Revista Iberoamericana de Automática e Informática - Vol 09, No 2 (2012)
Tabla de contenidos
Presentación
Nota de Redacción
Tutoriales
- Ìndices de Desempeño de Robots Manipuladores: una revisión del Estado del Arte
Artículos
- Diseño de Experimentos para la Estimación de Parámetros de Modelos de Maniobra Lineales de Buques
- Estructura Robótica Pre-Tensada para Robot en Tuberías Petroleras
- Paralelización de los procesos de conformación de haz para imagen ultrasónica con técnicas GPGPU
- Estimación del dominio de atracción de sistemas no lineales mediante modelos borrosos polinomiales
- Control Difuso de un Tranvía Híbrido Propulsado por Pila de Combustible, Batería y Supercondensador
- Generación Automática de Software para Sistemas de Tiempo Real: Un Enfoque basado en Componentes, Modelos y Frameworks
Benchmarks
- Estudio comparativo de algoritmos de auto-ajuste de controladores PID. Resultados del Benchmark 2010-2011 del Grupo de Ingeniería de Control de CEA
- Control autónomo del seguimiento de trayectorias de un vehículo cuatrirrotor. Simulación y evaluación de propuestas
Memorias
- Memorias de la Automática
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Item type: Artículo , Access status: Abierto , Estudio comparativo de algoritmos de auto-ajuste de controladores PID. Resultados del Benchmark 2010-2011 del Grupo de Ingeniería de Control de CEA(Elsevier, 2012-04-09) Romero Pérez, J.A.; Arrieta, O.; Padula, F.; Reynoso Meza, Gilberto; Garcia-Nieto, Sergio; Balaguer, P.; Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Aeroespacial y Diseño Industrial; Instituto Universitario de Automática e Informática Industrial; Ministerio de Ciencia e Innovación; Fundació Caixa Castelló - Bancaixa; Universitat Jaume I; Universitat Politècnica de València[EN] In this paper three PID auto-tuning algorithms which are mainly focused on the disturbance rejection problem are compared. The algorithms differ in both the experiments carried out to obtain information of the process dynamic and the methods for calculating the controller parameters. The algorithms were presented in the 2010-2011 Match of the Control Engineering Group of CEA. The comparison is based on an evaluation methodology that takes into account the experimental phase as well as the closed loop performance during the control phase.Item type: Artículo , Access status: Abierto , Generación Automática de Software para Sistemas de Tiempo Real: Un Enfoque basado en Componentes, Modelos y Frameworks(Elsevier, 2012-04-09) Alonso, Diego; Pastor, Juan Ángel; Sánchez, Pedro; Álvarez, Bárbara; Vicente Chicote, Cristina; Comunidad Autónoma de la Región de Murcia; Ministerio de Ciencia e Innovación[EN] Real-Time Systems have some characteristics that make them particularly sensitive to architectural decisions. The use of Frameworks and Components has proven effective in improving productivity and software quality, especially when combined with Software Product Line approaches. However, the results in terms of software reuse and standardization make the lack of portability of both the design and componentbased implementations clear. This article, based on the Model- Driven Software Development paradigm, presents an approach that separates the component-based description of real-time applications from their possible implementations on different platforms. This separation is supported by the automatic integration of the code obtained from the input models into object-oriented frameworks. The article also details the architectural decisions taken in the implementation of one of such frameworks, which is used as a case study to illustrate the proposed approach. Finally, a comparison with other alternative approaches is made in terms of development cost.Item type: Artículo , Access status: Abierto , Presentación(Elsevier, 2012-04-09) de Prada, César[ES] Reflexión sobre la importancia de la Ciencia y Tecnología en particular y la Automática en particular para salir de la crisis.Item type: Artículo , Access status: Abierto , Memorias de la Automática(Elsevier, 2012-04-09) de la Puente, Juan Antonio[ES] En este artículo, continuación de uno anterior aparecido en el vol. 8 nº 1 de RIAI, se cuenta como se consolidaron las Jornadas de Automática hasta convertirse en el principal foro de encuentro sobre la docencia universitaria y la investigación en estos temas, sin descuidar la presencia industrial.Item type: Artículo , Access status: Abierto , Control Difuso de un Tranvía Híbrido Propulsado por Pila de Combustible, Batería y Supercondensador(Elsevier, 2012-04-09) García, Pablo; Fernández, Luis M.; Torreglosa, Juan P.; Jurado, Francisco; Hynergreen Technologies, S.A.; Ministerio de Ciencia e Innovación[ES] El presente artículo se centra en la descripción de un nuevo sistema de gestión de energía para un nuevo tranvía, en la ciudad de Zaragoza (España), propulsado mediante pila de combustible de hidrógeno, como fuente principal de energía, y batería de ión-litio y supercondensador, como fuentes secundarias y de almacenamiento de energía. En la nueva configuración para este tranvía, la batería apoya a la pila de combustible durante los arranques y absorbe la potencia disponible durante las desaceleraciones y frenadas. Por su parte, el supercondensador, al ser el elemento de respuesta dinámica más rápida, actúa principalmente durante los picos de potencia, en los que ni la pila ni la batería son capaces de trabajar. El nuevo sistema de control y de gestión de la energía está basado en lógica difusa, siendo éste el encargado de generar la potencia de referencia en la pila y la variación de la potencia a intercambiar por parte de la batería. En el caso del supercondensador, un control en cascada formado por dos lazos de control ha sido utilizado para poder mantener constante la tensión del bus de continua. Las simulaciones, realizadas todas ellas bajo la plataforma MATLAB-Simulink® y utilizando el ciclo de trabajo real del actual tranvía, muestran como el nuevo sistema de control y gestión de la energía es perfectamente válido para su aplicación en este sistema híbrido.Item type: Artículo , Access status: Abierto , Estimación del dominio de atracción de sistemas no lineales mediante modelos borrosos polinomiales(Elsevier, 2012-04-09) Pitarch, J.L.; Sala, A.; Ariño, C.V.; Bedate, F.; Ministerio de Ciencia e Innovación[EN] Many approaches in fuzzy systems literature express LMI conditions for a Takagi-Sugeno model and finish the problem once those conditions are feasible. However, studying the obtained region of attraction and its relationship with the original nonlinear problem is forgotten. This paper proposes to obtain a predefined-shape zone, as large as possible, belonging to the local domain of attraction of the origin of a nonlinear system. In order to do this, local fuzzy polynomial models are used whose analysis can be carried out by convex optimization (sum of squares). Moreover membership information is used in order to do iterations with the fuzzy modeling region, maximizing the size of the proven domain of attraction, which reduces conservatism over existing results.Item type: Artículo , Access status: Abierto , Diseño de Experimentos para la Estimación de Parámetros de Modelos de Maniobra Lineales de Buques(Elsevier, 2012-04-09) Revestido Herrero, Elías; Velasco González, Francisco J.; López García, Eloy; Moyano Pérez, Emiliano[ES] En este artículo, se propone el diseño de un experimento alternativo a la maniobra de zig-zag estándar para la estimación de parámetros de modelos de maniobra lineales de buques. En el diseño del experimento, se realiza la selección de la frecuencia de una señal de entrada mediante un enfoque basado en la sensibilidad de los parámetros. La estimación de los parámetros se efectua utilizando un metodo de error de predicción junto con el filtro de Kalman. Para la evaluación del experimento diseñado con el estimador propuesto y la validación del modelo obtenido se proponen dos casos de estudio: uno en simulación y otro con datos adquiridos en aguas abiertas.Item type: Artículo , Access status: Abierto , Paralelización de los procesos de conformación de haz para imagen ultrasónica con técnicas GPGPU(Elsevier, 2012-04-09) Romero Laorden, D.; Martínez Graullera, O.; Martín Arguedas, C.J.; Ibáñez, A.; Ullate, L.G.; Ministerio de Ciencia e Innovación; Ministerio de Educación y Ciencia[ES] El proceso de generación de imágenes ultrasónicas mediante técnicas de apertura sintética (SAFT) engloba dos grandes etapas: (1) la etapa de excitación y adquisición, donde se almacenan las señales recibidas por cada elemento o grupo de elementos, y (2) la etapa de conformación de haz o beamforming, en la que todas las señales se combinan juntas para obtener los pixeles de la imagen. El uso de hardware gráfico programable (GPUs) puede reducir significativamente el tiempo de cómputo de esta última etapa, debido a que se emplean algoritmos que incluyen diversas funciones como focalización dinámica, filtros paso banda, filtros espaciales o detección de envolvente. Este trabajo estudia la paralelización de los procesos de conformación de haz para imagen ultrasónica y presenta su implementación con técnicas GPGPU (General Purpose Computation on Graphics Processing Units). Se estudian asimismo los tiempos de ejecución a partir del número de señales involucradas y las dimensiones de la imagen deseada. Los resultados obtenidos muestran que mediante el uso de la GPU es posible acelerar, en más de un orden de magnitud con respecto a implementaciones equivalentes en CPU, los algoritmos de conformación de haz y de post-procesamiento haciendo posible el desarrollo de sistemas de imagen SAFT en tiempo real.Item type: Artículo , Access status: Abierto , Estructura Robótica Pre-Tensada para Robot en Tuberías Petroleras(Elsevier, 2012-04-09) Urdaneta, María Alejandra; García, Cecilia; Saltarén, Roque; Contreras, Gustavo; Ugarte, Rubén; Ministerio de Ciencia e Innovación; Comunidad de Madrid[ES] En este trabajo se presenta el desarrollo de un robot basado en la estructura Pre-Tensada con el fin de realizar tareas de inspección y mantenimiento en tuberías petroleras. Este tipo de estructura mecánica se caracteriza por su bajo peso y su alta capacidad de adaptación a los diferentes diámetros.La aplicación requiere que el dispositivo desarrollado se desplace verticalmente y a alta velocidad por las tuberías utilizadas en la extracción del petróleo. Cabe destacar que en dichas instalaciones se cuenta con Bombas Electro Sumergibles (BES) y Bombas de Cavidad Progresiva (BCP), ambas muy sensibles a las condiciones adversas del entorno; por lo tanto, la importancia de esta investigación radica en que el robot incorpora una red de sensores específicos para medir aquellas variables que puedan interferir en el funcionamiento normal de las bombas. Además, este robot permite automatizar la recuperación de objetos que pueden caer al pozo durante la instalación y mantenimiento del mismo, actualmente este proceso es manual.En este artículo se describen detalladamente las hipótesis de diseño realizadas y la metodología utilizada para el desarrollo del primer prototipo. Finalmente se presentan los resultados obtenidos de dicho desarrollo a través de los cuales se ha podido validar la potencialidad de la aplicación.Item type: Artículo , Access status: Abierto , Ìndices de Desempeño de Robots Manipuladores: una revisión del Estado del Arte(Elsevier, 2012-04-09) Moreno, Héctor A.; Saltarén, Roque; Carrera, Isela; Puglisi, Lisandro; Aracil, Rafael; Ministerio de Educación y Ciencia; Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología, México; Ministerio de Asuntos Exteriores y Cooperación[EN] The performance indices are important tools for motion planning and design of robot manipulators. In this paper we present a collection of some of the performance indices that have generated interest in the robotics community. These indices are four different types: kinetostatic performance indices, dynamic performance indices, indices of joint limits, and finally global performance indices. In addition, we review the strategies that have been proposed to solve the problems that occur when the units of the Jacobian matrix elements are not homogeneous. At the end of this paper, we propose a set of global performance indices that can be useful in the design of robot manipulators.Item type: Artículo , Access status: Abierto , Nota de Redacción(Elsevier, 2012-04-09) Albertos Pérez, Pedro[ES] En este número se incluyen artículos sobre temas teóricos y aplicados, cubriendo los campos de la robótica, la visión, el control inteligente y los sistemas en tiempo real, con aplicaciones varias en industria petrolera, conducción de tranvías o el modela do para control de buques.Item type: Artículo , Access status: Abierto , Control autónomo del seguimiento de trayectorias de un vehículo cuatrirrotor. Simulación y evaluación de propuestas(Elsevier, 2012-04-09) Blasco, Xavier; Garcia-Nieto, Sergio; Reynoso Meza, Gilberto; 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; Ministerio de Ciencia e Innovación; Universitat Politècnica de València[EN] In this document, the simulation and multi-objective evaluation of the competition on Control Enginering 2012, Autonomous trajectory control of a quadricopter vehicle is shown and explained. This competition is organized by the Comité Español de Automática (CEA). This benchmark is presented as an educational platform to reinforce control education as well as to show the participants the kind of problems that a control engineer could face.