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Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial RIAI
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Open Access journal
ISSN (Print) 1697-7920 - ISSN (Online) 1697-7912
Published by Universitat Politècnica de València

[24 journals]

Nota de Redacción
- Authors: Pedro Albertos, Manuel Berenguel, Matilde Santos, José Luis Calvo Rolle
  Pages: ii - ii
  PubDate: 2024-06-30
  Issue No: Vol. 21, No. 3 (2024)
Presentación
- Authors: José Manuel Andújar
  Pages: i - i
  PubDate: 2024-06-30
  Issue No: Vol. 21, No. 3 (2024)
Técnicas de control inteligente para el seguimiento del punto de máxima
potencia en turbinas eólicas
- Authors: Eduardo Muñoz-Palomeque, Jesús Enrique Sierra-García, Matilde Santos
  Pages: 193 - 204
  Abstract: El seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT) es una etapa esencial en la operación de las turbinas eólicas para garantizar una generación de energía eficiente. En los últimos años se han diseñado y aplicado técnicas de control avanzadas para lograr este objetivo, solventando algunas de las limitaciones de los métodos clásicos. Este artículo proporciona una visión general de las estrategias existentes y describe con más detalle algunas configuraciones de control específicas, explicando su utilidad y proporcionando una base para futuros desarrollos. En concreto incluye técnicas de control basadas en inteligencia artificial para el estudio del control MPPT en aerogeneradores. Se ejemplifican dos estrategias de control inteligente: una red neuronal y un controlador de lógica borrosa. Estos enfoques se enmarcan en la regulación del par electromagnético del generador y, en consecuencia, de la velocidad angular del sistema, mejorando la generación de potencia. Los resultados evidencian los beneficios de estos controladores inteligentes para maximizar la potencia y mejorar el proceso de conversión de energía.
  PubDate: 2024-03-01
  DOI: 10.4995/riai.2024.21097
  Issue No: Vol. 21, No. 3 (2024)
Aprendizaje automático en el diagnóstico médico. Un caso de estudio en
la identificación del Trastorno del Espectro Autista a partir del
comportamiento ocular
- Authors: Roberto Chávez-Trujillo, Rosa M. Aguilar, José Luis González-Mora
  Pages: 205 - 217
  Abstract: A pesar de los avances recientes, el diagnóstico del autismo sigue siendo un desafío complejo debido a la necesidad de recursos médicos especializados, tiempo y materiales. Esto a menudo resulta en diagnósticos tardíos, incluso en la edad adulta, dificultando las intervenciones efectivas. Por otro lado, el campo de la inteligencia artificial y el aprendizaje automático ha experimentado un notable progreso. Estas técnicas han abierto nuevas oportunidades entre otras muchas áreas, en el diagnóstico médico, incluyendo el Trastorno del Espectro Autista (TEA). El objetivo principal de este artículo es ofrecer una visión general de la aplicabilidad de las técnicas de aprendizaje automático en el diagnóstico médico, a través de un caso de uso específico en el TEA. Se ha desarrollado un modelo de clasificación basado en el algoritmo XGBoost, que logra una sensibilidad del 82 % y una especificidad del 74 % al clasificar muestras individuales. Además, al combinar este modelo con un algoritmo de votación por mayoría, se obtienen unos muy destacados resultados de clasificación en el conjunto de pruebas.
  PubDate: 2024-02-21
  DOI: 10.4995/riai.2024.20484
  Issue No: Vol. 21, No. 3 (2024)
Diseño de par calculado robusto no lineal basado en observación: una
solución por medio de desigualdades matriciales lineales
- Authors: Jesús Alonso Díaz, Víctor Estrada-Manzo, Miguel Bernal
  Pages: 218 - 230
  Abstract: En este artículo, la robustez de la bien conocida técnica de par calculado es mejorada en dos aspectos: por un lado, la ley de control de bucle interno se hace depender exclusivamente de señales generadas por el usuario cuya precisión ya no se ve afectada por ruido o errores numéricos; por otro lado, la ley de control de bucle externo se hace depender de posiciones medibles y velocidades estimadas por un observador, lo que reduce el costo de implementación. Tanto el controlador como el observador son estructuras no lineales diseñadas por medio de desigualdades matriciales lineales que resultan de reescribir en forma convexa el sistema del error de seguimiento y el sistema del error de observación por medio de una factorización recientemente aparecida en la literatura para luego aplicar el método directo de Lyapunov. La propuesta de diseño es puesta a prueba en diversos sistemas Lagrange-Euler donde las ventajas en comparación con el par calculado tradicional pueden ser apreciadas tanto en simulación como en tiempo real.
  PubDate: 2024-03-07
  DOI: 10.4995/riai.2024.20765
  Issue No: Vol. 21, No. 3 (2024)
Modelado dinámico y control predictivo de un sistema
microfluídico
- Authors: Jorge Vicente Martínez, Édgar Ramírez Laboreo, Pablo Calderón Gil
  Pages: 231 - 242
  Abstract: La microfluídica, disciplina que estudia el comportamiento de fluidos en canales microscópicos, ha permitido importantes avances en campos tan diversos como la microelectrónica, la biotecnología o la química. La investigación en microfluídica se basa fundamentalmente en el uso de chips microfluídicos, dispositivos de bajo coste que permiten realizar experimentos de laboratorio utilizando una cantidad reducida de fluido. Estos sistemas, no obstante, requieren mecanismos avanzados de control para poder alcanzar con precisión los caudales y presiones necesarios en los experimentos. En este artículo presentamos el diseño de un controlador predictivo basado en modelo destinado a regular los flujos de fluido en uno de estos sistemas. Los resultados obtenidos, tanto mediante simulaciones como en experimentos reales realizados sobre el dispositivo, demuestran que el control predictivo es una técnica idónea para controlar estos sistemas, especialmente teniendo en cuenta todas las restricciones existentes.
  PubDate: 2024-02-08
  DOI: 10.4995/riai.2024.19953
  Issue No: Vol. 21, No. 3 (2024)
Estimación del estado de carga de una batería de litio con redes
neuronales y validación con FPGA-en-lazo
- Authors: Erik Martínez-Vera, Alfredo Rosado-Muñoz, Pedro Bañuelos-Sánchez
  Pages: 243 - 251
  Abstract: Los vehículos eléctricos presentan una alternativa viable para reducir las emisiones de gases tóxicos en las concentraciones urbanas y para disminuir los efectos de los gases de invernadero. La batería de los vehículos eléctricos debe ser monitoreada con precisión para asegurar su funcionamiento adecuado y seguro. Para esto, es necesario desarrollar algoritmos eficientes que permitan estimar de forma precisa el estado de carga mediante dispositivos embarcados en el vehículo. En este trabajo, se utiliza un conjunto de datos de ciclado de una batería de Litio para entrenar una red neuronal para la estimación del estado de carga. Se realiza una optimización bayesiana para establecer la mejor arquitectura de red neuronal y se valida el comportamiento frente a las mediciones reales que ofrece el conjunto de datos. Para su utilización en un dispositivo embarcado, la red neuronal se valida con un modelo de hardware-en-lazo (HIL) en un FPGA con aritmética de punto fijo. Después del entrenamiento se observa un error promedio cuadrático menor al 2% y una precisión promedio del 97.5%.
  PubDate: 2024-04-16
  DOI: 10.4995/riai.2024.20718
  Issue No: Vol. 21, No. 3 (2024)
Control para seguimiento de trayectorias cartesianas en robots
manipuladores
- Authors: Raúl Rascón, Adrián Flores-Mendoza, Javier Moreno-Valenzuela, Carlos Aguilar-Avelar
  Pages: 252 - 261
  Abstract: En este artículo se aborda el control cartesiano para seguimiento de trayectorias en robots manipuladores. Las trayectorias deseadas se proponen en espacio cartesiano. Mediante la cinemática inversa se obtienen las trayectorias deseadas en espacio articular; a partir de la cinemática diferencial, se obtiene el jacobiano el cual sirve para obtener las velocidades y aceleraciones articulares deseadas. El modelo dinámico se obtiene mediante las ecuaciones de movimiento de Euler-Lagrange. El objetivo de seguimiento de trayectorias en el espacio cartesiano o articular se logra utilizando solamente mediciones de posición como retroalimentación, por lo que se omite el uso de filtros y observadores de velocidad. Se prueba estabilidad asintótica global en el sentido de Lyapunov para el caso de trayectorias articulares y estabilidad asintótica local para trayectorias en espacio cartesiano. Se ilustran los resultados mediante simulaciones numéricas en un robot de dos grados de libertad y la validación experimental en un robot SCARA.
  PubDate: 2024-03-22
  DOI: 10.4995/riai.2024.20399
  Issue No: Vol. 21, No. 3 (2024)
Planificación jerárquica de movimientos de un robot trepador bípedo en
estructuras tridimensionales reticulares
- Authors: Marc Fabregat-Jaén, Adrián Peidró, Paula Mollá-Santamaría, Francisco José Soler, Oscar Reinoso
  Pages: 262 - 273
  Abstract: Los robots trepadores deben ser capaces de navegar autónomamente estructuras tridimensionales reticulares para evitar que operarios humanos se expongan a riesgos significativos al realizar tareas de mantenimiento en tales escenarios. Para dotarlos de esta capacidad, este artículo introduce un algoritmo de planificación jerárquica de movimientos para robots trepadores bípedos. A diferencia de las técnicas convencionales, nuestro algoritmo descompone el problema global en varios subproblemas, cada uno dedicado a gestionar aspectos específicos del proceso de generar una secuencia de puntos de adhesión. De forma inicial, se planifica la ruta global, que incluye la secuencia de caras que se atravesarán para alcanzar el punto designado, y qué puntos de transición se emplearan para cambiar de una cara a otra de la secuencia. Posteriormente, se calcula el camino que deberá recorrer el robot a lo largo de cada una de las caras que conforman la ruta global. Para la validación del método presentado, se incluyen imágenes y vídeo en un entorno de simulación.
  PubDate: 2024-01-29
  DOI: 10.4995/riai.2024.20779
  Issue No: Vol. 21, No. 3 (2024)
Arquitectura software para el sistema robótico de manipulación
dual HortiRobot
- Authors: Daniel Rodríguez-Nieto, Marta Ojeda, Eduardo Navas, Roemi Fernández
  Pages: 274 - 285
  Abstract: La arquitectura software es un componente crucial en cualquier sistema robótico autónomo, ya que define la estructura organizativa y las interacciones de los diferentes módulos que lo integran. Para que un sistema robótico pueda ejecutar de forma autónoma diversas tareas, se requieren procesos variados, como percibir el entorno, representar conocimientos, tomar decisiones y planificar movimientos. Si bien el desarrollo de cada uno de estos procesos es fundamental, su integración en una arquitectura funcional para su implementación también lo es. Esta integración tiene profundas implicaciones en la gestión de recursos, la adaptabilidad a diferentes entornos y tareas, la flexibilidad para modificar o expandir las funcionalidades y hacer frente a nuevos requerimientos, y la facilidad para el mantenimiento y la actualización del sistema. Por ello, en este artículo se presenta la arquitectura software diseñada para controlar, comunicar e integrar los distintos módulos que componen un bimanipulador móvil, destacando entre sus principales ventajas, la facilidad para depurar errores y llevar a cabo pruebas de nuevas aplicaciones sin el riesgo inherente de dañar el equipo físico. Para demostrar la viabilidad de la propuesta, la implementación de la arquitectura se valida mediante su aplicación al sistema robótico de manipulación dual HortiRobot, concebido para realizar varias de las tareas implicadas en el ciclo de vida de los cultivos agrícolas.
  PubDate: 2024-04-18
  DOI: 10.4995/riai.2024.20611
  Issue No: Vol. 21, No. 3 (2024)

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