable, para lograr el consenso en el volumen de tráfico en una red de tráfico vehicular. Se considera que la dinámica del nodo está dada por la variación en el tiempo del volumen existente en una avenida. El flujo en cada nodo se adapta para lograr el consenso o alcanzar un flujo de equilibrio en cada nodo. Esto se logra en todos los nodos de la red y es debido a la interconexión. De esta manera tenemos un modelo macroscópico de la dinámica de cada nodo interconectado, luego se construye una red de nodos, donde se busca el consenso en los flujos a pesar de algunas variaciones en los flujos de entrada, así la dinámica modelada nos representa el flujo de cada nodo interconectado.

Keywords: Sistemas multi-agente, Control clásico, Sincronización de sistemas
Abstract: This work deals with the consensus problem of networks of agents with linear time invariant dynamics and input time-delay. A predictor-observer scheme that estimates the future value of the system state is presented. The partitioned nature of the predictor allows to deal with larger time-delays than those reported in the literature. The estimated future state of the system is later used in the consensus protocol with the aim to compensate the system input-delay. The effectiveness of the solution is shown by means of numerical evaluations.

Keywords: Control de Sistemas No Lineales, Control basado en pasividad
Abstract: Los sistemas homogéneos son una generalización interesante de los sistemas lineales; comparten con los lineales muchas de las propiedades que los hacen útiles en el análisis de sistemas más complejos y, por otro lado, presentan dinámicas más ricas. Se plantea en este artículo una generalización del problema de Lur'e de estabilidad absoluta mediante el análisis de sistemas homogéneos. Se presentan, además, extensiones de las conjeturas de Aizerman y Kalman, y la correspondiente generalización del Teorema del círculo.

Keywords: Control de Sistemas No Lineales, Control óptimo, Robótica y Mecatrónica
Abstract: This paper presents real-time implementation results of error-based output regulation for a Twin Rotor MIMO system via a recently appeared linear matrix inequality approach, which can be solved via convex optimization techniques. Besides guaranteeing tracking of the desired trajectories provided by an exosystem, the convex formulation allows designing performance measures such as decay rate and control bounds, which are key for real-time implementation. The reported results illustrate the applicability and effectiveness of the presented approach.

Keywords: Control de Sistemas No Lineales, Control clásico
Abstract: Este artículo presenta un análisis comparativo de diversas técnicas de control clásicas y robustas aplicadas a cuadrotores para seguimiento de trayectorias. Los controladores se compararon entre sí para verificar la energía consumida. Se emplea una metodología para sintonizar las ganancias de los controladores a partir de parámetros de diseño cuantitativos, correspondientes a la respuesta temporal del sistema. Como parte del análisis se incluye una etapa de planeación de trayectorias con el objetivo de mejorar el desempeño de los controladores. En el análisis comparativo se emplea un controlador Proporcional Integral Derivativo, un controlador de tipo backstepping y un controlador por modos deslizantes. Los resultados de las simulaciones numéricas permiten inferir cuál de los controladores realiza un buen desempeño en la tarea de seguimiento de trayectorias a la vez que demanda un menor consumo de energía, lo que proporciona beneficios de autonomía en tareas en tiempo real.

Keywords: Control de no Sistemas Lineales, Otros Tópicos Afines
Abstract: The immersion of a lower order nonlinear system into a higher order linear system has been studied in the literature. This paper addresses the more general problem of the immersion of some lower order dynamics into higher order ones, none of them being linear. In the case when the two systems have the same dimension, this leads to necessary and sufficient conditions for feedback equivalence between nonlinear systems. Particular cases, as immersion by state surjective mapping only and single input systems case are treated as well. A couple of worked examples are provided to reienforce the abstract results. The whole theory was motivated by physical examples rising from mechanical systems.

Keywords: Control basado en pasividad, Control de Sistemas Lineales
Abstract: Se diseña un control basado en pasividad para sistemas lineales, cuadrados, controlables y observables, modelados en gráficas de ligadura (bond graph, por su término en inglés). Pseudo-estructuras de unión propuestas para el sistema en lazo cerrado permiten obtener las condiciones de pasividad, mediante las propiedades de su multipuerto disipativo, cuando las entradas son energéticas. Además, se resuelve el problema de seguimiento a la referencia y se dan pseudo-estructuras de unión para una realización del controlador. Las expresiones analíticas del controlador están descritas en términos de la realización en espacio de estados de la planta, y el controlador pertenece a la parametrización de todos los controladores estabilizantes.

Keywords: Control basado en pasividad, Control de Sistemas No Lineales, Robótica y Mecatrónica
Abstract: En el presente artículo se presenta un controlador basado en pasividad con interconexión y asignación de amortiguamiento (IDA-PBC) aplicado a un giroscopio de tres grados de libertad. La dificultad de este controlador reside en resolver las ecuaciones diferenciales parciales (EDP) que se presentan como resultado de introducir en lazo cerrado los subsistemas de interconexión y amortiguamiento. Debido a que dichas EDP son, en general, extensas y complicadas; valiéndose de las características de la matriz de inercia del giroscopio y de una adecuada parametrización de la matriz de interconexión, se puede hacer una reducción de las EDP a simples ecuaciones algebraicas para obtener las funciones deseadas que moldean la energía cinética y potencial para lograr la estabilización del giroscopio. Resultados en simulación numérica para un problema de regulación del giroscopio, muestran la efectividad del controlador.

Keywords: Control basado en pasividad, Sistemas Electromecánicos, Control de Procesos
Abstract: This paper presents a controller design to solve speed tracking problem for a permanent magnet synchronous motor (PMSM). This scheme is based on interconnection and damping assignment passivity-based control (IDA-PBC) technique recently proposed to solve the tracking control problem for mechanical underactuated system. The proposed approach consists in regulating the dynamics of the tracking error, with a port-controlled Hamiltonian (PCH) structure, to zero. The stability proof and numerical results that illustrate the performance of the controller are presented.

Keywords: Control de Sistemas No Lineales, Control basado en pasividad, Robótica y Mecatrónica
Abstract: Se presenta un IDA-PBC (Interconnection and Damping Assingment Passivity-Based Control) en voltaje para la regulación de un sistema barra-bola experimental. Una extensión del método IDA-PBC ha sido considerada para el diseño de una ley de control en términos de un voltaje en lugar de un par mecánico obtenido del método IDA-PBC estándar. Una ventaja del IDA-PBC en voltaje es su implementación experimental, debido a que el controlador propuesto suministra el voltaje directamente al motor de corriente directa que acciona el sistema barra-bola. Adicionalmente, se presentan resultados experimentales para validar el desempeño del sistema de control propuesto.

Keywords: Control de Sistemas No Lineales, Control robusto, Robótica y Mecatrónica
Abstract: La principal contribución del presente artículo es el desarrollo y la construcción de una plataforma experimental para un vehículo plano de despegue y aterrizaje vertical (PVTOL) considerando la dinámica de la traslación y la rotación del vehículo. Se presenta la instrumentación de la plataforma experimental explicando cómo el sistema propuesto mide la posición y el desplazamiento rotacional del UAV. Se muestra un controlador Proporcional Integral Derivativo (PID) en cascada aplicado al vehículo resolviendo el acoplamiento entre la dinámica traslacional y rotacional en el PVTOL utilizando la plataforma experimental propuesta. Finalmente, se exhibe la efectividad de la plataforma experimental mostrando su capacidad para utilizarse en diferentes estrategías de control automático.

Keywords: Robótica y Mecatrónica, Control clásico, Control de Sistemas No Lineales
Abstract: The problem of hybrid position/force control over rigid surfaces when only joint position and force measurements are available is considered. To achieve position tracking in this scheme it is commonly assumed that the contact force on the robot and the angular velocity are measured. Nevertheless, in some applications it is convenient to remove sensors for a variety of reasons: to reduce costs, the weight of the robot, the size, etc. In this work, a Levant differentiator approach is used to estimate velocity in order to achieve position tracking for the non{delayed scenario but with force measurement. To achieve this objective, a comparison with a dynamic extension and a high{gain observer were employed, which are known in the literature as Generalized Proportional Integral (GPI) observers. The GPI observer allows, besides simultaneous estimation of robot joint velocity and the contact force over the environment. In other words, the proposed algorithm achieves movement of the robot over the surface and simultaneous application of a force desired, while at the same time it performs an estimation of the velocity and force signals. There are some advantages in using the Levant differentiator such as improved tracking position without the knowledge of the robot dynamic model for implementation.

Keywords: Robótica y Mecatrónica, Otros Tópicos Afines, Modelado e identificación de sistemas
Abstract: Desde el punto de vista topológico, las trayectorias en R^3 de un sistema dinámico se pueden analizar y clasificar mediante nudos matemáticos. El presente trabajo analiza las propiedades topológicas de la trayectoria tridimensional que genera la cinemática directa de un robot RRR y de un robot hop twining. Calculando el invariante topológico de la trayectoria en R^3 mediante teoría de nudos se encuentra el comportamiento topológico del movimiento del extremo final de un robot RRR y de un robot hop twining. El objetivo de los resultados del presente trabajo va encaminado al diseño de robots mediante teoría de nudos.

Keywords: Robótica y Mecatrónica, Sistemas hombre-máquina
Abstract: Los robots son una gran herramienta educativa para los niños, ya que facilitan el aprendizaje y el desarrollo de habilidades. Hoy en día, se han creado diferentes plataformas robóticas que realizan la tarea de un asistente pedagógico. Debido a que en esta actividad el robot mantiene un contacto directo con los alumnos, es necesario considerar la aceptación social en la interacción de los alumnos con los robots. Por este motivo, es importante establecer en que etapa de la vida de los estudiantes es más adecuada la introducción de este tipo de robots en el aula. En este artículo se estableció un escenario para evaluar la primera interacción entre un robot asistente educativo y alumnos de diferentes edades. La información obtenida fue evaluada por los métodos de autoinforme y la medición del comportamiento de los participantes. Los resultados muestran que el robot atrajo la atención de todos los niños a lo largo del experimento y aumentó su interés en temas tecnológicos, especialmente en la robótica. Destacando como el grupo de mejor aceptación hacia los robots, en diferentes aspectos, a los niños entre los 9 y 11 años.

Keywords: Redes neuronales
Abstract: El presente artículo detalla la implementación de un sistema de identificación de patrones numéricos utilizando Redes Neuronales Artificiales con algoritmo BackPropagation, el sistema es capaz de reconocer y representar los números del 0 al 9 y las letras por medio de una interfaz de usuario montado en un sistema embebido Arduino. La imagen se capturo a través de Matlab por medio de una cámara Web y considerando diferentes condiciones de iluminación para garantizar la robustez del algoritmo. Finalmente, este algoritmo se programó en un sistema embebido de bajo costo, lo cual demuestra su aplicabilidad y portabilidad.

Keywords: Redes neuronales, Control Inteligente, Control de Sistemas No Lineales
Abstract: Se propone una aplicación de las redes neuronales en conjunción con la teoría wavelet para el control de un sistema subactuado. La red neuronal wavelet identifica la dinámica inversa en el espacio del error del sistema subactuado, empleando una red neuronal de base radial con funciones de activación wavelet Morlet hijas y un filtro de respuesta infinita al impulso (IIR) en cascada. Dicho esquema controla la posición angular mostrando la aplicación en un carro-péndulo mediante un controlador PID discreto sintentizado a partir de la multiresolución que provee la red wavelet cuyas ganancias se sintonizan en línea, empleando para esto, una parte de la dinámica dada por la red neuronal wavelet. Se presentan los resultados obtenidos en simulación numérica mediante la plataforma de MATLAB.

Keywords: Redes neuronales, Modelado e identificación de sistemas
Abstract: En este trabajo se propone identificar la incertidumbre del término de retroalimentación en un sistema no lineal afín a través de un enfoque dinámico de red neuronal, tal identificación es local en términos de la región de tiempo y operación, sin embargo al final del trabajo una simulación numérica de un péndulo simple sujeto a dos medios de fricción es presentada para mostrar cómo la parte neuronal de la red neuronal dinámica, es útil para estimar los cambios de fricción que sufre dicho eslabón simple.

Keywords: Redes neuronales, Modelado e identificación de sistemas, Tecnología para control
Abstract: In this work, a radial basis function (RBF) and multilayer perceptron (MLP) neural networks are compared in order to predict the carbon monoxide emission (CO) of an internal combustion engine. The prediction of CO emissions is performed over several operating conditions defined by the engine speed and the angle of throttle valve. The prediction of the CO emission is determined by four parameters considered as inputs into the input layer of the neural networks. Whereas that the output response of engine that was measured at the exhaust tile pipe is carbon monoxide (CO). Performances of the different predictor models are evaluated using the correlation coefficient R2 and the mean absolute percentage error (MAPE). The results showed that the use of RBF neural network can describe the emission behavior of the studied gasoline engine in a more precise manner with correlation coefficient R2 between the measured and predicted CO of 0.9306, whereas that, with the MLP neural network is obtained a correlation coefficient of R2 = 0. 86558.

Keywords: Control de Sistemas No Lineales
Abstract: La estabilidad en tiempo finito en ausencia de discontinuidades es un tópico que ha llamado la atención en los últimos años. Cuando se está acostumbrado a considerar las condiciones de regularidad comúnmente atribuidas en la literatura a los sistemas en estudio, hablar de estabilización en tiempo finito a través de controles continuos resulta intrigante. Como era de esperarse, un marco analítico adecuado ha debido desarrollarse para dar soporte a tal tipo de aplicaciones. Comenzaremos por repasar las bases de acuerdo a la visión de los autores que las han estado estableciendo. Repasaremos las caracterizaciones más conocidas dando particular relevancia al criterio que involucra la propiedad de homogeneidad por su particular simplificación. A su vez, las limitaciones que llevan a considerar nociones alternativas que facilitan el análisis o el diseño de control continuo en tiempo finito cuando la homogeneidad resulta restrictiva, ya sea en términos analíticos -como en el caso en que se considera el fenómeno de saturación en las entradas- o en los resultados prácticos. Finalmente, expondremos cómo tales herramientas analíticas han podido ser aplicadas para diseñar leyes de control continuas que garantizan la estabilización global en tiempo finito de sistemas mecánicos con entradas acotadas.

Keywords: Control óptimo, Modelado e identificación de sistemas, Sistemas Biomédicos
Abstract: Se propone un identificador polinomial adaptable de orden reducido y un esquema de control óptimo robusto para la regulación de glucemia en un sistema glucosa-insulina. El diseño del identificador polinomial está basado en la estructura del modelo glucosa-insulina desarrollado por un grupo de investigación liderado por Cobelli, quienes también desarrollaron el Simulador Metabólico de Diabetes Tipo 1 (T1DMS) UVa/Padova, mismo que está aprobado por la FDA (del inglés, food and drug administration), y que es usado para emular dicho proceso metabólico. En este trabajo, para fines de identificación y control, se asume que el sistema glucosa-insulina es desconocido, del cual sólo se tiene acceso a la medición de glucosa, así como al suministro de insulina para realizar la regulación de glucemia. El identificador propuesto se adapta al comportamiento dinámico del sistema, donde para la adaptación de los parámetros del identicador se usa un algoritmo de mínimos cuadrados recursivos (RLSA). Posteriormente, usando el identificador, se diseña un controlador óptimo robusto para este tipo de sistemas no lineales, mismos que por su estructura polinomial, admiten una representación en coeficientes dependientes del estado. Finalmente, el esquema de identificación y control es aplicado para la regulación óptima del nivel de glucosa en personas con diabetes tipo 1, lograndose un control adecuado del sistema.

Keywords: Modelado e identificación de sistemas
Abstract: Se presenta un método que identifica el modelo completo de un edificio de cortante excitado sísmicamente usando instrumentación reducida. Este método permite estimar las relaciones rigidez/masa y amortiguamiento/masa, a través de mediciones de aceleración en algunos pisos instrumentados y del terreno. Las aceleraciones de los pisos no instrumentados se reconstruyen por medio de un interpolante de trazador cúbico que usa las aceleraciones medidas. También, se propone una parametrización que considera amortiguamiento Rayleigh para el edificio y que emplea filtros integrales lineales (FIL), los cuales atenúan el ruido de medición y eliminan las perturbaciones constantes de las aceleraciones medidas y reconstruidas. La ventaja de emplear esta parametrización es que los parámetros que se estiman con ella son la mitad de los parámetros que se estiman mediante una parametrización propuesta recientemente en la literatura que también usa FIL. Simulaciones numéricas en un edificio de cinco pisos confirman la efectividad del método propuesto.

Keywords: Modelado e identificación de sistemas
Abstract: Se describe el modelo de un motor de combustión diésel junto con el análisis de la mezcla diésel con hidrógeno que se combina para funcionar en modo dual. El motor de combustión interna además de quemar hidrocarburos puede utilizar otros combustibles e incluso operar con la mezcla. En este trabajo se pretende un bajo porcentaje de hidrógeno para aumentar el rendimiento y reducir las emisiones basadas en carbono. Esto se consigue ya que el poder calórico del hidrógeno es mayor al diésel y reduce la cantidad de carbono quemado por el diésel.

Sin embargo, el hidrógeno en la presente propuesta entra en el colector de admisión para ser mezclado con aire y luego a la cámara de combustión, para mezclarlo y detonarlo junto con el diésel. La cantidad de gas que se va a ingresar depende de la potencia a la que se debe accionar el motor.

Keywords: Modelado e identificación de sistemas, Otros Tópicos Afines
Abstract: La primera parte del presente trabajo analiza la sensibilidad del comportamiento de un fluido en un ducto con ramales cuando opera en régimen no completamente turbulento. Del estudio, se concluye que la mayor sensibilidad se debe a variaciones en la pérdida de carga provocadas por cambios en los flujos y la presencia de ramales. Este hecho motivó la segunda parte del trabajo donde se propone identificar la fricción promedio f en función del flujo, en vez de usar parámetros como la rugosidad y viscosidad que son inciertos y poco confiables durante la vida útil de una instalación. Esta idea resulta muy útil para tareas de monitoreo de redes de ductos en línea, donde al disponer de un buen modelo de la pérdida de carga en función del flujo a lo largo de la vida útil del ducto es fundamental. En particular para un ducto hidráulico piloto de 170m en forma de serpentín se caracteriza la pérdida de carga del flujo en términos de una función de fricción polinomial de primer orden. La selección del polinomio se válida mediante un modelo dinámico de dimensión finita, junto con un filtro extendido de Kalman el cual es usado como identificador.

Keywords: Control robusto
Abstract: El producto final de un molino de laminación en caliente es una cinta de acero en rollo, cuyos requisitos de calidad más importantes son el espesor, la temperatura de acabado y la temperatura de enrollado, éstas dos últimas son las que determinan las propiedades mecánicas que el cliente desea. El molino tiene incertidumbres e interacciones entre variables, de tal modo que es necesario diseñar un controlador robusto que sea implementado en la planta y pueda cumplir con las especificaciones de estabilidad y desempeño robusto. En el presente trabajo se estudiarán las características de la planta, se modelarán las incertidumbres en los parámetros y se diseñará un algoritmo de control mediante el proceso de teoría de retroalimentación cuantitativa para el lazo de espesor. Al final será valuado bajo cuatro diferentes escenarios en el dominio del tiempo.

Keywords: Control robusto, Control clásico
Abstract: En este trabajo, una retroalimentación discreta de tiempo u=-kc^Tx_m será introducida en un sistema discreto LTI de la forma x_m+1=Ax_m+bu, produciendo una familia monoparamétrica de sistemas LTI. Se desarrolla una técnica de aproximación polinomial para calcular el máximo intervalo de estabilidad robusto del sistema monoparamétrico utilizando el principio de exclusión cero y el teorema de cruce de fronteras.

Keywords: Control robusto, Control discontinuo (modos deslizantes), Control de Sistemas No Lineales
Abstract: En el presente trabajo se aborda el problema de seguimiento de trayectoria para un giróscopo utilizando un método de identificación y rechazo activo de perturbaciones. La identificación de las perturbaciones se obtiene mediante un observador basado en modos deslizantes de orden superior. Posteriormente, la señal identificada se inyecta a la ley de control para compensar sus efectos en la dinámica del sistema. Por medio de la teoría de Lyapunov se garantiza la estabilidad asintótica del esquema observador-controlador. La viabilidad de la técnica propuesta se muestra mediante simulaciones numéricas.

Keywords: Control robusto, Procesos biológicos, Control de Sistemas No Lineales
Abstract: El trabajo describe la síntesis de un controlador H-inf clásico para el control de un digestor anaerobio para el tratamiento de la fracción orgánica soluble de residuos sólidos municipales. El controlador propuesto asegura la regulación robusta de la concentración de la materia orgánica soluble a pesar de variaciones en la concentración en la alimentación.

Keywords: Control clásico, Control de Procesos, Tecnología para control
Abstract: This paper presents the mathematical modeling of a baghouse filter. Physical principles were used in this modeling. The model parameters were taken from technical manual and real data from the baghouse manufacturer. The model obtained was used to create a Matlab® based application that can simulate the response of the PID control system.

Keywords: Sistemas adaptables, Control de Procesos, Modelado e identificación de sistemas
Abstract: En este documento se reporta el diseño de un controlador adaptable de propósito general para ser utilizado como una alternativa viable para el control de sistemas industriales. Aun cuando se controlan lazos individuales, se simula la interacción con el modelo de una planta termoeléctrica completa de orden 47. Los resultados obtenidos presentan buenas características de respuesta ante la mayoría de las situaciones probadas. Se describe el proceso de elección del método de control adaptable utilizado, de entre tres métodos básicos y bien conocidos, presentándose dicho controlador y sus cinco modos de operación (uno de los cuales utiliza un método de inicialización del controlador que se considera contribución original). Además, se presentan algunos resultados de simulación. Por otro lado, tanto el ejecutable de la planta, programado con LabWindows de National Instruments®, como una versión extendida de este documento pueden descargarse en la dirección: http://equinterom.xyz/.

Keywords: Sistemas de parámetros distribuidos, Modelado e identificación de sistemas, Control de Procesos
Abstract: The problem of modeling the startup dynamic profiles of a spatially distributed syngas reactor with the least possible dimension model and one online temperature measurement is addressed. First, the PDE reactor model is discretized via finite differences with a nonuniform spatial mesh yielding a staged model of adjustable spatial-partition. The number of stages and the spatial-partition of the staged-model are heuristically chosen such that the steady-state behavior is adequately described in the light of kinetic-transport parameter and experimental uncertainty. Then, the dynamics of the resulting nonuniform staged model are restricted by the online measurement. The modeling approach is illustrated with a case example finding that the startup operation can be described using a model with 5 non-uniform stages, 15 ODEs and a suitably located sensor, in the understanding that the same description through offline equistage modeling requires 90 ODEs, and 2000 ODEs with a PDE solver.

Keywords: Procesos biotecnológicos, Control de Procesos, Control de Sistemas No Lineales
Abstract: We consider a mechanistic mathematical model of an anaerobic bioreactor, where the controlled input is the dilution rate and the measured output is the methane outflow rate. A steady-state and transient analysis is made to prove that when the dilution rate is alternated between two values, one below and one above the unknown optimal steady-state maximizing value, the output signal reaches temporary maxima that could be used for driving the feedback. A simulation example illustrates the findings and discusses the limitations.