Ingeniero Civil en Computación / La detección de objetos a partir de imágenes se ha convertido en una herramienta muy poderosa para diferentes disciplinas. El Laboratorio de Materia Fuera del Equilibrio del Departamento de Física de la Facultad cuenta con una implementación en C del Método χ^2 usando bibliotecas ad-hoc compatibles con Mac OSX para detectar partículas en sistemas granulares cuasi-bidimensionales compuestos por miles de partículas de acero de 1 mm de diámetro, pudiendo detectar partículas en una imagen de 1 MegaPixel en alrededor de 10 segundos. Sin embargo, estas imágenes provienen de videos que se desean analizar y en una sesión de trabajo se puede requerir analizar alrededor de unas 100.000 imágenes en total, por lo cual el procesamiento y posterior análisis de estas imágenes de video tiene una duración de varios días. Es por esto que fue necesario agilizar de alguna manera este procesamiento de imágenes y generar una solución robusta. El objetivo principal de la memoria consistió en reducir los tiempos de detección de partículas generando un nuevo software basado en el anterior, facilitando extensiones futuras, y utilizando el máximo poder de cómputo disponible en el laboratorio. El alumno ideó como solución un sistema distribuido haciendo uso de todos los computadores disponibles para el procesamiento de imágenes, reimplementando el código del software, en ese entonces utilizado, de C a C++ utilizando patrones de diseño para facilitar futuras extensiones del software y threads con el fin de aumentar el rendimiento de este. También se agregó tecnología CUDA para el procesamiento de datos reduciendo de forma considerable los tiempos de ejecución. Como resultado final de la memoria, se logró obtener un speedup de alrededor de 5x haciendo uso de distribución de carga computacional, uso de procesos en paralelo, hilos de ejecución y tecnología CUDA, además se logró una solución más robusta y extensible para futuros cambios o generación de nuevos algoritmos de procesamiento. Todo el proceso de investigación, desde la obtención de datos hasta la validación de la hipótesis, lleva mucho tiempo, en donde la detección de partículas es solo una parte de todo el calculo computacional que se debe realizar, por lo que se aconseja implementar en lenguajes no interpretados y más rápidos, como por ejemplo C++, otras etapas de cálculo de datos y además, en lo posible, distribuir el computo y usar CUDA.

Ingeniero Civil Electricista / El reconocimiento de personas ha sido un área de estudio importante en el último siglo y se ha intentado utilizar todos los rasgos característicos humanos posibles para este propósito, dando paso a la ciencia de la biometría. En el último tiempo se han desarrollado varios trabajos que utilizan el iris como medida biométrica, lo que se ha visto posibilitado gracias al avance de la tecnología relacionada a la fotografía digital. Un sistema de reconocimiento de iris se compone de tres procesos esenciales: adquisición de imagen, segmentación del iris y clasificación del sujeto. La gran mayoría del estudio del iris se ha realizado utilizando imágenes adquiridas bajo condiciones muy ideales de iluminación y cooperación del usuario. Sin embargo en los últimos años esto se ha ampliado a considerar condiciones más reales de trabajo. Este trabajo tiene como objetivo el diseño de un método de segmentación de iris, que considere condiciones menos cooperativas. El método desarrollado se divide en seis procesos que se enfocan en segmentar diferentes secciones del ojo dentro de la imagen. Primero se eliminan todos los reflejos especulares que puedan haber y se busca la ubicación del centro del iris en la imagen. Luego se segmentan el límite límbico y la pupila, aprovechando su forma normalmente circular, finalizando con la segmentación del párpado y las pestañas. El resultado es una máscara binaria que muestra la posición del iris dentro de la imagen de entrada. Se utiliza la base de datos UBIRIS v.2 para el diseño y prueba de este método. Calculando la cantidad de pixeles mal detectados (FP+FN) sobre la cantidad total de pixeles de la imagen, se obtiene un error promedio de 1,68%. Mientras que a partir del promedio de los valores de FPR y FNR de cada imagen, el error se establece en 10%. Estos resultados son comparables con las mejores publicaciones enviadas al concurso NICE.I relativo al mismo tema. Un promedio de 2[s] requiere el algoritmo en procesar cada imagen, lo que permite creer que podrá ser utilizado en situaciones de tiempo real como parte de un sistema de reconocimiento automático de iris.

Ingeniero Civil Mecánico / La necesidad por desarrollar métodos cuantitativos para la detección de daño que puedan ser utilizados en estructuras complejas ha llevado a una continua investigación de métodos basados en los cambios en las características vibracionales de una estructura. Estos métodos son capaces de detectar daños pequeños en cualquier sector de una estructura. Tienen la ventaja que la ubicación del daño no debe ser conocida a priori y tampoco es necesario tener acceso a ella. Un área con potencial y que aún está en investigación, es el uso de las anti-resonancias en la detección de daño. Las anti-resonancias se pueden determinar de manera más precisa que los modos normales (usualmente utilizados), lo que puede resultar en una evaluación más precisa del daño. Este trabajo busca desarrollar un algoritmo de detección de daño utilizando anti-resonancias cruzadas y redes neuronales. Las redes neuronales artificiales son eficientes técnicas computacionales, usadas ampliamente para solucionar problemas complejos en muchos campos del conocimiento. El método se valida mediante datos simulados y experimentales de una viga libre y empotrada en distintas situaciones de daño. El estudio se estructura de la siguiente manera: Se generan los modelos en elementos finitos de las vigas y se crean las bases de datos analíticas de los casos de falla. Con las bases se entrenan las RNAs, luego se validan para después hacer la toma de datos experimentales. Con estos datos se validan experimentalmente las RNAs. Más tarde se procede con la introducción de ruido a los datos analíticos y finalmente se comparan los resultados con los obtenidos anteriormente. Se tratan los casos de una sola falla y dos fallas simultaneas en algún par de los 20 elementos en los cuales se discretizó la viga. Los daños se simulan disminuyendo porcentualmente la matriz de rigidez de alguno de los elementos de la viga. Se logran detectar todos daños inducidos en las vigas, teniendo más éxito en la viga libre debido a que el empotramiento implementado no pudo simular las condiciones de borde completamente, lo que se traduce en que los datos obtenidos no condicen con los datos simulados analíticamente, los cuales obedecen a un empotramiento perfecto. Se estudia la introducción de ruido pseudo-aleatoreo que sigue una distribución uniforme y una normal. Se concluye que el ruido mejora los resultados pero no logra acercarse del todo al caso experimental, por lo que se propone analizar otro método de introducción de ruido.

Ingeniera Civil Mecánica / Toda estructura en ingeniería se encuentra expuesta al daño y deterioro durante su vida útil. La información oportuna del deterioro que presenta puede incrementar la seguridad en su uso y mejorar su confiabilidad, además de reducir significativamente los costos asociados al mantenimiento. El uso de Redes Neuronales Artificiales (ANN en inglés artificial neural network) ha sido considerado en la detección de daño porque luego que la ANN es entrenada, utilizarla implica solo un gasto menor de recursos computacionales, lo que la hace idónea para monitoreo en tiempo real. Sin embargo, en la etapa de entrenamiento es necesaria gran capacidad computacional, la cual crece con la complejidad de la estructura. Además, mientras más elementos se quieran detectar con una red, más difícil se vuelve el entrenamiento y peores son los resultados. Esto último hace que la aplicación directa de redes neuronales en estructuras complejas sea casi imposible. Una solución es dividir la estructura en sub-estructuras y entrenar una red para cada sub-estructura por separado, este método se conoce como sub-estructuración. En el presente trabajo se obtiene un algoritmo capaz de identificar daño en estructuras de barras por medio del método de subestructuras combinado con ANN. Las frecuencias de resonancia y anti-resonancia de la estructura son las variables de entrada sensibles al daño y las variables de salida son factores de reducción de rigidez para cada elemento. El trabajo se divide en dos etapas principales; primero se modela en MATLAB la estructura mediante elementos finitos y se realiza un análisis con daño simulado, y luego se valida el modelo con una estructura experimental. El método de identificación de daño utiliza dos redes neuronales. La primera debe detectar la o las sub-estructura(s) con daño y la segunda debe detectar daños en cada elemento de la sub-estructura identificada por la primera red. De esta forma se reduce el tamaño de cada ANN, y con esto los recursos computacionales necesarios para entrenarlas. El daño en un elemento tiene dos representaciones; a nivel de elementos finitos se considera un factor de reducción de rigidez y a nivel experimental se considerarán cortes en las secciones. El desarrollo de la primera red entrega buenos resultados a nivel numérico y logra detectar las subestructuras dañadas en tres de los cuatro casos de daño experimental. Para su entrenamiento se incluyeron las frecuencias de resonancia y las frecuencias de anti-resonancia de los nodos límite de cada subestructura. Las redes de la segunda etapa, una para cada subestructura, se logran entrenar a nivel numérico dependiendo principalmente del número de entradas disponibles, lo cual permite que tres de las seis presenten resultados muy buenos. La validación con datos experimentales detecta los daños 5 existentes en los casos estudiados, pero sólo logra cuantificar y localizar uno de ellos. Por lo tanto, el uso de un método de sub-estructuración y redes neuronales para la identificación de daño en estructuras de barras, resultó correcto en la etapa de localización de subestructuras dañadas. Sin embargo, para la identificación de elementos dañados en cada sub-estructura es necesario asegurar una cantidad mínima de datos de entrada a la red (frecuencias de anti-resonancia) que permita el correcto entrenamiento de la red neuronal.

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Memoria para optar al Título Profesional de Médico Veterinario / La fertilidad en caballos salvajes es alta, pero a medida que el proceso de producción equina se intensifica disminuye considerablemente. También se debe agregar que en la hípica, la selección de reproductores se realiza por pedigrí, rendimiento deportivo y conformación, dejando de lado las características reproductivas. Por esta razón, muchas veces se ocupan reproductores con problemas de fertilidad. Este estudio evaluó la asociación entre el lado de ovulación y el lado de implantación del embrión equino en yeguas Fina Sangre de Carrera (FSC), raza donde está prohibida la biotecnología reproductiva. Por esto, investigar la asociación entre la ovulación e implantación puede ser una herramienta eficiente para tener éxito en las tasas de preñez cuando se utilizan reproductoras con problemas de fertilidad. Se utilizaron las fichas clínicas de 100 yeguas FSC en edad reproductiva, las cuales se encontraban paridas o sin preñez del año anterior, provenientes de dos haras ubicados en la zona central de Chile. En ambos haras se utilizó el mismo manejo reproductivo en la estación de montas. Las yeguas fueron expuestas diariamente ante a un potro celador y aquella hembra que se encontró en celo, se evaluó en forma rutinaria por palpación rectal y ultrasonografía para monitorear el folículo dominante, estimar la ovulación y efectuar la monta. Luego, 12 días después se realizó el diagnóstico de gestación y al día 20 se estableció el lado de fijación del embrión en el cuerno uterino. Así, gracias a la ecografía se determinaron las variables; lado de ovulación y lado de fijación. Al momento del nacimiento por inspección se estableció el sexo de la cría. El 50% de yeguas ovularon desde el ovario izquierdo, mientras que el 50% lo realizó por el ovario derecho. En cuanto a la fijación, 52% de los embriones se implantaron en el cuerno uterino izquierdo, mientras que 48% lo realizó por el cuerno uterino derecho. No se observaron diferencias estadísticamente significativas entre los lados de ovulación, como tampoco entre los sitios de fijación (p 0.05). No existió una asociación significativa (p 0.05) entre el lado de ovulación e fijación, o sea fue aleatorio. En relación al porcentaje de machos y hembras nacidos, 49 resultaron hembras, mientras que 51 ejemplares fueron machos. Estas proporciones no fueron significativas (p 0.05), sino que ocurrieron aleatoriamente. En relación al sexo y fijación en el cuerno uterino, 26 machos se implantaron en el cuerno izquierdo, mientras que 25 lo realizaron en el cuerno derecho. En el caso de las hembras, 26 de ellas también se implantaron en el cuerno izquierdo, y sólo 23 lo realizaron en el cuerno derecho. Diferencias que tampoco fueron estadísticamente significativas (p 0.05). Se concluyó que todas las variables analizadas en esta memoria y sus respectivas asociaciones fueron fenómenos aleatorios

Ingeniero Civil Eléctrico / El sueño es un tema que ha tomado mucha fuerza en los últimos años sobre todo por su función neurofisiológica y reparadora. Dentro de los fenómenos fisiológicos más importantes del sueño se encuentra una actividad eléctrica registrada en el EEG (electroencefalograma) llamada Huso Sigma. Este patrón eléctrico se ha asociado por una parte a procesos involucrados en la consolidación de la memoria y por otra a desórdenes tales como retardo mental, hiperkinesia, desarrollo cognitivo, entre otros. Por lo tanto pesquisar y caracterizar este patrón es de suma importancia en el área de la medicina. El objetivo de esta tesis consiste en construir características morfológicas con el fin de caracterizar Husos Sigma y posteriormente detectarlos a través de un sistema de detección automático. Los Husos Sigmas corresponden a trenes de ondas distinguibles de la actividad de fondo del EEG, principalmente notorios en las derivaciones centrales, que comienzan con una baja amplitud, llegan a un máximo y luego decaen, teniendo duraciones típicas entre 0,5 a 2 [s]. El problema de detección consiste en lograr separar entre Husos Sigmas, correspondientes a trozos de señales marcadas por expertos que a su juicio consideran que son Husos Sigmas, de otras marcas hechas por un pre-detector y que no corresponden a Husos Sigmas. Para resolver el problema propuesto se propone un esquema: Descomposición Modal Empírica (EMD por Empirical Mode Decomposition en inglés) - detector de zonas - Matching Pursuit (MP). La EMD permite aislar la componente fusiforme que se busca caracterizar mediante MP en las zonas detectadas por el detector de zonas. El algoritmo MP se encuentra equipado con un diccionario de wavelets Morlet, cuya función es describir de manera sucinta cuando se trata de HS y de manera más compleja cuando se trata de no-HS. La creación del diccionario se hace en base a características extraídas del detector de zonas aplicado previamente. Luego de aplicar el método propuesto se extraen características basadas en el comportamiento morfológico de la componente seleccionada. Tras generar estas características se entrena una Máquina de Soporte Vectorial (SVM por Support Vector Machine en inglés) empleando un kernel Gaussiano. Los SVM se calibran para cada experimento realizado. El funcionamiento del sistema, considerando un largo mínimo del detector de zonas de 0,3 [s], es revisado en el punto de operación TVP=80% y FPR=30%. TVP significa tasa de verdaderos positivos y FPR tasa de falsos positivos. De este análisis se concluye que la aproximación morfológica es buena, sin embargo el método opera de manera similar en varios HS y no-HS. Realizando un análisis entre las características basado en información mutua se concluye que gran parte de la información se encuentra contenida en 3 características; sin embargo el desempeño de ocupar estas tres características en algunos puntos de operación se diferencia bastante con respecto al desempeño de un sistema que emplea todas las características creadas. Finalmente se sugieren nuevos pasos a seguir con el fin de mejorar el sistema propuesto.

Uno de los problemas a los que se enfrenta la agricultura son los daños producidos por los virus que causan cada año considerables pérdidas económicas en diversos cultivos de todo el mundo. El control de las enfermedades virales es difícil debido a su compleja y dinámica epidemiología, con casos frecuentes de emergencia y rápida dispersión a escala global, así como por su gran capacidad evolutiva que les permite superar distintas estrategias de control, como por ejemplo el cultivo de variedades resistentes obtenidas por mejora genética. El primer paso para evaluar el estado sanitario de un cultivo y poder aplicar un programa de manejo integrado es disponer de métodos de diagnóstico y detección de los principales virus que sean específicos, fiables, rápidos y sensibles. Dada la situación dinámica de las virosis, en la que continuamente están apareciendo nuevos virus o variantes, es recomendable que los métodos de diagnóstico puedan desarrollarse rápidamente para responder a la demanda y que sean flexibles de manera que se pueda ajustar al nivel de especificidad requerido (no solamente para la especie viral sino también para categorías taxonómicas superiores, como género y familia o inferiores como cepa o grupo de aislados virales). En este respecto, los métodos moleculares basados en la reacción en cadena de la polimerasa (polymerase chain reaction, PCR) y la hibridación molecular de ácidos nucleicos cumplen estos criterios. Los métodos de PCR tienen la ventaja de ser muy sensibles mientras que los basados en la hibridación permiten analizar simultáneamente un elevado número de muestras. Una modalidad, la hibridación de flujo de improntas vegetales (flow-through hybridization of tissue prints), recientemente desarrollada, supone una reducción drástica del tiempo necesario para el análisis al evitar el procesamiento de las muestras y acelerar el proceso de hibridación. En el desarrollo, tanto de la PCR como de la hibridación, es necesario conocer la secuencia nucleotídica de al menos una porción del genoma del virus que se quiere detectar, pero si se quiere sacar el máximo provecho, por una parte, hay que estimar la variabilidad genética entre los distintos aislados del virus, para así evitar o minimizar los falsos negativos (ej. reacción negativa con algunos aislados genéticamente divergentes), y por otra parte, hay que considerar la relación genética del virus objeto con repecto a otros virus, para evitar falsos positivos (ej. reacción positiva con aislados pertenecientes a otros virus). En esta tesis doctoral se abordaron dos retos relacionados con el desarrollo de métodos moleculares de detección de ribovirus (con genoma de RNA) que afectan a cultivos hortícolas. El primero corresponde a la detección del género Fabavirus, que está compuesto por cinco especies virales: virus 1 del marchitamiento del haba (Broad bean wilt virus 1, BBWV-1), virus 2 del marchitamiento del haba (Broad bean wilt virus 2, BBWV-2), virus del mosaico de la genciana (Gentian mosaic virus, GeMV) y virus del mosaico suave de cucurbitáceas (Curcubit mild mosaic virus, CuMMV) y virus del mosaico suave de la ortiga blanca (Lamium mild mosaic virus, LMMV). En primer lugar se secuenció el genoma completo del único aislado disponible de LMMV, ya que era la única especie viral de este género de la que no se disponía ninguna secuencia nucleotídica. La comparación de esta secuencia con la del genoma completo de los otros fabavirus confirmó que LMMV es una especie viral per se al ajustarse a los criterios actualmente aceptados de demarcación entre generos, especies y aislados virales. Se encontró varias repeticiones de un motivo de diez nucleotídos en las zonas no traducibles del extremo 5’ de todos los miembros del género Fabavirus que se puede considerar como una seña de identidad y serviría para asignar nuevos virus a este género viral. En segundo lugar, a partir de todas las secuencias nucleotídicas disponibles de todos los virus del género Fabavirus se diseñó una pareja de iniciadores conservados para poder detectar por retrotranscripción (reverse transcription, RT) y PCR (RT-PCR) todos los fabavirus en una única reacción. También se diseñaron cinco parejas de iniciadores, cada una específica para una especie viral, para poder detectar e identificar cualquiera de estos virus en una única reacción mediante RT-PCR múltiple (multiplex RT-PCR). La combinación de ambos procedimientos de RT-PCR permite detectar e identificar cada una de las cinco especies conocidas del género Fabavirus, así como descubrir nuevas especies dentro de este género. En tercer lugar, se diseñó una sonda molecular correspondiente a la región del genoma que contenia las repeticiones del motivo de diez nucleótidos, con la que se pudo detectar las cinco especies del género Fabavirus mediante hibridación molecular de flujo. Esta es la la primera vez que se consigue una sonda conservada para un género viral. También se diseñaron cinco sondas, cada una específica para cada una de cinco las especies conocidas del género. De manera que mediante hibridación de flujo con las seis sondas se pueden identificar BBWV-1, BBWV-2, LMMV, GeMV y CuMMV y descubrir nuevas especies dentro del género Fabavirus. Para comprobar la especificidad de las técnicas de RT-PCR e hibridación desarrolladas aquí, ambas se probaron con distintos aislados de una misma especie viral que eran genéticamente muy divergentes (identidad ~80%) y no se produjeron falsos negativos. Así mismo se constató in silico o in vitro que estas técnicas no producían falsos positivos al no detectar otros virus relacionados fuera del género Fabavirus, como son aquellos que pertenecen a los géneros Comovirus y Nepovirus, que junto el género Fabavirus forman la subfamilia Comovirinae. El otro reto que se planteó fue la detección e identificación de los siete ribovirus más importantes en los cultivos de tomate del área mediterránea y otras áreas subtropicales: virus del mosaico del pepino (Cucumber mosaic virus, CMV), virus del bronceado del tomate (Tomato spotted wilt virus, TSWV), virus del mosaico del tomate (Tomato mosaic virus, ToMV), virus del la clorosis del tomate (Tomato chlorosis virus,ToCV), virus de la clorosis infecciosa del tomate (Tomato infectious clorosis virus, TICV), virus del mosaico del pepino dulce (Pepino mosaic virus, PepMV), y virus del torrado del tomate (Tomato torrado virus, ToTV). Primero se caracterizó la variabilidad genética de ToMV puesto que era el único de estos virus en la que no se había estudiado este atributo. Se encontró tres grupos de aislados que tenían entre ellos identidades nucleotídicas menores al 90%. Sin embargo, solamente uno de estos grupos se había dispersado por el mundo y se caracterizaba por una gran estabilidad y muy baja variabilidad genética (identidades mayores del 98%). A partir del análisis de todas las secuencias disponibles de estos siete virus se diseñaron siete parejas de iniciadores específicos para cada virus. Se tuvo en cuenta la variabilidad genética dentro de cada uno de los siete virus para evitar o minimizar los falsos negativos. Mediante dos RT-PCR múltiples (una para CMV, ToMV y TICV y la otra para TSWV, ToCV, ToTV y PepMV) se pudo detectar e identificar cada especie viral tanto en infecciones únicas como múltiples en muestras de campo de Sicilia con una prevalencia variable según el virus y el área geográfica. Los métodos moleculares de detección desarrollados en esta tesis permiten llevar a cabo prospecciones rutinarias en grandes áreas de cultivo, recabando información epidemiológica muy valiosa para el manejo de enfermedades a diferentes escalas geográficas, y constituyen una primera línea de defensa frente a la ocurrencia de brotes de las enfermedades virales. El desarrollo y adopción de esta metodología supone un aporte que contribuiría a mejorar la gestión de la calidad por parte de empresas productoras y distribuidoras de semillas o propágulos asexuales, y a las agencias gubernamentales reguladoras del comercio internacional de estos productos con la finalidad de disminuir los riesgos y reducir el enorme impacto económico, valorado en decenas de millones de euros anuales, en pérdidas directas e indirectas, que implica la emergencia y dispersión de los virus en las economías de los países afectados. / Rangel Aranguren, EA. (2015). Desarrollo de métodos moleculares de detección de virus de RNA de cultivos hortícolas [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/58269 / TESIS

La microbalanza de cristal de cuarzo (QCM) se usa como técnica alternativa de análisis químico, donde las aplicaciones dependen directamente de la sensibilidad del cristal. Por tanto, es el parámetro más importante que determina el uso de los cristales de cuarzo frente a otras técnicas. La ecuación de Sauerbrey, teóricamente relaciona la variación de la densidad de masa en la superficie del cristal con el cambio de la frecuencia y al mismo tiempo predice que la sensibilidad aumenta en la misma proporción que el cuadrado de la frecuencia fundamental de resonancia serie del cristal. Aumentar la frecuencia fundamental de trabajo para aumentar la sensibilidad, es una necesidad; el objetivo principal de esta tesis doctoral es estudiar los sistemas de caracterización de resonadores de cuarzo, que se usan en la actualidad y proponer un sistema o una mejora a los ya existentes que permitan el uso de cristales de cuarzo de alta frecuencia de fundamental (HFF-QCM). De los sistemas que en la actualidad caracterizan a la microbalanza de cuarzo, se destacan los analizadores de impedancia y los osciladores, como métodos de caracterización de HFF-QCM. Los analizadores, por su gran tamaño y coste, quedan relegados a su uso como instrumento de referencia en el laboratorio. Los osciladores en cambio, por su bajo coste, su capacidad de integración, su sencillez del circuito y la monitorización continua de frecuencia de oscilación, lo hacen adecuados como interfaz para sistemas sensores basados en QCM. En esta tesis, se propone un sistema oscilador, basado en un oscilador diferencial equilibrado, como sistema de caracterización de cristales a 10 MHz, estudiándose el comportamiento del circuito, la capacidad de este sistema para compensar la capacitancia paralela del cristal, las aplicación de este tipo de interfaz para la caracterización de líquidos y finalmente se desarrollo una aplicación como inmunosensores piezoeléctricos para la detección del pesticida Carbaryl. / Montagut Ferizzola, YJ. (2011). Sistema Oscilador Mejorado para Aplicaciones de Microbalanza (QCM) en Medios Líquidos y Propuesta de un Nuevo Método de Caracterización para Biosensores Piezoeléctricos [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/9688 / Palancia

En la actualidad, los conceptos de generación distribuida y microrredes (microgrids) están despertando un gran interés en la comunicad científica, al presentar ventajas claras sobre los esquemas centralizados como son: su inherente redundancia, la mejora de la eficiencia en el transporte de energía eléctrica al aproximar los puntos de generación y de consumo, así como la posibilidad de integración de fuentes de energía renovable. En este contexto, la tesis plantea como aspectos novedosos la propuesta de un esquema de control reconfigurable para la operación de un microinversor fotovoltaico (convertidor electrónico concebido para procesar la energía procedente de un panel fotovoltaico individual) tanto en modo aislado como interconectado con una red eléctrica. Normalmente, tales unidades operan en conexión a la red eléctrica, funcionando como una fuente de corriente. El objetivo de la tesis es la concepción de técnicas que permitan dotar a los microinversores con la funcionalidad adicional de poder trabajar como fuente de tensión para operar en modo aislado, sin necesidad de utilizar sistemas adicionales de almacenamiento de energía (en la actualidad, baterías). Por otra parte, en la tesis se ha propuesto un nuevo algoritmo de detección de funcionamiento en isla (o modo aislado), basado en la inyección de un segundo armónico de corriente en la corriente de salida del microinversor y posterior evaluación de cómo éste interactúa con la red eléctrica. La técnica propuesta se basa en el procesado de la señal devuelta por la red mediante el algoritmo Goertzel de identificación de componentes armónicas. En la tesis se demuestra que las propuestas realizadas permiten la reconfiguración de los controladores del modo fuente de corriente a fuente de tensión, y viceversa, sin transitorios peligrosos para el microinversor ni para las cargas locales cercanas al mismo. Los resultados analíticos se han validado mediante simulaciones detalladas y ensayos experimentales llevados a cabo en un microinversor fotovoltaico 180 W. / Trujillo Rodríguez, CL. (2011). Concepción de controladores reconfigurables para microinversores fotovoltaicos operando como unidades autónomas de generación de energía en microrredes [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/14275 / Palancia