Revista Iberoamericana de Automática e Informática - Vol 10, No 4 (2013)
Tabla de contenidos
Presentación
Nota de Redacción
Tutoriales
- Modelado y control en vuelo estacionario de helicópteros autónomos con cable de fijación a tierra
Artículos
- Coordinación de sistemas con diferentes dinámicas utilizando conceptos de invarianza geométrica y modos deslizantes
- Control no lineal de un aerodeslizador no holonómico con acciones de control limitadas
- Control Neuronal Combinado para Generar Espectros de Oleajes
- Un Algoritmo basado en Grafos para la Detección Automática de la Luz Arterial en Imágenes Ultrasonográficas
- Emisión Acústica y Redes Neuronales para Modelado y Caracterización del Proceso de Soldadura por Fricción Agitación
- Estudio de la Influencia de la Geometría de las Bocinas en la Ganancia sobre el Eje de Radiación de Sensores Ultrasónicos en Aire
- Calibración de cámaras de tiempo de vuelo: Ajuste adaptativo del tiempo de integración y análisis de la frecuencia de modulación
- Herramienta Web Ligera para La Programación en C-Concurrente
Memorias
- Memorias de la Automática. Entrevista con Javier Aracil Santonja: Creador de la escuela sevillana de control automático. 3ª Parte
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Item type: Artículo , Access status: Abierto , Un Algoritmo basado en Grafos para la Detección Automática de la Luz Arterial en Imágenes Ultrasonográficas(Universitat Politècnica de València, 2013-10-13) Calderon, Felix; Tinoco Martínez, Sergio Rogelio; Carranza Madrigal, Jaime[ES] Las enfermedades cardiovasculares se han convertido en la primera causa de fallecimientos en México y en el mundo. La medición de la íntima-media carotídea y del diámetro de la luz humeral en imágenes de ultrasonido, son la base de dos de las pruebas destacadas para el diagnóstico temprano de este tipo de enfermedades. En este trabajo se presenta una metodología completamente automática para la detección de la luz arterial en ultrasonografías, necesaria en las pruebas citadas; basada en grafos y detección de bordes. El grafo se crea con los puntos intermedios entre los bordes y, su árbol de expansión mínima, permite segmentar la luz arterial correcta, aplicando sobre las rutas internas del grafo un criterio de selección de longitud y otro de obscuridad. En 294 imágenes, se obtuvo un error promedio en la detección de la interfaz entre el lumen de la arteria humeral y la capa íntima de su pared cercana de 13.9 μm, con una desviación estándar de 12.3 μm; y, para la misma interfaz en la pared arterial lejana, de 15.4 μm, con una desviación estándar de 15.0 μm. La comparación del desempeño de nuestro algoritmo se realizó contra los resultados presentados en la literatura reciente para técnicas tanto automáticas como semi-automáticas en esta área, a las cuales supera en precisión.Item type: Artículo , Access status: Abierto , Control no lineal de un aerodeslizador no holonómico con acciones de control limitadas(Universitat Politècnica de València, 2013-10-13) Chaos, Dictino; Moreno Salinas, David; Muñoz, Rocío; Aranda, Joaquín; Ministerio de Ciencia e Innovación[ES] Este artículo aborda el problema de seguimiento de trayectoria de un aerodeslizador subactuado. Esta clase de sistemas es difícil de controlar debido a que su movimiento está sujeto a una restricción no holonómica de segundo orden. La resolución de este complejo problema requiere la descomposición de la dinámica del sistema en dos subsistemas (posición y orientación) para los que se diseña una ley de control basada en dos controladores no lineales en cascada. El lazo externo de control calcula los valores de la fuerzas en el sistema inercial Fx y Fy que deberían aplicarse al aerodeslizador para seguir la trayectoria deseada. A partir de estas fuerzas se determina la referencia para la orientación, ψc, entrada del lazo interno. Por su parte, el lazo interno intenta controlar la orientación para de esta forma seguir las referencia ψc del lazo externo. Ambos controladores se han diseñado teniendo en cuenta la saturación de los actuadores. En particular, el principal resultado de este artículo muestra que en los casos donde la trayectoria está adecuadamente definida, es posible ajustar los parámetros del controlador para evitar la saturación de los actuadores. Este trabajo demuestra de forma teórica la estabilidad asintótica global del error de seguimiento bajo la acción del controlador propuesto. Además, mediante simulaciones, se analiza el comportamiento del sistema y el significado práctico de los resultados teóricos.Item type: Artículo , Access status: Abierto , Herramienta Web Ligera para La Programación en C-Concurrente(Universitat Politècnica de València, 2013-10-13) Basanta Val, Pablo; García Valls, Marisol; López Anastasio, Pablo; ARTEMIS Industry Association; Ministerio de Industria, Turismo y Comercio; Ministerio de Ciencia e Innovación; Comunidad de Madrid[ES] El uso de herramientas a la hora de enseñar una determinada disciplina aporta múltiples beneficios desde el punto de vista de la actividad docente pues permite enfatizar o ilustrar determinados cuestiones que a veces resultan difíciles de enfatizar sin tal apoyo. Ese es también el caso de las herramientas que permiten detectar si ha habido algún tipo de problema en un programa escrito en C- concurrente. Dichas herramientas ofrecen interfaces que pueden complementar la información dada por un compilador con información adicional sobre diferentes tipos de condiciones de carrera o fugas de memoria que aparecen en el código. El presente trabajo tiene por objetivo ver cómo se ha integrado un núcleo de validación para C ya existente como aplicación web, lo que le permite estar accesible a través de la red. Dicha herramienta ha sido evaluada en un curso de programación ya existente, donde ha mostrado que es capaz aportar información adicional de utilidad para el discente y el docente. También se han realizado una serie de mediciones de rendimiento para establecer los límites operativos de la herramienta diseñada dentro de los límites de una asignatura donde se enseña C concurrente.Item type: Artículo , Access status: Abierto , Control Neuronal Combinado para Generar Espectros de Oleajes(Universitat Politècnica de València, 2013-10-13) Sánchez Fernández, Luis P.; Carbajal Hernández, José J.; Sánchez Pérez, Luis A.; Herrera Charles, Roberto; Instituto Politécnico Nacional, México; Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología, México[ES] Se presenta un método novedoso para controlar la obtención de espectros de energía de oleajes, de gran utilidad en los laboratorios de investigación y desarrollo de Hidráulica Marítima. El elemento final de control o manipulador es un motor eléctrico lineal conectado a un servo-control el cual es supervisado mediante una computadora. El algoritmo de control automático se realiza con un esquema neuronal combinado, compuesto por una red neuronal artificial “feed-forward” y un controlador proporcional integral. El sistema computacional implementado incluye características de autoaprendizaje, materializado en el re-entrenamiento en línea de la red neuronal lo cual hace posible adaptarse a cambios en los parámetros del “proceso controlado” y a perturbaciones, altamente influyentes en el espectro de energía que impacta una obra hidráulica objeto de estudio.Item type: Artículo , Access status: Abierto , Estudio de la Influencia de la Geometría de las Bocinas en la Ganancia sobre el Eje de Radiación de Sensores Ultrasónicos en Aire(Universitat Politècnica de València, 2013-10-13) Fernández, M.; Rodríguez, C.; Alonso, L.; Pérez Oria, J.; Ministerio de Educación y Ciencia[ES] En este trabajo se presentan los resultados obtenidos sobre el aumento de ganancia de un sensor ultrasónico, cuando al sensor se le acoplan bocinas con forma cónica de diferentes longitudes y aperturas, realizado mediante simulaciones y validados experimentalmente. En la parte de la simulación, se construye un modelo, usando la técnica de elementos finitos, que permita obtener los valores de apertura y longitud de la bocina para los que la ganancia sobre el eje de radiación es máxima. A estos valores se les denomina ángulo de ganancia máxima y longitud de ganancia máxima, respectivamente. Las medidas experimentales se llevan a cabo empleando sensores a distinta frecuencia, y acoplando a los mismos bocinas con diferentes características geométricas. Del mismo modo que en las simulaciones, se obtienen los ángulos y longitudes que proporcionan ganancias máximas. En la última parte del trabajo se presentan las comparaciones de los resultados obtenidos entre simulaciones y medidas experimentales, observando una excelente concordancia con el análisis realizado del modelo simulado.Item type: Artículo , Access status: Abierto , Modelado y control en vuelo estacionario de helicópteros autónomos con cable de fijación a tierra(Universitat Politècnica de València, 2013-10-13) Sandino, Luis A.; Béjar, Manuel; Kondak, Konstantin; Ollero, Aníbal; Junta de Andalucía; Ministerio de Ciencia e Innovación; European Commission[ES] Los helicópteros son conocidos por sus capacidades de vuelo estacionario (maniobra conocida como hovering), despegue y aterrizaje vertical. Sin embargo, la ejecución de la maniobra de hovering puede verse afectada seriamente por perturbaciones como ráfagas de viento. Lo anterior es más significativo en el caso de helicópteros a escala, que son comúnmente adoptados como plataformas para el desarrollo de vehículos aéreos no tripulados. Para solventar las dificultades anteriores y conseguir maniobras de hovering más estables es posible emplear una configuración consistente en un helicóptero autónomo, un cable de fijación a tierra y un sistema de control que ajusta la tensión en el cable. En este artículo, además de incluir los pasos necesarios para obtener un modelo detallado del sistema, se presenta un análisis de los beneficios inherentes a la configuración con cable, así como el esquema general para el diseño de estrategias de control. A manera de ilustración, se incluyen simulaciones comparativas con perturbaciones de viento generadas artificialmente.Item type: Artículo , Access status: Abierto , Memorias de la Automática. Entrevista con Javier Aracil Santonja: Creador de la escuela sevillana de control automático. 3ª Parte(Universitat Politècnica de València, 2013-10-13) Dormido, Sebastián[ES] [Memorias de la Automática. Entrevista con Javier Aracil Santonja: Creador de la escuela sevillana de control automático. 3ª Parte]Item type: Otros , Access status: Abierto , Item type: Otros , Access status: Abierto , Item type: Artículo , Access status: Abierto , Calibración de cámaras de tiempo de vuelo: Ajuste adaptativo del tiempo de integración y análisis de la frecuencia de modulación(Universitat Politècnica de València, 2013-10-13) Gil, P.; Kisler, T.; García, G.J.; Jara, C.A.; Corrales, J.A.; Generalitat Valenciana; Universidad de Alicante; Ministerio de Economía y Competitividad[ES] La percepción de profundidad se hace imprescindible en muchas tareas de manipulación, control visual y navegación de robots. Las cámaras de tiempo de vuelo (ToF: Time of Flight) generan imágenes de rango que proporcionan medidas de profundidad en tiempo real. No obstante, el parámetro distancia que calculan estas cámaras es fuertemente dependiente del tiempo de integración que se configura en el sensor y de la frecuencia de modulación empleada por el sistema de iluminación que integran. En este artículo, se presenta una metodología para el ajuste adaptativo del tiempo de integración y un análisis experimental del comportamiento de una cámara ToF cuando se modifica la frecuencia de modulación. Este método ha sido probado con éxito en algoritmos de control visual con arquitectura ‘eye-in-hand’ donde el sistema sensorial está compuesto por una cámara ToF. Además, la misma metodología puede ser aplicada en otros escenarios de trabajo.Item type: Artículo , Access status: Abierto , Emisión Acústica y Redes Neuronales para Modelado y Caracterización del Proceso de Soldadura por Fricción Agitación(Universitat Politècnica de València, 2013-10-13) Jiménez Macías, Emilio; Sánchez Roca, Ángel; Carvajal Fals, Hipólito; Blanco Fernández, Julio; Sáenz-Díez Muro, Juan C.; Ministerio de Ciencia e Innovación[ES] En esta investigación se realiza un análisis para el modelado y la caracterización de los parámetros del proceso de soldadura por fricción agitación (FSW) a partir de las señales vibro-acústicas generadas por el proceso. El modelo se basa en una red neuronal empleada para predecir los parámetros del proceso de soldadura a partir de la medición on-line de las señales generadas durante su ejecución. En los ensayos se han soldado chapas de aluminio AA1050 H24 con 3 mm de espesor, y las señales del proceso de soldadura han sido adquiridas empleando un sistema de adquisición NI USB-9234. Como entradas para el modelo basado en la Red Neuronal Artificial (RNA) se han empleado parámetros de caracterización de las señales a partir de la señal temporal y su descomposición a partir de la aplicación de Transformada Wavelet. Como salidas del modelo se han escogido los parámetros del proceso: velocidad de rotación, avance y diseño de la herramienta. Se ha empleado una red multicapas feed-forward, estudiándose diferentes topologías y algoritmos de entrenamiento. Los resultados obtenidos a partir de la comparación de los datos experimentales y los estimados por la RNA, demuestran la validez del modelo obtenido a partir de las investigaciones, el cual abre la puerta a avances en el control automático de los parámetros del proceso a partir de las señales vibro-acústicas, como línea natural de continuidad para futuras investigaciones.Item type: Artículo , Access status: Abierto , Coordinación de sistemas con diferentes dinámicas utilizando conceptos de invarianza geométrica y modos deslizantes(Elsevier, 2013-12) Vignoni, Alejandro; Garelli, Fabricio; Picó, Jesús; Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Aeroespacial y Diseño Industrial; Instituto Universitario de Automática e Informática Industrial; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial; Universitat Politècnica de València; Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica, Argentina; Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, Argentina; Universidad Nacional de La Plata, Argentina; Ministerio de Ciencia e Innovación[ES] Dentro de las posibles acepciones de la palabra, en este trabajo hablaremos de coordinación para referirnos a la acción de actuar sobre las referencias de los sistemas para lograr algún comportamiento colectivo deseado pero considerando las restricciones y capacidades de cada sistema. Con este objetivo, se desarrolla una novedosa metodología basada en técnicas de acondicionamiento de referencia utilizando invarianza geométrica de conjuntos y control por modos deslizantes. A partir de un marco general, se proponen dos enfoques: uno global del tipo sistema supervisor, y otro local a través de interacciones entre los distintos sistemas, generando una red de interacciones. La metodologéa desarrollada permite abordar el el problema de coordinación de sistemas cuya dinámica no necesariamente es igual para todos los sistemas, pudiendo ser lineal, no lineal, de diferente orden, con restricciones, etc. Para ello, la dinámica propia de cada sub-sistema se mantiene oculta al sistema de coordinación. Por otro lado, el sistema de coordinación dispone sólo de la información necesaria sobre las limitaciones y restricciones de cada sistema. La idea principal de enfoque de este trabajo es que para coordinar varios sistemas es necesario modular las referencias locales de cada uno, teniendo en cuenta los objetivos globales, las interacciones locales y las capacidades de cada uno de los sistemas.