Examinando por Autor "Giraldo Vásquez, Mario Alejandro"
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Publicación Acceso abierto Banco de prueba solar fotovoltaico para el desarrollo de competencias académicas en energías renovables(Universidad EIA, 2022) Yepes Rivera, Laura María; Castro Ochoa, Sebastián; Giraldo Vásquez, Mario Alejandro; Giraldo Vásquez, Mario AlejandroRESUMEN: El presente trabajo de grado plantea la construcción de un banco de prueba solar que incentive el desarrollo de conocimientos en el área de energías renovables a los estudiantes de la Universidad EIA, con el fin de generar una relación con el funcionamiento de las instalaciones de energía solar fotovoltaica de un sistema aislado, ya que un banco de prueba solar permite experimentar y comprobar el funcionamiento de paneles solares y toda la teoría que estos llevan por detrás, además profundizar aquellos aprendizajes mediante el desarrollo de prácticas de laboratorio. El banco de prueba solar pretende brindar un entorno a controlar por los estudiantes con el propósito de que comprueben el funcionamiento de los diferentes componentes que conforman un banco de prueba solar y así desarrollen competencias en el área a fin para que puedan generar futuros proyectos de cara al desarrollo energético del país. Por medio del desarrollo de encuestas a expertos del área de interés (energía renovable), se reconocieron aquellas competencias necesarias para determinar los parámetros necesarios para el buen desarrollo del banco de prueba solar y cumplimiento de aquellas características pedagógicas y técnicas que logren despertar el interés de los estudiantes, posteriormente, se identificaron los diferentes modos de operación que puede tener un banco de prueba solar fotovoltaico, entre los cuales se encuentran las convenciones de serie, paralelo y mixta; además de reconocer las variaciones que presenta el sombreado en la recepción de energía que captan los paneles solares en la Universidad EIA; para finalmente construir un banco de prueba solar que cumple con todas las características mencionadas anteriormente y el desarrollo de un manual en el cual los estudiantes pueden aprender el desarrollo de un sistema solar fotovoltaico aislado y el funcionamiento de sus componentes.Publicación Acceso abierto Boya oceanográfica para el monitoreo de ecosistemas acuáticos(Universidad EIA, 2022) Carmona, Juan Sebastian; Carmona Giraldo, Juan Sebastian; Giraldo Vásquez, Mario Alejandro; Giraldo Vásquez, Mario AlejandroRESUMEN: Este trabajo presenta dos diseños de boya oceanográfica, que para la validación de estos se realizaron diferentes simulaciones en softwares de modelado 3D y análisis de esfuerzos. Además, se realizaron prototipos funcionales buscando un bajo costo de fabricación, y para ello de uso un material compuesto de una matriz polimérica, siendo ABS la base y usando resina epoxica como matriz para mejorar sus propiedades mecánicas y fisicoquímicas. Con los prototipos se realizaron pruebas reales en entornos controlados como lo son un lago, y hasta en el entorno real de estudio que es el mar de la costa colombiana, especialmente el mar de la ciudad de Santa Marta.Publicación Sólo datos Dispositivo de bipedestación para transferencia de pacientes en una habitación hospitalaria(Universidad EIA, 2024) Mendivelso Guerrero, Sofía; Moreno Betti, Sara; Montoya Góez, Yesid; Giraldo Vásquez, Mario Alejandro; Giraldo Vásquez, Mario AlejandroRESUMEN: La movilidad reducida afecta la capacidad de las personas para desplazarse libremente, lo que impacta no solo su calidad de vida, sino que también representa un desafío para el personal médico encargado de su cuidado. Esta condición limita la capacidad de los pacientes para mantenerse de pie, por lo que las actividades de bipedestación se incluyen en los procesos de rehabilitación debido a los numerosos beneficios fisiológicos que proporcionan. Sin embargo, la bipedestación y movilización de pacientes suelen requerir de la intervención de varios profesionales de la salud, exponiéndolos a riesgos ergonómicos. Además, los dispositivos comerciales de bipedestación presentan limitaciones en términos de costo y espacio, lo que dificulta su implementación en hospitales. Este trabajo de grado plantea el diseño, construcción y evaluación de un prototipo de bipedestador para uso en entornos hospitalarios, asequible y capaz de reducir la necesidad de múltiples profesionales para movilizar a los pacientes. Para el desarrollo de este dispositivo, se recopilaron datos de profesionales de la salud del Hospital Pablo Tobón Uribe, con el fin de definir los requerimientos de usuario. A partir de esta información, se diseñó la estructura física y los circuitos de potencia, seguido de la construcción del prototipo y pruebas de concepto y de funcionalidad con personal experto. Los resultados de las pruebas de funcionamiento demostraron que el dispositivo cumple con los requisitos de movilización y bipedestación de paciente. Se recomienda la integración de sensores y ajustes estructurales y de control para mejorar la precisión, seguridad y adaptabilidad del bipedestador en entornos hospitalarios.Publicación Acceso abierto Evaluación del desempeño de filtros de Kalman no lineales en procesos industriales(Universidad EIA, 2024) Cossio Flórez, Julián; Montoya Hernández, Santiago; Giraldo Vásquez, Mario Alejandro; Núñez, Juan David; Giraldo Vásquez, Mario AlejandroRESUMEN: este proyecto se centró en proponer recomendaciones prácticas para la implementación de filtros de Kalman no lineales en procesos industriales a través de la evaluación su desempeño en diversos escenarios de experimentación, siendo estos el filtro lineal, el extendido y el unscented. Para ello, se llevó a cabo una simulación de todo lo necesario para el correcto desarrollo del proyecto para tres sistemas dinámicos: un sistema de dos tanques en cascada, otro de cuatro tanques acoplados y, finalmente, uno de una cadena de dos reactores seguida de un separador flash con reciclaje. Además, se construyó un prototipo del benchmark del proceso de los cuatro tanques acoplados, junto con la instrumentación requerida para poder realizar la implementación real de los filtros de Kalman trabajados. Finalmente, luego de evaluar el desempeño de cada uno de los filtros para cada uno de los sistemas, se propusieron recomendaciones prácticas para la implementación de este tipo de observadores.Publicación Acceso abierto Implementación de control descentralizado para la toma de decisiones sobre la operación de una microrred: caso Universidad EIA(Universidad EIA, 2024) Dorado Gironza, Angela Valentina; Galvis Gomez, Kevin Alexander; Giraldo Vázquez, Mario Alejandro; Giraldo Vásquez, Mario AlejandroRESUMEN: en este trabajo se presenta la implementación de un control predictivo basado en modelos (MPC) para comparar su desempeño físico partir de una implementación práctica usando un banco de pruebas solar fotovoltaico de la Universidad EIA como en un entorno de simulación utilizando un modelo validado de la microrred instalada en dicha universidad. La comparación se realizó en ambos sistemas bajo diferentes configuraciones de conexión de los paneles solares, enfocándose en los circuitos encargados de la conversión de voltaje. En el banco de pruebas, se implementó un algoritmo cuya función de costo busca minimizar el error entre la referencia de voltaje deseada y la salida real. En el caso de la microrred, el objetivo fue optimizar el flujo de potencia, por lo que la función de costo se diseñó para minimizar la diferencia entre la potencia demandada y la potencia generada, utilizando datos reales de irradiancia y demanda de potencia. Finalmente, con los resultados obtenidos, se formularon recomendaciones para futuras implementaciones de control en la microrred.Publicación Acceso abierto Implementación de estrategias de control avanzado basadas en MPC para tomar decisiones sobre el uso eficiente de la energía fotovoltaica en la Universidad EIA.(Universidad EIA, 2022) Stave Guzmán, Edgar Felipe; Liñán Álvarez, Juan Felipe; Giraldo Vásquez, Mario Alejandro; Giraldo Vásquez, Mario AlejandroRESUMEN: En este trabajo de grado se proponen dos estrategias de control predictivo basado en modelo o Model Predictive Control (MPC) para evaluar el comportamiento de la microrred instalada en la EIA para diferentes escenarios de cargas resistivas, agregando un índice de evaluación del consumo de energía como criterio de gestión energética. El objetivo de control del MPC es manipular el convertidor elevador de voltaje para la implementación de un seguimiento del punto de máxima potencia «Maximum Power Point Tracking» (MPPT). En términos generales, el MPPT es el encargado de permitir que el arreglo fotovoltaico entregue a la carga su máxima potencia ante los diferentes cambios del entorno. En una conexión del sistema fotovoltaico fuera de la red «off grid», el MPPT es la interfaz entre el módulo solar, el banco de almacenamiento de energía y el inversor. En este sentido, se proponen dos estrategias para el seguimiento de máxima potencia: la primera, conocida en la literatura como Perturbar y Observar (P&O), y la segunda, una técnica basada en control predictivo, que en su respectiva sección se presentará la comparación en desempeño de ambas. Las estrategias de control se implementan en un modelo detallado de la microrred instalada en la Universidad EIA, sede Palmas, el cual fue elaborado en Simulink. Este sistema modelado se probó en condiciones ideales contante (STC) y en condiciones variables reales de irradiancia, en ambos casos la simulación de los paneles en Simulink se comparó con la generación real, lo cual arrojó buenos resultados, demostrando así, que se tiene un comportamiento similar a los paneles instalados en la EIA.Publicación Acceso abierto Implementación de un sistema IoT para la gestión y monitoreo de activos no estacionarios con la empresa ACTek(Universidad EIA, 2024) Franco Bautista, Daniel Felipe; Giraldo Vásquez, Mario Alejandro; Botero Rua, Andres; Giraldo Vásquez, Mario AlejandroRESUMENEn la actualidad, la Internet de las Cosas (IoT) se ha convertido en una tecnología clave para el desarrollo de soluciones innovadoras en diversos sectores. El seguimiento de activos es uno de los ámbitos en los que la tecnología IoT ha demostrado su eficacia, permitiendo a las empresas controlar y gestionar de forma remota en tiempo real. La geolocalización se refiere a la capacidad de seguimiento de la ubicación geográfica de los activos en tiempo real, lo que ha permitido mejorar la eficiencia y optimizar las rutas de distribución y/o recolección masiva de productos y servicios, optimizar las auditorias, realización de inventarios, gestión del mantenimiento, controlar pérdidas por hurto o mala logística, analizar hábitos de uso y mejorar indicadores financieros. La evolución de los dispositivos IoT permite la integración de sensores y tecnologías de geoposicionamiento para el seguimiento de los activos en tiempo real, siendo capaces de transmitir datos en tiempo real a través de redes inalámbricas, lo que ha permitido el desarrollo de soluciones basadas en IoT para la gestión de activos. El uso de tecnologías como el GPS, permite que los dispositivos IoT puedan identificar la posición geográfica del activo en todo momento, lo que es fundamental para el seguimiento de activos de forma continua. En general, un sistema basado en IoT para identificar la ubicación y hacer la gestión integral de activos proporciona una solución rentable para la administración que arroja datos actualizados, permitiendo a las empresas optimizar sus procesos de distribución y trazabilidad, reducir los costos operativos y mejorar la satisfacción del cliente y las compañías. A su vez permite a las compañías administrar sus inventarios de manera eficiente, lo cual reduce los procesos administrativos lo que se transmite en menos horas de trabajo, además de una reducción de errores humanos y/o posibles reprocesos que podrían costarle a las compañías grandes sumas de dinero, proporcionando así una visión más estratégica para la toma de decisiones. Pero sobre todo previene que los diferentes activos que maneja una compañía pierdan valor a lo largo del tiempo por todas las razones mencionadas anteriormente, ya que toda perdida de trazabilidad y reproceso causa que el activo vaya perdiendo cada vez más valor, y cuando esto se repite constantemente con todos los activos de la compañía se traduce en pérdidas importantes de dinero.Publicación Acceso abierto Semillero Dinámica y Control 2022-2Giraldo Vásquez, Mario; Manrique Espíndola, Tatiana; Núñez, Juan David; Giraldo Vásquez, Mario Alejandro; Estrada Bernal, Santiago; Ortiz Camacho, Manuel; Posada Palma, Mauricio; Baghino Gómez, GianlucaEvidencias de la participación de los estudiantes del Semillero Dinámica y Control que incluye uso de herramientas de bibliometría, generación de texto científico, evaluación de modelos dinámicos y estrategías de control. Los estudiantes del Semillero Dinámica y Control desarrollaron actividades de investigación formativa en control automático de sistemas dinámicos y ciberfísicos, mediante la aplicación de técnicas de bibliometría a partir del manejo de bases de datos, la construcción del estado del arte de modelos dinámicos y sus aplicaciones, la cuantificación de modelos con datos experimental con gráficas y tablas, evaluación en simulación y de forma experimental de estrategias de control, diseño de experimentos y aplicación de la teoría del error, la elaboración de texto científico y la socialización de resultados obtenidos. Todas estas actividades para la formación investigativa de los estudiantes de pregrado de la Universidad EIA.Publicación Acceso abierto Semillero Dinámica y Control 2023-1Giraldo Vásquez, Mario; Manrique Espíndola, Tatiana; Giraldo Vásquez, Mario Alejandro; Calle, Mariana; García Pérez, Michelle Vanessa; Jaramillo Bedoya, María Camila; Jaramillo Gaviria, Diego Alejandro; Marquez Diaz, Jose Heriberto; Ochoa Cañas, Sebastián; Rojas Gallego, Juan Pablo; Urrutia Gómez, Andres Jose; Varon Munera, Kevin; Sánchez Gómez, RicardoLos estudiantes del Semillero Dinámica y Control desarrollaron actividades de investigación formativa en control automático de sistemas dinámicos y ciberfísicos, mediante la aplicación de técnicas de bibliometría a partir del manejo de bases de datos, la construcción del estado del arte de modelos dinámicos y sus aplicaciones, la cuantificación de modelos con datos experimental con gráficas y tablas, evaluación en simulación y de forma experimental de estrategias de control, diseño de experimentos y aplicación de la teoría del error, la elaboración de texto científico y la socialización de resultados obtenidos. Todas estas actividades para la formación investigativa de los estudiantes de pregrado de la Universidad EIA.Publicación Acceso abierto Sistema de alimentación de energía de una boya oceanográfica mediante módulos fotovoltaicos y baterías: Caso boya Universidad EIA(Universidad EIA, 2024) Pacheco Durán, Diomar Andres; Giraldo Vasquez, Mario Alejandro; Virgilio Rincón, Edgar; Giraldo Vásquez, Mario AlejandroRESUMEN: Las áreas costeras de los océanos son zonas importantes tanto por los recursos económicos y ecológicos que contienen, como por ser áreas en donde se concentra actividad humana. Los arrecifes de coral son parte importante para la vida marina, por lo que hay la necesidad de desplegar sistemas que se encarguen de monitorizar las condiciones en las que se encuentran, para poder así, tener mayor conocimiento de estos ecosistemas y poder tomar las medidas necesarias para su preservación. Según la agencia de protección ambiental de los Estados Unidos se calcula que el 25 % de toda la vida marina depende de una u otra manera de los arrecifes de coral. La disminución de estos ecosistemas según la agencia anteriormente mencionada, también afecta a “Aproximada- mente, 500 millones de personas en todo el mundo que dependen los ecosistemas de los arrecifes de coral para obtener alimentos, protección costera e ingresos del turismo y la pesca”.(United States Environmental Protection Agency, 2023a) Los sistemas coralinos son principalmente vul- nerables a el aumento de la temperatura, la acidificación de los océanos y el aumento del nivel del mar.(World Bank, 2022) Para monitorear la calidad del agua superficial en las zonas de arrecife se decidió de- sarrollar un sistema de alimentación de energía que permita el correcto funcionamiento de los sistemas de sensores instalados en la boya desarrollada por la Universidad EIA. Dicho sistema de alimentación consta de módulos fotovoltaicos que son responsables de la generación de energía eléctrica, un conjunto de baterías de litio en las que almacenar la energía para el funcionamiento continuo de los sistemas, junto con un circuito electrónico que controla la carga de las baterías y suministra los distintos voltajes necesarios para el funcionamiento de los sistemas conectados.
