Maestría en Mecánico-Eléctrica - Tesis

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Análisis de la integridad mecánica de un tramo de oleoducto afectado por un fenómeno geodinámico
(Universidad de Piura, 2014-06-04) Yaksetig Castillo, Jorge; Castro Sánchez, Miguel; Universidad de Piura. Facultad de Ingeniería. Programa Académico de Ingeniería Mecánico Eléctrica. Master en Ingeniería Mecánico Eléctrica
La presente investigación tiene como objetivo principal establecer la metodología a seguir dentro del marco de un sistema de integridad de ductos transportadores de hidrocarburo. De este modo, las empresas podrán verificar su gestión y aplicar las mejores prácticas con el propósito de analizar la condición mecánica de un ducto. Para ello, se desarrollaron dos métodos de verificación, del tipo experimental y computacional respectivamente, dirigidos a establecer su integridad mecánica en la toma de decisiones en el reemplazo o mantenimiento de los mismos. Finalmente, el estudio demuestra que el uso de las técnicas experimentales y las técnicas computacionales, convenientemente utilizadas, ayudarán a solucionar problemas complejos de ingeniería.
Análisis computacional para mejorar operación de varado y desvarado de plataforma Syncrolift SIMA - Chimbote
(Universidad de Piura, 2014-06-04) Churampi Román, Daniel; Castro Sánchez, Miguel; Universidad de Piura. Facultad de Ingeniería. Programa Académico de Ingeniería Mecánico Eléctrica. Master en Ingeniería Mecánico Eléctrica
La presente investigación tiene como objetivo principal aumentar la capacidad de izaje de la plataforma del Syncrolift, empleada para varar/desvarar embarcaciones, de la empresa Servicios Industriales de la Marina (Perú) en Chimbote. Para ello se hicieron estudios computarizados usando software de modelación sólida que acompañados por un análisis de elementos finitos permite encontrar y recomendar reforzar las zonas críticas donde los esfuerzos y deformaciones elevados se presentaron. Finalmente, la investigación contribuye a mostrar como una metodología de análisis en ingeniería ayuda a tomar una decisión técnico-económica, es decir, mantenerlo, mejorarlo o cambiarlo.
Ahorro energético en el sistema eléctrico de la Universidad de Piura - Campus Piura
(Universidad de Piura, 2014-06-06) Fiestas Farfán, Brian Eduardo; Ancajima Álamo, Alejandro; Universidad de Piura. Facultad de Ingeniería. Programa Académico de Ingeniería Mecánico Eléctrica. Master en Ingeniería Mecánico Eléctrica
La presente tesis busca explicar de manera genérica los conceptos y normativa fundamental del ahorro energético y de la gestión tarifaria y proveer un ejemplo práctico de la aplicación de estos conceptos. Para esto se ha desarrollado una auditoría energética de un sistema de utilización eléctrica de un campus universitario, en este caso del Campus Piura de la Universidad de Piura. Así mismo, con la finalidad de comprobar la rentabilidad del ahorro energético en un caso real, se ha realizado una evaluación económica de las medidas indicadas dentro del proyecto de ahorro energético.
Aplicación de la norma técnica para la coordinación de la operación en tiempo real a las centrales Curumuy y Poechos
(Universidad de Piura, 2014-06-06) Risco Ramos, Redy; Ipanaqué Alama, William; Universidad de Piura. Facultad de Ingeniería. Programa Académico de Ingeniería Mecánico Eléctrica. Master en Ingeniería Mecánico Eléctrica
El objetivo de este trabajo es establecer la metodología general para la adecuación de una central de generación a la NTCOTRSI. Igualmente, determinar cuál es la situación del Perú, en lo que a este tipo de normativa se refiere, respecto a otros países.
Análisis de estructura con MEF para la distancia mínima de seguridad en redes de media tensión
(Universidad de Piura, 2014-06-06) Plasencia Saavedra, Henry; Machacuay, Jorge; Universidad de Piura. Facultad de Ingeniería. Programa Académico de Ingeniería Mecánico Eléctrica. Master en Ingeniería Mecánico Eléctrica
El objetivo de este trabajo el análisis de estructuras, con la finalidad de prevenir un posible accidente en el funcionamiento y/o mantenimiento de éstas. Asi mismo, conseguir dimensiones de la estructura que garanticen un factor de seguridad adecuado.
Comparación de modelos matemáticos y controladores PID vs LQR para un cuadricóptero
(Universidad de Piura, 2016-11-18) Rodríguez Torres, Ricardo Gerardo; Ipanaqué Alama, William; Carrera Chinga, Eliodoro
La tesis tiene como objetivo lograr un control óptimo, a partir del controlador LQR, que garantice una respuesta segura y suave de un cuadricóptero(vehículos aéreos no tripulados) para buscar un ahorro en el consumo energético. El estudio plantea una posible solución a través del uso de un controlador LQR aplicado a un simulador de vuelo y a una plataforma física para hacer una comparación de controladores respecto a la respuesta, señal de control, así como del desgaste de baterías. En la investigación se analiza el estado de la técnica con respecto a los vehículos aéreos no tripulados y, específicamente, de los cuadricópteros respecto a su diseño y comportamiento mecánico, el mismo que será utilizado para desarrollar una plataforma virtual de vuelo (PVV) donde se implementarán los controladores estudiados y desarrollados a partir del modelo matemático del cuadricóptero.
Modelado y control de un cuadricóptero
(Universidad de Piura, 2016-11-23) Paiva Peredo, Ernesto Alonso; Ipanaqué Alama, William; Carrera Chinga, Eliodoro
La tesis estudia la teoría del modelo matemático de los cuadricopteros, las estrategias del control utilizadas en los sistemas comerciales e implementar algoritmos de control PID para el control de ángulos. Dicho estudio formará las bases de futuros proyectos enfocados en la recopilación de datos en cultivos como humedad, temperatura, zonas infectadas por el estrés hidríco; permitiendo mejorar la gestión del agro y aumento de la producción agrícola de la región Piura. El trabajo realizado ha permitido generar un modelo no lineal de buenas prestaciones, el diseño de un controlador de vuelo robusto -con experimentos en tiempo real- e implementar un control de orientación.
Estudio de la visión hiperespectral en el proceso de fermentación del cacao
(Universidad de Piura, 2016-11-23) Ruiz Reyes, Jessica Magaly; Ipanaqué Alama, William
La tesis se centra en el análisis de imágenes hiperespectrales en uno de los procesos fundamentales de la cadena productiva del cacao: la fermentación. El estudio pretende generar una propuesta para la optimización del proceso de fermentación del cacao mediante el análisis hiperespectral y lograr prometedores resultados, además de fortalecer el conocimiento del manejo de cámaras hiperespectrales y desarrollar distintas aplicaciones. En esta investigación se busca evaluar la parte interna del grano del cacao fermentado, y explorar la correlación entre características internas y externas del grano, puesto que para la selección de una grano exquisito se observa la superficie interna del grano fragmentado.
Implementación del control indirecto de campo orientado (IFOC) en un motor AC trifásico
(Universidad de Piura, 2016-11-23) Moreano Peña, Juan Ulises; Vásquez Díaz, Edilberto
La tesis tiene como propósito lograr la implementación de una técnica de control avanzada, como lo es el control vectorial para motores de inducción. En específico, la metodología a seguir en la presente investigación es el control indirecto de campo orientado IFOC (Indirect Field Oriented Control). La principal característica de control vectorial es que permite controlar directamente la corriente del estator según los requerimientos deseados, logrando mejorar su eficiencia. Al finalizar este proyecto, se concluye que la implementación fue realizada con éxito, se cuenta con un módulo para el control de motores un punto de inicio para el estudio e implementación de diferentes metodologías de control avanzado para motores eléctricos en el laboratorio de Sistemas Automáticos de Control de la Universidad de Piura.
Diseño e implementación de un sistema de seguimiento de parámetros ambientales en plantaciones de café
(Universidad de Piura, 2017-01-31) Abad Alameda, Ana Sofía; Rodríguez Arisméndiz, Rodolfo
La investigación plantea el diseño e implementación de un sistema de medición y monitoreo remoto basado principalmente en la instalación y operación de una estación meteorológica automática, para el seguimiento remoto de las condiciones ambientales bajo las cuales crece una plantación de café. El ámbito de aplicación es la sierra piurana, zona donde se cultiva café y el seguimiento remoto permite conocer las condiciones ambientales bajo las cuales crece la plantación; a su vez ayudará a tomar acciones para aumentar la producción como regada, poda, fumigación, fertilización entre otras.
Evaluación de la calidad de los granos de cacao por imágenes hiperespectrales basadas en técnicas de lógica difusa
(Universidad de Piura, 2017-02-03) Soto Bohórquez, Juan Carlos; Ipanaqué Alama, William
La tesis tiene como objetivo proponer el uso de imágenes hiperespectrales con el objetivo de tener un análisis rápido y preciso en la evaluación de la calidad de los granos de cacao, tomando en cuenta las grietas y los cambios del color interno. Se muestra una aplicación del uso de técnicas de visión artificial para clasificar el cacao, garantizando su calidad, permitiendo: poco contacto físico y una clasificación más específica. La dimensión del cubo hiperespectral fue reducida por medio del Análisis de las Componentes Principales (PCA), asimismo se extrajo el índice Atmospherically Resistant Vegetation Index (ARVI).
Dimensionamiento de sistema para inyección de gas a alta presión para remover remanentes de petróleo
(Universidad de Piura, 2017-02-03) Tavara Arica, Joel Cristhian; Marcelo Aldana, Mario Daniel
La tesis tiene como objetivo definir y dimensionar el sistema para inyección de gas a alta presión para remover remanentes de petróleo, como técnica de recuperación secundaria con el fin de viabilizar el uso de la producción de gas no asociado de pozos gasíferos que trabajan con la modalidad de desfogue en forma intermitente y restituir la energía del reservorio e incrementar el factor de recuperación de hidrocarburo.
Aplicación de la Transformada Wavelet a señal de baja Potencia en Entorno de Matlab
(Universidad de Piura, 2017-02-22) Yamunaqué Chunga, Edward José; Chinchay Ulloa, Italo Arnaldo
La investigación nace como iniciativa del estudio de la transformada Wavelet, función matemática que permite obtener datos de una señal seccionándolos en pequeños componentes en escala frecuencia-tiempo y poder analizarlos en forma separada. De esta forma, se muestran las propiedades de la transformación Wavelet con una señal de baja potencia adquirida por un sistema de adquisición de datos, con el propósito de deducir la conveniencia de adoptarla para algunas aplicaciones posteriores descritas brevemente. Como parte del proyecto se utilizaron los software: Python, Vhdl, Verilog y Matlab; programas que hicieron posible mejorar la señal de captura y así utilizarla en otros estudios, por ejemplo, en el reconocimiento de patrones en las emanaciones de radiación de un microprocesador.
Modelación y control de un sistema de suspensión semiactiva con amortiguador magnetorreológico
(Universidad de Piura, 2017-02-23) Alamo Viera, Marcoantonio Víctor; Castro Sánchez, Miguel
La tesis está enfocada en demostrar que la utilización de un elemento amortiguador semiactivo de tipo magnetorreológico mejora las prestaciones y características de comportamiento de una suspensión. El trabajo parte del análisis de la evolución de los modelos matemáticos que se han venido desarrollando referente a la suspensión semiactiva, de los cuales se ha definido el más completo para simular un comportamiento correcto del sistema. Para ello, se realiza el desarrollo del modelo matemático del sistema de suspensión -y la simulación respectiva-, en la herramienta SIMULINK de MATLAB. Finalmente, se presentan los prototipos diseñados de amortiguadores semiactivos: uno de tipo MR y el otro de accionamiento electromecánico.
Análisis de la calidad del grano de cacao mediante imágenes hiperespectrales usando técnicas de visión artificial
(Universidad de Piura, 2017-03-22) Mundaca Vidarte, George Antonio; Ipanaqué Alama, William
La tesis propone la implementación de un sistema computacional que proporcione la identificación de características predominantes en el grano de cacao para determinar su calidad en comparación con las técnicas tradicionales que se utilizan actualmente, carentes de técnicas de automatización. Para lo cual, se propone una nueva metodología usando algoritmos de visión artificial en Matlab aplicado a imágenes hiperespectrales para el procesamiento digital de imágenes con enfoque en diversos campos como la agroindustrias, biomedicina, seguridad, entre otros. De este modo, se busca proporcionar al sector agroindustrial de una herramienta de bajo de costo de manera que brinde una solución objetiva y efectiva para determinar la calidad del grano de cacao durante la etapa de secado y post-secado.
Diseño, implementación y control de un exoesqueleto para pacientes con discapacidad motora en las extremidades inferiores
(Universidad de Piura, 2017-06-07) Villena Prado, Giancarlo; Castro Sánchez, Miguel; Ojeda Díaz, Carlos
La presente tesis tiene por objetivo diseñar, implementar y controlar un prototipo de exoesqueleto para extremidades inferiores destinado a terapias para pacientes con discapacidad motora, con el propósito de auxiliarlos en su recuperación. En el desarrollo de la investigación, se realiza la propuesta de un exoesqueleto incorporando tecnología importada en las terapias tradicionales de rehabilitación en el Perú, el cual puede ser utilizado por pacientes cuya estatura varía desde 143 hasta 172 centímetros, equivalentes a la estatura promedio de un niño peruano de 11 años y a la estatura promedio de un hombre adulto peruano respectivamente. Asimismo, se realiza un control en cascada avanzado sobre dicho actuador, con el fin de manipular el grado de giro de las articulaciones.
Diseño, simulación y control de un resucitador para pacientes con dificultad respiratoria
(Universidad de Piura, 2017-06-07) Chambergo Ruiz, Patricia de Fátima; Ojeda Díaz, Carlos
El objetivo de la tesis es el desarrollo de una propuesta para la mejora de la técnica de resucitación manual o ambú, el mismo que -a pesar de utilizar un mecanismo que permite la salida y la entrada de aire en el sistema respiratorio del paciente-, limita al personal de salud que lo utiliza, ya que el médico hace uso exclusivo de ambas manos, imposibilitándolo de dar otras medidas de soporte vital al paciente. Por lo que, se estudia el funcionamiento del resucitador manual para el diseño de un prototipo automatizado que, además debe ser de fácil traslado y automático, facilite la técnica de ventilación a los médicos. De esta manera, se propone un sistema manivela-biela-pistón para controlar la cantidad de volumen, mediante un controlador difuso. Los resultados que se obtuvieron fueron satisfactorios en su aplicación para pacientes adultos y pediátricos.
Identificación y control de un gasificador de lecho fluidizado
(Universidad de Piura. Facultad de Ingeniería, 2017-06-22) Alegría Castellanos, Pedro Jesús; Vásquez Díaz, Edilberto
El objetivo de la tesis es la identificación de la planta experimental del gasificador de lecho fluidizado instalado. Esto abarca la teoría matemática empleada para su obtención, clasificación y elección del modelo que mejor se ajuste a lo requerido para posteriormente aplicar control. El trabajo se enfoca en lo fundamental de la instalación del gasificador, su protocolo de puesta en marcha y los resultados de las pruebas realizadas. Seguidamente, se explica a profundidad los pasos a seguir para identificar, la clasificación de los modelos, en qué consiste el cálculo de un modelo paramétrico y la aproximación de los pasos que sigue el software MATLAB para calcular modelos. Por último, se trata el tema del control del modelo obtenido en la identificación.
Control inteligente de sistemas e iluminación en edificios
(Universidad de Piura. Facultad de Ingeniería, 2017-06-22) Huamán Rojas, Jezzy James; Ipanaqué Alama, William
La tesis desarrolla un controlador adaptativo para el control inteligente de la iluminación en cualquier ambiente, esto considera edificios, casas, oficinas, entre otros. Se presentan dos opciones de controlador y, para considerarlo un sistema inteligente, este se adapta al usuario haciendo uso de la tecnología de aprendizaje automático y regulable. Redes neuronales artificiales y árboles de decisión se emplean para adecuar la iluminación sin dejar de cumplir las normas que se establecen por función de los ambientes, en tanto se considera que la iluminación pueda verse afectada por muchos factores, incluyendo el color de las paredes y techos. Los controladores por tanto, no pueden ser del tipo estándar, es por ello que se ha desarrollado un controlador PID adaptativo, obteniéndose un sistema embebido como sistema de regulación y como controlador del nivel mínimo de iluminación un control PID adaptativo sin identificación.
Diseño y simulación de control avanzado para un sistema de refrigeración aplicado a la industria agrolimentaria
(Universidad de Piura. Facultad de Ingeniería, 2017-07-25) Aramburú Pardo Figueroa, Andrés; Manrique Silupú, José José; Saavedra García Zabaleta, Rafael
La tesis elabora un sistema de control para un modelo matemático que represente el comportamiento dinámico de un sistema de refrigeración por compresión de vapor utilizado en procesos de conservación de productos en la industria agroalimentaria. El sistema de control se basará en los nuevos avances tecnológicos usados en refrigeradores (Smart Inverter, Digital Inverter), los cuales presentan ahorros en el consumo energético y será diseñado para ser usado en cámaras de refrigeración de mango. El método utilizado consiste, en el diseño del modelo matemático basados en 6 ecuaciones: 1 balance de energía y 1 balance de masa en la cámara de conservación, 3 balances de energía en el evaporador, 1 polinomio de relación entre la humedad y la temperatura basados en la carta psicrométrica. Con estas ecuaciones se elabora un modelo matemático de dependencia, tanto del flujo másico de aire entregado por el ventilador como de la velocidad del compresor. Luego se diseña el sistema de control basado en el algoritmo de un PID adaptativo autotunning, este sistema de control comprenderá 2 PID los cuales controlaran la acción de la velocidad de giro del compresor y la cantidad de flujo que aporta el ventilador, teniendo como salida del sistema la temperatura del aire en la cámara de refrigeración.

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