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Dissertations / Theses on the topic 'Vehículos eléctricos, Diseño y construcción'
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1
Rojas, Miranda Francisco. "ESSED : Diseño y desarrollo de vehículos eléctricos livianos de dos ruedas." Tesis, Universidad de Chile, 2013. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/114773.
Full textAbstract:
Diseñador IndustrialDiseñar objetos complejos (como el pedelec), el cual ya tiene un par de años en la escena internacional, se transforma en un desafío de diseño, es un desafío de decir algo nuevo (o decirlo de otra manera) en donde supuestamente todo ya está dicho, o casi todo. Diseñar una familia de pedelec’s, que permitan un uso amigable de sus partes y piezas, con énfasis en el sistema de almacenamiento de energía, la usabilidad (nuevas maneras de usar) y la investigación en el lenguaje de producto. Todo lo anterior bajo la mirada de la contraparte mandante, el Centro de Innovación del Litio. El proyecto EsseD, electricseeD, quiere decir semilla electríca. Como tal, este proyecto pretende ser una semilla en el mundo de la electromovilidad en Chile. Como primer proyecto se ha definido la creación de un kit de conversión eléctrico de una bicicleta normal, que no debe tomar más de 30 minutos su conversión. EsseD es un proyecto industrial-comercial y por ende, su objetivo es competir con un precio asequible, co n una alta calidad en sus componentes, con un diseño atractivo y usable, y fabricado con procesos productivos locales. Esto último, con un enfoque publicitario de pertenencia nacional. Este proyecto es el primero de una serie de proyectos relacionados con el mundo de la electromovilidad, que pretende generar desarrollo, innovación y emprendimiento en el corto y mediano plazo. Iniciativa del CIL (Centro de Innovación del Litio) y un grupo de Pymes, actúan como contraparte evaluadora y proveen un terreno de pruebas, ensayo y experimentación, junto con las condiciones de trabajo y de producción.
2
Vargas, Fabre Juan Alejandro. "Conversión a Auto Eléctrico Basada en un Accionamiento Trifásico: Diseño, Modelación e Implementación." Tesis, Universidad de Chile, 2012. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/104417.
Full textAbstract:
La industria automotriz se encuentra ad portas de uno de los cambios más grandes desde su inicio. Existen varios factores que han creado las condiciones para el desarrollo masivo de vehículo eléctricos. Los altos precios del petróleo y la creciente preocupación por la incidencia de las emisiones de los vehículos de combustión interna en el medio ambiente están modificando las decisiones de compra. La movilidad eléctrica se convierte en una alternativa para solucionar estos problemas. Las características propias de los vehículo eléctricos significarán una disminución en los costos de operación y la posibilidad de ser parte activa de los sistemas eléctricos.
El presente trabajo de título trata sobre la conversión de un vehículo de combustión interna a eléctrico en sus etapas de diseño, modelación e implementación, el que se encontrará disponible para realizar estudios sobre los impactos que tendrá la movilidad eléctrica en el transporte comercial. Junto con la conversión a auto eléctrico, también incluye el desarrollo de un controlador de motor de inducción utilizando un inversor de potencia comercial, uno de los módulos de mayor valor agregado en la integración de los distintos sistemas que conforman un vehículo eléctrico.
Se realiza un estudio del estado del arte de los distintos sistemas que conforman un auto eléctrico de accionamiento trifásico. Esto sirve de base para la elección de los equipos necesarios para realizar una conversión que mantenga las características de un auto convencional. Es así como se especifica un banco de baterías de ion litio de 19.8kWh lo que permite tener una autonomía cercana a los 70 kms. con una recarga que demora entre 4 y 6 horas. El motor que se caracteriza corresponde a un motor inducción trifásico Siemens de 250V, 42HP nominales y capaz de alcanzar peaks de 90 HP. Tiene la capacidad de llegar hasta las 13.000RPM y sus características de torque y potencia lo hacen ideal para aplicaciones automotrices disminuyendo a la mitad el peso que tendría un motor de combustión interna de similares características.
El sistema de control del motor eléctrico se realiza usando un módulo de potencia comercial para el cual se diseñan y fabrican los circuitos de control. También se programan dos estrategias de control. La primera de ellas corresponde al control escalar o V/Hz que se implementa y valida en el laboratorio con éxito. El segundo esquema corresponde al control por orientación de flujo, que reduce los peaks de corriente y entrega una mejor respuesta transitoria, presenta problemas en su implementación debido a las mediciones de corriente.
Para poder validar el correcto funcionamiento del control escalar implementado se realizan pruebas en el laboratorio. Se observa la respuesta en vacío y con carga del motor de inducción acoplado mecánicamente a un generador de corriente continua. Los resultados de estas pruebas son satisfactorias al mantener las características de torque de la máquina con un error menor al 5% y el seguimiento del control en vacío tiene un error menor al 1% con respecto a las referencias de velocidad entregadas.
Entre los trabajos futuros que se pueden desprender uno de los más importantes correspondería al rediseño de los circuitos de control para prevenir el ruido proveniente de los disparos de los IGBT. Así se tendría una mejor adquisición de señales y podría implementarse de forma exitosa la estrategia de control por orientación de flujo. También sería importante implementar una interfaz amigable con el usuario en el que se desplieguen la información de interés del automóvil y realizar una estimación de la carga de baterías usando algoritmos más complejos.
3
Cáceres, Luque José Antonio. "Diseño e implementación de controlador de potencia configurable para la aplicación en vehículos eléctricos." Tesis, Universidad de Chile, 2016. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/138541.
Full textAbstract:
Ingeniero Civil EléctricoEl desarrollo y masificación de los vehículos eléctricos en el mercado norte americano y europeo es una realidad desde hace 10 años. El Centro de Energía (CE) de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas ha desarrollado varios prototipos de vehículos eléctricos orientados a funciones específicas. En este marco, el año 2011 se desarrolló un vehículo eléctrico todo terreno orientado al uso en la minería a partir de un modelo Lada Niva. Esta conversión requirió, posteriormente, un rediseño en el sistema de control, debido a problemas de robustez y fiabilidad en la operación del vehículo. El objetivo de este trabajo es definir los estándares de un controlador con características comerciales, para motores en vehículos eléctricos. Se busca, asimismo, determinar los requerimientos de hardware y software para la implementación de este tipo de controladores y, finalmente, diseñar, construir y validar un sistema de control de potencia para vehículos eléctricos, el que será probado en el Lada Niva eléctrico del Centro de Energía. La solución propuesta consiste en dos controladores, donde el primero se enfoca en controlar la operación del motor de inducción del vehículo y, el segundo, monitorea y coordina los diferentes sistemas que integran el auto en las distintas etapas del funcionamiento. El diseño de los controladores se hizo a través de módulos compatibles con los estándares comerciales de vehículos eléctricos. Por otra parte, se implementó una comunicación serial que permite configurar los parámetros de operación, realizar consultas sobre el estado del controlador y monitorear su operación en tiempo real. Tras construir los controladores, cada módulo se calibró a través de pruebas de laboratorio para asegurar su correcta operación. Posteriormente, se realizaron pruebas del control vectorial operando el motor del vehículo en vacío y con carga, con el fin de calibrar los controladores de corriente y garantizar un funcionamiento estable. Esto se verificó operando la máquina con una corriente total de hasta 145[A]. Luego se sintoniza el parámetro τ_r mediante un análisis teórico y algunas pruebas experimentales Finalmente, el sistema de control propuesto se validó mediante pruebas de uso urbano, donde se circuló por un circuito de 1,7[km] transportando a 3 personas a una velocidad máxima de 50[km/hr]. En esta prueba se opera la máquina hasta 3.400[rpm] con una carga de 31[kW]. Además se prueba el vehículo a subir una rampa con inclinación de 24%, la cual sube en forma estable operando el motor a 1.200[rpm] y 13.5[kW].
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Tarazona, Sáenz Diego Marcio. "Diseño del chasis, dirección y sistema de propulsión eléctrica para un vehículo de la categoría prototipo enfocado en la competencia Shell Eco Marathon 2020." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021. http://hdl.handle.net/20.500.12404/19911.
Full textAbstract:
Shell Eco-marathon es una competencia patrocinada por Shell de eficiencia energética, la marca de hidrocarburos organiza la competencia anualmente en tres ediciones principales por continente, una en Asia, otra en Europa y finalmente, en América. Los equipos que logren mayor eficiencia o, en pocas palabras, recorrer más con menos energía, son los que logran ganar las competencias o establecer récords de eficiencia.
La competencia permite dos tipos de vehículos, los Prototype, que son vehículos que llevan generalmente 3 ruedas; y los Urban Concept, vehículos de 4 ruedas que tienen características similares a los autos convencionales. La motorización de estos vehículos depende de la fuente de energía, los cuales pueden ser gasolina, Diesel o etanol para motores de combustión interna; batería eléctrica o pilas de combustible de hidrógeno para motores eléctricos.
La gran eficiencia lograda por vehículos de combustión interna en este tipo de competencias es alta, logrando récords como en 2004 por el equipo de Lycée La Joliverie (Francia), logrando 3410 km por litro de combustible. No obstante, estos vehículos que tienen alta eficiencia siguen emitiendo gases de efecto invernadero, por lo que la competencia comenzó a ponerle más énfasis en los prototipos eléctricos. En el año 2019, durante la competencia en el autódromo de Sonoma en California, el vehículo eléctrico de la Universidad de Illinois en la categoría Urban Concept logró 244.62 km por kilovatio hora.
En la Pontificia Universidad Católica del Perú, el grupo estudiantil SEMA PUCP ha participado en 2 ocasiones, 2017 y 2018, con un vehículo prototipo de motor a combustión interna.
En esta ocasión, el presente trabajo de investigación plantea el diseño de un vehículo para que el grupo Newro, grupo nuevo en la PUCP, pueda competir en Shell Eco Marathon en la categoría prototipo eléctrico.Trabajo de investigación
5
Morón, Silva Sebastián Mauricio. "Determinación de la configuración básica para el diseño del sistema motriz de un ómnibus eléctrico para Corredor de Lima Metropolitana." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021. http://hdl.handle.net/20.500.12404/18320.
Full textAbstract:
El presente trabajo de investigación estudia el estado de la tecnología de los vehículos eléctricos con el objetivo de determinar qué tecnología emplear en el diseño de un bus eléctrico para cubrir la ruta del Corredor Rojo planteada por la Autoridad de Transporte Urbano en la ciudad de Lima. En primer lugar, se determina qué tipos de vehículo eléctrico se tomará en cuenta y se realiza una breve descripción de estos y su uso como buses de transporte público. Luego se compara cada una de las tecnologías estudiadas tomando en cuenta tres aspectos importantes: autonomía del vehículo, tiempo de recarga de la fuente de energía e infraestructura requerida para la implementación de cada uno de estos vehículos. Finalmente, considerando las ventajas y desventajas de cada tecnología y las características del lugar del proyecto (ciudad de Lima), se determina cuál de ellas es la mejor alternativa para cumplir con el objetivo planteado.Trabajo de investigación
6
Cárdenas, Rondán Richard Daniel. "Diseño preliminar de un sistema teleoperado para la recolección de residuos sólidos flotantes en los pantanos de Villa." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020. http://hdl.handle.net/20.500.12404/18557.
Full textAbstract:
La presente investigación evalúa las causas de la contaminación del humedal “Los
Pantanos de Villa”, además de obtener las características únicas del entorno para poder ofrecer
una solución tecnológica con el fin de sustituir a la intervención humana y de maquinaria
pesada en la limpieza de humedales. El objetivo principal es elaborar el diseño preliminar de
un vehículo de limpieza teleoperado. Se utiliza la metodología VDI2206 de diseño
mecatrónico, la cual involucra realizar un estudio del estado del arte de las tecnologías
relacionadas a la limpieza de reservas de agua, proponer las funciones que realiza el sistema,
diseñar tres conceptos de solución y seleccionar la solución óptima a partir de un análisis
técnico-económico. Se desarrolla el sistema de manera preliminar estableciendo dimensiones
generales, diagrama de módulos electrónicos y diagrama de operaciones del sistema. La
solución consiste en un vehículo flotante modelo catamarán propulsado por dos motores sin
escobillas, el vehículo recolecta residuos sólidos flotantes empleando una red de polietileno,
comportándose el vehículo similar a una embarcación pesquera. El vehículo es controlado de
manera remota usando módulos transceptores para la intercomunicación de datos y módulos
FPV para la transmisión de video. Finalmente, se concluye que la presente solución, un
vehículo marino a pequeña escala, cumple con los requerimientos principales de recolección,
capacidad de desplazamiento y funcionamiento a radiocontrol. La solución propuesta es
innovadora porque emplea únicamente energía eléctrica, cuenta con una capacidad de
almacenamiento superior a otros equipos investigados y se caracteriza por poder monitorear el
entorno empleando tecnologías de transmisión de video a distancia.Trabajo de investigación
7
Parra, Ojeda Ricardo Emilio. "Diseño de conector para vehículo eléctrico tipo V2G para la localidad de Huatacondo." Tesis, Universidad de Chile, 2013. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/115897.
Full textAbstract:
Diseñador IndustrialEste proyecto de título, de acuerdo al protocolo de titulación del consejo del Departamento de Diseño de la Facultad de Arquitectura y Urbanismo, se enmarca como proyecto de tipo profesional, teniendo como mandante al Centro de Energía (CE) de la Universidad de Chile - Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas. Se trata del desarrollo del conector para un vehículo eléctrico con capacidad V2G (del inglés Vehicle to Grid), el cual surge como un proyecto de magíster desde el CE, y espera ser aplicado en comunidades aisladas del país, que cuenten con un sistema autónomo de generación de energía eléctrica, con el fin de resolver algunos problemas propios de las micro-redes, y además ser un aporte para el desarrollo de la comunidad. El caso particular de este proyecto, se realiza en conjunto con el pueblo de Huatacondo, ubicado al norte de Chile, a unos 200Km de la ciudad de Iquique. Esta localidad, al igual que otras comunidades aisladas, se encuentra en un estado cercano al rural, por lo que no cuentan con habitantes con conocimientos para operar vehículos electromóviles. Por lo anterior, se considera un aporte a la disciplina del diseño, intervenir en el mundo del desarrollo de conectores eléctricos, mayoritariamente dominado por la ingeniería, para poder generar un producto desde el usuario, que además, es un aporte al desarrollo de electromovilidad a nivel nacional, pues el panorama actual de conectores para vehículos eléctricos en chile, es básicamente una improvisación de importaciones de distintos conectores hechos para otros fines.
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Anaíz, Aceituno Ignacio. "Protean : chasis y transferencia tecnológica." Tesis, Universidad de Chile, 2013. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/114023.
Full textAbstract:
Diseñador IndustrialAutorizada por el autor, pero con restricción para ser publicada a texto completo hasta junio del 2014
El presente trabajo estudia y desarrolla los conceptos de diseño, tecnologías y manufactura de vehículos solares de competencia para su aplicación en el diseño y prototipado experimental de un Velomóvil Solar, con énfasis en la innovación en materiales y procesos enfocados en la sustentabilidad. Específicamente en usabilidad del coligue como elementos básico de la estructura del vehículo, el cual debe cumplir a su vez las bases de la competencia Carrera Solar Atacama en la categoría La Ruta Solar para efecto de pruebas en competencia del prototipo experimental.
9
Dharmawidjaja, Muñoz Jorge Hendryk. "Diseño y construcción de dispositivo trifásico-polifásico para pequeños generadores." Tesis, Universidad de Chile, 2013. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/112727.
Full textAbstract:
Ingeniero Civil ElectricistaEn el actual escenario mundial, donde cada vez es más frecuente que pequeños generadores ERNC suministren energ ía el éctrica residencial, comercial e inclusive industrial, se prevee que los sistemas de el éctricos de potencia tradicionales migren a sistemas que incorporen pequeños generadores ERNC inyectando su energí a excedente directamente a la red de distribución. Frente a este nuevo escenario, el Estado ha tenido que legislar al respecto promulgando una ley que regula el ingreso de estas nuevas tecnologí as y desarrollando el reglamento correspondiente con la finalidad de hacer sustentanble y mantener de forma segura los sistemas eléctricos de potencia, exigíendolos cumplir con normas técnicas. Además la nueva legislación incentiva el ingreso de estos nuevos actores con el pago, de las empresas distribuidoras de la energía excedente inyectada. Para poder incorporar estos pequeños generadores dentro del sistema eléctrico, se propone la construcción de un dispositivo que amplí e la forma de operación de distintos tipos de estos pequeños generadores, y que además permita que estos cumplan con las nuevas normativas para que se incorporen al sistema eléctrico de distribución y sincronizarlos en forma segura. El objetivo del trabajo de título es desarrollar y construir un dispositivo, que cumpla la función de interfaz entre el generador y consumo-red, con una potencia de 10[kW], que sea autónomo y que permita operar con un consumo aislado o sincronizado, que busca obtener un mejor rendimiento uniendo fases para el caso de operación en isla con conexión monofásica, y además, evaluar la rentabilidad del dispositivo. Se contruye un conversor de 7 piernas que se compone principalmente de un DSP que controla su funcionamiento, placas de transductores que miden variables eléctricas necesarias para el control y la placa del conversor, la cual recibe las señales de control y controla los circuitos de potencia. Se acondiciona parte del laboratorio de electrónica de potencia para realizar pruebas controladas y seguras. Se diseñan los algoritmos de modulación y control del sistema, que corresponden a modulación de espacio vectorial en 3 dimensiones que permite tener una salida del inversor trifásica con neutro, lo que permite conectar carga directamente, y control resonante que tiene la característica de controlar en torno a una frecuencia específica de 50[Hz]. Se realizan las pruebas de algoritmos y se registran las salidas que verifica que el inversor mantiene una tensión de salida a 50[Hz], en vacío, con variación de carga e igualando fases. Se calcula una breve evaluación económica para estimar la rentabilidad del equipo. Finalmente se obtiene un dispositivo experimental que puede servir como referencia de diseño y construcción de un conversor, desarrollo de algoritmos de modulación y control. Además de una base de aprendizaje en uso software para programar DSP y hardware de electr onica de potencia.
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Moreno, Bustamante Leonardo Felipe. "Diseño e Implementación de Vehículo Autobalanceado Sobre Dos Ruedas." Tesis, Universidad de Chile, 2009. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/103594.
Full textAbstract:
Uno de los principales problemas que enfrentan muchas ciudades en el mundo son los atochamientos
de tráfico y la polución producida por este hecho. Entre las distintas soluciones a este
problema se cuenta una alternativa de transporte orientada a tramos cortos, cuyo funcionamiento se
basa en mantener un equilibrio inestable con el pasajero parado sobre dos ruedas, del mismo modo
en que las personas se mantienen erguidas y caminan, con las ventajas en términos de facilidad de
conducción que esto significa.
Este trabajo presenta el desarrollo de un vehículo de esta clase, que corresponde al primero de
este tipo de dispositivos en el país. Para ello, se realiza un análisis de las características dinámicas
del sistema, de modo de obtener información relevante de las variables que se requiere medir para
lograr un funcionamiento exitoso. Se abordan las etapas de diseño e implementación de las distintas
partes involucradas, como la electrónica digital, la electrónica de potencia y los aspectos mecánicos
del dispositivo. Se pone especial énfasis en la electrónica de control asociada a un vehículo de este
tipo, en particular, en el diseño de una unidad de medición de inercia (IMU), encargada de entregar
la estimación de la inclinación del vehículo, la cual es la principal variable para lograr la estabilidad
deseada.
Para lograr un funcionamiento exitoso del prototipo, se debió primero realizar un ajuste fino de
los distintos parámetros involucrados, como tiempos de muestreo y constantes de filtros, entre otros,
junto con la implementación de funciones encargadas de detectar y corregir en tiempo real ciertas
oscilaciones en la estimación de la unidad IMU observadas en las primeras pruebas. Se obtuvo
un prototipo de 40 kg, capaz de alcanzar velocidades del orden de los 6 km/h con un controlador
proporcional derivativo. Se le realizaron pruebas de validación con pasajeros inexpertos, los que tras
un período de aprendizaje de 30 minutos lograban trasladarse en el vehículo sin mayores problemas,
por lo que se concluye que es posible realizar una implementación exitosa de este tipo de vehículos
con un costo cercano a una unidad comercial.
11
Muñoz, Sifuentes Raúl. ""PERUNATOR" : diseño de vehículo ecológico para la práctica deportiva de aventura en zonas de desierto - sin motor -." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2007. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/1569.
Full textAbstract:
PERUNATOR es un vehículo ecológico para la práctica deportiva de aventura en zonas de desierto
-sin motor- que tiene por objetivo contribuir con la mejora de la calidad de la vida de Ias personas proporcionando espacios destinados al "ocio y tiempos libres” (recreación, entretenimiento y diversión) los cuales son necesarios para un adecuado desarrollo de la sociedad, El diseño industrial contribuye en este sentido a través de la investigación y desarrollo (I+D) aportando con el diseño de una nueva práctica deportiva de aventura concebida desde un enfoque bio-psico-socio-cultural, geográfico y tecnológico. De esta manera se planteó en un inicio la hipótesis siguiente:
Es factible mediante el Diseño Industrial el desarrollo de un vehículo para la práctica deportiva de aventura en determinadas zonas geográficas del Perú, que al mismo tiempo contribuya al cuidado ambiental de las mismas y promueva una mejora de la calidad de vida de sus practicantes.
Para ello fue necesario en la presenta investigación aplicar un enfoque interdisciplinario y una visión holística.
El resultado final ha sido la concepción del vehículo PERUNATOR el cual es un vehículo monoplaza, rodante cuyo chasis es de tipo tubular, esta estructura vista de perfil tiene una forma ovoidal y cuenta con un sistema de propulsión de vela o kite de tracción, el cual permite aprovechar las fuerzas de los vientos para navegar a través de las diversas superficies terrestres. Además este sistema de propulsión permite realizar al vehículo diversas maniobras y/o piruetas acrobáticas como: dar grandes saltos, dar giros tipo loop de 360° en dirección frontal e inclinar el vehículo lateralmente. Es este sentido el movimiento principal es la pirueta loop, el cual se realiza gracias a un sistema de retracción de la rueda delantera que permite iniciar un efecto garrocha y rodar hasta recuperar su posición inicial. El vehículo es controlado a través de un sistema denominado “tapabarro-dirección” el cual se encuentra ubicado a cada lado del puesto del piloto. Este sistema enrolla o desenrolla las líneas del vuelo del kite a través de unos “disco de dirección” los cuales sirven para deformar la vela lateralmente o cambiar su ángulo de ataque y con ella dirigir y controlar su vehículo. Asimismo se cuenta con sistemas importantes como: el de emergencia para la liberación de vela y todos los sistemas de seguridad del piloto (respaldo corrugado giratorio para generar giros más súbitos y mayor confortabilidad del conductor, una pechera-collarín para proteger el cuello del piloto de posibles impactos traseros y frontales).
Por último PERUNATOR es desmontable y plegable para reducir su tamaño y facilitar su transporte.Tesis
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Maureira, Tenorio Rodrigo Andrés. "Mejoramiento del Diseño de Control y Electrónico de un Vehículo Autobalanceado." Tesis, Universidad de Chile, 2010. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/103757.
Full textAbstract:
El transporte ha cobrado gran relevancia en las ciudades modernas, en las que el aumento de población, los atochamientos y la polución, degradan la calidad de vida. Es en respuesta a estos problemas que surgen nuevos e innovadores medios de transporte, como el que se aborda en este trabajo. Un vehículo de pequeño tamaño consistente en una plataforma autobalanceada con dos ruedas laterales, en que el pasajero se ubica sobre la plataforma mientras las ruedas lo movilizan.
Específicamente, se aborda el mejoramiento de un prototipo desarrollado en 2009, el cual logró ser funcional, pero su operación requería un alto grado de destreza y entrenamiento, además de presentar un comportamiento, en ocasiones, poco predecible. Por este motivo se planteó en este trabajo, la intervención completa del vehículo en cuanto a diseño electrónico y software de control, con el fin de generar una segunda versión del mismo con mejoras técnicas sustanciales. Adicionalmente, se abordaron algunos aspectos mecánicos y estéticos, con el fin de proteger los componentes electrónicos y mejorar la experiencia de manejo, permitiendo que el usuario maniobre el vehículo inclinando el mando de dirección lateralmente, siguiendo el movimiento natural del cuerpo.
El rediseño de la electrónica se hizo en base a los conocimientos adquiridos en el trabajo anterior, integrando la información previa disponible y añadiendo elementos nuevos que permitieran cumplir los objetivos planteados. Los puentes H, encargados de accionar los motores, fueron reconstruidos utilizando una estructura de bus laminado, aumentando así su capacidad de corriente y reduciendo las inductancias parásitas. El mejoramiento de la electrónica de disparo de los puentes H, permitió reducir a una décima parte los tiempos de conmutación, mejorando la eficiencia del circuito. Se incorporaron además protecciones por hardware para evitar cortocircuitos, así como sensores para monitorear y controlar la corriente circulante por los motores.
Se desarrolló una nueva unidad IMU independiente de la tarjeta de control, capaz de obtener mediciones de inclinación y de su derivada en tiempo real, sin contaminación por ruido inducido, gracias a su interfaz completamente digital. La tarjeta de control también fue rediseñada para ajustarse a la nueva configuración de los sistemas, mediante conexiones limpias, minimizando el número de cables.
El nuevo software se desarrolló desde cero, utilizando un esquema modular e incorporando conceptos como la abstracción de hardware, para simplificar la portabilidad y facilitar la comprensión de su funcionamiento. Esto posibilita la utilización del vehículo como plataforma de desarrollo de estrategias de control, en la cual la interacción con el hardware y la administración del sistema ya están resueltas. Además, se implementó una interfaz de comunicación por comandos, a través de la cual se puede monitorear el sistema, modificar parámetros y ejecutar órdenes usando un programa cliente externo al vehículo, conectado vía USB a la tarjeta de control.
Desde el punto de vista electrónico y luego de los cambios introducidos, el vehículo se desempeñó correctamente. Las medidas tomadas para mejorar la robustez del sistema permiten una operación confiable, sin necesidad de precauciones adicionales por parte del usuario. La mayor cantidad y calidad de las mediciones de los instrumentos, junto con la aplicación de dos lazos en cascada (tanto para el control de inclinación a través de un torque en los motores, como para sus perturbaciones en la dinámica) mejoró sensiblemente el comportamiento del vehículo, lo que fue verificado a través de encuestas de percepción realizadas a usuarios novatos antes y después de las modificaciones. Destaca en estas evaluaciones el tiempo requerido para un manejo mínimo, que se redujo de unos 30 minutos a alrededor de 10 minutos.
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Polanco, Lobos Ignacio Alejandro. "Diseño e implementación de un controlador de potencia para la tracción y conexion V2æG de un vehículo eléctrico utilitario." Tesis, Universidad de Chile, 2014. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/116625.
Full textAbstract:
Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención EléctricaLas micro redes (MR o μG) se constituyen como una solución para la electrificación mediante el aprovechamiento de los recursos energéticos renovables locales, tanto en zonas remotas como en sistemas interconectados. Sin embargo, en zonas aisladas el uso de combustibles fósil para el transporte local prevalece como un desafío a su suministro energético. Ante esta problemática, los vehículos eléctricos (VE) se perfilan como una solución en la medida que tengan la capacidad de operar coordinadamente con una MR existente en la localidad. En esta tesis se diseña, construye y valida en laboratorio un conversor de potencia que permite el intercambio de energía entre una fuente DC y una máquina de inducción trifásica o una MR aislada, con el objetivo de materializar el concepto de V2μG (del inglés Vehicle to Micro-Grid). Se propone la utilización de un inversor trifásico, tetrapolar y multifuncional, cuyo sistema eléctrico permite dos modos de operación: el modo VE, diseñado para manipular el torque del motor de inducción trifásico del vehículo, basado en la estrategia IFOC (del inglés Indirect Field Oriented Control); y el modo V2μG, que mediante estrategias de control basadas en Acondicionadores de Potencia tipo Filtro Activo permite su integración con la MR a través de los sub-modos IDLE, COMPENSACIÓN DE COMPONENTES DE SECUENCIA CERO (CCS0), COMPENSACIÓN DE COMPONENTES DE SECUENCIA NEGATIVA (CCS-), SUAVIZADOR P-Q (SPQ) y CONTROL DE TENSIÓN BUS DC (CTBDC). Los resultados experimentales de la operación en modo VE muestran que la estrategia IFOC implementada en el conversor funciona correctamente siempre que la medición de velocidad del rotor de la máquina sea suficientemente precisa. En este caso, se observa que la respuesta del sistema ante cambios en la referencia de tipo escalón es menor a 27[ms]. Por otro lado, en el modo V2μG, se comprueba que en el sub-modo IDLE el conversor no inyecta ni absorbe potencia de la red. Se verifica que los otros sub-modos operan correctamente y de forma independiente. Sin embargo, se obtienen mejores resultados al combinar los sub-modos CCS0, CCS- Y CTBDC, logrando reducir el THD y desbalance de corriente aguas arriba al punto de conexión desde 12,5[%] a 4[%] y de 100[%] a menos del 2[%] respectivamente. Al combinar los sub-modos CCS0, CCS-, CTBDC y SPQ se logra suavizar los escalones de potencia activa y reactiva producto de la dinámica del sistema aguas arriba del punto de conexión. Para futuros trabajos se propone implementar una estrategia de carga de baterías, mejorar los controladores de corriente para el modo V2μG, integrar la operación en isla para cargas monofásicas y trifásicas e integrar funciones de control remoto para su operación en redes inteligentes. Finalmente, se plantea agregar la funcionalidad de dar soporte ante fallas en la red.
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Paredes, Salazar Juan Augusto. "Diseño de un cuadricóptero para transporte de medicina en la Amazonía peruana." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2015. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/8120.
Full textAbstract:
Se propone el diseño de un vehículo aéreo no tripulado del tipo cuadricóptero (UAV que posee
cuatro propulsores que permiten el impulso del sistema) que pueda sobrevolar la Amazonía
peruana con el propósito de realizar envíos de medicina a poblados aislados que requieran de
este servicio. Se requerirá que el cuadricóptero sea capaz de transportar una carga de un
máximo de 2 kilogramos y que posea un tiempo de vuelo estabilizado de aproximadamente 30
minutos. La carcasa de este vehículo aéreo deberá ser capaz de soportar las fuerzas ejercidas
por cada uno de los cuatro propulsores del vehículo y el peso de la carga y de sus componentes
electrónicos, y deberá ser lo más ligera posible para disminuir el requerimiento de energía de
dichos propulsores. Aparte, los sensores deberán permitir determinar la posición global del
cuadricóptero y la orientación del cuadricóptero con respecto a los ejes principales para poder
controlar la dirección de propulsión del sistema. También, se requerirá que el sistema de
control mantenga al cuadricóptero en un estado de vuelo estabilizado para evitar que la
medicina a transportar sea sometida a turbulencias y que permita alcanzar posiciones en el
espacio lo más rápido posible. Finalmente, debido a las precipitaciones que se presentan en
esta zona, el cuadricóptero deberá ser capaz de soportar la repentina caída de lluvia, a pesar de
que el vuelo durante estas condiciones no sería recomendado.
El documento de tesis se encuentra dividido cinco capítulos. En el primer capítulo, se explicará
más a detalle sobre la motivación que justifica el proyecto propuesto. En el segundo capítulo,
se expone el diseño preliminar del proyecto, para lo cual, se expone sobre la definición del
cuadricóptero, el estado del arte de este dispositivo, los objetivos y requerimientos del
proyecto, un estudio de las opciones de diseño propuestas a partir de la metodología de diseño
de productos VDI y finalmente se propone el diseño óptimo del proyecto. En el tercer capítulo,
se expone sobre el diseño del sistema mecatrónico propuesto, en que se expone un resumen
del sistema, una descripción del sistema de propulsión y detalles sobre el diseño mecánico,
electrónico y de control considerados para cumplir con los requerimientos planteados en el
segundo capítulo. En el cuarto capítulo, se presentan los costos que se tendría que cubrir para
llevar a cabo el proyecto propuesto. Finalmente, en el quinto capítulo, se presentan las
conclusiones obtenidas tras haber concluido el diseño de este proyecto. Aparte, al final del
documento se presenta la bibliografía empleada en el desarrollo de esta tesis y los anexos que
permitirán explorar más a fondo algunos temas mencionados a lo largo de este documento.Tesis
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Amaya, Solís Juan Miguel. "Diseño de los módulos de electrónica de potencia para un prototipo de vehículo anfibio." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/12507.
Full textAbstract:
El presente trabajo desarrolla el diseño electrónico de los módulos de potencia para
el control de un prototipo de vehículo anfibio.
El diseño se divide en etapa de potencia, para el control de giro de los motores;
circuito de protección, que monitorea la energía suministrada a cada motor de modo
que podamos generar una señal si se presenta un incremento sustancial en la
corriente que alimenta a cada motor; circuito de detección de nivel de agua, ya que
es un diseño electrónico para un prototipo de vehículo anfibio se consideró
implementar una etapa que detecte la transición de tierra a agua; y etapa de control,
para comandar a los motores y verificar el correcto funcionamiento de los módulos,
así como también para generar las señales necesarias para poder realizar las
pruebas y medir los voltajes en las entradas y salidas de cada módulo.
La etapa de potencia fue diseñada utilizando puentes H para controlar el sentido de
giro de cada motor. Adicionalmente, cada puente H presenta una salida indicadora
de exceso de corriente, para ello se implementó una resistencia de un valor muy
pequeño en serie con el motor que a medida que aumente la corriente, el nivel de
tensión en la resistencia también aumenta y se puede comparar con una referencia.
El circuito de protección toma los valores de las resistencias indicadoras de exceso
de corriente en los motores para luego compararlos con un voltaje de referencia que
en este caso viene dado por un diodo. Para la comparación se usó una configuración
con amplificadores operacionales. A su vez, este módulo cuenta con un circuito
detector de batería baja que genera un cambio de nivel lógico si se detecta que el
voltaje en la batería disminuyó considerablemente.
El módulo de detección del nivel de agua aprovecha la conductividad del agua para
inducir una corriente pequeña, la cual al ser amplificada y debidamente
acondicionada a niveles lógicos puede ser usada por un circuito digital.
Finalmente, durante las pruebas finales se utilizó un microcontrolador ATmega 8 para
controlar el sentido de giro de los motores mediante los puentes H.Tesis
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Masuda, Nishimata Manuel Alejandro. "Diseño e implementación de un germinador electrónico piloto para semillas." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2015. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/6457.
Full textAbstract:
El Perú se encuentra entre los países más vulnerables al cambio climático. En este contexto,
el país depende mucho de la agricultura, pues es la actividad más realizada en sectores rurales.
Diversos estudios indican que pequeñas variaciones en condiciones climáticas pueden influir
negativamente la germinación, lo cual afecta a la agricultura. Una posible medida para asistir
a los agricultores son los germinadores, que pueden controlar las diversas condiciones
ambientales para incentivar el brote de semillas. Sin embargo, no existen proveedores
conocidos de estos dispositivos en el Perú, y los que existen en el extranjero suelen apuntar a
fines diferentes a la agricultura.
La idea de desarrollar un germinador nace en el Grupo de Apoyo al Sector Rural (GRUPO
PUCP), pues necesitaba hacer brotar unas semillas en Lima, Perú. No obstante, estas
necesitaban condiciones climáticas diferentes a las de la zona, y emplear un invernadero
completo no era viable. Es por esto que la organización busca apoyo en los tesistas de
Ingeniería Electrónica para realizar el proyecto.
Dada la necesidad de hacer germinar estas semillas y teniendo en cuenta que localmente no
existen estos dispositivos, en la presente tesis se desarrolla un piloto de germinador electrónico
que pueda servir como base para el futuro desarrollo de equipos similares. Para lograr esto, en
primer lugar se realiza una investigación acerca del tema, para luego determinar que los
factores más críticos para la germinación son la temperatura y la humedad a la que la semilla
es expuesta. Una vez que se determinan los parámetros que debe seguir el diseño, se procede
a detallar todo el diseño del germinador en sí. Se abarca desde la selección de los componentes
hasta la fabricación y ensamblado de los circuitos electrónicos, para lograr implementar un
modelo funcional.
Una vez armado el piloto, se realizan pruebas de funcionamiento para verificar que el circuito
regulador del microclima funciona correctamente. Estas pruebas incluyen dejar el germinador
operando por varios días, para determinar sus ventajas y limitaciones. Se concluye que como
piloto y a nivel de circuito de control, el proyecto funciona de manera correcta, pero se debe
armar la estructura del germinador tomando en consideración las pérdidas térmicas para lograr
una mayor diferencia de temperatura entre el interior y el exterior del equipo. Asimismo, se
sugieren cambiar ciertos componentes para reducir el riesgo de un mal funcionamiento. Por
último, se hace énfasis en que el proyecto se realizó de manera modular para que se pueda
reusar el diseño de algunas partes en caso se decida hacer un rediseño de hardware.Tesis
17
Cárdenas, Rios Jesica Patricia. "Simulación y control de una turbina eólica para generación de energía eléctrica." Master's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2015. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/6579.
Full textAbstract:
Los sistemas de generación de energía eléctrica eólicos se presentan como una alternativa para solucionar en parte los problemas de contaminación ambiental, esta
tesis se desarrolla con la intención de diseñar un control difuso eficiente de una turbina eólica.
Para cumplir con este objetivo, primero se definen las características de los componentes de un aerogenerador y se indica el potencial energético eólico de nuestro país, luego se desarrolla el modelo matemático no lineal de un aerogenerador de características específicas: turbina de eje horizontal de tres palas, generador eléctrico tipo jaula de ardilla (potencia nominal 0.66 MW), actuador del ángulo de paso β (ángulo de rotación de la pala de la turbina de viento, alrededor de su eje longitudinal) y se realizan las simulaciones del sistema modelado en el programa Simulink de MATLAB.
Se realizó una revisión de la teoría del control difuso, antes de diseñar un controlador
difuso basado en el modelo no lineal obtenido previamente. En el diseño del controlador de la potencia de un aerogenerador mediante la variación del ángulo de paso β, se presentan las funciones de pertenencia y la base de reglas difusas del controlador. Para hacer el controlador difuso más eficiente, se diseña una ganancia a la salida del controlador que minimice la integral del error cuadrático.
Se desarrollaron simulaciones en Simulink del controlador difuso y el controlador convencional PID de la potencia generada por el aerogenerador y se mostró que el sistema con el controlador difuso, presenta una menor amplitud de las oscilaciones durante el transitorio y un menor valor de la integral del error cuadrático.Tesis
18
Cornejo, Saavedra Martín Manuel. "Diseño y construcción de un compensador estático de reactivos para laboratorio." Tesis, Universidad de Chile, 2014. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/117095.
Full textAbstract:
Ingeniero Civil EléctricoLos equipos FACTS cada día son más comunes en el mundo gracias al avance de la tecnología en electrónica y semiconductores, permitiendo así operar de manera más holgada los crecientes sistemas eléctricos. En especial, el Compensador Estático de Reactivos (CER), ha tenido gran utilidad en Chile debido a su eficaz control de voltaje en sistemas radiales. Ya se han instalado 5 de estos equipos, los 3 más recietes a partir del año 2000 cuyos nombres son SVC Puerto Montt , SVC Polpaico y SVC Cerro Navia , propiedades de Transelec. Bajo este contexto, el objetivo de este trabajo de título es instruir al lector sobre esta tecnología de compensación que se usa en el país explicando su funcionamiento teórico y práctico. Para eso se diseña y construye un CER a escala para laboratorio basándose en prototipos existentes en la literatura y utilizando un microprocesador vigente. Además el modelo a escala es capaz de operar en una red de comunicaciones bajo el protocolo Modbus. Previo al diseño se revisa el estado de arte de los compensadores estáticos de reactivos tanto a escala como para aplicaciones de potencia, estudiando también su funcionamiento y principales componentes. Se revisa específicamente el modelo del microprocesador a utilizar en el modelo a escala junto con su programación y manejo. El diseño empleado consiste en un banco trifásico de inductancias junto a dos bancos de condensadores, operados por tiristores y relés respectivamente, conectados a la red de baja tensión mediante un transformador trifásico y coordinados por un sistema de control electrónico. Se realiza un algoritmo de adquisición de variables para la medición de la tensión en las líneas mediante conversión análoga digital, además de implementar un algoritmo de disparo en las inductancias para control de potencia. De la construcción final se obtiene un banco de inductancias junto a las placas electrónicas de disparo, adquisición y alimentación que componen el CER a escala. Como desarrollo futuro se propone programar un control PI en el microprocesador y mejorar la interfaz de adquisición de datos realizada en Matlab-Simulink.
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Tabuchi, Fukuhara Rubén Toshiharu. "Diseño de un vehículo aéreo no tripulado de cuatro rotores para una carga útil de 1 kg." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2015. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/6105.
Full textAbstract:
El presente trabajo tuvo como objetivo el diseño de un Vehículo Aéreo no Tripulado (VANT) de
tipo multirotor con capacidad de carga de hasta un kilogramo - que puede representar una cámara
o sensores para el monitoreo de una variable en específico. En la primera parte se hizo una revisión
de la bibliografía y estado del arte de los sistemas aéreos no tripulados. Luego, se procedió a
definir los requisitos para el diseño de la unidad. Debido a que el desarrollo de estos equipos es
reciente, no existen publicaciones o libros que detallen una metodología para la selección de los
componentes, por lo que en esta tesis se diseñó e implementó una propia que permitió seleccionar
el sistema de propulsión óptimo que incluye los motores, las hélices y las baterías. En la siguiente
etapa se diseñó la estructura para alojar a todos los componentes del VANT. Se realizó una
simulación de las cargas para evaluar la resistencia, aerodinámica y vibraciones del VANT
mediante un software de elementos. Los resultados fueron positivos, por lo que se puede asegurar
un correcto funcionamiento ante una futura implementación.
Finalmente, el resultado de este trabajo culminó con una lista de componentes, planos y un
presupuesto de alrededor de $6300 en los que se incluye los costos de materiales, diseño de
ingeniería y manufactura. El VANT diseñado tiene como dimensiones generales 1014x1007x200
mm, tiene un peso de alrededor de los 7.5 kg y está en capacidad transportar consigo una carga
de un kilogramo con vientos de hasta 8 m/s.Tesis
20
Gózar, Pastor Christian Enrique. "Diseño e implementación de fuentes de alimentación regulables para suministrar energía a los circuitos de campo y armadura de un motor DC Shunt y al circuito de campo de un generador síncrono trifásico." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2013. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/4845.
Full textAbstract:
Los ensayos característicos de máquinas eléctricas se desarrollan con el fin
de conocer sus principios de funcionamiento, obtener sus circuitos eléctricos
equivalentes y evaluar sus comportamientos frente a diferentes condiciones.
Para la puesta en marcha y en especial para la realización de los ensayos
en máquinas que requieran de voltaje directo como los motores DC o los
generadores de corriente alterna en su circuito de campo, se requieren
fuentes de alimentación cuyo valor de voltaje pueda ser variable. Esto quiere
decir que dichas fuentes no solo deben entregar una tensión continua del
valor que se especifica en las características nominales de la máquina, sino
también deben tener la capacidad de entregar valores de tensión menores.
La presente tesis aborda el diseño y la implementación de fuentes de
alimentación de tensión regulables para suministrar energía a los circuitos de
campo y armadura de un motor DC shunt y al circuito de campo de un
generador síncrono trifásico. Para este objetivo, en la presente tesis se
realiza el estudio del motor DC y del generador síncrono trifásico; sus
principios de funcionamiento, sus tipos y sus circuitos eléctricos
equivalentes. También se aborda el estudio de las tecnologías actuales
usadas en el diseño de las fuentes de alimentación lo que introduce a un
análisis completo del diseño de las mismas. Por último, se muestran los
resultados de las primeras pruebas realizadas a las fuentes implementadas.Tesis
21
Robles, Pizarro Luis David. "Diseño de un sistema mecatrónico para la extracción del zumo de limones." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2013. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/4924.
Full textAbstract:
Las máquinas nos permiten realizar distintos trabajos con menor esfuerzo y tiempo.
Asimismo, el empleo de éstas no solo se restringe a sectores industriales, sino que es
común encontrarlas en la vida diaria.
Se utilizan máquinas para cocinar como los hornos microondas; pero también existen
otras que permiten cortar, licuar y extraer el zumo de alimentos. Para el caso del limón, se
debe tomar en cuenta las herramientas, así como el procedimiento a utilizarse. Los pasos
para extraer el zumo de un limón, generalmente, son: cortar el limón por la mitad, quitar
las pepas, exprimir las mitades mientras se separan los residuos con un colador, y botar
la cáscara y residuos.
El objetivo de esta tesis es desarrollar un sistema mecatrónico que permita realizar los
pasos ya mencionados. Para ello la máquina utiliza un motor para el corte y extracción de
los limones. El sistema cuenta con un sensor ultrasónico para detectar la cantidad de
zumo obtenido. El control de encendido y apagado del motor se realiza por medio de un
ATmega8.
El desarrollo de la tesis está compuesto por 5 capítulos. En primer lugar, se trata sobre la
problemática y su solución por medio de un sistema mecatrónico. En el segundo capítulo,
se considera los requerimientos del sistema propuesta, tanto mecánicos, eléctricos,
electrónicos y control; asimismo, se presenta las vistas de la máquina. En el tercer
capítulo se explica el funcionamiento de la máquina, los sensores y actuadores utilizados,
se muestra además los planos mecánicos, planos electrónicos, y el diagrama de flujo del
programa de control. En el cuarto capítulo se detalla el presupuesto para implementar el
sistema. Finalmente, en el capítulo cinco mostrarán las conclusiones del trabajo.Tesis
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Urcuhuaranga, Jesús William Esteban. "Diseño y construcción de túnel de viento para el estudio de aerogeneradores." Bachelor's thesis, Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2013. https://hdl.handle.net/20.500.12672/10234.
Full textAbstract:
Publicación a texto completo no autorizada por el autorRefiere el diseño, construcción, montaje y puesta en funcionamiento de un túnel de viento de circuito abierto, con zona de prueba abierta (túnel tipo Eiffel) y fue instalado en el Laboratorio de Máquina Térmicas e Hidráulicas de la Facultad de Ingeniería Mecánica de la Universidad Nacional de Ingeniería (FIM-UNI) para el desarrollo y optimización de pequeños aerogeneradores para la electrificación de poblaciones rurales aisladas del Perú. El túnel consta básicamente de tres partes: el colector con rejilla de estabilización, la zona de prueba que es una cámara de estancamiento y el difusor. Dentro del difusor, se encuentra instalado el ventilador axial que trabaja a régimen de succión. El aire es aspirado a través del colector y la zona de prueba, hasta la entrada del difusor. Pasando el ventilador, el aire es conducido a través de un difusor y luego, es expulsado al medio ambiente. Los cálculos de diseño se realizaron empleando las ecuaciones de flujo compresible.
Tesis
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Vargas, Núñez Juan Diego. "Diseño conceptual de un vehículo autónomo para el traslado de una máquina de soldadura orbital." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021. http://hdl.handle.net/20.500.12404/19338.
Full textAbstract:
Dado el incremento de demanda en energía que se puede observar en los países en desarrollo
los últimos años, y siendo el gas natural una fuente confiable y con un costo reducido en
comparación a otros hidrocarburos, se percibe una necesidad de aumentar la distribución de este a
más regiones del país, pero para realizar esto, se requiere de implementación de ductos que
transporten el hidrocarburo hacia zonas cercanas a las urbanizaciones. Por ello, el objetivo en del
presente trabajo de investigación es encontrar una forma eficiente y veloz de realizar el proceso de
soldadura, al reemplazar el sistema manual usado actualmente en el Perú al desarrollar un vehículo
que traslade y posicione automáticamente una máquina de soldadura orbital. Una de las ventajas
que se esperan de forma directa es la reducción de los fallos en la realización de uniones por
soldadura, los cuales son aproximadamente el 8% de las uniones soldadas (Congreso de la
República del Perú, 2006). La metodología usada para evaluar los conceptos de solución que se
planteen será una aproximación general a la norma VDI 2206 y la VDI 2221, empleadas para el
diseño de sistemas técnicos y productos (Pahl, Beitz, Feldhusen, & Grote, 2013). En este presente
documento se abordarán los problemas actuales que presenta el proceso actual, luego se procederá
a investigar sobre dispositivos que cumplan funciones similares a las deseadas o que puedan ser
acoplados al diseño, luego con toda la información obtenida se busca crear tres posibles soluciones
para compararlas y finalmente llegar al concepto óptimo que podría aplicarse para este problema.Trabajo de investigación
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Lara, Bendezú Erick Jairo. "Diseño de una plataforma automática de asistencia al aterrizaje de multicópteros en embarcaciones marinas." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/12940.
Full textAbstract:
Los multicópteros en la actualidad son una herramienta de gran apoyo en distintos rubros tales como la prospección pesquera, la vigilancia y seguridad, la detección de personas, entre otros.
Sin embargo existe una situación problemática por la cual se ven afectados estos multicópteros, la cual es el daño o colisión que tienen al momento de aterrizar en superficies en movimiento, tal es el caso de las embarcaciones marinas, pues no están diseñados para el tipo de superficie mencionado anteriormente.
Por ello surge la necesidad de encontrar una solución para abordar este problema, frente a ello la propuesta de solución es una plataforma automática que asista al correcto aterrizaje de multicópteros que sean empleados en el ambiente marítimo.
En la presente tesis se desarrolla esta propuesta de solución, la cual está organizada en cinco capítulos. En el primer capítulo se aborda la situación problemática, el alcance del problema, las necesidades del usuario o instituciones, los objetivos de la tesis y el estado del arte donde se presentan tesis, patentes y productos que existen en el mercado.
A partir del segundo capítulo se empieza a realizar el proceso del diseño de ingeniería. En este capítulo se trata sobre la definición de los requerimientos que debe contar el sistema para cumplir con una lista de exigencias.
Posteriormente se presenta la estructura de funciones con que contara cada dominio del sistema mecatrónico (mecánico, electrónico y control), las matrices morfológicas las cuales presentan las alternativas de solución para cada una de las funciones que tendrá el sistema mecatrónico. Además, se realiza una evaluación técnico económico de las tres mejores soluciones para definir el diseño óptimo.
El tercer capítulo está conformado por el desarrollo e integración del sistema mecatrónico, que consta de un diagrama de bloques y se describe los componentes que conforman el diseño electrónico y los criterios de selección para escoger al adecuado, en cuanto a los cálculos electrónicos, estos se pueden observar en el anexo A.6. Seguidamente, el diseño mecánico abarca cálculos principales mecánicos cinéticos y de resistencia de materiales, mostrando las dimensiones y características principales del sistema mecatrónico, en el anexo A.7 se presentan los cálculos mecánicos adicionales del sistema.
El diseño de control contiene diagramas de flujo donde se muestra los algoritmos de control y el modelo matemático de los subsistemas, se plantea las estrategias de control con el fin de poder controlar eficientemente al sistema.
En el cuarto capítulo se aborda los costos que implica el desarrollo del sistema tales como los costos de los materiales, fabricación y de diseño en ingeniería.
Finalmente, el quinto capítulo constituye las conclusiones y recomendaciones que se desprenden del presente trabajo de diseño.Tesis
25
Gómez, Ormeño Jorge Renato. "Diseño e implementación de un variador de velocidad de bajo costo para un motor trifásico de inducción de 4HP." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2013. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/4890.
Full textAbstract:
El presente documento de tesis expone la problemática de la micro y pequeña
empresa (MYPES) y su necesidad por acceder a tecnología eficiente y de bajo costo.
Dado que la principal actividad de las MYPES es la extractiva e industrial y la principal
herramienta para esta actividad es el motor de inducción, centraremos nuestro estudio
en los variadores de velocidad que controlan a estos motores.
Para el desarrollo del variador de velocidad analizaremos las características más
importantes de los motores trifásicos de inducción y las principales técnicas de control
de motores que existen en la actualidad. En base a los requerimientos de eficiencia y
bajo costo escogeremos el modelo más adecuado.
Una vez definidas las características del variador y la lógica de control, realizaremos
simulaciones para corroborar que las etapas diseñadas estén funcionando de acuerdo
a lo esperado. Luego de asegurar mediante simulaciones que todo el equipo funciona
de acuerdo a lo esperado, procederemos a implementar el variador y analizar en el
laboratorio cada una de las etapas para contrastar la implementación versus las
simulaciones.
Finalmente, procederemos a formular las conclusiones y recomendaciones de las
experiencias realizadas durante el desarrollo del presente trabajo.Tesis
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Carbajal, Mendoza Diego Armando. "Diseño de un sistema de comunicaciones de tecnología inalámbrica para el control de activos y personas para una mina de tajo abierto." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2016. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/7155.
Full textAbstract:
El presente proyecto de tesis se realiza con el objetivo de lograr un sistema de
comunicación con tecnología inalámbrica para poder supervisar en tiempo real y
diagnosticar, en caso de avería, a los vehículos que se encuentran trabajando dentro
de la mina de tajo abierto en Cuajone. Esto ayudará a solucionar los problemas de
comunicación entre los vehículos y operadores del centro de monitoreo, así como
también poder controlar las acciones de la maquinaria de la mina y poder gestionarlos
eficientemente para obtener su máxima producción.
El sistema de comunicación que se planteará se divide en dos etapas que son
completamente independientes. En la etapa 1: se cubrirá el estudio de cobertura del
área de la mina, el dimensionamiento y planificación de la red para poder abarcar la
mayor parte de la zona de trabajo dentro de la mina. Luego, en la etapa 2 se efectuará
el estudio de mercado de los equipos GPS, su configuración e integración con una
plataforma para la supervisión y control de los vehículos, y el personal que trabaja
dentro de la mina.
En la etapa 1 la red de comunicación se dimensionó con la red celular como la red
principal y a la red satelital como respaldo para ocasiones donde haya una zona sin
cobertura celular. De esta manera se estaría cubriendo toda el área de la mina para
que haya una comunicación continua en tiempo real.
En la etapa 2 para la elección del equipo GPS, que usarán los vehículos, se buscó
equipos que puedan soportar la red celular y la satelital, estos deben tener la
capacidad de poder transmitir como parámetros principales la posición, la velocidad
y el odómetro. Por otro lado, para el personal que se encuentra en las zonas de
trabajo se usó un equipo GPS más pequeño y estos transmiten como mínimo su
posición. Estos dos equipos GPS se deben configurar para que puedan reportar a
una misma plataforma (centro de control). Así supervisar y controlar lo que sucede
en la mina. Adicionalmente, el personal podrá hacer uso del Internet en las zonas de
cobertura para casos que así lo requieran.
Finalmente, se realizó la propuesta económica de todo el sistema, los equipos y los
materiales que se utilizarán.Tesis
27
Mendoza, Yupanqui Paul Yampier. "Diseño de generador hidroeléctrico portable para zonas rurales." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/9466.
Full textAbstract:
El uso de la energía eléctrica es indispensable en la vida diaria de las personas.
Demográficamente, gran parte del sector urbano cuenta con acceso a este servicio; sin
embargo, en el sector rural existen grupos humanos que no tienen acceso a este recurso.
Dada esta necesidad, se ha ido impulsando el uso tecnologías renovables, entre las
cuales la hidroeléctrica se presenta como la más viable, teniendo en cuenta la geografía
del país, con la finalidad de facilitar el acceso a este tipo de energía.
En el presente trabajo, utilizando el método de la matriz morfológica, se diseñó un
sistema generador hidroeléctrico portable que aprovecha el desplazamiento de masas de
agua en canales como fuente de energía cinética. Para ello se empleó una turbina
hidrocinética, la cual adquiere un movimiento rotatorio al paso del fluido con la
finalidad de convertir la energía cinética en mecánica. Asimismo, gracias a un
generador de imanes permanentes acoplado al eje de la turbina en movimiento se puede
generar electricidad alterna. Luego, esta corriente fue acondicionada para la carga de
dispositivos electrónicos mediante un circuito rectificador y un regulador de tensión.
Por último, se logró diseñar una máquina de cumple con los requerimientos y
exigencias de diseño que garanticen la generación de 10W de potencia eléctrica.
Además, se resalta la importancia que significaría el uso de esta máquina en zonas
remotas y la implicancia en la calidad de vida de las personas de estas regiones.Tesis
28
Gutiérrez, Rojas Cinthia Zobeida. "Diseño de un circuito estimador de la tasa de disparos de un detector de impulsos eléctricos neuronales." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019. http://hdl.handle.net/20.500.12404/15939.
Full text
29
Mendez, Giron Jorge Luis. "Diseño de transformador con núcleo tipo columna y bobina circular." Bachelor's thesis, Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2014. https://hdl.handle.net/20.500.12672/13905.
Full textAbstract:
El presente trabajo es un análisis del diseño de un transformador eléctrico que muestra los conceptos que se debe tener al fabricar un transformador desde el punto de vista técnico.Trabajo de suficiencia profesional
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Parra, Tsunekawa Sebastián Isao. "Generación de mapa de entorno para navegación de vehículo terrestre autónomo." Tesis, Universidad de Chile, 2014. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/131903.
Full textAbstract:
Doctor en Ingeniería EléctricaEn la actualidad los sistemas de navegación autónoma de vehículos terrestres ya son una realidad. Estos sistemas son capaces de navegar de manera autónoma por caminos tanto estructurados como no estructurados. Para la adecuada interacción de estos sistemas autónomos con su entorno, la información perceptual debe ser integrada en un mapa para su posterior utilización. Esta integración puede tener distintos enfoques y representaciones dependiendo del origen de la información y del uso dado. Los sistemas autónomos de navegación han tenido éxito desde el punto de vista técnico gracias, entre otras cosas, a los sensores empleados; los cuales frecuentemente incluyen sensores LIDAR tridimensionales. Sin embargo, el uso de estos mismos sensores impiden su masificación debido a su alto costo. Este costo elevado se debe a que la gran mayoría de ellos son dispositivos de uso industrial y no tienen aplicaciones automotrices o de consumo masivo. Dentro de este ámbito, el Centro Avanzado de Tecnología para la Minería (AMTC) está desarrollando un vehículo autónomo terrestre para ser utilizado como plataforma de desarrollo para tecnología en la industria minera. Se busca generar un sistema que se pueda portar a la industria. Con este fin, este proyecto plantea el uso de un número limitado de sensores y unidades de computo. Este trabajo de tesis se enmarca dentro del proyecto de vehículo autónomo del AMTC. Esta tesis propone que un conjunto reducido de sensores de rango bidimensionales es suficiente para la generación de mapas de entorno en tiempo real, que puedan ser utilizados para la navegación autónoma de un vehículo terrestre. Se postula que las variaciones en la pose de los sensores de rango utilizados para construir los mapas de entorno, causadas por las vibraciones del vehículo debido a su naturaleza no-rígida y a las irregularidades del terreno, pueden ser estimadas y compensadas utilizando una unidad inercial y un sistema de estimación del estado del vehículo basado en el uso de un Filtro de Kalman Extendido. Este estimador de estado puede enriquecer su estimación mediante el uso de sensores internos del vehículo y de estimaciones de la morfología del terreno realizadas en instantes anteriores. Se postula asimismo que la fusión temporal de las mediciones de los sensores de rango, compensadas por el sistema de estimación de pose, puede ser implementada usando Filtros de Kalman por celda. También es propuesta una metodología de evaluación que asume la carencia de un ground truth contra el cual comparar. Debido a lo ligado de la estimación del vehículo con el mapa de entorno, una observación LIDAR inmediata al vehículo es comparada con la morfología acumulada en el mapa permitiendo evaluar la estimación del trayecto recorrido y la integración de las observaciones simultáneamente. El sistema propuesto es evaluado en caminos no pavimentados a diferentes velocidades, mostrando un mejor desempeño tanto cuantitativo como cualitativo al ser comparado con el caso en que no se usa el estimador de estado propuesto. Además es analizado el desempeño del estimador de estado y sus variantes a nivel de trayectorias, comparándolo con las trayectorias de las observaciones GPS. Para todo lo anterior se implementa sobre una arquitectura de software versátil y adaptable a diferentes fuentes de información.
31
Euribe, Vargas Andree Alonso. "Diseño de un dron para prevención de plagas y enfermedades en el cultivo del mango en la región Piura." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/12284.
Full textAbstract:
La agricultura en el Perú es una de las principales actividades económicas que
impulsan el desarrollo del país, también se resalta su relevancia por producir el 70%
de los alimentos que se consumen. Dentro de los alimentos que provee se encuentra
el mango, el cual ha registrado un alto crecimiento entre los cultivos de fruta
posicionándose como el cuarto producto más importante del sector agroexportador.
Sin embargo, es necesario un seguimiento constante al cultivo pues, de lo contrario,
podría dañarse ante la presencia de plagas y/o enfermedades, así como la falta de
irrigación o abono. No obstante, este seguimiento requiere de gastos innecesarios
tales como el personal destinado a recorrer todo el cultivo y los elementos químicos
usados para fumigación.
En el presente trabajo se plantea el diseño de un Vehículo Aéreo no Tripulado
(VANT) que pueda ayudar a incrementar la producción del mango en nuestro país y
a su vez su calidad se vea beneficiada. Este VANT sobrevolará por el área de un
cultivo predeterminado y con imágenes espectrales se podrá determinar qué parte del
cultivo se encuentra dañado, posteriormente realizará una inspección al cultivo
dañado, tomando fotografías a los árboles y a la zona, para poder determinar de qué
plaga o enfermedad se trata. De esta manera, se ayudará a reducir los costos y el
agricultor podrá tomar las acciones necesarias para poder erradicar el daño,
permitiendo aplicar elementos químicos solo en el área localizada.Tesis
32
Gálvez, Sánchez José Augusto. "Mejora del sistema de comunicación mediante el uso de una antena microstrip aplicado a los sistemas aéreos no tripulados." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019. http://hdl.handle.net/20.500.12404/15580.
Full text
33
Jara, Rios Jose Alonso. "Desarrollo conceptual de sistema modular de lanzamiento y recuperación con gestión de correa para vehículos operados remotamente (ROV) y jaula flotante." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020. http://hdl.handle.net/20.500.12404/19563.
Full textAbstract:
En el presente trabajo de investigación se desarrollan las bases teóricas para la obtención de
un diseño conceptual óptimo el cual consiste en un sistema modular de lanzamiento y
recuperación con gestión de correa para vehículos operados remotamente (ROV) y jaula
flotante. El principal objetivo de este trabajo es el diseño del sistema indicado, el cual facilita
el despliegue de un ROV para la obtención de información marina mediante sistemas
robóticos sumergibles los cuales serán desplegados a la superficie del mar, se les brindara
suministro de cable de alimentación y comunicación según se requiera y posteriormente serán
extraídos hasta la embarcación. Los objetivos secundarios están basados en la metodología
VDI 2221 y se centraron en: Investigar las tecnologías actuales referentes a sistemas de
lanzamiento y recuperación (LARS), sistemas de gestión de correa (TMS) y jaula
desplegables. Reconocer y establecer los requerimientos necesarios para el diseño conceptual
del sistema. Diseñar el diagrama de estructura de funciones general por módulos o
subsistemas según los dominios participantes identificados. Y la realización del diseño
conceptual del sistema, el cual comprende al subsistema de lanzamiento y recuperación, el
subsistema de winche con gestión de correa, subsistema de jaula flotante, subsistema de
comunicación e interfaz de control y el subsistema de suministro de energía. Finalmente, se
concluye con la realización de estos objetivos específicos en base a la documentación
realizada y se tiene como resultado final el diseño de un concepto de solución óptimo de un
sistema de lanzamiento y recuperación tipo grúa pluma con su sistema de gestión de correa
con modo manual o automático y una jaula flotante.Trabajo de investigación
34
Rivera, Calagua Bryan Joel. "Diseño de un vehículo aéreo no tripulado y software asociado para la inspección de carreteras interprovinciales." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/8919.
Full textAbstract:
El método más común para inspección de carreteras es la inspección visual. Esta tarea
toma tiempo ya que el proceso de evaluación e inspección es tedioso y largo, además
de no abarcar más de 20 km por día. Con todos estos factores y teniendo en cuenta el
error del operario, no se logra obtener una inspección adecuada. Además, implica alto
costo y muchas veces es riesgoso para los mismos operarios ya que en una carretera
transitan vehículos a alta velocidad, además de que las mismas carreteras en mal estado
pueden resultar peligrosas.
El presente trabajo propone el diseño de un vehículo aéreo no tripulado de ala fija
(UAV que solo posee un motor y donde la fuerza de sustentación es proporcionada por
las alas) para la acción de inspeccionar carreteras. Este debe ser lo más ligero posible,
es por ello que se escogió poliestireno expandido como material principal. Se integrará
el UAV con una cámara digital que tome fotos con alta calidad cada 5 segundos
mientras sigue una trayectoria definida. Finalmente, las fotos tomadas son analizadas
en una computadora por medio de procesamiento de imágenes para encontrar las fallas
en las pistas. El algoritmo de procesamiento de imágenes se restringirá para carreteras
interprovinciales, debido al poco tráfico que presenta en comparación con las
carreteras de ciudad.
Para el diseño del UAV se utilizó la metodología VDI 2225, donde de tres conceptos
de solución se seleccionó el óptimo a través de un análisis técnico y económico, este
concepto óptimo se va mejorando a través del avance de la tesis. Como resultado final
se obtiene un vehículo de 3 kg de peso, el cual puede sobrevolar a una altura máxima
de 80 m, a una velocidad máxima de 15 m/s.Tesis
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Montalvo, Gonzales Víctor Rainiero. "Diseño de un sistema de iluminación inteligente aplicado al primer piso del pabellon V de la PUCP." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2010. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/525.
Full textAbstract:
En el primer piso del pabellón V de la PUCP, el cual alberga a la sección de Ing.
Electrónica y algunos ambientes que pertenecen a la sección de Ing. de
Telecomunicaciones, se continúa utilizando equipos convencionales de iluminación.
Se utilizan interruptores manuales sin tener un control sobre el consumo ni las
horas que se encuentran encendidas, ocasionando muchas veces consumo
innecesario de energía eléctrica.
Algunas tecnologías utilizadas para optimizar los sistemas de iluminación son los
detectores de presencia, los cuales encienden las lámparas cuando se detectan
personas en el ambiente; reguladores de luz artificial, los cuales verifican la
cantidad de luz con la que cuenta el ambiente y finalmente sistemas centralizados
en donde se puede programar el encendido ó apagado de las lámparas de acuerdo
a los requerimientos del usuario.
Un sistema de iluminación inteligente basado en el uso de los elementos antes
mencionados permitirán la obtención de un sistema más eficiente que brinde
iluminación de acuerdo a las condiciones del ambiente; además de reducir el gasto
por consumo de energía eléctrica. Actualmente el primer piso del pabellón V está
compuesto por 30 ambientes. Será necesario dividir el total en 5 redes a controlar,
teniendo como circuito encargado de recibir las señales (provenientes del sensores
de movimiento, sensores de luz, interruptores para elegir el modo de
funcionamiento del sistema), y procesarlas al circuito denominado esclavo y desde
éste, enviarlas las respuestas correspondientes hacia los circuitos de
encendido/apagado de lámparas y los circuitos de regulación de intensidad
luminosa para indicar las acciones a realizar para cada ambiente. Para poder
verificar el estado del sistema completo, así como manipularlo, se requiere de un
circuito denominado maestro, el cual estará conectado a todos los circuitos esclavo,
mediante el estándar de comunicaciones RS-485, y mostrará los datos que tienen
éstos respecto al tiempo de uso de las lámparas y el estado de los equipos
conectados.
En la parte de simulaciones, se presentará el funcionamiento del sistema utilizando
un circuito maestro y un circuito esclavo con los sensores y actuadores para probar
el correcto funcionamiento del sistema. Para conocer si el sistema es viable
económicamente, se mostrará un presupuesto aproximado para la implementación
de este sistema.Tesis
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Neira, Pino Miguel Angel. "Diseño y Construcción de un Terminal de Datos Móvil para un Sistema Automatizado de Control de Asistencia y Horas de Trabajo para Vehículos de Transporte." Tesis, Universidad de Chile, 2008. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/103083.
Full textAbstract:
El presente trabajo de titulo se llevo a cabo durante el semestre de otoño del año 2007,
y formó parte de una iniciativa en el campo del desarrollo de hardware de la empresa
Tastets System Ltda., con un amplio conocimiento en el campo de localización de vehículos
y control de costos en flotas de transporte.
El objetivo principal de la memoria fue el diseño y construcción de un prototipo base
para un terminal de datos móvil como el especificado en la Resolución Exenta N°1081 de
la Dirección del Trabajo del Gobierno de Chile, donde se describe un sistema automatizado
de control de asistencia y horas de trabajo para trabajadores del transporte interurbano de
pasajeros. Si bien la implementación tiene por objetivo el mercado del transporte de carga,
se propuso como exigencia principal el hecho de que el desarrollo debía cumplir al menos
con las exigencias ahí planteadas.
La memoria parte por una inducción al tema de localización de vehículos mediante
tecnología GPS, una reseña de redes de comunicación inalámbricas y GSM, en particular
GPRS con un análisis de velocidades de transmisión y ventajas y desventajas de cada uno
de los sistemas.
En el desarrollo tomó relevancia el levantamiento de requerimientos a partir de
las especificaciones funcionales planteadas en la Resolución N°1081, levantamiento
que sirvió para establecer los requerimientos de Hardware y Software del terminal.
Una vez determinados los requerimientos y especificaciones se procedió al diseño del
Hardware, tomando en cuenta las exigencias planteadas por los fabricantes de los distintos
componentes del terminal, como por ejemplo las exigencias del módulo inalámbrico
Siemens XT65 a nivel de fuente de alimentación, distribución de componentes y conexiones
necesarias para su correcto funcionamiento.
El resultado fue la construcción de una plataforma que servirá para el desarrollo del
software necesario para cumplir con los requerimientos planteados, y que sirve como base
para el desarrollo de una versión comercial del terminal de datos, donde tendrán que
evaluarse los requerimientos de los clientes que están dispuestos a incorporar el terminal
de control de asistencia a su servicio de control de flotas. Como trabajo futuro queda la
evaluación de incorporar alguna otra funcionalidad a nivel de hardware que pueda también
agregar valor al desarrollo, como fue la incorporación de CAN, y optimizar el diseño para
la reducción de costos de fabricación y componentes.
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Mori, Virhuez Brian Ernesto. "Diseño de un vehículo aéreo-terrestre no tripulado con autonomía de funcionamiento de larga duración orientado a operaciones de búsqueda y rescate." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020. http://hdl.handle.net/20.500.12404/16731.
Full text
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Coaquira, Paredes Luis Santos. "Navegación y orientación de una pequeña embarcación." Master's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017. http://hdl.handle.net/20.500.12404/15479.
Full textAbstract:
Actualmente el monitoreo y toma de datos en embalses, lagunas y presas se realizan con embarcaciones de capacidad de carga de 4 personas como mínimo, esto supone costos por movilización de embarcación, personal y equipos, porque estos están ubicados en el interior del Perú. A esto si le agregamos el riesgo que corre el personal al ingresar a estas lagunas y presas que por ser lugares alejados, no existe equipos de salvataje y no existe personal con experiencia marina. Es por ello que el desarrollo de pequeñas embarcaciones autónomas controladas es una necesidad que necesita ser cubierta de acuerdo a los tiempos modernos que necesitamos de estar actualizados con el avance de la ciencia.
Es por ello que la presente tesis consistió en la construcción de un modelo experimental de un vehículo autónomo superficial (ASV) pensado para navegar en lagunas, presas y en cualquier tipo de aguas calmas y sirva de plataforma para llevar equipos y sensores de medición acuática. Este modelo experimental tendrá la capacidad de seguir una trayectoria definida previamente por el usuario y realizar la navegación de la ruta definida. La dirección de la embarcación se realizara por un timón, el posicionamiento se realizara por GPS y la propulsión se realizara por medio de un motor eléctrico y el control se realizara mediante un microcontrolador Atmel contenida en una tarjeta de desarrollo denominada ArduPilot.Tesis
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Vargas, Serrano Andrés Ramón. "Diseño e Implementación de un Prototipo de Inversor Trifásico Orientado a Redes de Distribución." Tesis, Universidad de Chile, 2010. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/103945.
Full textAbstract:
En años recientes ha proliferado la instalación de generadores distribuidos alrededor del mundo, particularmente en Europa. La tendencia hasta hace poco había sido limitar a un mínimo la influencia de los generadores distribuidos sobre la red. Sin embargo, se discute actualmente los posibles beneficios de que colaboren activamente en mejorar la calidad de suministro. Ya se han observado pasos concretos en algunos países para poner esto en práctica.
En ese contexto, el presente trabajo de título tiene como objetivo diseñar e implementar un inversor trifásico para operar en baja tensión con capacidad de trabajar en isla y de sincronizarse a la red controlando su inyección de potencia activa y reactiva. El equipo creado se aplicará en una pequeña red aislada que recibirá aportes de potencia desde múltiples pequeños generadores. Su fuente de energía será un banco de baterías que absorberá energía en horas de alta generación renovable o baja demanda, y la entregará cuando sea requerida. El módulo cumplirá además un rol preponderante en el control de tensión y la estabilización de la red.
Los primeros capítulos de esta memoria explican los conceptos de generador virtual, micro-red y sistema de almacenamiento de energía en baterías, y dan una revisión del estado del arte en estructuras de inversores y sus métodos de control. Se fundamenta luego la solución adoptada y se exponen las pruebas de operar un equipo prototipo conectado a la red y en isla.
La solución realizada en esta memoria emplea un puente inversor acoplado a la red mediante un filtro LC y un transformador. Para el puente inversor se usa un módulo de IGBTs comercial con una arquitectura convencional de tres brazos.
Para los controladores se aplica un método de control PI sincrónico desacoplado para el control de potencia y se implementan dos modos de operación; esclavo, controlando potencia activa y reactiva, y maestro, fijando frecuencia y controlando tensión. Se aborda en detalle la programación del microcontrolador y la electrónica para sensores y actuadores.
Se realiza una simulación detallada de los distintos modos de operación, y se construye un equipo prototipo de potencia reducida con el que se demuestra el funcionamiento de los modos de operación y controladores diseñados. Los resultados experimentales indican una eficiencia cercana al 95%, con distorsión armónica de corriente dentro de los límites aceptados por las normas.
Entre los puntos de posibles desarrollos para continuar esta línea de trabajo se encuentran: incorporar un manejo avanzado de la reserva de energía con estimador de carga para el banco de baterías; agregar una etapa reguladora de tensión continua; o adaptar el sistema para poder efectuar compensación de desequilibrios en la red. Además, puede estudiarse la aplicación del diseño creado a inversores para otras aplicaciones.
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Postigo, Huanqui Sergio Renato. "Vehículo aéreo no tripulado para vigilancia en ambientes cerrados con detección de personas y obstáculos a su alrededor." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/13120.
Full textAbstract:
La presente tesis aborda dos problemáticas. La primera es que los diseños más
convencionales de drones con aplicaciones específicas no están adaptados para volar en
ambientes cerrados, pues no solo corren el riesgo de estrellar sus hélices contra paredes o
techos, sino que también corresponderían un riesgo para las personas en su entorno. No
obstante, hay tareas que podrían desarrollar en este tipo de espacios si se adaptara su diseño
a uno más seguro. Por ejemplo, podrían ser utilizados para realizar rondas de vigilancia a
través de cuartos y pasillos tal y como lo hace el personal de seguridad. La segunda
problemática apunta precisamente a este sector, pues dispositivos como cámaras de vigilancia
tienen algunas limitaciones como el hecho de no ser disuasivas por no estar a la vista o de no
estar necesariamente en los lugares donde se les necesita. Se han venido utilizando robots
terrestres para tareas de vigilancia en interiores pero que, sin embargo tienen la desventaja de
tener trayectorias de movimiento fijas. Un VANT puede tener múltiples trayectorias de
movimiento.
Se propuso realizar el diseño preliminar de un dron con características especiales para
que realice rondas de vigilancia. La primera es que debe ser capaz de volar en ambientes
cerrados y por lo tanto debe contar con un diseño tal que no genere ningún riesgo técnico para
sí mismo ni un riesgo físico para las personas que se pudiesen encontrar en los espacios donde
opere. Lo segundo es que debe contar con una cámara capaz de registrar con o sin luz lo que
sucede en su entorno y transmitir el video en vivo hacia la laptop del operario en un ambiente
específico, desde donde además se enviará la trayectoria de vuelo al VANT. La tercera es que
debe poder detectar obstáculos o personas y mantener el vuelo en una posición fija de
encontrar alguno.
La aeronave en cuestión funciona con un motor de contra-rotación también llamado de
configuración coaxial y se traslada variando las posiciones de un juego de 4 alerones. Para
aislar las hélices se ha utilizado una estructura geodésica conformada por varillas de fibra de
carbono. Tiene un tiempo de vuelo efectivo de 10 minutos y es del tamaño de una esfera con
un diámetro de aproximadamente 490 cm. El VANT será controlado desde una estación en
tierra conformada por una laptop a la cual irá conectado el receptor de video. Desde aquí el
operario enviará la trayectoria del vuelo al VANT podrá visualizar el video en vivo.Tesis
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Noriega, del Castillo Marcelo. "Implementación de un sistema de control digital de la velocidad de un motor DC utilizando redes inalámbricas." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2011. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/991.
Full textAbstract:
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.Tesis
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Leiva, Esteban Andrés Eduardo. "Diseño y simulación de un filtro activo de potencia para mitigar señales armónicas de corriente en una red de distribución de 2 kVA." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020. http://hdl.handle.net/20.500.12404/17946.
Full textAbstract:
Debido al incremento de equipos electrónicos conectados en las redes de distribución
eléctrica como por ejemplo las computadoras, cargadores, fuentes de alimentación
conmutadas, rectificadores, inversores, entre otras, indirectamente se ha generado la
presencia y proliferación de señales armónicas en estas redes debido a su forma de
alimentación no lineal, ocasionando el empobrecimiento de la calidad de energía
eléctrica de las redes de distribución donde se encuentran conectados. Como
consecuencia de ello, se produce un mayor consumo energético, mal funcionamiento
de los equipos conectados en la misma red y en el peor de los casos su inoperatividad.
Es por ello, que se ha generado la necesidad de proponer soluciones para revertir dicha
problemática. En el presente trabajo de tesis se propone el diseño de un filtro activo de
potencia trifásico para mitigar señales armónicas de corriente, basándonos en teorías
innovadoras, como la teoría de potencia reactiva instantánea para la obtención de las
señales de referencia y la modulación por ancho de pulso vector espacial para la
generación de las corrientes de compensación que se inyectarán a la red de distribución
para mitigar las señales armónicas presentes.
Se considera para el diseño propuesto una potencia máxima de mitigación de 2 KVA
y que cumpla con la normativa europea IEC 61000 3-2, la cual se enfoca en los
porcentajes de cumplimiento de distorsión armónica de voltajes y corrientes para un
consumo de corriente menor a dieciséis amperios del sistema de distribución.
Se utiliza el software MATLAB & SIMULINK para la simulación y verificación del
diseño propuesto basado en una red de distribución con cargas trifásicas lineales
desbalanceadas y no lineales.
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Ramírez, Marocho Fernando Wilfredo. "Diseño de un sistema de telecomunicaciones con redes ad hoc de drones como alternativa de medio de comunicacion para hacer frente a desastres naturales." Master's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/8820.
Full textAbstract:
Durante toda la historia de nuestro país, hemos vivido fenómenos naturales de diferentes magnitudes, en donde muchos de ellos han generado desastres, ocasionando grandes destrucciones de patrimonio e infraestructura del Perú, como ciudades y carreteras, y en algunos casos se han perdido la comunicación entre ciudades. Estos desastres también han generado un gran número de pérdidas
humanas, por lo que se ha utilizado recursos económicos para el socorro de nuestra población, la debida reconstrucción y rehabilitación de zonas afectadas. Ante esta situación, la presente tesis busca una solución para brindar un medio de comunicación para las ciudades afectadas en estas situaciones, es por ello que esta tesis lleva como título “DISEÑO DE UN SISTEMA DE TELECOMUNICACIONES
CON REDES AD HOC DE DRONES COMO ALTERNATIVA DE MEDIO DE COMUNICACIÓN PARA HACER FRENTE A DESASTRES NATURALES”. Para el desarrollo de esta tesis se realiza una investigación sobre la utilización de las redes ad hoc en el mundo y una analogía de cómo poder utilizar esta tecnología en nuestra tesis. Posteriormente se realiza un reconocimiento de la zona en la cual se
va implementar. Luego se procede a realizar un estudio de las diferentes herramientas de simulación de redes inalámbricas, en donde encontramos la herramienta OPNET como la más adecuada. Finalmente se realizará un estudio comercial sobre todo el sistema utilizado. A continuación se describen brevemente los siguientes capítulos: En el primer capítulo se detalla los diversos desastres naturales que ocurren en el Perú, asimismo se expondrá la problemática y se enunciará una hipótesis para su
solución. En el segundo capítulo se proporcionan los fundamentos teóricos necesarios que se
utilizarán en el desarrollo del proyecto de tesis, se mostrará información sobre el estado del arte y se explicará la selección de las tecnologías que comprenderán el diseño de la solución.
En el tercer capítulo se brindan todos los aspectos relacionados al diseño del sistema propuesto a inicios del proyecto, como los criterios del diseño, la arquitectura del sistema y finalmente se realizaran simulaciones en el software seleccionado. En el último capítulo se aborda el análisis de precios y se plantean recomendaciones para la implementación. Finalmente se presentan las conclusiones del proyecto de tesis, con algunas mejoras a futuro.Tesis
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Olivera, Alberto Andrés Lyncol. "Determinación analítica de un sistema motriz híbrido de una pick-up todo terreno para zonas altoandinas." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020. http://hdl.handle.net/20.500.12404/18315.
Full textAbstract:
Actualmente, la constante innovación y competencia entre marcas automotrices a nivel
mundial se centra, no solo en ofrecer un producto con mejor desempeño o diseño, sino también en la
reducción de emisiones contaminantes producidas por sus vehículos. Esto a raíz del progresivo
aumento de restricciones medioambientales por parte de identidades gubernamentales año a año. Es
así que, en las últimas décadas, el avance tecnológico en cuanto a electrónica y baterías ha conllevado
a un desarrollo notable a la industria de vehículos eléctricos. Los cuales, por su nula generación de
gases contaminantes durante su uso, se han vuelto una alternativa a tener presente en pro de la
conservación del medio ambiente. Desafortunadamente, su todavía poca presencia en el mercado y
alta inversión en cuanto a infraestructura, disminuyen la probabilidad del uso de esta tecnología a
mediano o corto plazo. Sin embargo, en tanto ocurra la transición entre los vehículos a combustión
convencionales y los eléctricos, es posible emplear una tecnología existente que recoge y combina
las ventajas de ambos sistemas: los vehículos híbridos. El torque instantáneo y a alta eficiencia, sin
importar la altitud de operación, hacen ideal el uso de motores eléctricos en vehículos todo terreno que circularán por la muy variada geografía del país. El objetivo del presente trabajo de investigación es de determinar el sistema motriz híbrido
más adecuado para una operación en todo terreno de una camioneta pick up. Para ello, se identificarán las principales tecnologías actuales. Luego, se determinarán los parámetrosTrabajo de investigación
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Mejía, Oliva José Luis. "Diseño electromecánico de cisterna proyectada cp-01 del proyecto ampliación y mejoramiento del sistema de agua potable y alcantarillado para el esquema prolongación Nicolás de Piérola Santa Clara Sur y anexos, de SEDAPAL." Bachelor's thesis, Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2012. https://hdl.handle.net/20.500.12672/15691.
Full textAbstract:
Publicación a texto completo no autorizada por el autorPresenta el diseño electromecánico en baja y media tensión de la cisterna proyectada CP-01 del proyecto hidráulico denominado "Ampliación y mejoramiento del sistema de agua potable y alcantarillado para el esquema prolongación Nicolás de Piérola Santa Clara Sur y anexos - distrito de Ate Vitarte". La CP-01 esta ubicada en el distrito de Ate Vitarte, provincia y región de Lima y es de propiedad de la empresa Servicio de Agua Potable y Alcantarillado de Lima, SEDAPAL. En el capítulo II se determina de la potencia instalada y máxima demanda de las instalaciones eléctricas. En el capítulo III se determina la capacidad del transformador de distribución. En el capítulo IV se realiza el dimensionamiento de conductores eléctricos (acometida, alimentadores, subalimentadores y circuitos derivados). En el capítulo V se realiza el estudio de cortocircuito. En el capítulo VI se realiza la protección de las instalaciones eléctricas. En el capítulo VII se diseña el sistema de puesta a tierra y se describe el equipamiento eléctrico y electrónico. En el capítulo VIII se realiza el metrado y presupuesto del diseño de las instalaciones eléctricas de la CP-01. Finalmente en el capítulo IX se extrae las principales conclusiones como resultado de realizar el diseño electromecánico de la CP-01.
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Martínez, Peña Jose Luis. "Diseño y Construcción de un reactor electroquímico Semi-Bach acoplado a un sistema de monitoreo de parámetros físicos-quimicos y eléctricos, para la degradación oxidativa avanzada de contaminantes emergentes empleando una celda DIACELL." Tesis de Licenciatura, Universidad Autónoma del Estado de México, 2017. http://hdl.handle.net/20.500.11799/67606.
Full textAbstract:
En este trabajo de investigación se llevó a cabo el diseño y construcción de un reactor Semi-Bach acoplado a un sistema de monitoreo de interfaz a tiempo real de parámetros físico-químicos y eléctricos (temperatura, flujo volumétrico y voltaje) para la degradación oxidativa avanzada de contaminantes emergentes (empleando una celda DiaClean® con electrodos de diamante dopados con boro (BDD, por sus siglas en inglés) Él fue elaborado en el Centro Conjunto de Química sustentable UAEM-UNAM para la remoción de contaminantes recalcitrantes, tóxicos y no biodegradables en un reactor electroquímico Semi - Bach, se evaluó a través de la degradación de NONILFENOL con 10 unidades de óxido de etileno (NONILFENOL ETOXILATO 10 M, NP10EO), [100 ppm] mediante oxidación electroquímica avanzada, se concluye que el funcionamiento del dispositivo es una alternativa prometedora para la desinfección de aguas con alto contenido de tensoactivos de origen industrial.
La celda DiaClean® se acopló a un sistema de recirculación con una bomba peristáltica que permitió controlar el flujo del electrolito (un caudal de 12,6 L min-1). Los electrolitos empleados en la degradación fue el sistema amortiguado 0.5 M NH4OH / HCl 0.5 M. y el sistema amortiguador 0.5 M AcOH/ 0.5 M AcO-. Se estudió el efecto del uso y desuso de un intercambiador de calor con tubos alertados a una la densidad de corriente aplicada (j = 40 mA/cm-2). Se encontró el comportamiento de temperatura, flujo y voltaje para cada uno de los dos electrolitos probados, mediante una serie de sensores codificados por medio de la tarjeta ARDUINO UNO MR y decodificado por la plataforma de programación Neat Beans Java MR.