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Diseño e implementación de un sistema automático de tinción de 4 muestras de esputo en simultáneoLazo Cárdenas, Freddy Raúl 16 August 2018 (has links)
La tuberculosis (TBC) es una enfermedad que posee un gran índice de morbilidad y mortalidad a nivel mundial, especialmente en países con economías en vías de desarrollo como el Perú. Se estima que un tercio de la población de nuestro país es portadora de esta bacteria.
El método de diagnóstico usado en el presente trabajo es la baciloscopía de una muestra de esputo usando la técnica de tinción de Ziehl Neelsen .Este método requiere de un trabajo agotador por parte de los laboratoristas quienes se exponen a un posible contagio y realizan un diagnóstico con amplia variabilidad los cuales pueden generar diagnósticos errados. Es por ello que surge la preocupación por el desarrollo de equipos automatizados que disminuyan el tiempo de contacto del laboratorista con la muestra y brinden un diagnóstico estandarizado.
Es por tal motivo que la Sección de Electricidad y Electrónica de la Pontificia Universidad Católica del Perú ha desarrollado un sistema de preparación automático de muestras de esputo en simultáneo para el diagnóstico de TBC (PAME) con el objetivo de estandarizar el proceso de tinción. La presente tesis tiene como objetivo realizar el diseño e implementación del equipo, ofreciendo una descripción del funcionamiento de las partes que lo conforman y su funcionamiento en conjunto. Los resultados más importantes por lo tanto serán obtener errores menores a 2°C en las pruebas de calentamiento de muestras y lograr precisiones en los actuadores menores del 5% para el desplazamiento de muestras y del 4% para la dosificación de reactivos. / Tesis
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Design of a mobile robot’s control system for obstacle identification and avoidance using sensor fusion and model predictive controlBarreto Guerra, Jean Paul 14 October 2017 (has links)
The aim of this master thesis is to design a control system based on model predictive
control (MPC) with sensor data fusion for obstacle avoidance. Since the amount of
obtained data is larger due to multiple sensors, the required sampling time has to be
larger enough in comparison with the calculation time of the optimal problem. Then
it is proposed a simplification of the mobile robot model in order to reduce this optimization
time.
The sensor data fusion technique uses the range information of a laser scanner and
the data of a mono-camera acquired from image processing techniques. In image processing
different detection algorithms are proposed such as shape and color detection.
Therefore an estimation of the obstacles dimension and distance is explained obtaining
accurate results.
Finally a data fusion for obstacle determination is developed in order to use this
information in the optimization control problem as a path constraint. The obtained
results show the mobile robot behavior in trajectories tracking and obstacle avoidance
problems by comparing two different sampling times. It is concluded that the mobile
robot reaches the final desired position while avoiding the detected obstacles along the
trajectory. / Ziel dieser Masterarbeit ist, einen Steuerungsentwurf auf Basis der modellprädiktiven
Regelung (MPC) mit Sensordatenfusion und zur Hindernisvermeidung. Da die Menge
der erhaltenen Daten aufgrund mehrerer Sensoren größer ist, muss die erforderliche
Abtastzeit im Vergleich zur Rechenzeit des optimalen Problems größer sein. In der
Arbeit wird eine Vereinfachung des mobilen Robotermodells vorgeschlagen, um diese
Optimierungszeit zu reduzieren.
Die Sensordaten-Fusionstechnik verwendet die Bereichsinformation eines Laserscanners
und die Daten einer Monokamera, die durch Bildverarbeitungstechniken gewonnen
werden. Bei der Bildverarbeitung werden verschiedene Erfassungsalgorithmen
vorgeschlagen, wie z. B. Muster- und Farbdetektion. Eine Schätzung der Hindernisdimension
und -distanz wird erklärt, um genaue Ergebnisse zu erzielen.
Schließlich wird eine Datenfusion zur Hindernisbestimmung entwickelt, um diese Information
im Optimalsteuerungsproblem als Pfadbeschränkung zu nutzen. Die erzielten
Ergebnisse zeigen das Verhalten des mobilen Roboters bei Trajektorienverfolgungsund
Hindernisvermeidungsproblemen, indem zwei verschiedene Abtastzeiten verglichen
werden. Es wird gefolgert, dass der mobile Roboter die endgültige gewünschte Position
erreicht, während die erkannten Hindernisse entlang der Trajektorie vermieden
werden. / Tesis
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Sistema automático de estabilización para un vehículo submarino operado remotamente utilizando visión por computadoraHidalgo Herencia, Franco 20 February 2013 (has links)
Se presenta el diseño e implementación de un vehículo submarino operado
remotamente con un sistema de estabilización automático. El vehículo submarino o
ROV, por sus siglas en inglés (Remotly Operated Vehicle), tiene tres grados de
libertad que le permiten realizar el movimiento arriba-abajo, adelante-atrás y el giro
izquierda-derecha. El sistema de estabilización permite que el ROV se mantenga
enfocado a un objetivo predeterminado y pueda seguirlo gracias a técnicas de visión
por computadora que determinan la distancia y orientación del objetivo y, a un
controlador de lógica difusa que gobierna un sistema de propulsión a chorro
direccionado por un sistema de transmisión. / Tesis
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Modelado y control basado en redes neuronales artificiales de una planta piloto de desalinización de agua de mar de ósmosis inversaCarrasco Banda, Neil Neizer 20 April 2016 (has links)
En este trabajo de tesis se parte de la hipótesis de que: es posible aumentar la eficiencia de las plantas desalinizadoras de agua de mar utilizando sistemas de control inteligente, conformados por controladores multivariables fundamentados en redes neuronales artificiales y modelos matemáticos multivariables basados en las leyes de conservación de la materia y energía.
Se empieza describiendo las tecnologías empleadas a nivel industrial para la desalinización de agua, y se continúa con una revisión del estado del arte del modelado y control de las plantas desalinizadoras que se basan en ósmosis inversa.
Luego, teniendo en cuenta la polarización de la concentración y utilizando el modelo de solución-difusión para cuantificar el transporte de las sales y del solvente a través de la membrana, se plantean las ecuaciones de balance de materia y energía en la unidad de ósmosis inversa de una planta desalinizadora de agua de mar, obteniéndose un modelo matemático no lineal multivariable. Al validar el modelo con datos experimentales se verifica un buen grado de ajuste.
Más adelante, se linealiza el modelo obtenido (alrededor de sus condiciones normales de operación) para conseguir una representación en el espacio de estados, que es utilizada en el diseño de un neurocontrolador dinámico. Se valida el desempeño del controlador diseñado frente a cambios en la referencia, presencia de ruido y rechazo a perturbaciones, encontrándose en todos los casos un desempeño satisfactorio.
Posteriormente se realiza un estudio comparativo del desempeño del controlador neuronal diseñado frente a controladores PID, verificándose con bastante claridad la superioridad del controlador neuronal, especialmente en las situaciones en las que cambian significativamente las dos variables controladas a la vez.
Se concluye la memoria de tesis haciendo una propuesta de implementación práctica del sistema de control diseñado, que sugiere el uso de una aplicación cliente/servidor OPC con el controlador neuronal implementado en Simulink (en una PC) y la comunicación con la planta a través de un PLC. / Tesis
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Desarrollo de un sistema de control neuro-difuso de la distribución de agua en un tramo de un canal principal de riegoCalderón Mendoza, Edwin Milton 10 September 2014 (has links)
El presente trabajo tiene por intención sentar las bases necesarias para el desarrollo de
sistemas de control y su implementación en los canales de riego más representativos del
Perú. Partiendo de la problemática actual en que los recursos hídricos están siendo cada
vez más escasos y en el futuro cercano el Perú será uno de los países más afectados de
Latinoamérica por los cambios climáticos, lo que ocasionará un estrés hídrico
permanente. Ello implica que se requiera la utilización de técnicas adecuadas para una
distribución eficiente del agua de acuerdo a las demandas establecidas por los regantes.
En este contexto se plantea una solución desde el punto de vista de la Ingeniería de
Control y Automatización; con el desarrollo de un controlador neuro-difuso con predictor
de Smith (NDPS), a partir de un modelo obtenido mediante técnicas de identificación de
sistemas, tomando como base un tramo del canal principal “Imperial de Aragón”, ubicado
en la confederación hidrográfica del río Ebro en España. Dicho planteamiento podría
luego extenderse mediante su adecuación a otras estructuras hidráulicas como por
ejemplo a la primera etapa del Proyecto Chavimochic en la Región la Libertad – Perú.
En el capítulo 1, se desarrolló el estado del arte a nivel internacional, el cual consistió en
la descripción de los canales principales de riego, sus partes, elementos empleados en la
regulación de flujo de agua y de los sistemas de control de la distribución de agua en
canales principales de riego. Se aborda en el ámbito nacional la problemática actual que
afronta el Perú en cuanto a infraestructuras hidráulicas adecuadas y carencia de sistemas
de medición y control de la distribución de agua.
En el capítulo 2, se obtuvo un modelo matemático que describe el comportamiento
dinámico de un tramo de canal de riego. Para ello se consideraron diversas estructuras de
modelos de caja negra y validación para la determinación del mejor modelo. Finalmente
se realizó la transformación del modelo obtenido en tiempo discreto a tiempo continuo.
En el capítulo 3 se desarrolló el diseño de un controlador neuro-difuso con predictor de
Smith para controlar la apertura de la compuerta equivalente aguas arriba de un tramo de
un canal principal de riego. Para ello se estableció un modelo discreto en espacio-estado
equivalente y en base a las variables de estado establecidas la determinación de un rango
de variabilidad para la construcción de una base de reglas. Posteriormente la
incorporación de dichas reglas dentro de una estructura neuro-difusa. Además, la
incorporación de un predictor de Smith para compensar el retardo de tiempo presente en
la dinámica de la planta, con realimentación proporcionada por las salidas estimadas de
un filtro de Kalman. Finalmente la comparación del controlador NDPS con un PI con
predictor de Smith y evaluación de sus comportamientos.
En el capítulo 4 se realizó la propuesta de implementación práctica del controlador
desarrollado con la selección de instrumentos para la medición de variables de nivel y
posición, la selección de un controlador local y un sistema de monitoreo. Además la
selección de los protocolos de comunicación entre los distintos elementos. / Tesis
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Diseño de un sistema de control neural para el monitoreo y control de calidad en una columna de destilación de multicomponentesDávila Tapia, Segundo Feliberto 05 December 2013 (has links)
Los sistemas de destilación, desde hace muchas décadas, vienen siendo ampliamente usados
en la industria de procesos químicos, especialmente en refinerías y procesos de acondicionamiento y
tratamiento de gas natural. Los objetivos típicos en estos sistemas están asociados al cumplimiento de
especificaciones sobre la calidad de los productos, y para lo cual usualmente se cuenta con analizadores
online para monitoreo de estas especificaciones como es el caso de cromatógrafos, así como análisis en
laboratorio mediante técnicas específicas. / Tesis
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Diseño y desarrollo de un sistema de iluminación automatizado para el hogar usando tecnología Zigbee y controlado inalámbricamente desde un servidor webLanao Sánchez, Daniel Francisco 26 August 2015 (has links)
El objetivo de la presente tesis consiste en diseñar y desarrollar un sistema de
iluminación automatizado y que pueda ser controlado desde un dispositivo móvil que
permita administrar mejor la energía eléctrica dedicada a la iluminación del hogar.
Para llegar a este objetivo, se optó por usar el protocolo de comunicación Zigbee para
poder comunicar inalámbricamente las distintas partes del sistema. Para la interfaz de
usuario, se usó diseño web utilizando lenguajes PHP y librerías de Jquerry Mobile; para
el manejo de base de datos se usó MySQL y para el programa que se ejecuta en el
servidor se utilizó el lenguaje de programación JAVA.
Se llegó a la conclusión de que se pudo cumplir satisfactoriamente el desarrollo del
sistema automatizado controlable desde la aplicación web, con un tiempo de respuesta
aceptable, con algoritmos que toman en consideración niveles de iluminación y
presencia y con una interfaz de usuario moderna y eficaz.
También se pudo observar que este el sistema tiene varios aspectos por mejorar para
poder llegar a tener un sistema de nivel comercial. / Tesis
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Diseño e implementación de un sistema de iluminación decorativo con LEDs para un jardín controlado por un dispositivo móvilRojas López, Enrique Neil 13 October 2018 (has links)
En el presente trabajo se realizó el diseño de un sistema de iluminación
para un jardín usando LEDs de potencia RGB, con el objetivo de presentarlo
como una opción frente a sistemas comerciales. Se incluyó el diseño del
sistema y una interfaz para ser operada de manera intuitiva en un
dispositivo móvil, el cual actualmente es muy usado para varias aplicaciones.
El diseño realizado consta de 2 partes. La primera muestra el hardware
que incluye tanto los excitadores, los LEDs y el control; y la segunda el
desarrollo del software, es decir el programa cuyo fin es lograr controlar los
colores, así como los efectos realizados con estos y la programación de la
aplicación para el dispositivo móvil.
En el primer capítulo, se definen conceptos de iluminación e iluminación de
exteriores, particularmente de jardines.
Luego, en el segundo capítulo se muestran las tecnologías de iluminación
comúnmente usadas, centrando el estudio en las tecnologías en estado
sólido, además de presentar los dispositivos móviles más usados y sus
respectivos sistemas operativos.
En el tercer capítulo se desarrolla el diseño planteado para cubrir los objetivos,
tanto en la parte de hardware (excitadores, LEDs de potencia, etc.) como en
software (desarrollo de los programas para el control y la interfaz).
Finalmente, en el cuarto capítulo se presenta la implementación y
funcionamiento. / Tesis
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Diseño de un sistema de control de temperatura on/off para aplicaciones en invernadero utilizando energía solar y gas naturalLópez Vargas, Luis Alberto 24 November 2011 (has links)
El presente documento consta de cuatro capítulos los cuales se exponen a
continuación:
1. En el primer capítulo se presenta la problemática del proceso de control de
variables ambientales bajo invernadero, los factores del cultivo en ausencia de
un sistema de control de variables ambientales y el análisis de la problemática.
2. En el segundo capítulo se presenta el estado de arte de la investigación, la
metodología empleada en el control climático bajo invernadero y los conceptos
generales del sistema de control. Finalmente, en este capítulo se presenta el
modelo teórico de la investigación y las definiciones operativas del sistema de
control.
3. En el tercer capítulo se plantea la hipótesis y se definen los objetivos. También
se expone la metodología de la investigación y las consideraciones de base
para el diseño. Finalmente se muestran los diagramas de bloques, diagramas
de esquemáticos de los circuitos del sistema de control, así como también el
diagrama de flujo y el esquema del sistema de control.
4. En el cuarto capítulo se muestran los resultados de las pruebas realizadas con
los diferentes circuitos diseñados y simulaciones del programa de control.
También se exponen los resultados obtenidos de las simulaciones realizadas y
el costo de diseño del sistema de control.
Finalmente se presentan las conclusiones obtenidas a lo largo del desarrollo de la
investigación del sistema de control ON/OFF de temperatura. También se provee de
las recomendaciones para un mejor desempeño del sistema de control. / Tesis
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Diseño de un equipo generador de ozono clínico para blanqueamiento dentalCañedo Arnedo, Ricardo 21 March 2012 (has links)
Los cánones de estética de diversas culturas a través de los tiempos han establecido una
dentadura saludable y bonita como un símbolo de belleza. En la actualidad el blanqueamiento
dental, un procedimiento que mediante el uso de sustancias químicas busca restablecer el
color natural de los dientes con el cual nacemos, refuerza esta teoría. Varios métodos y
sustancias se usan, sin embargo, uno que está en estudio y teniendo mayor acogida es el
blanqueamiento dental con ozono.
El uso del ozono para blanqueamiento dental se viene usando en países como España; Este
método presenta grandes ventajas sin embargo uno de los problemas es su manipulación
debido que a concentraciones muy altas puede ser altamente tóxico para las personas. Por ello
la presente tesis tiene como propósito diseñar e implementar un prototipo generador de ozono
clínico para blanqueamiento dental basado en descargas coronas con el fin de controlar
eléctricamente su grado de concentración y lograr su producción más estable.
El diseño e implementación del generador de ozono tiene las siguientes etapas. La primera es
la de producción de ozono que se encarga de disociar las moléculas de oxígeno y
transformarlas en ozono con 0.05 ppm de concentración, la segunda etapa es la de sensado
que se encarga de medir la concentración de ozono producido, la tercera etapa mide el tiempo
de producción y controla la concentración de ozono generado, la cuarta etapa es el transporte
del ozono para su aplicación.
Para la validación de los diseños se efectuaron simulaciones, luego la implementación y
pruebas con lo que se comprobó la acción del blanqueamiento de los dientes usando ozono;
para lo cual fue necesario exponer la dentadura a la concentración de ozono antes mencionado
por 30 minutos. / Tesis
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