El control ambiental en invernaderos permite replicar las zonas de vida o microclimas de cualquier variedad de cultivo. La estructura del invernadero brinda protección al cultivo contra los factores externos y el sistema de control monitorea y regula las variables ambientales en el interior. El cerebro del sistema de control es un microcontrolador, el cual alberga en su memoria un algoritmo que gobierna el comportamiento del invernadero. En este trabajo se propone el diseño e implementación de un sistema de control microclimático de temperatura, humedad e iluminación para la preservación de orquídeas endémicas del Perú en un invernadero ubicado en el distrito de Ate, Lima. Se dispone de un prototipo de invernadero, propiedad de la empresa peruana Incatech S.A.C. Se planteó replicar tres de las principales zonas de vida de orquídeas endémicas del Perú mediante el control de la temperatura y humedad relativa. El algoritmo de control está basado en la lógica difusa para la temperatura y humedad. Se utilizó lógica on/off para el control de la iluminación dentro del invernadero. El sistema de control planteado replicará y mantendrá automáticamente los parámetros de cada zona de vida alrededor de un valor medio establecido con una desviación máxima de ± 3 °C de temperatura y ± 5 % de humedad relativa. Se requiere un sistema de control que establezca la zona de vida en un tiempo menor a 15 minutos al iniciar su funcionamiento o al cambiar de una zona de vida a otra. Para la medición de la temperatura y humedad se seleccionó el sensor DTH22 que provee un rango de medición de - 40 a 100 °C y 0 a 100% respectivamente. La medición de la intensidad luminosa se realiza mediante un fotoresistor (LDR) que permite al sistema diferenciar entre el día y la noche. Se implementó una resistencia calefactora para incrementar la temperatura interior y dos de ventiladores axiales para disminuirla. Para incrementar y disminuir la humedad relativa se utilizó un humidificador ultrasónico y un extractor de aire respectivamente. El sistema de iluminación comprende de 20 leds ultrabrillantes de color blanco distribuidos en 4 arreglos de 5 leds cada uno. Finalmente se desarrolló una interfaz gráfica para el control y monitoreo del invernadero por medio de una computadora. Se realizaron las pruebas del sistema de control e interfaz de usuario en ambos modos. El modo automático logra replicar las tres zonas de vida de las orquídeas endémicas, el modo manual permite al operador activar y variar los actuadores a diferentes potencias.

El algodón peruano (también llamado “oro blanco”) es considerado como uno de los mejores materiales en la industria textil del mundo. No obstante, en las últimas décadas, nuestro país ha enfrentado una pérdida de competitividad frente a variedades extranjeras y frente a otros cultivos. Una de las razones de este hecho es la escasa tecnología que existe debido a la poca inversión en estas prácticas agrícolas, específicamente en el control de malezas, las cuales pueden afectar hasta en un 90% la cosecha cuando no se efectúa ningún tipo de medida preventiva o correctiva. Dicha tarea es usualmente realizada a través de una labor manual o de un control químico. El primero exige mucho esfuerzo por parte de los trabajadores y demanda, asimismo, mucho tiempo. El segundo es perjudicial para el medio ambiente y requiere que su uso se realice por expertos, aumentando su costo. Es por ello que en el presente trabajo se planteó el diseño de un sistema mecatrónico con autonomía energética capaz de realizar la tarea de remoción mecánica de malezas en un cultivo con 120 cm de distancia entre surcos y 40 cm de distancia entre plantas. El sistema cuenta con un móvil que se moviliza a través de los surcos del cultivo siguiendo una trayectoria definida por el usuario. El control de seguimiento se logra haciendo uso de un sistema de localización y navegación basado en datos de sensores tipo IMU y GPS. El móvil cuenta con un sistema de suspensión basado en un mecanismo diferencial que permite que las ruedas estén siempre en contacto con el suelo. Finalmente, la detección de plantas, que acciona el removedor de malezas, se logra procesando información de una cámara. La metodología del diseño empezó con la delimitación del trabajo y búsqueda de información para poder desarrollar conceptos de solución y elegir el vehículo óptimo. Se definieron las funciones, las lógicas de control, los sensores y actuadores y la estructura mecánica para poder cumplir con los requerimientos propuestos. Como resultado, se tiene un móvil con un costo bajo (tomando en cuenta que actualmente no existen productos comerciales similares), que utiliza los componentes necesarios para darle una autonomía energética al sistema de aproximadamente 2 horas. Las estrategias de control planteadas permiten que el móvil se traslade por el cultivo sin la necesidad de la supervisión o intervención de un operador.

Ocean pollution and contamination of the water are serious problems because of its rapid increase and spread, having a negative effect on people, animals and the environment. Due to this, new technologies to monitor and measure environmental parameters are being developed. Remotely Operated Underwater Vehicles (ROVs) have become a commonly used robotic platform in oceanographic monitoring and analysis. The ROVBWSTI, designed by Fraunhofer IOSB-AST Institute, is an underwater modular vehicle capable of fulfilling numerous tasks, especially in the area of environmental sensoring. The motion of the ROV is commanded through a joypad controller, and functional requirements of autonomy are not implemented yet. Motivated by this fact, this master thesis focuses on the modelling of the dynamics of the remotely operated vehicle, considering its motion, existing ocean currents, effects of gravitation and buoyancy. Moreover, the concrete effect of the thrusters on the ROV is analysed and identified. Furthermore, the detailed identification of the dynamic and hydrodynamic parameters required in the model is considered, based on empirical estimations, computational methods and experimental tests. The obtained approach is simulated and optimized, using real motion trials as a reference. After the successful modelling, the design of an essential control system that includes set-point regulation and waypoint tracking is performed and simulated. As a result, it obtains an accurate dynamic model of the remotely operated vehicle that was successfully simulated and compared with real motion tests. On the other hand, the proposed control system applied to the model adequately achieves its purpose of regulation and way point tracking that allows the autonomy of the vehicle. / Tesis

El presente trabajo tiene por objetivo sentar las bases necesarias para el desarrollo, diseño, control e implementación de un sistema multiagente, específicamente sobre un conjunto de robots marítimos. Este tipo de sistema tiene varias aplicaciones. Desde el punto de vista académico, el proceso de establecer un patrón de formación deseado consiste en una tarea laboriosa y desafiante. Por otro lado, la idea de usar estos robots como un conjunto permite a las industrias navales y agencias meteorológicas reducir horas de trabajos de campo e investigación. Sin embargo, para lograr estos propósitos es necesario saber las características que presentan estos sistemas y las herramientas de software y hardware con las que se cuenta, de manera que se pueda elaborar una estrategia de control de formación. Esta información es detallada en la presente tesis, cuya estructura es la siguiente: El capítulo I presenta el Estado del arte de los vehículos autónomos de superficie. Se explica cómo se inició el interés por el estudio de dichos vehículos y los modelos que se han ido desarrollando en esta área de la robótica marítima. Teniendo en cuenta ello, se presenta adicionalmente un resumen de las técnicas y algoritmos empleados para lograr un adecuado control de formación de un sistema constituido por varios robots, en el que se señalan algunas diferencias. En el capítulo II se obtuvo el modelo matemático de un vehículo de superficie. En él se definen los sistemas de referencia necesarios para describir el movimiento del robot marítimo y se obtienen las ecuaciones cinemáticas y dinámicas mediante el uso de una matriz de rotación, la aplicación de las leyes de Newton, y principios de hidrodinámica e hidrostática. Así también, se explican los modelos usados para las perturbaciones que afectan al robot. El proceso de las pruebas experimentales es detallado en el Capítulo III. Se explica brevemente las características de los sensores y actuadores empleados, y además, se presentan los parámetros a tener en cuenta en las simulaciones desarrolladas. En el capítulo IV se presenta el diseño del controlador de formación. Se usan 2 enfoques para poder comparar los resultados obtenidos con cada una de las estrategias. Asimismo, en cada una de ellas se analiza la controlabilidad y estabilidad del esquema de formación deseado. El modelo que permite relacionar las fuerzas requeridas por el sistema con las fuerzas permitidas por los actuadores se explica detalladamente en el capítulo V. El capítulo VI presenta los resultados obtenidos con los controladores diseñados en el entorno de MATLAB-Simulink. Se muestra también el efecto de las perturbaciones sobre la formación y se distinguen las principales diferencias entre una y otra estrategia. Finalmente, se mencionan las conclusiones generales y trabajos futuros planteados, así como también se sugieren algunas recomendaciones. / Tesis

Ingeniero Civil Industrial / Hoy en día en la industria se desarrolla una permanente búsqueda de procesos de alta eficiencia, con reducidos costos de producción y moderadas inversiones. Máquinas de rodillos formadores son una opción a considerar cuando sea posible su uso y agregar controles automáticos también apunta en esta dirección. El proyecto consiste en hacer un control automático a un equipo compuesto de una unidad con 6 pares de rodillos formadores y una prensa de golpe. Este equipo tiene la finalidad de fabricar aletas, que componen celosías, de uso en instalaciones de aire acondicionado y/o calefacción. El objetivo general del proyecto es efectuar el diseño y desarrollo de un sistema de control automatizado de las máquinas acopladas: la formadora de rodillos y la prensa de golpe. Los objetivos específicos son: i) desarrollar el control del equipo RFEC para producción continua, ii) desarrollar las modificaciones al equipo para la automatización y iii) integrar la automatización al equipo, probarla y calibrarla a condiciones de operación. La metodología para alcanzar con eficiencia los objetivos planteados consistió en hacer modificaciones y adiciones con el fin señalado. La automatización se logra coordinando los componentes de la secuencia y sus tiempos. Para obtener la tolerancia requerida se usa, para el control del largo de la pieza, una variante del método Registro Piloto. Los principales resultados del trabajo muestran que: Con el sistema de control modificado el equipo permite fabricar las aletas CQ en forma continua y automática; por lo que se cumple con el objetivo general de este trabajo. El sistema de control de corte, basado en el método registro piloto, con el tope TDL produce las aletas CQ con una tolerancia de las medidas mejor que la solicitada por el proyecto. El nuevo control y las modificaciones realizadas, permiten ajustes rápidos con los cambios de tamaño de aleta CQ. Como método para variar la velocidad de los Roll Formers los variadores de frecuencia prueban ser no solo de menor costo, sino también de un manejo fácil y eficiente. La producción mediante Roll Former tiene costos de fabricación fuertemente más bajos que otras alternativas de producción. También se aprecian ahorros por reducciones en el movimiento y almacenaje de materiales, ya que se reduce el inventario de piezas a medio procesar.

El estudio de los sistemas de control requiere de herramientas que permitan la comprobación práctica de la abundante teoría requerida por esta especialidad, estas herramientas de aprendizaje deben permitir la aplicación de conceptos de estabilidad, diseño de controlador, diseño del observador, y abarcar algunos de los más importantes aspectos del denominado control moderno. El sistema de control de péndulo invertido constituye uno de los más importantes y clásicos problemas de la Ingeniería de Control y de allí su utilidad como herramienta educativa. Se trata de un sistema inestable y no lineal; sobre el que se puede aplicar distintos algoritmos de control que permitan lograr la estabilidad del péndulo que va montado sobre un carro móvil donde se sujeta una faja y a través de esta se transmite la fuerza proporcionada por un motor de corriente continua. El propósito de esta investigación es diseñar e implementar el sistema de control mencionado con el fin de permitir su uso como módulo educativo donde el estudiante de los cursos de ingeniería de control y robótica pueda poner a prueba la efectividad del sistema de control diseñado e implementado y por otro lado pueda experimentar con diseños alternativos realizados con criterios distintos a los aquí planteados. Con el fin de alcanzar este objetivo, se ha diseñado los componentes mecánicos, electrónicos y de software, permitiendo así el conocimiento de las exigencias que cada uno de estos aspectos demanda en el diseño completo del sistema. Se ha hecho uso de herramientas de simulación para la comprobación de la fiabilidad y factibilidad de implementación del proyecto. Los aspectos teóricos de la investigación abarcan temas como el modelo de espacio de estados, discretización, estudio de la controlabilidad y observabilidad del sistema; modelamiento matemático de un sistema físico, identificación de parámetros del sistema, breve teoría del control óptimo y la construcción de un observador para estimar variables cuando no se dispone de transductores para medición directa. Por otro lado, ha sido de gran valor para el diseño del sistema de control el empleo de herramientas de simulación por software que permiten comprobar que la realización del control corresponderá a un resultado práctico o experimental cercano al ideal, al comprobar la tendencia del sistema a la estabilidad. Los resultados experimentales obtenidos con el empleo de las técnicas mencionadas se acercan al resultado teórico dentro de rangos aceptables, siendo la diferencia en resultados atribuible a varios aspectos, entre estos los más importantes son: obtención del modelo “exacto” del sistema, perturbaciones asociadas a vibraciones mecánicas no deseadas, no linealidades asociadas al motor-actuador.

PLAN DE NEGOCIOS PARA OPTAR AL GRADO DE MAGÍSTER EN ADMINISTRACIÓN / Evelyn Agüero Olsen [Parte I], Francisco Antonio Díaz Pinilla [Parte II] / En Chile anualmente se registran más de 5.000 accidentes de tránsito, con 1.600 muertes, más del 60% de estas muertes por accidentes de tránsito se producen en carretera. Según el Organismo Mundial de la salud, el costo de los accidentes en Chile representa el 2% de su Producto Interno Bruto (PIB). Por otro lado, el sector de transporte presenta una de las más altas tasas de accidentabilidad laboral con una tasa de 5.7 y el sector con menos accidentabilidad es el sector minero con 1.5. (ver ANEXO V). El propósito de este trabajo es realizar un estudio de la factibilidad técnica y económica de Check Drivers una empresa de servicios de control y monitoreo de los vehículos y conductores en las carreteras de Chile. Con el fin de proporcionar información al dueño de la empresa de transporte del estado de su empleado y su vehículo en tiempo real. La industria donde pertenece este negocio es el monitoreo y control al transporte de carga terrestre. Se visualiza que este negocio puede constituir una buena alternativa para el inversionista, ser la primera empresa en el mercado dedicada a entregar este servicio proporciona una ventaja. En el ámbito operativo, existen procesos claves en la empresa, estos son: la captación y retención del cliente, las operaciones en terreno referidas al control de las condiciones conductor y camión. La inversión inicial (para la envergadura del proyecto) posibilitará una salida rápida del negocio si es requerido. Con una tasa de descuento de 16,25% el PAYBACK calculado es de 1,72 años, VAN de $ 77.540.905.- y Tasa Interna del Retorno (TIR) 35%.

El objetivo general de esta tesis es diseñar e implementar un equipo que sea capaz de controlar la presión, temperatura y el tiempo, permitiendo una interacción automática de los actuadores para lograr obtener niveles de consignas adecuados dentro de la autoclave, teniendo en cuenta un diseño simple y amigable para que cualquier trabajador de la empresa pueda manipularlo. / Tesis

La tuberculosis (TBC) es la enfermedad infectocontagiosa más importante del mundo en cuanto a morbilidad y mortalidad, y se estima que un gran porcentaje de la población de nuestro país es portadora de este virus. Asimismo, la posibilidad de contagio es relativamente alta, sobretodo en personas como los transportistas y el personal de salud; ya que ellos entran en contacto con muchas personas que podrían sufrir de esta enfermedad. Esta alta incidencia de TBC incentiva a buscar formas de diagnóstico rápidas y eficaces que permitan detectar la enfermedad en sus etapas iniciales. Actualmente, el principal método de diagnóstico se basa en la baciloscopía de una muestra de esputo. Para ello, la muestra debe ser debidamente preparada mediante diversos métodos de tinción, de los cuales, la Organización Mundial de la Salud (OMS) y el Instituto Nacional de Salud (INS) recomiendan la tinción de Ziehl Neelsen, por ser más eficaz y requerir de menor tiempo. Sin embargo; está tinción debe ser realizada de manera manual por laboratoristas con experiencia, quienes se exponen a un posible contagio. Asimismo, la tinción de todas las muestras no se realiza de manera estándar, por lo cual se pueden generar diagnósticos errados. Es en medio de esa problemática que surge la necesidad de contar con un equipo que permita realizar la tinción de manera automática, disminuyendo el tiempo de contacto del laboratorista con la muestra, así como también la posibilidad de obtener un diagnóstico errado; ya que, la tinción de todas las muestras sería estándar. El presente documento busca dar las pautas para un primer diseño de un prototipo de un sistema automático de preparación de muestras de esputo para el diagnóstico de TBC, basado en la técnica de tinción de Ziehl Neelsen. Para ello, se bosqueja el equipo y se diseñan el hardware y el software que permitan automatizar el proceso y cumplir de manera fiable con las recomendaciones dadas por el INS y la OMS; para así conseguir una tinción estándar y diagnósticos precisos. / Tesis

El presente documento pretende mostrar una manera de ahorrar la energía eléctrica utilizada para la iluminación en una oficina, administrando su uso de acuerdo a la demanda, no sólo en algo tan básico como encenderla sólo cuando va a ser utilizada y apagarla en caso contrario, sino en algo más elaborado como regular su intensidad de acuerdo a la necesidad y lograr realizarlo por sectores y de manera remota. / Tesis