Keywords: Control discontinuo (modos deslizantes)
Abstract: The conventional existence-uniqueness theorems are not applicable for differential equations with right hand sides as discontinuous state functions. This is the case for the systems with discontinuous controls and sliding modes, when state trajectories belong to discontinuity surfaces. Many authors offered their methods of deriving sliding mode equations, or solution continuations on the discontinuity surfaces Due to uncertainties of right hand sides of the original equations the proposed methods led to different solutions. These methods are compared, the reasons of ambiguity are discussed in the paper. It is assumed that any solutions is under the umbrella of the method proposed by A.F. Filippov.

Keywords: Control discontinuo (modos deslizantes), Robótica y Mecatrónica
Abstract: En este trabajo se presenta un esquema de control discontinuo en tiempo discreto aplicado a un robot móvil diferencial (2,0). Para simular el control a distancia del robot, se considera la existencia de retardo entre el envío de las señales de control por medio de una computadora y la recepción de las mismas del robot. Para aplicar dicho control se utiliza el modelo cinemático en tiempo discreto y extendido. El esquema de control discontinuo se utilizó para estudiar el seguimiento de una trayectoria. También se incluyó el uso del método de potenciales artificiales para evadir obstáculos. Se presentan resultados experimentales para los casos anteriores.

Keywords: Control de Sistemas No Lineales, Control discontinuo (modos deslizantes), Control robusto
Abstract: En este artículo proponemos un esquema de control dinámico por realimentación de salida para una clase de sistemas no lineales. La parte dinámica del controlador es un observador de orden extendido basado en el Diferenciador Exacto y Robusto de orden arbitrario por Modos Deslizantes de Orden Superior. Este observador estima los estados del sistema en tiempo finito y el estado adicional ayuda a identificar las perturbaciones Lipschitz del sistema. La estimación es usada por la parte estática del controlador para compensar exactamente la perturbación. Demostramos que la parte estática del control puede seleccionarse arbitrariamente de entre una amplia clase de controladores homogéneos. Esto permite elegir el tipo de convergencia de los estados del sistema, ya sea exponencial o en tiempo finito.

Keywords: Control de Sistemas No Lineales, Control robusto, Control discontinuo (modos deslizantes)
Abstract: In this paper a control scheme for the reaction wheel pendulum is presented. The control objective is to drive the pendulum from the lower to the upper position and keep it there for all future time. The swing-up is based on tracking of a feasible solution of the system and the trajectory is obtained by solving of a boundary-value problem. The error dynamics is computed and it is transformed to the normal form. Then, an exact feedback linearization is designed to compensate the known dynamic and two homogeneous controllers are consider to nullied the tracking errors. An homogeneous nonlinear state feedback controller and the Continuous Twisting Algorithm for third order systems are introduced and their stability proofs are realized by means of Lyapunov functions designed by generalized forms methodology. Finally, experimental results are shown.

Keywords: Control de Sistemas No Lineales, Control discontinuo (modos deslizantes)
Abstract: En este artículo se presenta el diseño de superficies de deslizamiento de grado relativo uno y dos, para implementar algoritmos por Modos Deslizantes continuos en el sistema Carro-Péndulo. Se realiza un análisis de estabilidad utilizando el enfoque de Lyapunov. Por último, se realizan simulaciones y experimentos en el sistema real para probar la efectividad de dichos algoritmos y se analizan los resultados obtenidos.

Keywords: Detección y Aislamiento de Fallas, Control basado en pasividad, Control de Sistemas No Lineales
Abstract: El diagnóstico de fallas en sistemas no lineales es un tema que sigue siendo retador a pesar de los resultados reportados en la literatura. En este artículo se propone un algoritmo para la detección y el aislamiento de fallas en un helicóptero de dos grados de libertad (2DOF). Con el propósito de extender el método propuesto a una clase más general de sistemas no lineales, y además facilitar el diseño de los generadores de residuos, se considera un enfoque Hamiltoniano generalizado. Primeramente, siguiendo el enfoque clásico, el sistema original se desacopla en diferentes subsistemas, de tal modo que cada subsistema es sensible solamente a una falla en particular. Posteriormente, los residuos se generan a partir de un banco de observadores, correspondiendo un observador distinto para cada uno de los subsistemas desacoplados. Finalmente, con el propósito de corroborar la validez del método propuesto, se presentan resultados numéricos basados en simulación para un helicóptero Quanser de 2DOF, contemplando la presencia de fallas tanto en sensores como en actuadores.

Keywords: Detección y Aislamiento de Fallas, Otros Tópicos Afines
Abstract: Air pollution has reached critical levels causing major impacts on health and economy across the globe. Environmental monitoring and control agencies, as well as industries, require a reliable, economical and easy-to-deploy tool, to assess pollution levels and on that basis, take the necessary actions. Current measurement methods using pressurized balloons, satellite imagery, or earth stations result in considerable investment, as well as providing low space-time resolution. In Monterrey, Mexico, the Integrated Environmental Monitoring System consisting of 10 terrestrial monitoring stations, provide online information of pollution levels through its website, however the spatial resolution is low. This research work proposes the design and development of a system for measuring atmospheric pollutants and tracking contamination sources with the use of an UAV and real-time processing by using a metaheuristic algorithm. This algorithm is based on the simulated annealing methodology to generate the UAV movement directions, in the pollution source search, by considering that it is a stochastic system. The aerial platform will allow to identify in a timely, autonomous and safe manner the sources of air pollution and the monitoring of the air quality with the advantage of providing a high space-time resolution. Early results of this project are: the design of the monitoring and tracking platform, successfully indoor/outdoor monitoring and autonomous UAV navigation experiments.

Keywords: Detección y Aislamiento de Fallas, Sistemas Electrónicos de Potencia, Otros Tópicos Afines
Abstract: En este trabajo se aborda la problemática del diagnóstico de fallas en sistemas de generación distribuida interconectados a la red, donde se considera al inversor de diodo enclavado como caso de estudio. En primera instancia, se realiza un análisis del efecto de las fallas en los interruptores de potencia sobre las corrientes inyectadas hacia la red. De este análisis se derivan aproximaciones analíticas mediante las cuales se pueden establecer las trayectorias de las corrientes de línea ante distintos escenarios de fallas sencillas y simultáneas. Además, las aproximaciones analíticas proveen los medios para calcular el efecto en la potencia y componentes en CD transferidas hacia la red. Esta última característica se emplea para construir residuos para el diagnóstico de fallas de circuito abierto en los interruptores de potencia. La metodología propuesta provee robustez al sistema de diagnóstico ante cambios en el punto de operación del sistema, presencia de ruido en las mediciones, e independencia de la configuración de control. Finalmente, el esquema de diagnóstico propuesto es evaluado empleando datos de una plataforma experimental, bajo condiciones de falla de interruptor abierto, y considerando una configuración de control en lazo cerrado.

Keywords: Detección y Aislamiento de Fallas, Tecnología para control, Otros Tópicos Afines
Abstract: El monitoreo de la condición de una máquina es indispensable en los centros de mecanizado para administrar el mantenimiento preventivo/correctivo. La calidad y la eficiencia dependen de las condiciones del husillo. Se presenta un análisis detallado de los métodos Transformada Rápida de Fourier, Transformada Corta de Fourier, usando una ventana Hanning con 50 % de traslape y Pre-blanqueamiento del Cepstrum para la detección de fallas en los rodamientos de un husillo. La propuesta permite la detección de fallas del elemento rodante, de la pista interna y externa con buena precisión.

Keywords: Control de Sistemas Lineales, Control clásico
Abstract: This work deals with the stabilization of recycling systems with unstable dynamics at both, the direct path as well as the recycling trajectory, also two different time-delays are considered in the internal dynamic. The main contribution of this work focuses to obtain a stabilizing strategy to the mentioned class of system. Even when in literature there are stability results for stable or partial unstable recycling system, it should be highlighted that there is not stability results when unstable dynamic is considered in both paths of the recycling process. The stability conditions of the proposed stabilizing controllers are obtained from a frequency domain analysis.

Keywords: Control de Sistemas Lineales, Sistemas discretos, Otros Tópicos Afines
Abstract: It is well known that in physical implementation of control systems delays are induced in the dynamic of the system. Specifically, time is consumed through communication between electronic devices. Therefore, control theory requires algorithms capable of maintaining the stability of the system even if delays in the feedback are significant. So, in this work, we show that by means of a pulse control signal, we can enlarge the classic Maximum Allowable Delay Bound (MADB) on sampled-data systems. Experimental results are presented to prove the effectiveness of our technique.

Keywords: Modelado e identificación de sistemas, Control clásico, Control de Sistemas Lineales
Abstract: The stabilization of unstable high-order time-delay processes with zero dynamics is analyzed. The system under consideration have one unstable pole, n real stable poles, m real minimum-phase zeros and time delay. Sufficient conditions to guarantee the stability of the closed loop system by means of a static output feedback are provided taking into account frequency domain analysis techniques.

Keywords: Robótica y Mecatrónica, Control de Sistemas No Lineales, Control robusto
Abstract: This paper addresses the control-observer design problem for bilateral teleoperation systems that employ communication channels that impose variable time delays. These delays are a function of different factors such as congestion, bandwidth, or distance. Teleoperation systems allow people to perform complex tasks in remote or inaccessible environments. However, due to time delays, performance is downgraded because exact position tracking and transparency cannot be simultaneously achieved. For this reason, most control approaches are meant to guarantee only position regulation and most algorithms are designed assuming that joint velocity measurements are available. The control-observer scheme proposed in this paper does not make use of velocity measurements and, more importantly, does not require the exact knowledge of the dynamical model. It is shown that the velocity observation errors tend to zero while position tracking is achieved in free motion. Additionally, in constrained motion, the human operator has force feedback and therefore his/her feeling of telepresence is increased. Particular emphasis is shown in the experimental results, which validate the proposed control algorithm.

Keywords: Control de Procesos, Control de Sistemas Lineales
Abstract: Se presenta la implementación de una estructura de control variable en cascada para regular la concentración de salida frente a perturbaciones en la alimentación y variación en la entalpia de reacción en un reactor tubular en el que se llevan acabo reacciones múltiples en paralelo que representan la oxidación de etileno para la producción de óxido de etileno. El esquema de control utilizado consta de un lazo primario para regular la concentración a la salida del reactor y dos lazos secundarios, los cuales regulan la temperatura en dos puntos de medición diferentes a lo largo del reactor, la señal de entrada en el controlador secundario es una combinación de las mediciones multiplicadas por un factor de ponderación. Se comparó la estructura de control variable contra varios esquemas de control convencional frente a perturbaciones en la alimentación combinadas con una variación en la entalpia de reacción, apreciando que el esquema de control variable se aproxima al mejor desempeño en todas las secuencias de perturbaciones.

Keywords: Control de Procesos, Control de Sistemas No Lineales, Procesos biotecnológicos
Abstract: Este artículo presenta la aplicación de un control por linealización exacta a un proceso de producción de hidrógeno con la finalidad de regular la productividad. La implementación de esta técnica de control es limitada debido a la necesidad de retroalimentar los estados del sistema. En el presente trabajo se utiliza un observador de Luenberger para estimar los estados del sistema necesarios para la implementación de la ley de control. La factibilidad de la estrategia propuesta es demostrada por la simulación del sistema controlado en base a las señales estimadas.

Keywords: Control de Procesos, Control óptimo, Procesos biológicos
Abstract: En este artículo se considera un modelo matemático basado en el modelo ADM1 con el propósito de representar las dinámicas de un reactor UASB, donde el flujo de entrada representa la entrada controlada, la demanda química de oxígeno es una entrada no controlada y la producción del biogás metano es la salida medida. Se desarrolla un controlador por búsqueda de extremos, el cual converge en sentido práctico al máximo de la producción del biogás metano. Además, la robustez del controlador es evaluado en dos categorías: ruido en la salida y variación de parámetros (usando el método de hipercubo latino). Las simulaciones en lazo cerrado muestra la eficacia del esquema propuesto, logrando maximizar la producción de metano, mostrando muy buenos resultados.

Keywords: Control de Procesos, Sistemas de parámetros distribuidos, Control basado en pasividad
Abstract: The problem of controlling and open-loop unstable spatially distributed exothermic tubular reactor by means of a saturated linear proportional-integral (PI) control with anti-windup (AW) protection is addressed. The aim is to upgrade the existing industrial designs, in terms of: (i) a priori guarantee of robust nonlocal closed-loop stability, and (ii) systematicity of control gain and limit choices. The problem is solved combining concepts from nonlinear dynamics and control as well as industrial practice insight. The proposed control design approach is applied to a representative example through numerical simulations, and put in perspective with related industrial techniques.

Keywords: Modelado e identificación de sistemas, Robótica y Mecatrónica, Educación en control
Abstract: Este trabajo presenta el modelo matematico de un ornitoptero y las fuerzas que actuan en el para lograr el vuelo, especialmente se menciona el impacto del movimiento de la cola, que tiene dos grados de libertad, para la generacion de los torques que permitiran el control de postura y rumbo del vehiculo.

Keywords: Robótica y Mecatrónica, Control difuso, Control discontinuo (modos deslizantes)
Abstract: Este trabajo propone el diseño de un controlador por aproximación a modos deslizantes mediante inferencia difusa para la tarea de regulación de un Quad-Rotor ante perturbaciones externas. El controlador utiliza un sistema difuso para aproximar el comportamiento de la función signo, atenuando el efecto del chattering, el cual es característico de los modos deslizantes de primer orden. Además, con el fin de demostrar la eficacia del algoritmo propuesto, se presentan resultados comparativos entre la respuesta del algoritmo propuesto y de un controlador por modos deslizantes convencional. Los resultados fueron obtenidos mediante experimentos en la plataforma Qball 2 de la empresa Quanser.

Keywords: Tecnología para control, Control de Sistemas No Lineales, Robótica y Mecatrónica
Abstract: En este trabajo se presenta la implementación en tiempo real de un algoritmo de control para la estabilización de la dinámica lateral-direccional de una aeronave de ala fija. El esquema de control propuesto induce en la dinámica lateral-direccional un giro coordinado para alcanzar el rumbo deseado. El giro coordinado se logra al mezclar las acciones del timón y los alerones de la aeronave. El desempeño del controlador se evalúa en una plataforma de aeromodelismo (Senior Telemaster).

Keywords: Control de Sistemas No Lineales, Control óptimo, Sistemas estocásticos
Abstract: Micro Aerial Vehicles have become subject of attention in different research areas, being autonomous stable flight one of the issues that has attracted special interest. Typically, a well known control strategy to achieve autonomous flight is the PID controller, in particular for quadcopters. However simple its implementation is, gain tunning is of paramount concern since a quadcopter's motion is a nonlinear and under actuated system. To address this issue, simulations come in handy to test different control strategies aimed at finding an adequate set of gains. In this context, this paper presents a study where a non-linear PD controller is designed to control the stationary flight of a quadrotor with its implementation in simulation. Our contribution in this work is that of including in our model the use of stochastic noise injected to the references in the controller. Our goal is that of modelling a scenario where readings about the reference are perturbed with noise due to communication errors or unreliable global positioning system, which could greatly affect the performance of the PD controller. Our results indicate that the proposed approach is effective and robust under the presence of this noise.

Keywords: Sistemas Electrónicos de Potencia, Modelado e identificación de sistemas, Sistemas estocásticos
Abstract: En este artículo se presenta la comparación de dos métodos para llevar a cabo la estimación dinámica de los estados en un Sistema Eléctrico de Potencia. A diferencia de los métodos estáticos presentados en la literatura científica, aquí se hace uso de un conjunto de ecuaciones algebro-diferenciales no lineales para representar la dinámica del sistema, lo que permite recuperar fenómenos tales como variaciones de carga, fallas y cambios en la topología del sistema. Con el fin de obtener los valores estimados del fasor de voltaje en cada bus y las variables dinámicas asociadas a los generadores (los estados del sistema) se emplean dos propuestas, el Filtro de Kalman Extendido y el Filtro de Kalman Unscented. La evaluación y comparación de los resultados presentados por ambas técnicas son llevadas a cabo utilizando un Sistema Eléctrico de Potencia de tres buses, a los que se les agregan perturbaciones. Los resultados obtenidos muestran que no existen diferencias significativas entre los resultados arrojados por cada método pero, definitivamente, sí existen diferencias y particularidades en la implementación que deben ser tomadas en cuenta.

Keywords: Sistemas Electrónicos de Potencia, Sistemas adaptables, Control de Sistemas Lineales
Abstract: En este artículo se presenta el modelado y diseño de control para un sistema fotovoltaico conectado a la red basado en la topología 5L-HNPC. El control propuesto consta de dos lazos uno de corriente y uno de voltaje. El primero garantiza el seguimiento de la corriente, lo cual se traduce en diseñar un controlador capaz de hacer seguimiento sobre una referencia sinusoidal y en fase con el voltaje de red. Para construir dicho controlador se propone un estimador de la componente fundamental del voltaje de la red, utilizando la estructura de dicho estimador se construye ademas un estimador de la componente en cuadratura el cual será utilizado para el diseño del propio lazo de corriente, además se incluye un par de estimadores adaptables para determinar el valor de la inductancia del filtro y de la resistencia parásita del mismo. En el modelo del sistema se incluye el modelo de la red, la cual se desacopla con un término de realimentación. En cuanto al lazo del voltaje, se propone un control para el balance de los condensadores, el cual garantiza inyección de una corriente simétrica y libre de componentes en CD. El voltaje en el Bus del CD se considera regulado externamente a un valor constante, como es común en la práctica. Finalmente para evaluar el desempeño del sistema propuesto se incluyen resultados numéricos sobre un sistema de 1kW.

Keywords: Control óptimo, Sistemas Eléctricos de potencia
Abstract: En este trabajo, se presenta un algoritmo inteligente para controlar el flujo de potencia en un sistema con almacenamiento de energía (batería) y generación solar. El controlador está basado en teoría de control predictivo por modelo (MPC). El algoritmo propuesto estimula el autoconsumo del sistema renovable de energía instalado localmente. Al mismo tiempo, se minimiza el consumo de energía de la red eléctrica el cual está sujeto al costo de la energía impuesto por la compañía eléctrica. El algoritmo desarrollado se evalúa con simulaciones usando mediciones reales de una instalación eléctrica en Suiza. Los datos mostrados corresponden a la producción solar de paneles solares, una carga industrial que representa un edicio y una batería de iones de litio.

Keywords: Sistemas Electrónicos de Potencia, Sistemas Eléctricos de potencia
Abstract: En este trabajo se presenta el análisis de un convertidor CA-CA multinivel para aplicaciones en sistemas fotovoltaicos interconectados y transformadores de estado sólido, con capacidad de operación bidireccional, tanto con tensiones de entrada en CD como en CA. La estructura está formada por módulos con una conexión de entrada en serie, y salida en paralelo. Se muestra el principio de funcionamiento en la configuración básica de cada módulo, incluyendo resultados de simulación y la propuesta de un prototipo experimental.

Keywords: Control robusto, Control de Sistemas Lineales
Abstract: Se obtiene un control de sensibilidad mezclada para sistemas lineales controlables y observables, a partir de expresiones analíticas propuestas para la factorización coprima normalizada de la planta. Se proponen dos métodos para determinar estas factorizaciones, el primero basado en la solución alternativa de una ecuación algebraica de Riccati (ARE, por sus siglas en inglés), en la cual se da una fórmula para obtener los valores propios de la matriz Hamiltoniana, y el segundo presenta una solución analítica que no requiere la solución de una ARE.

Keywords: Control de Sistemas Lineales, Control robusto, Sistemas Caóticos
Abstract: Inventory regulation and control to a desired time-varying Inventory Level is accomplished via an accurate on line observer-based Demand Rate estimation, followed by a Demand Rate satisfaction effort incorporated on the Production Rate decision rule. An extended Demand Rate observer is shown to efficiently allow for Production Rate to accurately match highly fluctuating uncertain Demand Rates, with good Inventory Replenishment features from temporary Production Rate saturation conditions caused by unexpectedly high, or low, temporary Demand Rates. The approach makes it unnecessary for statistically based average forecasting and it is also shown to be suitably extendable to efficiently handle Lead Time effects on the production orders. Simulation and experimental results on a tank system show good agreement with the theoretical framework. The results are extended to the case of Production Rates undergoing fixed Lead time effects by incorporating a variant of the popular Smith Predictor.

Keywords: Control de Sistemas Lineales, Modelado e identificación de sistemas, Sistemas Electromecánicos
Abstract: Se propone un nuevo esquema para aumentar la recuperación de la energía contenida en los gases de escape de un motor diésel turbocargado que forme parte de trenes de propulsión híbrida. El funcionamiento se ilustra a través de simulaciones de un modelo dinámico de la nueva configuración, para la que además se propone un controlador linealizado por retroalimentación. Los resultados de simulación confirman el aumento en la recuperación de energía y el funcionamiento del controlador

Keywords: Control de Sistemas Lineales
Abstract: En este artículo se presenta un sistema dinámico discreto de crecimiento económico no lineal. El modelo no lineal describe dinámicas similares a la conocida ecuación logística. Para el caso de la región con dinámicas caóticas, éstas se controlan bajo un esquema de pulsos proporcionales Xi→kX aplicado una vez cada p iteraciones, dando lugar a órbitas periódicas en la producción nacional. Se considera que bajo escenarios con órbitas periódicas, éstas permitirán generar políticas anticiclícas que fomente el dinamismo económico en situaciones de recesión.

Keywords: Control basado en pasividad, Sistemas Electromecánicos
Abstract: En este trabajo se presenta una estrategia de control de seguimiento de velocidad utilizando la metodología de pasividad para un motor síncrono de imán permanente con devanados trapezoidales, el cual es conocido como motor sin escobilla de corriente directa (BLDC por sus siglas en inglé), considerando para su diseño sólo la medició de señales de corrientes de los devanados de estator y la posición angular del rotor. Se presenta un anáisis formal de estabilidad del sistema en lazo cerrado formado por el motor, el controlador y un filtro de segundo orden lineal de la posición.

Keywords: Control de Sistemas No Lineales, Control robusto, Sistemas Electromecánicos
Abstract: En este artículo se presenta el diseño de un Controlador por Rechazo Activo de Perturbaciones para el motor de Corriente Directa sin escobillas de imán permanente~(BLDCM, por sus siglas en inglés). El controlador propuesto no requiere la medición de la velocidad del eje del rotor y además es robusto ante perturbaciones en el par de carga. Adicionalmente, el esquema propuesto es fácil de implementar y de sintonizar. Se presentan simulaciones numéricas para validar el buen desempeño del algoritmo propuesto en dos escenarios de aplicación comunes.

Keywords: Control de Sistemas No Lineales, Otros Tópicos Afines, Sistemas Electromecánicos
Abstract: En este trabajo se desarrolla el diseño de un observador de estado para un vehículo eléctrico (VE) representado por un modelo Takagi-Sugeno (TS). EL modelo TS propuesto considera la no linealidad de la velocidad del vehículo y variación paramétrica inducida por la pendiente del terreno; esta consideración permite obtener un modelo matemático que representa al vehículo para un rango amplio de velocidades y simular diferentes condiciones del terreno. Se deducen condiciones suficientes mediante desigualdades matriciales lineales que garantizan la convergencia asintótica del vehículo. Finalmente, se presentan una serie de simulaciones que estiman la velocidad y la distancia recorrida por el VE ante variaciones en la corriente de la batería y la pendiente del terreno.

Keywords: Modelado e identificación de sistemas, Sistemas Electromecánicos, Control de Sistemas No Lineales
Abstract: En este trabajo se presenta la estimación paramétrica del modelo de un motor piezoeléctrico ultrasónico lineal empleando un controlador de posición Proporcional Derivativo (PD) el cual lo estabiliza sin necesidad de conocer los parámetros de un modelo nominal del motor. Posteriormente, con los parámetros estimados se diseña un controlador para llevar a cabo el micro-posicionamiento usando un observador Proporcional Integral Generalizado (PIG) donde las no linealidades se modelan como una perturbación acotada. Los observadores PIG tienen la capacidad de estimar de forma aproximada la perturbación desconocida y un cierto número de sus derivadas. Esta estimación se utiliza en el diseño del controlador para cancelar los efectos de los términos desconocidos. Hasta donde los autores saben, los observadores PIG no se han utilizado para el control del micro-posicionamiento de motores piezoeléctricos ultrasónicos lineales. Los experimentos con un prototipo de laboratorio permiten evaluar el buen desempeño del esquema propuesto.

Keywords: Wind Turbines, Wind Farms, Active Power Control
Abstract: Wind energy is recognized worldwide as cost-effective and environmentally friendly and is among the world's fastest-growing sources of electrical energy. Despite the amazing growth in global wind power installations over the last decade, science and engineering challenges still exist. For instance, since electrical power supply and demand must match on the grid to maintain grid reliability, the variability of generated wind power creates challenges to integrating large amounts of wind energy on the utility grid. Recently, research utilizing systems and control techniques has begun to demonstrate that it is possible to actively control the power generated by wind turbines and wind farms to help stabilize the grid frequency. In this talk, we will first provide an overview of wind energy systems by introducing the primary structural components and operating regions of wind turbines. The operation of the utility grid will be briefly reviewed by discussing the electrical system, explaining the importance of preserving grid reliability through controlling the grid frequency (which is a measure of the balance between electrical generation and load), and describing the traditional methods of providing ancillary services for frequency support using conventional generation utilities. We will then outline how wind turbines and wind farms can be controlled to help stabilize and balance the frequency of the utility grid.

Keywords: Modelado e identificación de sistemas
Abstract: Car-following models are representations of two driving cars in a single lane and most of them are expressed as ordinary differential equations. A model suggested by L. A. Pipes is a first degree differential equation and it solves for the change in the velocity of the car that is behind. The velocity of the car in front works as a disturbance for its follower. In this paper we compare this classical model with a fractional order modification of the derivative that appears on it. Real data obtained directly of instrumented vehicles are used in order to test the level of approach of both models by means of simulations. The results indicate that there is an advantage when using the fractional order modification.

Keywords: Modelado e identificación de sistemas
Abstract: Se presenta un análisis y la solución numérica del modelo en un proceso de adsorción para la deshidratación de etanol por medio de zeolitas, el modelo está basado en los balances de masa y energía de una columna de adsorción a nivel planta piloto. Los resultados del modelo basado en los balances de materia y energía del proceso se obtuvieron por el método de diferencias finitas, generando los perfiles de presión, concentración y velocidad del gas del proceso. Así mismo se presentan los perfiles a la salida de la presión, la concentración y la velocidad del gas del proceso.

Keywords: Modelado e identificación de sistemas, Otros Tópicos Afines
Abstract: Se analiza el uso de métodos de identificación recursivos N4SID en la identificación de las frecuencias de vibración más significativas de la Línea 12 del Sistema de Transporte Colectivo Metro, en un segmento de vía elevada, por medio de mediciones de vibración ambiental registradas entre los años 2015 y 2017. Se genera un historial de frecuencias que permite determinar si ha ocurrido daño, examinando el cambio de las frecuencias a lo largo de los tres años. Los resultados muestran una consistencia en las frecuencias identificadas e indican que el sistema mantiene su salud estructural. Por medio de un registro de vibración ambiental, se verifica que los resultados del método recursivo son consistentes en comparación con el uso de un sistema de identificación N4SID no recursivo y al análisis espectral de las señales, con un ahorro computacional que hace factible su implementación en procesos de monitoreo y detección de daño en tiempo real.

Keywords: Modelado e identificación de sistemas, Sistemas Biomédicos, Otros Tópicos Afines
Abstract: La fluorescencia es un fenómeno molecular que permite la caracterización química de una muestra de tejido. En este trabajo, se proponen dos técnicas de identificación ciega de sistemas que estiman las respuestas al impulso fluorescente de cada punto espacial de una muestra por medio de un modelo de múltiples-exponenciales, y a su vez de forma simultánea la excitación láser. Los enfoques propuestos tienen perspectivas locales y globales con respecto de las constantes de tiempo de las funciones exponenciales. Para los procesos de estimación, y dada la dependencia no-lineal de las variables a estimar, se emplean enfoques basados en mínimos cuadrados alternados, lo que generan procesos iterativos de búsqueda. Las metodologías de identificación ciega se evalúan con una muestra de una lesión benigna de la mucosa bucal, y los resultados verifican la capacidad de estimar la excitación láser, así como capturar el perfil monotónicamente decadente de las respuestas al impulso

Keywords: Sincronización de sistemas, Control de Sistemas No Lineales, Robótica y Mecatrónica
Abstract: En este trabajo se presenta la formación de un grupo de cuadracópteros. En particular muestra un modelo dinámico no lineal de un vehículo aéreo no tripulado (tipo cuadracóptero). Empleando como estrategia de control backstepping además de la teoría de sistemas complejos y teoría de grafos para generar los comportamientos colectivos de interés. Los resultados esperados son la formación de un grupo de robots aéreos los que posteriormente se pretenden utilizarlos en labores de búsqueda, rescate o patrullaje.

Keywords: Sistemas multi-agente, Control de Sistemas Lineales, Robótica y Mecatrónica
Abstract: Se proponen dos algoritmos para resolver el problema de consenso en un sistema de múltiples agentes inerciales. En el primero, se logra el consenso a una posición fija dada por el líder virtual. El segundo protocolo resuelve el problema para una referencia variable en el tiempo descrita como el movimiento del líder virtual. Los resultados disponibles en la literatura se extienden para considerar la dependencia de la estabilidad del seguimiento del líder virtual en la ganancias de control y la estructura de comunicación del sistema. La efectividad de los protocoles propuestos se ilustran mediante simulaciones numéricas.

Keywords: Sistemas multi-agente, Control de Sistemas No Lineales, Otros Tópicos Afines
Abstract: This work presents an extension of recent results about the distributed coordination of multi-agent systems. The novelty of the present paper lies in the inclusion of the distributed order derivative in the dynamics of the studied problems, something which has not been investigated yet, to our best knowledge. By applying a generalization of the Lyapunov direct method and properties of inequalities, we give sufficient conditions to guarantee leader-following consensus of certain distributed order multi-agent systems with single and double integrator dynamics. As particular cases of our main results, we get back the already known fractional counterpart of the theory discussed in this article.

Keywords: Sistemas multi-agente, Robótica y Mecatrónica, Control de Sistemas No Lineales
Abstract: El trabajo presenta el desarrollo de una estrategia de control distribuido y disparado por eventos aplicado al problema del consenso y la formación de un grupo de robots móviles tipo (3,0) que interactúan entre sí a través de una topología de comunicación definida. El esquema de control establece una condición de evento que indica el instante en el que cada robot deberá transmitir un nuevo valor de su estado a sus vecinos y negociar el consenso, considerando para ello la información de su estado actual y del último estado transmitido. A diferencia de los esquemas generalmente propuestos donde se asume que la comunicación entre vehículos es en tiempo continuo, o en tiempo discreto pero con intervalos de tiempo equidistantes, en el presente trabajo la comunicación entre agentes se establece sólo cuando la condición de evento se satisface lo que lo hace ser de naturaleza asincróna. En consecuencia, y desde un punto de vista práctico, la naturaleza asincróna del esquema propuesto pemite una reducción en el gasto computacional y energético debido a que los datos entre vehículos solo se transmitén cuando es necesario. La estabilidad del sistema completo se garantiza en el sentido ISS (Input to State Stability). Una simulación numérica usando 10 vehículos (pero que puede extenderse a N sin ningún problema) muestra el resultado del esquema propuesto.

Keywords: Control de Sistemas No Lineales, Control difuso, Robótica y Mecatrónica
Abstract: This paper presents real-time implementation of trajectory tracking on a Furuta pendulum via two fuzzy output regulation schemes: the first one uses convex representations; the second one employs dynamic mappings. Additionally, the stabilizing part of the control law is computed by means of linear matrix inequalities, so speed convergence and input constraints can be directly considered. Simulation and real-time results are given in order to show the effectiveness of the approaches.

Keywords: Control difuso, Control Inteligente
Abstract: Las estructuras verticales están formadas por un conjunto de barras interconectadas unidas por medio de nudos articulados que forman los marcos del edificio; dichas estructuras están sometidas constantemente a perturbaciones naturales externas debido a las características particulares del lugar geográfico donde se localizan, causando deformaciones verticales, laterales y rotacionales. Generalmente la perturbación externa es provocada factores diversos, siendo uno de ellos la liberación de energía sísmica. Para atenuar el efecto de estas perturbaciones, se propone un sistema de control basado en lógica difusa, mismo que tiene como objetivo amortiguar vibraciones que afectan a una estructura vertical, considerando un modelo matemático para representar dicha estructura, y utilizando como criterio de diseño la teoría estabilidad de Lyapunov. Los resultados obtenidos muestran la atenuación de efectos de la perturbación sobre la estructura al aplicar el controlador difuso diseñado.

Keywords: Control difuso, Control Inteligente, Robótica y Mecatrónica
Abstract: En el presente trabajo se reporta el diseño de un sistema difuso tipo Mamdani para generar auto-oscilaciones periódicas y ciclos límites estables en un péndulo simple completamente actuado sin necesidad de una señal externa de referencia. Las reglas difusas se obtienen mediante una combinación de heurística y análisis formal, con base a la información cualitativa de la posición y velocidad angular del péndulo. El desempeño del sistema difuso diseñado se validó mediante resultados de simulación

Keywords: Control de Sistemas No Lineales, Control de Procesos
Abstract: En este trabajo, en la elaboraci ́on de cerveza en un fermentador de tanque agitado operado en lote, se utiliza un esquema de control regulatorio que de forma natural provee un desempen ̃o similar a un esquema de control ́optimo, en donde la temperatura se utiliza como entrada de control para obtener la m ́axima cantidad de etanol en un tiempo reducido. Se sigue una t ́ecnica de control geom ́etrico que permite una construcci ́on y sintonizaci ́on sistem ́atica del controlador en base a un modelo matem ́atico que describe el aspecto m ́asico y t ́ermico del reactor.