El presente trabajo tiene por finalidad dar el enfoque de una implementación en el Proceso de Incubación de Tilapias. Conocemos del bajo crecimiento que nuestro país tiene en el área de Acuicultura con respecto a países vecinos como Chile, Colombia y Ecuador. Es por ello que tratamos de impulsar este rubro mediante la combinación de equipos electrónicos para lograr la Automatización de Procesos, obteniendo un índice mayor de producción en la especie tratada, como es la Tilapia Roja. En el primer capítulo del documento, nos centramos en la actualidad de la especie, el desarrollo que tiene esta en nuestro país, así como el apoyo que el estado brinda para mejorar la producción y la problemática básicamente en el proceso de Incubación de Tilapias. En el capítulo II, hacemos referencia a las técnicas de Acuicultura así como el origen y avances con la rama ingenieril, además de presentar el objeto de estudio. En el capítulo III, desarrollamos los conceptos teóricos basándonos en los equipos y/o instrumentos que vamos a utilizar para el sistema propuesto. Luego en el siguiente capítulo explicamos cómo es que realizamos la implementación detalladamente, basándonos en el uso de sensores (Temperatura, pH), controlador (PLC-LOGO), y actuador (Calentador, resistencia eléctrica). Finalmente en el ultimo capitulo analizamos la ejecución del proyecto, definiendo el alcance, costo de implementación y el tiempo que tardaríamos en culminar el proyecto. Con esto podemos garantizar una implementación correcta y una mejor producción de la especie Tilapia, en su fase de alevines.

La presente tesis se encuentra dividida en 5 capítulos: El primer capítulo contiene una introducción a las redes de campus académicas, como es el caso de la red de la PUCP, y a la problemática presentada a través de la evolución de la tecnología Ethernet en las redes de área local (LAN)desde sus inicios, hasta la aparición del paradigma de redes SDN. El segundo capítulo contiene la definición del paradigma de redes SDN, así como también las bases para poder entender las tecnologías aplicadas y las plataformas utilizadas en el despliegue de este. En el tercer capítulo, se desarrollan los requerimientos a considerar en el diseño del controlador y las principales limitaciones y dificultades que se pueden encontrar. Finalmente, se explica la operación del controlador, detallando los mecanismos que se implementarán. En el cuarto capítulo se detalla los factores determinantes para la elección de la plataforma base de controlador y el diseño del mismo, en base a los requerimientos planteados en el capítulo 3. FInalmente, en el quinto capítulo, se presentan las distintas pruebas de concepto utilizadas para poder determinar la funcionalidad de los módulos más importantes del controlador diseñado; así como también el modelo analítico, y el análisis respectivo, utilizado para poder medir la escalabilidad del mismo.

El presente trabajo de tesis se enmarca en el estudio de control para sistemas de levitación magnética, muy poco desarrollado en nuestro país, y a futuro llevar estos estudios a niveles superiores de diseño y precisión para aplicaciones mucho más complejas. La levitación magnética es un tema que está tomando auge en países desarrollados como Japón que ya implemento un tren MagLeV (Magnetic Levitation Vehicles), así como en otros países de Europa. El Módulo de levitación magnética consta de 3 partes muy bien denidas: un electroim án, sensores de distancia y una esfera metálica, la cual estará en suspensión en el aire. Adicionalmente estos sistemas de levitación requieren de un controlador que de sostenibilidad al sistema y que sea de gran precisión.

La presente tesis describe la ingeniería utilizada para llevar a cabo el diseño e implementación de un controlador adecuado para la etapa de calentamiento y enfriamiento sensible del banco de psicrometría ubicado en el Laboratorio de Energía – Sección Mecánica de la Pontificia Universidad Católica del Perú. Para llevar a cabo dicho control se tuvo que analizar el proceso termodinámico que ocurre en la mencionada banca, para así identificar las variables de estudio (temperatura y humedad) del mismo. Una vez identificado dicho proceso se pasó a escoger el sensor adecuado para registrar dichos parámetros, el microcontrolador donde se implementaría el tipo de control adecuado y el driver que permitiera controlar la potencia de las resistencias calefactoras que se encuentran en la mencionada etapa. Una vez implementado todo lo mencionado anteriormente se pasó a realizar pruebas de todas las tarjetas y una vez verificado su correcto funcionamiento se analizó la planta en lazo abierto, con lo cual se halló la función de transferencia de la planta y con ello se escogió el control adecuado para la misma (control proporcional). Finalmente, se realizaron pruebas con el control escogido y se determinó que los valores hallados se encontraban dentro del rango de error (+/- 2°C), con lo cual se determinó que el control implementado era adecuado para el propósito de la planta.

This thesis presents the modeling and control of a quadcopter vehicle and the application of adaptive backstepping for attitude stabilization. This nonlinear technique has been chosen because they can explicitly address the specific nonlinear dynamics of the plant. The objectives are to derive, validate, simulate and implement this Backstepping controller with a suitable quadcopter model. First a modeling process was conducted using the Newton-Euler formalism together with Euler angles to parameterize the rotations. The subsequently proposed approach consists on the nominal backstepping attitude controller which regulates the pitch , roll and yaw rotations and the adaptive scheme which estimates the external disturbances. Simulations showed satisfying performance in attitude stabilization under uncertainties of up to 50% in inertia matrix and constant external disturbances. Finally the controller is implemented in the real platform based on Odroid single board computer and it showed an overall performance with room to further improvements. Then this work proves that the proposed controller can be successfully implemented. / Tesis

Una incubadora proporciona un microambiente favorable para neonatos que necesitan cuidados especiales. Por esta razón, el Grupo de Investigación y Desarrollo de Equipos Médicos y Sistemas (GIDENS) de la Pontificia Universidad Católica del Perú viene desarrollando un Prototipo de Equipo Telemédico de Soporte de Vida Neonatal (ESVIN); una de las carencias que presenta este prototipo es el control de temperatura de piel o también llamado modo servocontrolado, esto se debe a que el algoritmo de control de temperatura aún no ha sido desarrollado. El presente trabajo de tesis tiene como objetivo el diseño y la implementación de un algoritmo de control de temperatura corporal neonatal con un error menor a 0.7 º C en condición de estabilidad térmica y en un rango de temperatura que va de 35 º C a 37 º C, ambos según la norma IEC 60601-2-19. En la primera etapa del desarrollo y previo análisis de la Planta, se obtuvieron los parámetros PID para un controlador digital, se diseñó e implementó un primer algoritmo de control y se realizaron tres ensayos que demuestran que el error en estado de estabilidad térmica es menor que 0.7º C en un rango de control de 35º C a 37º C, además las temperaturas mostradas en la pantalla del prototipo ESVIN van de 24º C hasta 40º C. En la segunda etapa se realizaron dos ensayos, en cada uno de ellos se llevó a cabo el rediseño e implementación del algoritmo de control con el fin de corregir el sobreimpulso y realizar el calentamiento de la Planta a razón aproximada de 1º C / hora. Finalmente el resultado fue el control de temperatura de piel en un rango de 35º C a 37º C con un error de 0.247º C y se logró calentar 2.5º C en dos horas. De esta manera se contribuyó a culminar con el modo servocontrolado del prototipo ESVIN.

Esta tesis tiene como objetivo principal diseñar un sistema de control automático para vehículos marinos de superficie mediante el uso de un controlador por rechazo activo de perturbaciones (ADRC) basado en filtros planos lineales para su posterior implementación en un barco dedicado a la medición de variables marítimas, siguiendo una trayectoria planificada de antemano. La tesis incluye el modelamiento del barco basado en leyes físicas y el cual coincide en resultados con el modelo robótico trabajado en la bibliografía, una revisión teórica del controlador basado en filtro plano lineal, el diseño del controlador propiamente y una propuesta de implementación del sistema de control en un barco dedicado a monitoreo de variables marítimas ambientales. El controlador diseñado consta de dos partes; un generador de trayectorias realizables y un controlador de vehículo marino subactuado, ambos basados en filtros planos lineales. La combinación de ambos permite un control práctico (con estabilización no asintótica) del barco con un error en estado estacionario pequeño diferente de cero. Se realizaron pruebas del controlador en un modelo matemático de barco validado, obteniéndose un desempeño similar al de un controlador basado en linealización por realimentación de estados. Como ventaja, el controlador propuesto puede seguir trayectorias arbitrarias, poligonales y que requiere solo dos parámetros conocidos del modelo matemático del barco para funcionar adecuadamente; debido a esto, se reduce la carga computacional y se aligera la labor de identificación que sería necesaria en el caso del controlador basado en linealización por realimentación de estados. / Tesis

El proyecto tuvo como objetivo lograr la automatización de la prueba en cilindros telescópicos. Con la automatización se logra: disminuir el tiempo de prueba, tener un estándar de pruebas que verifiquen la integridad de los cilindros, y desarrollar las pruebas con la mínima intervención del usuario. El proceso de prueba se desarrolla tomando como referencia la norma SAE J1334 “Hydraulic Cylinder Integrity Test” y parámetros internos de la empresa proveedora de los cilindros. No obstante, para efectos de la automatización fue necesario establecer variables cuantificables como indicadores de la calidad del cilindro (fugas internas, fugas externas).Para el diseño del concepto preliminar se consideraron bancos que operen tanto de forma asistida o automática y sistemas que puedan ejecutar la secuencia de operaciones definida. Es necesario el desarrollo de un concepto preliminar pues establece las condiciones limitantes para la automatización y la elección de componentes. El desarrollo de esta tesis está organizado del siguiente modo: Análisis contextual, en este capítulo se describe de forma específica el componente que se desea probar y el sistema al que pertenece; adicionalmente se muestran los procesos desarrollados actualmente en taller asociados al sistema de levante. Estado de la tecnología, en este capítulo se hace un estudio de sistemas similares que desarrollen pruebas en cilindros hidráulicos y las consideraciones que se tomaron en su diseño. Diseño conceptual, se desarrolla la secuencia de operación del sistema, y en base a esta se determina los componentes que se requieren para automatizar la prueba; se evalúan los posibles conceptos y se llega a una solución óptima por medio de un análisis técnico económico. Selección de componentes, una vez alcanzado el concepto definitivo, se determina de forma específica que componentes se van a utilizar, se comprueba que los componentes tengan un rango de acción acorde a las variables del sistema. Programación del controlador, se desarrolla el programa de control del sistema usando el software TIA PORTAL para interactuar con PLC’s de la marca SIEMENS, se muestra la lógica previa a la programación y los diagramas de flujo. Planos y estimación de costos, en este capítulo se presentan los planos eléctricos e hidráulicos del sistema, seguidamente se estima el costo final del proyecto. Conclusiones y recomendaciones, finalmente se concluye el alcance que tuvo la tesis y se plantean recomendaciones sobre el proceso de pruebas planteado.

Navigation and obstacle avoidance are important tasks in the research field of au- tonomous mobile robots. The challenge tackled in this work is the navigation of a 4- wheeled car-type robot to a desired parking position while avoiding obstacles on the way. The taken approach to solve this problem is based on neural fuzzy techniques. Earlier works resulted in a controller to navigate the robot in a clear environment. It is extended by considering additional parameters in the training process. The learning method used in this training is dynamic backpropagation. For the obstacle avoidance problem an additional neuro-fuzzy controller is set up and trained. It influences the results from the navigation controller to avoid collisions with objects blocking the path. The controller is trained with dynamic backpropagation and a reinforcement learning algorithm called deep deterministic policy gradient. / Tesis

This work presents the dynamic modeling of a refrigeration machine evaporator that uses CO2 (R744) as refrigerant fluid, for the cooling down of a liquid water stream, as required for instance by buildings air handling units. The main goal of such a work is to accurately model the transient evolution of the evaporator outlet superheat, which is one of the main parameters to control, due to its importance in refrigeration systems. A high value of superheat temperature reduces the performance of the system, while a low or null value can generate the suction of liquid which damages the compressor. The theory of moving boundaries [19] with grouped parameters has been used for so. This method allows a precise resolution with a low numerical weight. In this method, the evaporator is divided into only two regions: the two phase region and superheated steam region, in which the energy conservation and mass conservation equations are solved. By using only two control volumes, the number of equations to be solved is smaller, thus reducing the calculation time. The ultimate aim of this work is to serve as a mathematical model usable for the design of efficient refrigeration system controllers, which are one of the most practical ways to improve the performance of these machines. The results of a numerical analysis and of a sensitivity analysis, regarding to the influence of the heat convection coefficient of the two phase region, are also presented. For this sensitivity analysis, the maximum and minimum values available in the literature, see reference [7], have been used. According to this study, the convective coefficient ofCO2 varies from 8000 to 12000 W ·m−2 ·K−1. From this sensitivity analysis, it is observed that, despite the previously mentioned uncertainty about the convective coefficient value, the latter is not influential on the rest of the calculations and on parameters such as internal pressure, length of the two-phase lengths or superheat value. This is due to the fact that the thermal resistance of the liquid hot fluid is much higher than the cold fluid in the phase change region, the global heat transfer coefficient is thus more influenced by the hot fluid thermal resistance. A maximum error of 3 percent is finally estimated in the determination of the transient superheat temperature.