Ingeniero Civil Electricista / El presente trabajo aborda los conceptos básicos, sobre electrónica, semiconductores de potencia, controladores digitales de señales y software de simulación en electrónica de potencia, para lograr diseñar y construir un inversor MPPT fotovoltaico de 2kW de potencia nominal que sirva como base para desarrollos en esta área. Se presenta una introducción al tema, los objetivos de la memoria y una breve descripción del estado del arte, conocimientos necesarios para desarrollar un equipo de estas características. En función de estos antecedentes se presenta el diseño y simulación de la primera etapa de conversión, correspondiente al módulo Boost, utilizado para realizar un seguimiento de máxima potencia al sistema fotovoltaico. A continuación, se muestra la segunda etapa de conversión, de corriente continua a alterna, mediante un puente inversor completo. Se diseñan los sensores a utilizar, que son de voltaje DC, voltaje AC, corriente y temperatura. Se presenta el diseño de las etapas necesarias de control realimentado, que se programan en un microcontrolador. Esta etapa incluye la determinación de la tensión de máxima transferencia, se sincroniza el inversor con la red y se limita el trabajo del equipo dentro de rangos seguros de operación. Con el software PSim, se simula cada etapa de conversión de potencia, lo que permite realizar un diseño rápido y seguro. Se logra probar los ciclos de control diseñados para el sistema y ver el tipo de comportamiento ante perturbaciones. Se presenta en detalle la fase de construcción de cada uno de los módulos diseñados, reportando los planos, dispositivos y elementos de integración. Se realizan pruebas de potencia para el módulo Boost y el Inversor, ajustando los sensores. Por último se realizan pruebas de control realimentado como seguidor de tensión y seguidor de fase. Se finaliza con los resultados de las características relevantes del equipo, como lo son la eficiencia (80%) y costo de construcción estimado ($1466 US), para luego realizar un análisis de recuperación del capital en base a la energía generada. Como trabajo futuro se requiere de las pruebas de inyección de potencia a la red y de transferencia de máxima potencia conectando un panel fotovoltaico como fuente primaria de energía.

Los sistemas de control de acceso vehicular han venido tomando mayor importancia al pasar de los años debido al incremento de seguridad que percibe la población. En la actualidad los sistemas existentes dependen totalmente de un personal encargado que permite el acceso a las zonas residenciales mediante la apertura de rejas de manera manual, lo cual en muchos casos se realiza sin el control efectivo de las personas que ingresan. Además, si se produce la ausencia del personal encargado, el sistema se vuelve ineficiente causando incomodidad en los usuarios. De aquí que sea importante mejorar los sistemas de control de acceso vehicular en zonas residenciales para poder lograr un control más exhaustivo de las personas que ingresan, y por ende cumplir con los requisitos de los usuarios, con lo cual se aumentaría el confort en ellos. Se tiene como objetivo diseñar un sistema de control de acceso vehicular en zonas residenciales utilizando tarjetas RFID y barreras vehiculares, además de contar con un circuito cerrado de televisión para la identificación de los visitantes por parte de los residentes, autorizando o no su ingreso. En el presente trabajo se analiza la problemática que envuelve el sistema de control de sistema vehicular empleado actualmente, se muestran las diversas tecnologías utilizadas en el control de acceso y se realiza el diseño de un sistema de control de acceso vehicular basado en los requerimientos del usuario. Además se presenta el costo del sistema y la ubicación de los equipos seleccionados. Como resultado de este trabajo, se pudo observar que existen nuevas tecnolologías con parámetros estables que ofrecen una solución confiable y efectiva. Además, la combinación de diferentes tipos de control de acceso nos brinda un servicio de mejor calidad, ya que se tiene un mejor control de los vehículos que ingresan a la zona residencial.

Actualmente en el Perú, la investigación submarina está poco desarrollada y en consecuencia no existen medios suficientes para seguir una evolución constante de nuestra ciencia y tecnología en esa rama. Además el actual sistema de navegación submarina está basado en el buceo, y como es sabido está limitado ya que toda investigación depende de las máximas capacidades a los que pueda llegar un hombre totalmente preparado para llevar a cabo esta tarea. Es por eso que la investigación submarina en el Perú está supeditada a lo que puedan lograr buzos submarinos, con los límites naturales que pueda soportar una persona totalmente capacitada. Entonces el desarrollo de un control electrónico, para implementarlo en un submarino eléctrico experimental puede solucionar en gran medida los problemas existentes que impiden una mejora substancial en lo que navegación submarina se refiere. El presente trabajo contiene cuatro capítulos donde se muestra el desarrollo del sistema. El primer capítulo trata sobre la problemática que se aborda en este trabajo mostrando las dificultades actuales en investigación. El segundo muestra la fundamentación teórica que respalda este estudio. El tercer capítulo muestra el diseño de la solución que se obtiene en este desarrollo, finalmente en el cuarto capítulo se muestra los resultados de pruebas del sistema integrado. Finalmente se concluye que el desarrollo de este control electrónico brinda las herramientas necesarias para desarrollar una investigación submarina efectiva, siendo necesario continuar con el estudio de esta rama tecnológica dentro del Perú.

Las intersecciones de tipo T, entre una avenida preferencial y una secundaria, son en algunas ocasiones, zonas de congestionamiento vehicular. Esto sucede cuando el flujo vehicular en la avenida preferencial es intenso, lo que provoca que el ingreso de algún vehículo desde la vía secundaria sea bastante difícil y riesgoso. Este trabajo de tesis, plantea como solución, un algoritmo basado en el procesamiento de imágenes, que determine la ubicación, y orientación de los vehículos que deseen ingresar a la avenida preferencial; y así, controlar dispositivos de control de tráfico (semáforos), que faciliten este ingreso.

En la actualidad, la mayor parte de las pymes que brindan servicios de cincado electrolítico en el Perú tienen un proceso manual y artesanal, en el que se depende directamente de los operarios para llevarlos a cabo. Esto trae como consecuencia la aparición de cuellos de botella durante el proceso, errores en el producto final, y accidentes laborales de los operarios producto de la fatiga, esfuerzo físico o exposición al líquido electrolítico de zinc, el cual es altamente peligroso. Por otro lado, conforme la industrialización y las aplicaciones de la hidráulica en nuestro país aumentan, la demanda de conectores hidráulicos con recubrimiento de zinc crece y se requieren procesos que optimicen el proceso de cincado electrolítico de estos, de tal manera que se pueda cumplir con los requerimientos de los clientes. Bajo este contexto, el tema de la presente tesis plantea el diseño de una máquina automatizada para la carga y descarga de conectores hidráulicos en un baño de zinc electrolítico, con la finalidad de recubrirlos con una capa de zinc sin depender de un operario para esta tarea. Este trabajo describe a detalle el sistema mecánico y electrónico de la máquina propuesta y los pasos previos que se siguieron para poder obtenerlos, cumpliendo con la metodología alemana VDI 2225. El diseño brinda una solución a la problemática presentada; además tiene la estructura y componentes mecánicos y electrónicos necesarios para permitir al operario la carga, descarga y sumergimiento de conectores hidráulicos en el líquido de zinc, así como el control del peso deseado de conectores a cincar, de la temperatura deseada del líquido electrolítico y del tiempo deseado de cincado. Para validar este diseño, se realizan cálculos mecánicos y electrónicos para poder seleccionar diversos componentes de acuerdo a sus respectivas hojas de datos, además de ciertas simulaciones por elementos finitos para realizar análisis de fallas. Adicionalmente, se estima un presupuesto total para la fabricación de un primer prototipo, considerando cotizaciones de proveedores y distintos gastos. Los resultados obtenidos son satisfactorios, concluyendo que se obtiene el diseño de un sistema que permite recubrir conectores hidráulicos con una capa de zinc de manera automática.

El fin del presente trabajo de tesis es la implementación física de los elementos de hardware para un sistema de ingreso vehicular a la Pontificia Universidad Católica del Perú, enfocado en el uso adecuado de las herramientas tecnológicas vigentes para reducir las afecciones de tiempo, economía y de seguridad en el ingreso a la universidad. El diseño del trabajo partió del que fuese presentado por el Ing. Luis Gomero Vásquez, en su tesis, “Diseño de un sistema de acceso vehicular a la PUCP basado en tecnología RFID y procesamiento de placas vehiculares”, PUCP, 2017. En el presente trabajo se realizaron mejoras del diseño inicial para prevalecer el enfoque mencionado inicialmente, reduciendo gastos en computadores y empleando bases de datos en Internet. Para la labor se emplearon tecnologías como las tarjetas de radiofrecuencia para la identificación de los usuarios, cámaras web para la recopilación de imágenes, placa de desarrollo Arduino para el accionamiento de indicadores visuales y mecánicos; así como para la recepción de datos de las tarjetas electromagnéticas, data enviada a una base de datos mediante un módulo Ethernet. Además, una placa de desarrollo Raspberry para el procesamiento de imágenes y comunicación con servidores en Internet. Dado que el proyecto parte del concepto de “internet de las cosas” o IOT, en el que los elementos realizan comunicación de datos con internet para la gestión de la información relevante y acciones ante la gestión de estos en la nube. Se emplearán circuitos adicionales para este fin, como es el caso de las placas Arduino Ethernet y el aprovechamiento de la integración del Raspberry Pi 3 a través de su placa Ethernet incorporada. Del mismo modo, se hará mención a la lógica de recibo de datos en los servidores virtuales para que estos puedan interpretar la información recibida, y la recopilación de imágenes por las cámaras en el ingreso vehicular para su procesamiento; para lo cual no se entrará a detalle en los algoritmos y programación por no estar en el alcance del presente estudio. Pero sí será necesario explicarlo para entender la elección de los equipos del proyecto. Los cuales deben cumplir con los requisitos que la parte de software plantea.

En la presente tesis se muestra el diseño y desarrollo de un sistema automático, basado en un posicionador de coordenadas esféricas, que permita obtener del patrón de radiación y balón de directividad de un altavoz. En dicho trabajo se presenta el proceso de investigación seguido, comenzando con la identificación y definición del marco problemático, pasando por la investigación del estado del arte en esta materia la cual nos brindará la información necesaria para plantear una solución útil; esta solución una vez diseñada e implementada permitirá realizar mediciones con diferentes resoluciones angulares consiguiendo así resultados del patrón de radiación y la directividad 3D del altavoz en evaluación en esta tesis, estos resultados serán analizados y documentados. La primera parte del documento presenta el análisis de la problemática, la cual resalta la importancia y gran utilidad del patrón de radiación y directividad de una fuente sonora en diversas aplicaciones del audio y la acústica, planteando así la necesidad de obtener estos parámetros acústicos. Al finalizar el capítulo se declara el marco problemático que supone la obtención de la directividad, analizando para ello todos los factores y aspectos que se deben tomar en cuenta durante las mediciones del patrón de radiación. Con el marco problemático ya declarado, se plantea la necesidad de diseñar un sistema capaz de solucionar los problemas en la obtención de estos parámetros; para ello se investiga el estado del arte donde se estudian los métodos y técnicas existentes vigentes tanto para la caracterización y medición de la respuesta del altavoz, para el procesamiento de señales, así como para el posicionamiento y medición angular. Luego de haber investigado el estado del arte, en el tercer capítulo se plantea un sistema automatizado capaz de realizar barridos angulares en el espacio circundante y que obtenga la respuesta en frecuencia (H1) de un altavoz convencional a partir del auto espectro de la respuesta impulsiva promedio del sistema y más técnicas que se verán en el desarrollo del capítulo. En detalle se presentan los aspectos técnicos y teóricos por etapas del diseño del sistema mencionado. En el cuarto capítulo se presentan los resultados obtenidos de los ensayos realizados, los problemas encontrados durante los mismos y un análisis de los resultados confrontándolos con los datos teóricos y las hipótesis planteadas inicialmente; es a partir de estas conclusiones que se podrán plantear recomendaciones de uso y eventuales mejoras a futuro. Finalmente se expone un modelo de negocio elaborado a partir del sistema automático desarrollado; este emprendimiento se basa en brindar un servicio de medición de la directividad de altavoces y fuentes sonoras a empresas fabricantes, arquitectos, ingenieros de sonido y público en general, entregando información completa y confiable sobre las características de radiación de sus altavoces. Cabe resaltar que este sistema podría ser también utilizado para evaluar la radiación de otras fuentes no acústicas tales como antenas o fuentes luminosas.

En las empresas, una forma de brindar reconocimiento al esfuerzo e incentivar al empleado es el modelo del vale. Este vale es un documento el cuál será canjeado por bienes de consumo. En base al marco de la Ley Nro. 28051 de prestaciones alimentarias en la cual promueve un beneficio hacia el ingreso de los trabajadores a modo de vales de consumo con la participación de terceros en condiciones adecuadas; las empresas privadas pueden brindar estos vales hacia sus usuarios. Al no contar con un mecanismo de control y de una integración de las partes en una misma herramienta se pueden presentar problemas que afectan el servicio o proceso y también a los proveedores o usuarios. La solución propone el desarrollo de una herramienta que brinde un proceso transparente, controlado y seguro al modelo de vales a manera de servicio. Se propone el desarrollo de una plataforma que abarque empresas, proveedores y usuarios para que este sistema de vale pueda ser soportado y administrado por cada uno de los actores, según sus privilegios funcionales. Además, de poder utilizar los datos almacenados para generar mayor información útil al proceso.

El caos ocurre en los grandes estacionamientos en los cuales es un problema controlar la entrada y salida de los vehículos debido a la gran afluencia del local. Surge la necesidad de mejorar dichos espacios para dar una mejor atención al cliente, así evitar pérdida de tiempo buscando un espacio disponible para aparcar el automóvil. Es así como se desarrollan diversos tipos de tecnologías aplicables a estacionamientos, para brindar mejor servicio. El desarrollo del tema planteado, surge de la necesidad de aportar a la ciudad un sistema tecnológico de bienestar al conductor y a la ciudadanía. Evitar el caos vehicular en los locales de aparcamiento es la principal tarea.

Los diversos acontecimientos a nivel mundial, tales como el calentamiento global, la contaminación, escasez de recursos no renovables, la gran demanda energética, o simplemente aquellos lugares que no poseen suministro eléctrico, ya sea por razones geográficas o por elevados costos de instalación, motivan a miles de personas y entidades empresariales por la búsqueda de alternativas energéticas limpias y eficientes tales como la energía solar. El Perú, gracias a su situación geográfica, es uno de los países con mayor capacidad de aprovechamiento de este tipo de energía. Para captar la radiación solar se utilizan concentradores solares, pero la potencia y orientación de esta varía según el día del año, la hora, las condiciones atmosféricas y la latitud del lugar de posición del concentrador solar. Por estos cambios en la orientación, la energía solar obtenida por concentradores con seguidores solares es superior a la obtenida por concentradores fijos. Esta tesis tiene como objetivo principal diseñar e implementar un seguidor solar para el control electrónico de un reflector parabólico tipo Scheffler. Este reflector solar, construido por el GRUPO PUCP, tiene como fin cocinar con la energía del Sol en zonas rurales de la manera más cómoda, barata y eficiente posible. El estudio se estructuró en cuatro capítulos. En el capítulo I se hace una introducción a los conceptos básicos sobre energía solar, además de la descripción y necesidad del tema en estudio. En el capítulo II se estudia el estado del arte, los antecedentes, y todo lo existente en materia de seguidores solares, también se plantean los Objetivos generales y específicos. En el capítulo III se realiza la selección del método de seguimiento y la implementación del seguidor solar, gobernado por un microcontrolador PIC sobre un actuador hecho con un motor CC que posiciona el concentrador solar realizando un seguimiento de la trayectoria del sol, con respecto al plano terrestre. Por último en el capítulo IV se efectúa un análisis final de los resultados, asimismo se presentan las conclusiones y sugerencias del estudio realizado para trabajos futuros en esta materia.