El diseño del sistema regulador de velocidad es una característica fundamental en las mini centrales hidroeléctricas, debido que al transcurrir el tiempo la demanda de la comunidad, donde está ubicada la mini central, va en aumento en función al crecimiento de la población. Es por eso que el mejoramiento de la eficiencia de las centrales hidroeléctricas es un factor importante, para satisfacer la demanda y mejorar la calidad de energía que se entrega a la comunidad. El presente informe presenta el diseño de un sistema de control de velocidad de una turbina Pelton en la central hidroeléctrica Buenos Aires Niepos usando algoritmo PI digital a través de la herramienta informática Matlab. El proceso de diseño de este modelo abordará desde la información de la ficha técnica hasta la obtención de parámetros necesarios para el diseño. Se realiza en primer lugar la obtención de parámetros para el cálculo del diámetro de la válvula , un vez hallado, se procede a plantear un modelo cascada de la central hidroeléctrica de Buenos Aires Niepos, una vez planteado el modelo se dará lugar a las ecuaciones de transferencias tanto en el servomotor, turbina y generador; y se procederá al desarrollo de la arquitectura del diseño del controlador , en esta etapa se emplea el Matlab para simular y comprobar el comportamiento del diseño y una vez desarrollado se pasará al cálculo de los parámetros del controlador PI (Controlador Proporcional-Integral ) digital. Los cálculos se realizarán mediante hojas de cálculo de Excel, se procederá a evaluar el modelo de la central hidroeléctrica, mediante Matlab, para obtener los parámetros para el algoritmo PI (Controlador Proporcional-Integral) digital. De esta manera concluir con el diseño final del sistema.

En el presente trabajo se presenta el Diseño e Implementación de una Máquina Semi - Automática para Embalar Pallets con un Sistema de Sujeción de Plástico Stretch Film, con un sistema electrónico de control de posición vertical y supervisión general mediante un sistema EXSCADA. El funcionamiento de la máquina consiste en envolver materiales apilados en un pallet o una parrilla con plástico stretch film, de manera eficiente y con gran rendimiento. Con el objetivo de proteger los productos para su transporte y para las prestaciones de calidad que requiere el mercado interno y los clientes finales. El Sistema ExScada, en mención, consiste en concentrar en una PC datos relevantes del funcionamiento de la máquina, así como la interacción gráfica de la misma; además se podrá generar reportes, lo cual contribuirá con la administración y gestión de los productos ha ser distribuidos. El desarrollo del proyecto cubre dos ramas de la ingeniería; la mecánica, la electrónica y la electricidad. En cuanto a la mecánica, se desarrolló toda la estructura teniendo como objetivo un sistema que cuente con una plataforma giratoria para poder envolver la carga, del mismo modo, este sistema debía contar con un equipo que alimente de stretch film durante el proceso de envoltura. Para poder envolver toda la altura de la carga se requería que este equipo alimentador tuviera un desplazamiento vertical, para ello se diseñó una 5 estructura en forma de torre que serviría de carril para el desplazamiento del equipo alimentador. El sistema requiere de dos motorreductores trifásicos: uno para el giro de la plataforma giratoria y el otro para el desplazamiento del equipo alimentador. Las velocidades de giro de estos motorreductores podrán controlarse a través de variadores de velocidad, para ello se utilizó dos variadores de velocidad (Sinamics G-110 Siemens), los cuales son controlados por medio de sus puertos digitales (encendido/ apagado e inversión de giro) y analógicos (variación de frecuencia de trabajo) conectados a un PLC S7-200 de Siemens con un módulo de expansión analógica EM-235. / Tesis

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Propone el desarrollo de un sistema de notificaciones electrónicas que permita agilizar los procesos del CDC (Comisión de Fiscalización de Competencia), DSD (Dirección de Signos Distintivos) y SAC (Servicio de Atención al Ciudadano) áreas que son materia de implementación. De esta manera, hacer de la información un recurso confiable, disponible e íntegro tanto para los administrativos involucrados en el proceso así como para los ciudadanos que optan por el servicio que ofrece la institución, en beneficio de la organización y los usuarios externos. / Trabajo de suficiencia profesional

La tecnología en protectores auditivos que se comercializa se basa en técnicas pasivas las cuales no son muy eficientes a bajas y medias frecuencias, debiendo para ese fin aumentar su tamaño causando incomodidad a los operarios. Además, no obstante que en Perú existen normas que regulan los niveles de ruido a partir de los cuales el uso de protección auditiva es necesario, en la práctica se presenta a veces la falta de empleo de dicha protección por parte de los operarios encargados del manejo de la herramienta martillo neumático. Por tanto, la implementación de un sistema de protección auditiva que utilice el control activo de ruido, permitirá la atenuación del ruido en el cual los protectores pasivos pierden efectividad (baja y media frecuencia), mejorando además a largo plazo la salud auditiva y psicológica de los operarios.

El presente asunto de estudio contempla el desarrollo de un dispositivo para terapia térmica superficial con el cual se puedan realizar terapias con calor y con frío, teniendo como elemento constructivo principal a la celda Peltier, la cual es un dispositivo termo - electrónico que, dependiendo de la polaridad e intensidad con que se alimenta, produce una diferencia de temperatura entre sus caras, efecto que será utilizado para los fines del presente proyecto. Para conocer más acerca de la Terapia Térmica se investigó sus efectos fisiológicos, terapéuticos, sus indicaciones y contraindicaciones, los tipos de agentes que las componen y las tecnologías más utilizadas actualmente tanto en el ámbito local como mundial. Se investigó también las aplicaciones actuales más comunes e innovadoras donde podemos encontrar el efecto Peltier, las mismas que sirvieron de base para plantear los bloques que componen el sistema. Para el desarrollo del dispositivo lo primero que se seleccionó fue la celda Peltier adecuada, de acuerdo a los requerimientos necesarios, luego, en base a las características de la misma, se seleccionó el sensor de temperatura y la forma de control digital a emplear, la cual fue implementada en un microcontrolador adecuado a los requerimientos del sistema. La etapa de potencia fue seleccionada de acuerdo a la forma de control elegida. Para que el usuario pueda introducir los parámetros de control se diseñó una interfaz amigable y sencilla. El calor generado en la cara caliente de la celda Peltier es menguado por medio de un bloque de disipación compuesto por un disipador y un ventilador, correctamente seleccionados para evitar que la celda Peltier se degrade rápidamente. Luego del diseño y la habilitación de cada uno de los subsistemas que componen el dispositivo se procedió a realizar las pruebas en conjunto, realizando pruebas operativas en vacio y sobre la piel, logrando controlar la temperatura de la forma planteada inicialmente.

El presente trabajo de tesis tiene como objetivo implementar un prototipo de Termociclador alimentado con una fuente comercial de 24 voltios DC, con lo cual se podrá analizar y observar el comportamiento de las etapas del proceso de Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR). Para el desarrollo de este trabajo se tiene como base los estudios realizados por Zegarra y Ponce en "Diseño e Implementación de un módulo para procesos de reacción en cadena de la polimerasa (PCR) en la Replicación de ADN"; de igual manera, la investigación "Caracterización de la Celda Peltier para un Prototipo de Termociclador" realizada por Ayllón, G., todo este proceso implica desarrollar etapas previas para posteriormente lograr el buen manejo y optimación en el desarrollo del prototipo de termociclador PUCP. Este trabajo se ha dividido en cuatro capítulos que se detallan a continuación. En el capítulo 1, se mencionan las tecnologías que se utilizan para el proceso de PCR, y la importancia de éstas en el desarrollo de los Termocicladores; además de los avances que se tiene en la actualidad en el desarrollo del Termociclador PUCP. En el capítulo 2, se va encontrar una descripción del ADN, sus generalidades, el proceso de replicación de ADN y que elementos se ven envuelto en todo el proceso; así como también, la tecnología que gobierna actualmente a estos equipos electrónicos. En el capítulo 3, se encuentra el desarrollo de todas las etapas que conllevan al proceso de la PCR y que permiten la implementación del prototipo de Termociclador. En el capítulo 4, se realizan pruebas para las etapas del proceso de PCR, así como una evaluación final de todo el proceso para diferentes números de ciclos. En la parte final del documento se presentan las conclusiones finales obtenidas en la implementación del prototipo de Termociclador, así como las recomendaciones que este trabajo ha suscitado.

El presente proyecto de tesis busca ampliar la aplicación de la electrónica digital fusionando el área de Electricidad con la de Comunicaciones y desarrollando un Sistema de control digital basado en la tecnología del microcontrolador ATmega128 de la compañía ATMEL y del circuito integrado ADE7758 de Analog Devices, que además posea la lógica adecuada para la medición trifásica de parámetros eléctricos y permita la comunicación a redes de datos.

Recently, constant-on-time V2 control is more and more popular in industry products due to features of high light load efficiency, simple implementation and fast transient response. In many applications such as cell phone, camera, and other portable devices, low-ESR capacitors such as ceramic caps are preferred due to small size and small output voltage ripple requirement. However, for the converters with ceramic caps, the conventional V2 control suffers from the sub-harmonic oscillation due to the lagging phase of the capacitor voltage ripple relative to the inductor current ripple. Two solutions to eliminate sub-harmonic oscillations are discussed in [39] and the small-signal models are also derived based on time-domain describing function. However, the characteristic of constant-on-time V2 with external ramp is not fully understood and no explicit design guideline for the external ramp is provided. For digital constant on-time V2 control, the high resolution PWM can be eliminated due to constant on-time modulation scheme and direct output voltage feedback [43]. However, the external ramp design is not only related to the amplitude of the limit-cycle oscillation, but also very important to the stability of the system. The previous analysis is not thorough since numerical solution is used. The primary objective of this work is to gain better understanding of the small-signal characteristic for analog and digital constant-on-time V2 with ramp compensations, and provide the design guideline based on the factorized small-signal model. First, constant on-time current-mode control and constant on-time V2 control are reviewed. Generally speaking, constant-on-time current mode control does not have stability issues. However, for constant-on-time V2 control with ceramic caps, sub-harmonic oscillation occurs due to the lagging phase of the capacitor voltage ripple. External ramp compensation and current ramp compensation are two solutions to solve the problem. Previous equivalent circuit model extended by Ray Ridley's sample-and-hold concept is not applicable since it fails to consider the influence of the capacitor voltage ripple. The model proposed in [39] successfully considers the influence from the capacitor voltage ripple by using time-domain describing function method. However, the characteristic of constant-on-time V2 with external ramp is not fully understood. Therefore, more research focusing on the analysis is needed to gain better understanding of the characteristic and provide the design guideline for the ramp compensations. After that, the small-signal model and design of analog constant on-time V2 control is investigated and discussed. The small-signal models are factorized and pole-zero movements are identified. It is found that with increasing the external ramp, two pairs of double poles first move toward each other at half of switching frequency, after meeting at the key point, the two double poles separate, one pair moves to a lower frequency and the other moves to a higher frequency while keeping the quality factor equal to each other. For output impedance, with increasing the external ramp, the low frequency magnitude also increases. The recommended external ramp is around two times the magnitude at the key point K. When Duty cycle is larger, the damping performance is not good with only external ramp compensation, unless very high switching frequency is used. With current ramp compensation, it is recommended to design the current ramp so that the quality factor of the double pole is around 1. With current ramp compensation, the damping can be well controlled regardless of the circuit parameters. Next, the small-signal analysis and design strategy is also extended to digital constant on-time V2 control structure which is proposed in [43]. It is found that the scenario is very similar as analog constant on-time V2 control. The external ramp should be designed around the key point to improve the dynamic performance. The sampling effects of the output voltage require a larger external ramp to stabilize digital constant-on-time V2 control while suffers only a little bit of damping performance. One simple method for measuring control-to-output transfer functions in digital constant-on-time V2 control is presented. The experimental results verify the small-signal analysis except for the high frequency phase difference which reveals the delay effects in the circuit. Load transient experimental results prove the proposed design guideline for digital constant on-time V2 control. As a conclusion, the characteristics of analog and digital constant-on-time V2 control structures are examined and design guidelines are proposed for ramp compensations based on the factorized small-signal model. The analysis and design guideline are verified with simplis simulation and experimental results. / Master of Science

El presente trabajo consiste en el diseño de un controlador digital para un estimulador de prótesis epiretinal que está conformada por una cámara, un procesador de video, la caja de componentes electrónicos con el controlador incluido y el arreglo de electrodos. Esta prótesis se implanta quirúrgicamente en el paciente que sufre de enfermedades degenerativas de la retina como Retinitis Pigmentosa y Degeneración Macular relacionada con la edad. Las entradas del controlador serán enviadas por un controlador global y las salidas del controlador a un estimulador que usando un arreglo de micro-electrodos estimularía directamente a las neuronas retinales saludables pasando sobre las células fotorreceptoras dañadas por la enfermedad. La forma de onda, periodo, duración, retraso de cada fase y amplitud son importantes para el correcto estimulo de las células neuronales de la retina, por estas razones se diseñó un controlador flexible basado en el diseño ITBCS13 [1] que es capaz de cambiar parámetros y formas de onda de estimulación [2, 3] de forma independiente por canal. Asimismo la corriente de estimulación debe ser bifásica debido a que reduce las cargas residuales que da˜nan el tejido de la retina, por ende la estimulación tendrá una fase catódica y anódica [4]. El controlador digital genera en cuatro canales las formas de onda Senodial, Gaussiana, Rectangular y Triangular a través de las 8 señales de entrada que recibe del controlador global: req, fase, forma onda, tiempo entre fases, tiempo descarga, amplitud, factor duración y reset. Las salidas del controlador al estimulador de cuatro canales serán las fases anódicas, catódicas y la amplitud de la onda: anódico reg , catódico reg y amplitud reg. El diseño del controlador es basado en bloques digitales, codificados por medio del lenguaje de descripción de hardware VHDL. Para realizar la verificación y validación del funcionamiento de dicha descripción se usó la simulación por medio de Testbench en VHDL, empleándose el software ModelSimAltera de la compañía Mentor Graphics [5]. Para la implementación se empleó un FPGA de la familia Cyclone II (tecnología TSMC’s 90-nm) [6]. La frecuencia de operación del controlador es de 164.69 MHz.

El uso de la tecnología inalámbrica para los diferentes sistemas de transmisión de información ha crecido enormemente en los últimos años. El presente trabajo tiene como objetivo integrar la tecnología inalámbrica con el control automático de los procesos industriales, de manera tal que el controlador de un proceso se comunique en tiempo real con los sensores y actuadores mediante una red inalámbrica. Esta integración permitirá que los sistemas de automatización posean una amplia flexibilidad, con ventajas respecto a las redes cableadas, tales como la disminución de los costos del diseño, implementación y mantenimiento de la red cableada; asimismo se disminuye también la cantidad de paradas – hora en las industrias, debido a que estos sistemas inalámbricos pueden prescindir del uso de dispositivos eléctricos de interconexión que son las causas principales de este tipo de problemas. En la primera etapa se identificó la función de transferencia del proceso a controlar, basado en modelos matemáticos y se realizaron las simulaciones correspondientes que permitieron determinar el tiempo de muestreo y la sintonización PID del controlador. Luego se implementó la red inalámbrica ya diseñada por el alumno Alonso Henry Gómez Zevallos en su tesis “Diseño e implementación de una red inalámbrica para un proceso industrial utilizando protocolo Modbus” , que permitió la comunicación entre el controlador del proceso (computador) con el sensor y el actuador. Posteriormente se implementó el algoritmo de control en el lenguaje de programación Visual Basic 6.0 y se usó la tecnología de comunicación entre procesos patentada por Microsoft ODBC (Open Database Connection) y el control ADO (Active Data Objects) para la transferencia de información entre el lenguaje de programación y el software SCADA. Finalmente se incluyó un código adicional en el Visual Basic que permitió mostrar una curva de tendencias del comportamiento del proceso a lo largo del tiempo.