Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica

URI permanente para esta colecciónhttps://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/104

Examinar

Mostrando 1 - 20 de 266

Parametric time-frequency analysis for discrimination of non-stationary signals
(2009) Avendaño Valencia, Luis David; Castellanos Domínguez, César Germán (Thesis advisor)
Abstract: In this masterï¿½s thesis discrimination of non-stationary signals using time varying parametric modeling and time frequency analysis is explored. This work consists of two parts, the first, to obtain a representation for non-stationary signals by parametric modeling and parametric time-frequency representations, and the second, feature selection and extraction based on timeï¿½frequency representations and time-varying data. In this study many advantages of non-stationary signal analysis using parametric methodology will be made evident. Among them it will be found that by means of these models it is possible to determine how signalï¿½s structure changes along time and analogously, to determine how the frequency content of a signal changes. The effectiveness of this methodology depends on three main factors, first, the choice of the model structure, which in the case of TVAR modeling would be the problem to find the order of AR model, second, estimation of the model parameters and third, selection the structure of temporal change that is imposed on the dynamics of time-variant parameters. In this aspect, a revision and evaluation of different state of the art methodologies for model structure selection, estimation of TVAR parameters and temporal structures is made. It was found that the performance of parametric methodology depends directly on these three factors; however, the main influencing factor is the structure of temporal change imposed on the estimator and how it couples with the dynamics of a time-varying signal. The second addressed problem is how to use these time varying features (matricial features) to train classifiers. Features estimated with parametric models yield a complete representation of signalï¿½s dynamics at the cost of large dimensionality and redundancy. Thus, a review of feature extraction methods devised for time-varying and matricial data is carried out. Also, relevance analysis is generalized for the case of matricial data.
Diseño y montaje de un control de nivel para una envasadora de lácteos
(2004) Giraldo Betancur, Indira Marcela
En el siguiente documento se desarrolla el diseño e implementación de un control de nivel económico, para la completa automatización de envasadoras verticales, llenadoras y selladoras, encargadas de envasar productos lácteos (leche y yogur). Contando con la elección de los elementos del lazo de control, su respectivo diseño y su implementación en planta; teniendo en cuenta el manejo especial que se debe tener con los productos de consumo humano, lo que le da un carácter especial a la elección de los materiales para cada instrumento. Además se realiza una evaluación económica debida a la utilización de la envasadora automática en la planta procesadora de productos lácteos.
Detección múltiple en tiempo real para localización de una fuente acústica
(2006) Alzate Castaño, Ricardo; Castellanos Domínguez, César Germán (Thesis advisor)
Se presenta la implementación de un sistema para efectuar localización pasiva bidimensional y seguimiento en tiempo real sobre una fuente acústica simple empleando la técnica de estimación de TDOA por correlacion y ﬁltro de Kalman con modelo de medición en coordenadas cartesianas haciendo uso de un arreglo lineal de 3 micrófonos como dispositivo de captura de señales. Los resultados generados maniﬁestan una fuerte dependencia del algoritmo implementado respecto a la resolución discreta del ﬁltrado espacial obteniendo estimados consistentes de localización para puntos ubicados en el interior de la región de mayor sensibilidad. La precisión de la medida se incrementa para señales de incidencia con características apreciables de aleatoriedad posterior a la acción de suavizado de un ﬁltro de Kalman / Abstract: The implementation of a real-time single acoustic source localization and tracking system is presented based on TDOA correlation estimation and Kalman ﬁltering methods for processing the data received by a 3 microphone linear array. The results derived shows a strong dependence on the spatial resolution of the system oﬀering good estimates for the points located inside of the higher resolution region. Accurate increasing is derived for signals with high randomness after smoothing with a Kalman ﬁlter.
SMA aplicado a la gestión de tráfico de voz en redes LAN
(2006) Castaño Pérez, Néstor Jaime; Duque, Néstor Darío (Thesis advisor)
El objetivo principal de este proyecto es el desarrollo de una metodología para el diseño de redes de datos que soporten de una forma efectiva, aplicaciones en tiempo real como es el caso de la VoIP. Así mismo se plantea la implementación de un sistema multiagente para la gestión del tráﬁco en la red, mejorando el desempeño de ésta, permitiendo la priorización efectiva del tráﬁco. Este proyecto utiliza los conceptos básicos para diseño de redes LAN como son la segmentación de tráﬁco, los dominios de broadcast y de colisiones para proponer un diseño físico y lógico de la red. Se analizan las características de una red de datos existente como la capacidad de procesamiento y conmutación de los equipos activos de red, la función de distribución de probabilidad de tráﬁco, el sistema operativo, la velocidad de transmisión y los servicios utilizados por las estaciones de trabajo. Se realiza la simulación de la red de datos utilizando software especializado como el OP-NET, proceso que permite obtener información de la capacidad y la utilización de la red, variables requeridas por los algoritmos como SLoPS y TOPP, para determinar el ancho de banda disponible para el tráﬁco de VoIP. La inserción del tráﬁco de VoIp tambien es simulado para determinar si es necesario un replanteamiento de la estructura de la red. Se utiliza la metodología MAS CommonKads [25] para el diseño y la implantación del SMA, sistema encargado de mantener una calidad del servicio adecuada en los momentos de tráﬁco pico de la red / Abstract: The main objective of this project is the development of a methodology in order to design data networks that can support in a eﬀective way real time applications such as VoIP. Also it is proposed the implementation of a Multi Agent System for the management of the network traﬃc, enhancing the performance of the network, and allowing the eﬀective scheduling of the traﬃc. This project uses basic concepts for the design of LAN networks such as traﬃc segmentation, broadcast and collision domains to propose a physical and logical design of the network. The characteristics of an existing network are analyzed, including the process and switching capacities of active network equipment, the traﬃc probability function, the operating system, the transmission rate and the services utilized by the workstations. The simulation of the data network is done using specialized software such as OPNET. This process allows to get information about the capacity and the utilization of the network, which are important variables required by the algorithms such as SLoPS and TOPP in order to calculate the available bandwidth for the VoIP traﬃc. The VoIP traﬃc insertion is also simulated to calculate if it is necessary to change the network structure. The methodology MAS CommonKads [25] is used in order to design and implement the MAS, which is the system that has to maintain an adequate QoS at the peak traﬃc hours of the network.
Metodología de reducción de dimensión para sistemas de reconocimiento automático de patrones sobre bioseñales
(2006) Daza Santacoloma, Genaro; Castellanos Domínguez, César Germán (Thesis advisor)
En este trabajo se presenta la construcción metodológica para los procesos de reducción de dimensión, a partir del análisis comparativo entre técnicas de extracción y selección de características, y tiene como aporte fundamental la clara identificación de las condiciones de aplicación de cada una de las técnicas. En forma particular, se estudian las técnicas de análisis lineal de componentes, análisis dinámico de componentes, análisis de varianza, búsquedas secuenciales y criterios de evaluación sobre matrices de dispersión. Las pruebas de desempeño se orientan a la precisión del sistema en la etapa de clasificación y la capacidad de reducción de dimensión, se realizan sobre una base de datos de voz, para la identificación de patrones particulares en la fonación de las 5 vocales del idioma español, de igual forma, se realizan pruebas sobre una base de datos de electrocardiografía, para detectar la presencia de cardiopatía isquémica, los resultados obtenidos reflejan que la capacidad de reducción y clasificación de las técnicas de selección es usualmente superior que la de las técnicas de extracción. Sin embargo, la naturaleza de los datos influye drásticamente sobre la elección de un método de reducción particular. Además, se plantea una estructura metodológica basada en PCA que permite realizar los procesos de reducción de dimensión y clasificación analizando el comportamiento dinámico de características (particularmente, características que cambian a lo largo del tiempo). La metodología propuesta también permite efectuar el proceso de selección de las variables dinámicas que más influencia presentan en el proceso / Abstract: This work presents a methodological construction for dimension reduction processes, which is founded on comparative analysis among several feature extraction and feature selection techniques. Its main contribution is a clearer identiﬁcation of the conditions a speciﬁc method can be correctly applied. Particularly, linear component analysis, dynamic component analysis, analysis of variance and sequential search algorithms along with scatter matrices criteria are considered. Performance tests have their basis on classiﬁcation accuracy and reduction levels. Experimental results are derived from correct identiﬁcation on a speech database containing normal and pathological registers. In a similar fashion, tests on ECG database are carried out to identify ischemic cardiopathy. Results show that feature selection techniques have higher reduction rates over all studied methods. However, the nature of data aﬀects the choice of a particular method. Moreover, it is proposed a methodological structure based on PCA that allows for dimension reduction and pattern classiﬁcation by analyzing the dynamical behavior of features (particularly, features that change across time). The proposed method also admits dynamic feature selection of variables in the process that inﬂuence it the most.
Análisis, Modelado y Control de un Convertidor Elevador Flyback-Boost Integrado
(2015) Florez Montes, Frank; Angulo García, Fabiola (Thesis advisor)
En esta tesis se presenta el análisis, modelado y control de un convertidor elevador flyback-boost, se plantea un modelo matemático en el que se consideran todos los estados posibles y las ecuaciones diferenciales de cada uno. El modelo se construye definiendo los diodos y el interruptor como dispositivos ideales y se ajusta con los parámetros medidos de los elementos reales. Primero se construye un simulador en lazo abierto utilizando la estructura de las máquinas de estados finitos, con el cual se evalúa el grado de aproximación del modelo comparando sus respuestas con resultados experimentales. En segundo lugar, se utiliza la técnica de control por corriente pico para el análisis en lazo cerrado. Se enfatiza la capacidad del convertidor para alcanzar grandes ganancias de voltaje sin inducir ciclos de trabajo extremo. También se evalúa el sistema bajo perturbaciones en la carga, todos estos resultados se comparan con los obtenidos experimentales, y se presentan las conclusiones correspondientes
Forward volumetric modeling framework for realistic head models towards accurate EEG source localization
(2018-08) Cuartas Morales, Ernesto; Castellanos Dominguez, César Germán (Thesis advisor)
Synergetic effects connecting spatial and functional neuroimaging techniques allows reduction of the weakness for single method analysis. Specifically, Electroencephalographic (EEG) Source Imaging (ESI) relating structural head models and distributed source localization techniques improves the time and spatial resolution of single MRI or EEG analysis. The construction of more accurate forward models for ESI solutions, holding better precision and less computational burden is an important task for investigative purposes, but also for surgery planning and disorder treatments. In this regard, we present a novel finite-difference EEG forward problem solution that we called ghost-filling finite difference anisotropic reciprocity method (GFDARM). First, we introduce a finite difference numerical solution for the conservative form of the Poisson equation, using an asymmetric volumetric stencil, together with the transition layer technique to formulate finite differences that properly deal with the considered Newman and Dirichlet boundary conditions. Later, we formulate a solution for an irregular free-form boundary domain, based on a second-order accuracy ghost-filling approximation for the homogeneous Newman flux condition, allowing us to solve the discretized finite differences volume only for the significant potential unknowns. Then we analyze the linear equation system solution and the considerations for a reciprocity solution over the electrodes space. Further, we test our method using a multilayer spherical head model that can include anisotropy and can admit an analytical solution of the Poisson equation. Finally, we analyze a noisy linear equation system to study the numerical stability of the technique in the presence of perturbations. Our results show stability and super-linear convergence. Moreover, validation against an analytical solution shows high correspondence in the potential distribution for a wide range of dipole positions and orientations. As a final stage, we introduce a realistic patient-specific EEG forward modeling pipeline, including anisotropy in the skull and the white matter; MRI segmentation; electrode co-register; voxelwise conductivity definitions; reciprocity space solution; and GFDARM numeric EEG forward solver. Our results using Bayesian model selection for group studies in a random fixed effect analysis show strong evidence in favor of more complex head models, including anisotropic skull and white matter modeling
Análisis de la Interconexión al SIN y GD para los municipios pertenecientes a la ZNI de los departamentos del Cauca y Nariño
(2018-04) Lucero Revelo, Jorge Raúl; Ramírez Castaño, José Samuel (Thesis advisor)
La continuidad, calidad y confiabilidad de la energía eléctrica se han convertido en un recurso vital para el desarrollo de las poblaciones, la falta de energía impide que las personas en esa área desarrollen procesos agroindustriales y lo más importante; la mejora de su calidad de vida. En Colombia, alrededor del 66% de la población del territorio se encuentra en Zonas No Interconectadas (ZNI), lugares que están energéticamente aislados del resto del territorio nacional debido a sus características geográficas y naturales. El gobierno colombiano no ha ignorado al ZNI, por el contrario, en los últimos años ha tratado de promover y desarrollar proyectos relacionados con este tema. Sin embargo, las soluciones implementadas en su mayoría proporcionan un servicio no continuo y ambientalmente insostenible. El Estado ha buscado mejorar la prestación del servicio en el ZNI avanzando en la construcción y operación de la interconexión al Sistema Interconectado Eléctrico Nacional (SIN) de los municipios de los departamentos de Cauca y Nariño, además de promover el uso de fuentes de generación distribuida (GD), que resurgió en todo el mundo en las últimas décadas en respuesta a los desafíos que plantea el calentamiento global, el agotamiento de los combustibles fósiles y la congestión de las redes eléctricas. Por eso, el presente trabajo modela y simula la red eléctrica de la Interconexión del ZNI Cauca -Nariño al SIN, así como la inyección de DG, que permite fortalecer la atención de la demanda, aumentar el tiempo, continuidad y la cobertura de la provisión del servicio, así como la identificación de la reducción de las emisiones de C02 y el porcentaje de pobreza energética en Colombia
Metodología para la evaluación de fallas en transformadores de distribución
(2018) Valencia García, Claudia Marcela; Cano Plata, Eduardo Antonio (Thesis advisor)
La guía plantea una metodología que permitirá a cualquier interesado del sector eléctrico, en especial a las empresas de energía, evaluar las posibles causas raíz de las fallas presentadas en los transformadores de distribución instalados en su área de cobertura, las buenas prácticas de la ingeniería en cuanto a su instalación y cumplimiento de la normatividad. Se recopilo información suministrada por el Operador de Red, de los equipos que presentaron fallas en un intervalo de tiempo de un año, de un circuito perteneciente a la subestación Marmato ubicada en la ciudad de Manizales; este muestreo nos servirá de base para identificar los motivos de falla del activo, y un análisis estadístico de las fallas presentadas en el circuito elegido
La trazabilidad del Transformador de distribución en un operador de red
(2018) Corrales Ramírez, Jhony; Cano Plata, Eduardo Antonio (Thesis advisor)
La identificación de la falla en los transformadores de distribución es de vital importancia para los operadores de red, ya que representa el principal activo en la cadena de valor del suministro de energía , por este motivo se tenía presente que ingresaban transformadores al laboratorio de la CHEC y se le hacían las respectivas pruebas de rutina por los operarios existentes, dicha información se dejaba escrita en un documento pero no se le hacía el análisis respectivo y mucho menos se contrastaba con la información que llegaba de campo , perdiendo la oportunidad de análisis de la información que ingresaba al laboratorio Este trabajo inicia revisando el cómo se diagnostica los transformadores que vienen de las diferentes zonas, teniendo presente los formatos que son diligenciados tanto en campo como en el laboratorio, las pruebas que se le realizan, así como el análisis de PCB´s (Bifenilos policlorados) . Todos los diagnósticos se basan en la guía técnica colombiana 71, la cual describe las fallas que deben ser revisadas en el momento de realizar el diagnóstico. Se hace la descripción y el registro fotográfico de cada una de estas fallas, se toma la información que se tiene de los años 2015,2016 y 2017 dando como resultado información de mucha importancia para evaluar cuales son las mejores prácticas en terreno para evitar la quema de los transformadores. Se hace el análisis probabilístico del año 2017 encontrando resultados como el hecho de que la marca no es relevante en los transformadores fallados, con este análisis se hace las debidas recomendaciones. De igual manera el análisis de datos de los años 2015 al 2017 dan un insumo importante para que las diferentes áreas de la empresa tengan una planeación respecto a la compra e instalación de los diferentes transformadores utilizados
Metodologías de diseño conjunto de controladores y algoritmos MPPT para sistemas fotovoltaicos
(2017) Ortiz Valencia, Paula Andrea; Ramos Paja, Carlos Andrés (Thesis advisor)
Esta tesis doctoral presenta técnicas de control orientadas a incrementar la extracción de energía generada por los sistemas fotovoltaicos. La primera parte de este trabajo presenta un análisis de los algoritmos “Perturbar y observar”, y “conductancia incremental”, analizando sus condiciones de diseño y limitaciones de estos algoritmos de búsqueda del punto de máxima potencia. Asimismo, se realiza un modelado matemático del convertidor dc/dc tipo boost y se revisan los principios básicos para diseñar controladores en modos deslizantes. Esta técnica de control se seleccionó debido a la robustez y estabilidad global que ofrece. En la segunda parte del trabajo se presenta el diseño de un controlador en modos deslizantes basado en la medición de la corriente del inductor, en cascada con un algoritmo “Perturbar y observar” (P and O) y un regulador de voltaje, el cual evita colapsos en el sistema debido a las caídas en la irradiación solar. Para el diseño del regulador de voltaje se aplican dos técnicas de control adaptativas: la primera técnica diseñada es un control por modelo de referencia, el cual asegura una dinámica constante para todo el rango de operación, garantizado así un tiempo de establecimiento constante, para asegurar la estabilidad del P and O. La segunda técnica diseñada es un controlador PI auto-ajustable, el cual permite ajustar el tiempo de perturbación del algoritmo perturbar y observar sin constreñirse a la condición más restrictiva, i.e. la irradiación más baja, garantizando así una respuesta rápida del sistema fotovoltaico mediante la reducción del tiempo de perturbación del algoritmo P and O. Con estas soluciones se logra acelerar el seguimiento del punto de máxima potencia, y al mismo tiempo, garantizar la estabilidad del sistema, incrementando de esta manera la cantidad de energía producida. El tercer método de diseño provee una solución con una única etapa de control, la cual realiza el seguimiento del punto de máxima potencia de una manera rápida y precisa. Este enfoque evita la dependencia circular en el diseño clásico de controladores en cascada, usados para optimizar el funcionamiento del sistema fotovoltaico, y al mismo tiempo reduce el número de controladores y evita el uso de modelos linealizados. Estas características proporcionan estabilidad global en todo el rango de operación y reducen la complejidad y coste en la implementación del sistema. Finalmente, esta tesis analiza los inconvenientes de implementación clásica de los controladores en modos deslizantes basadas en frecuencia variable. Asimismo, se presenta una nueva metodología de implementación, a frecuencia fija, para controladores en modos deslizantes aplicados a sistemas fotovoltaicos. Está metodología es aplicable a superficies de deslizamiento de primer orden. Las soluciones propuestas son evaluadas usando simulaciones realistas con perturbaciones tanto en la radiación solar como en el voltaje de la carga. Asimismo, se reportan experimentos en un prototipo de laboratorio
Brain connectivity-patterns representation based on electroencephalography network analysis
(2018) Hurtado Rincón, Juana Valeria; Castellanos Domínguez, César Germán (Thesis advisor); Martínez Vargas, Juan David (Thesis advisor)
Brain connectivity has emerged as a neuronal analysis tool widely used to explore brain functions and supply relevant information in the study of the cognitive processes. However, current methodologies used to assess brain connectivity are not always exact and as a result, possible spurious connections may appear. Moreover, measuring the connection between all possible pairs of EEG-channels leads to high dimensional matrices with either redundant or irrelevant information. To avoid problems in connectivity analysis and issues of high computational cost, a selection stage of the most significant connections can be implemented. Nevertheless, there is not a standard method yet to extract connections and the definition of significant connections may vary accordingly with the object of study. Therefore, to develop an accurate methodology, information inherent to each specific problem should be included. In this work, three different tools are presented, that execute the extraction of significant connections considering the experimental scenario. The first tool, tested on a BCI dataset, finds the set of connections that best discriminate two MI classes. Consequently, a kernel-based methodology of feature selection is used to rank each connection by its contribution in the classes discrimination. Finally, the significant connections will be the smaller set that achieves the best classification accuracy. The second methodology is used in a study of the significant connectivity patterns in attention networks. To this end, the connectivity of two classes (target and non-target) in an oddball paradigm experiment is extracted. Here, the significant connections are selected as the ones that differ the most, statistically speaking, between target and non-target. Finally, in a study of the recovery of a subject with aphasia, differences in connectivity, related to improvements produced by therapy were found. In this study, connections that change through the sessions of treatment at the level of amplitude and structure were extracted. Also, a set of significant connections that changed increasingly between the sessions was selected. For all the proposed methodologies, the brain connectivity is computed over EEG signals and the extraction of the significant connections is based on information inherent to the data or the experiment. In general, the selection of connections allows the considerable reduction of connectivity characteristics, this facilitates the physiological interpretation of the experiments and can improve the performance and computational cost of the systems that use these features
Análisis y control de convertidores electrónicos de potencia para sistemas de generación fotovoltaica
(2017) Ruiz Tobón, Juan Andres; Angulo Garcia, Fabiola (Thesis advisor)
La fuente fotovoltaica es un dispositivo capaz de transformar la energía lumínica proveniente del sol en energía eléctrica. La fuente genera una potencia variable que depende de factores ambientales externos como lo son la irradiación solar y la temperatura. Por esta razón se hace necesario el uso de un sistema de seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT) con el fin de extraer la máxima cantidad de energía posible de la fuente. Además, este sistema es acompañado de estructuras de control para obtener una mayor eficiencia y mejorar la respuesta del sistema. El presente trabajo de maestría hace énfasis en la parte DC de un sistema fotovoltaico donde el centro de análisis está constituido por la fuente PV, un convertidor DC-DC y el respectivo control para llevar a cabo el seguimiento del punto de máxima potencia
Diseño de un nuevo controlador para convertidores de potencia variando el offset en la rampa de control
(2018) Pérez Contreras, Arnold; Angulo García, Fabiola (Thesis advisor)
El objeto de esta investigación son los convertidores de potencia, específicamente la estabilidad de estos dispositivos. Debido a su aplicación, los convertidores son requeridos en muchos procesos y el mejoramiento de su desempeño es un constante tema de estudio. Según la naturaleza de las señales de entrada y salida además de la relación entre éstas, conocida como ganancia, es posible caracterizar estos dispositivos, agrupándolos por tipos. Independiente del tipo de convertidor, existe un control apropiado para cada uno, que permite mantener un comportamiento estable en un punto de operación predefinido; el problema aparece cuando el punto de operación se encuentra en una zona para la cual la técnica de control aplicada no funciona y el convertidor pierde la estabilidad. El resultado de este trabajo es el aumento del rango de estabilidad del convertidor DC-DC elevador (convertidor tipo boost), usando información de la matriz de salto obtenida después de estudiar el convertidor como un sistema suave a trozos. Se expone una metodología que permite una resintonización de los parámetros del control del sistema con la cual se amplía el rango de estabilidad, sin agregar nuevos lazos de control que hacen más complejo el sistema. En el capítulo 1 de este documento se encuentra una introducción al tema de discusión y estudio. En este capítulo se da una idea clara al lector de lo que encontrará en este trabajo y se muestra el orden en el que se irán presentando cada uno de los estudios realizados. Inicialmente se estudia el convertidor boost; estructura circuital y modelo matemático son expuestos en el segundo capítulo de este documento. Los modos de conducción del convertidor caso de estudio y las topologías que componen cada uno, son descritos en este capítulo; Además se observa uno de los controles aplicado comúnmente a este tipo de convertidor y los inconvenientes que aparecen cuando parámetros como el voltaje de entrada y la resistencia en la carga son variados, inconvenientes que se convierten en motivación de esta investigación. En el capítulo 3 el convertidor boost es estudiado como un sistema suave a trozos y las teorías de Filippov y Floquet son aplicadas; es en este punto donde aparecen conceptos como las matrices de salto y monodromía que luego se convierten en la base fundamental del análisis realizado. En este capítulo se expone el concepto de matriz de monodromía, luego con el apoyo de las teorías referidas anteriormente se hace un estudio de la estabilidad del sistema y por último algunas técnicas de control basadas en la información obtenida, son expuestas. Después de haber realizado el estudio del convertidor, de sus inconvenientes y de la forma como hasta el momento se han intentado solucionar, se procede a plantear la propuesta de esta tesis en el capítulo 4. Se toma como caso de estudio el convertidor DC-DC elevador conocido como convertidor tipo boost. La metodología que se propone inicia con el estudio del sistema dinámico como un sistema suave a trozos, obteniendo del procedimiento realizado, las matrices de salto y monodromía. Se encuentra una relación entre la norma espectral de estas matrices y la estabilidad del sistema, lo que nos conduce a tomar la decisión de minimizar tal norma a fin de afectar la estabilidad del sistema. Para minimizar la norma espectral de la matriz de monodromía, nos concentramos por varias razones, en el vector normal a la superficie de conmutación, n; el vector n contiene los factores que acompañan dentro del análisis realizado, a cada variable de estado; estos factores serán resintonizados con el fin de ampliar el rango de estabilidad del sistema. En el capítulo 4 se expone todo el procedimiento y se muestra el resultado obtenido después de ser aplicado al caso de estudio. En el capítulo 5 se exponen las conclusiones a las que dan lugar el análisis realizado y los resultados obtenidos. Entre los resultados más relevantes de este trabajo se encuentra la relación directa que existe entre la norma de la matriz de monodromía y la estabilidad del sistema, la relación directa entre las normas de la matriz de monodromía y las matrices de salto del sistema y la posibilidad de aplicar técnicas de control resintonizado parámetros que pertenecen al propio sistema. La técnica propuesta se basa en la resintonización de los parámetros a partir del objetivo de disminuir la norma de la matriz de monodromía hasta un valor al cual hemos denominado norma critica o norma al borde de la estabilidad. Con esta resintonización se logra obtener un aumento en el rango de estabilidad del sistema sin agregar nuevos lazos y variables de control que lo hagan más complejo. Como trabajos futuros se implementará esta técnica en otros convertidores con el fin de observar si aplica de buena forma para sistemas que involucren más de una matriz de salto y diferentes funciones de conmutación
Metodología de reducción de dimensión de tipo espectral con representación interactiva de datos
(2018) Salazar Castro, José Alejandro; Castellanos Domínguez, César Germán (Thesis advisor); Peluffo Ordóñez, Diego Hernán (Thesis advisor)
La reducción de dimensión (RD) es una metodología utilizada en muchos campos ligados al procesamiento de datos, y puede representar una etapa de preproceso o ser un elemento esencial para la representación y clasificación de datos. El objetivo principal de la RD es obtener una nueva representación de los datos originales en un espacio de menor dimensión, de forma que se produzca información más depurada, reduzca el tiempo del procesado subsecuente o genere representaciones visuales inteligibles para el ser humano. Los métodos recientes y más sofisticados de RD exploran la topología de los datos, entre estos se encuentran los enfoques de tipo espectral. Particularmente, los métodos espectrales son altamente versátiles y han comprobado ser una buena alternativa para diversas aplicaciones. Estos métodos no permiten manipular directamente sus parámetros, y, por tanto, el usuario final queda sometido a las representaciones visuales resultantes, que en muchos de los casos requieren de un experto para su análisis, puesto que no se ajustan a las necesidades y los requerimiento del usuario. En este sentido, se genera implícitamente un incremento en tiempo y trabajo en la inspección visual, realizada como el último paso del análisis de datos. Una de las formas de generar representaciones más adecuadas para el usuario y que permiten deducir un mejor conocimiento es integrar la inteligencia natural del ser humano con la inteligencia de la máquina. Para esto, es necesario integrar propiedades de la visualización de información (VI), como la interactividad y la controlabilidad, de forma que el usuario tenga la facultad de variar los parámetros de los métodos de RD hasta obtener una representación que se adapte a sus necesidades. Los métodos espectrales requieren realizar un proceso de descomposición en valores y vectores propios, el cual suele presentar un costo computacional elevado, y, por tanto, resulta difícil la tarea de obtener una integración usuario-máquina más dinámica e interactiva. Por lo anterior, para el diseño de un sistema interactivo de VI basado en métodos espectrales de RD es necesario plantear una estrategia para disminuir el coste computacional requerido en el cálculo de los vectores y valores propios. En este trabajo de grado de maestría se propone una metodología de RD espectral con bajo costo computacional para la representación interactiva de datos. Para este fin, se propone utilizar submatrices localmente lineales como aproximación de una matriz de afinidad. Además, se propone un modelo interactivo que permita al usuario obtener una representación visual dinámica de los datos mediante una mezcla ponderada. Esto permite integrar la inteligencia natural con la computacional para la representación de datos de forma interactiva, dinámica y a bajo costo computacional
Implementación de un Sistema MDF-GIS de Detección, Localización y Monitoreo de Descargas Atmosféricas en Tiempo Real
(2018) Cortés Cortés, Andrés Hernando; Díaz Cadavid, Luis Fernando (Thesis advisor)
El presente trabajo expone el desarrollo de un Sistema MDF-GIS de detección, localización y monitoreo de descargas atmosféricas (rayos) en tiempo real. Se presenta de manera detallada la implementación de una estación de sensado, así como la construcción del hardware para la detección de las descargas y su acondicionamiento para ser entregada a una tarjeta de adquisición de datos. De la misma forma se muestra el desarrollo del software necesario para capturar los datos y hacer los cálculos necesarios de la dirección de proveniencia de las descargas. Por último, se desarrolla un algoritmo software para calcular la posición geográfica del sitio de impacto de las descargas atmosféricas
Modelación hidrológica y agronómica de los efectos del cambio y la variabilidad climática en la producción cafetera de Caldas
(2018) Ocampo López, Olga Lucía; Vélez Upegui, Jorge Julián (Thesis advisor)
El análisis de los efectos del cambio climático y la variabilidad climática natural en la productividad cafetera, para el departamento de Caldas, Colombia, fue el objetivo de este trabajo de tesis doctoral realizado mediante técnicas de modelación hidrológica y agronómica. Diferentes técnicas estadísticas y matemáticas fueron aplicadas considerando los modos de variabilidad climática, con énfasis en el ciclo diurno de las variables climáticas que influyen en la productividad; los escenarios futuros de cambio climático y sus efectos en el balance hídrico y en la productividad cafetera. El modelo conceptual de tanques fue usado para la modelación hidrológica, y los modelos Simproc, Aquacrop y Cropsyst en la plataforma Bioma, para la modelación de cultivos. Los resultados del estudio permiten una mejor comprensión del ciclo diurno, que juega un papel fundamental tanto en el ciclo biológico de las plantas de café como en el ciclo del agua; un mejor entendimiento del comportamiento espacio-temporal de las variables climáticas para los diferentes modos de variabilidad climática en el período más reciente o línea base y los escenarios futuros de cambio climático. Por otra parte, el estudio aporta modelos hidrológicos y agronómicos calibrados y validados para las condiciones del Eje Cafetero colombiano y la simulación de los posibles efectos de variabilidad y cambio climático. Se espera que los resultados puedan ser integrados por la Federación Nacional de Cafeteros, FNC, la Gobernación de Caldas y CORPOCALDAS en los planes de adaptación y gestión del riesgo en beneficio de la caficultura regional
Desarrollo teórico para implementación de un sistema automático de correlación entre fallas en líneas de distribución eléctrica y descargas atmosféricas
(2017) Henao Céspedes, Vladimir; Díaz Cadavid, Luis Fernando (Thesis advisor); Cano Plata, Eduardo Antonio (Thesis advisor)
La presente tesis, presenta un desarrollo teórico para la implementación de un sistema, el cual, permite efectuar una correlación espacio - temporal de manera automática entre fallas en líneas de distribución eléctrica y descargas atmosféricas. La finalidad es establecer en tiempo real y con un grado de certidumbre, la responsabilidad del rayo como causa de iniciación de fallas en líneas de distribución, durante procesos de tormenta. Asimismo, en el desarrollo se presentan tres aportes relevantes a la investigación en este campo: Primero, una expresión matemática para el cálculo de la tensión inducida por el rayo y se definen expresiones para calcular una ventana de tiempo y el corredor espacial, parámetros requeridos para efectuar la correlación; segundo, un método para priorizar la atención de las fallas en la red de distribución, fundamentado en la entropía; y tercero, se modela el acople entre el rayo y la línea de distribución, como un sistema de telecomunicaciones, en donde la línea es asumida como una antena lazo
Pinning control of discrete time complex networks using state feedback and FPIC technique
(2017) Cardona Rivera, Ricardo; Angulo García, Fabiola (Thesis advisor); Taborda Giraldo, John Alexander (Thesis advisor)
In this thesis we focused in overcoming some inconvenients found in the pinning control of discrete time complex networks. First, an algorithm that enhances the controllability of a discrete time network modifying its topology is proposed, known as link-elimination algorithm. Then, we propose the use of the FPIC technique introduced and developed by Fabiola Angulo Garcia and John Alexander Taborda Giraldo to control discrete time complex networks, together with the pinning control strategy. The advantages of these approaches are shown in terms of the synchronization error
Coordinación hidrotérmica considerando altas penetraciones de fuentes de energía renovable
(2017) Zuluaga Orozco, Jorge Eduardo; Murillo Sánchez, Carlos Edmundo (Thesis advisor)
Esta tesis se presenta la implementación de un modelo de coordinación hidrotérmica incorporando plantas de energía hidráulica, cadenas hidráulicas, generadores térmicos convencionales, al igual que generadores a partir de fuentes de energía renovable en un sistema reducido equivalente del sistema interconectado colombiano. Este modelo se solucionó usando los métodos de programación lineal entera mixta y progressive hedging en el marco de programación estocástica de dos etapas, implementando un entorno de paralelización. Los resultados muestran las bondades del algoritmo de descomposición progressive hedging frente a problemas de naturaleza estocástica construidos a partir de escenarios, reduciendo los tiempo de computo significativamente (reducciones de hasta 100 veces). Adicionalmente se realizaron simulaciones considerando un numero elevado de escenarios de viento, obteniendo buenos resultados para la aplicación en programación de generación a corto plazo

Examinar

Envíos recientes