El control automático es una rama de la ingeniería que hoy en día se encuentra presente en gran parte de procesos industriales, así como en sistemas dinámicos de diversos tipos. Es en este campo donde surge lo que se conoce como “control avanzado”, el cual no solo busca alcanzar referencias deseadas (objetivo principal del control clásico) sino también el optimizar la forma en la cual se alcanzan dichas referencias. En el presente trabajo, se diseñó un módulo de laboratorio basado en el sistema de amortiguamiento de las ruedas de un auto, con la finalidad de ser utilizado por estudiantes de ingeniería para aplicar métodos de “control avanzado” que permitan reducir las vibraciones verticales del auto (representado por una masa de peso relativamente alto) al recorrer las irregularidades del terreno (representadas por un actuador lineal eléctrico). Dicho módulo consiste en una estructura cilíndrica la cual representa la cuarta parte del auto, es decir, una sola de las ruedas del mismo. La estructura contiene masas que se pueden desplazar a lo largo de los ejes de soporte, de manera que se representen los movimientos de la rueda y carrocería del auto, así como el movimiento generado por las irregularidades del terreno. El resultado es un módulo desmontable con la capacidad de ser controlado con diversos métodos de “control avanzado”, de acuerdo a lo deseado por el usuario, gracias al uso tanto de sensores y actuadores que hacen posible la realimentación del sistema, como también de una PC junto a un NI MyRIO-1900, los cuales llevan a cabo las tareas de procesamiento y transmisión de señales, respectivamente.

Los sistemas tales como edificios y veh¨ªculos est¨¢n sujetos a vibraciones que pueden causar mal funcionamiento, incomodidad o colapso. Para mitigar estas vibraciones, se suelen instalar amortiguadores. Estas estructuras se convierten en sistemas adaptr¨®nicos cuando los amortiguadores son controlables. Esta tesis se enfoca en la soluci¨®n del problema de vibraciones en edificios y veh¨ªculos usando amortiguadores magnetoreol¨®gicos (MR). Estos son unos amortiguadores controlables caracterizados por una din¨¢mica altamente no lineal. Adem¨¢s, los sistemas donde se instalan se caracterizan por la incertidumbre param¨¦trica, la limitaci¨®n de medidas y las perturbaciones desconocidas, lo que obliga al uso de t¨¦cnicas complejas de control. En esta tesis se usan Backstepping, QFT y H2/H¡Þ mixto para resolver el problema. Las leyes de control se verifican mediante simulaci¨®n y experimentaci¨®n. / Buildings and vehicle systems are subject to vibrations that may cause malfunctioning, discomfort or collapse. It is an extended practice to install damping devices in order to mitigate such vibrations. With controllable dampers, structures act as adaptronic systems. This dissertation focuses on solving the vibration mitigation problem in buildings and vehicles making use of magnetorheological (MR) dampers which are controllable devices characterized by a highly nonlinear dynamics. Additionally, the systems where they are installed, are characterized by parametric uncertainties, limited measurement availability and unknown disturbances. This implies the use of complex control techniques in order to get a reliable performance of the control system. This research makes use of Backstepping, QFT and Mixed H2/H¡Þ control techniques for achieving the proposed goal. These are verified thorugh simulations and experimentation.

En este trabajo se analizará el control de la respuesta sísmica de una edificación asimétrica de 5 pisos mediante la incorporación de Amortiguadores de Masa Sintonizada (AMS) evaluando distintas distribuciones de porcentaje de masa del dispositivo para obtener una óptima ubicación en la última planta con el objeto de reducir los efectos torsionales producto de las irregularidades de planta. Para el desarrollo se designaron diversas variables para caracterizar el comportamiento de cada modelo. Estudios anteriores optaban por considerar independientemente cada variable y globalizaban la respuesta de estas a el resto de las variables. A raíz de esto, se decide analizar paralelamente y comparar en cada modelo estructural hasta obtener una óptima distribución. / A viable option to reduce seismic vibrations in structures is the use of passive control devices, within which are the Tuned Mass Dampers (AMS). In an asymmetric construction a greater flexional and torsional vibration is produced, this phenomenon leads to an increase in the forces present in the sections and an eventual collapse of the structure. In this way, the implementation of the Tuned Mass Damper in an asymmetric building, allows to dissipate the energy product of horizontal movements such as the earthquake, besides attenuating the torsional effects due to the asymmetry. In this research thesis the control of the seismic response of an asymmetric 5-story building, structured on the basis of porticos and reinforced concrete walls, will be analyzed, by incorporating Tuned Mass Dampers evaluating different distributions to obtain the optimal location and distribution in the last floor in order to control the torsional effects product of plant irregularities. / Tesis

En el marco de esta Tesis Doctoral se investiga el problema de vibraciones verticales excesivas que pueden experimentar algunos puentes de ferrocarril de luces medias-cortas debido a la aparición de fenómenos de resonancia. Frente a soluciones tradicionales para mejorar el comportamiento dinámico de estructuras existentes ante nuevos requerimientos de tráfico, como un posible recrecido de la losa o la sustitución del tablero, se plantea la alternativa de aumentar externamente el nivel de amortiguamiento mediante el reacondicionamiento con amortiguadores fluido-viscosos. Se ha propuesto una configuración concreta, que permite la transformación del movimiento vertical de la losa en movimiento relativo entre extremos de los dispositivos, consiguiendo de este modo disipar energía y atenuar en gran medida la respuesta resonante. El sistema ideado podría ser introducido sin afectar a las circulaciones, lo que supone una clara ventaja desde el punto de vista operativo frente a soluciones convencionales que generalmente implican el cierrre temporal de la línea. / Martínez Rodrigo, MDLD. (2009). Atenuación de vibraciones resonantes en puentes de ferrocarril de alta velocidad mediante amortiguadores fluido-viscosos [Tesis doctoral]. Editorial Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/4336