Examinando por Autor "Giraldo Vázquez, Mario Alejandro"

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    Dispositivo para emular las propiedades viscoelásticas en el simulador de la mecánica respiratoria SAMI-SII
    (Universidad EIA, 2023) Castaño Betancur, Jacobo; Montagut Ferizzola, Yeison Javier; Giraldo Vázquez, Mario Alejandro; Jiménez Posada, León Darío
    RESUMEN: la viscoelasticidad es una característica que poseen los tejidos pulmonares. A pesar de ser una propiedad que está bien definida en la literatura, es difícil medirla, ya que tener acceso a estos tejidos implicaría usar técnicas invasivas que podrían ser lesivas para un paciente, además de las correspondientes razones éticas. Debido a esto, los médicos no tienen una comprensión clara del efecto de esta característica, no se conocen valores estándares de viscoelasticidad, ni patologías atribuidas a esta, a pesar de que se sepa que cumple un papel importante durante el movimiento pulmonar. Por tal motivo, es importante el desarrollo de simuladores de la mecánica respiratoria que permitan estudiar los cambios de las variables pulmonares, tanto en escenarios sanos como patológicos; sin embargo, en la actualidad no existen simuladores físicos que tengan la capacidad de representar el efecto de las propiedades viscoelásticas. El presente trabajo tuvo como finalidad desarrollar un dispositivo electromecánico que emule las fuerzas viscoelásticas para ser implementado en el simulador de la mecánica respiratoria SAMI-SII, que fue desarrollado en la Universidad EIA de Envigado, Colombia. Esto permitiría tener un mejor entendimiento de la biomecánica respiratoria y marcaría un nuevo punto de partida referente al estudio de la viscoelasticidad en términos fisiológicos. Para lograr este trabajo, se llevó a cabo un procedimiento basado en cuatro etapas: Una fase de diseño del dispositivo tomando como referencia la metodología de Ulrich y Eppinger, una segunda fase donde se desarrolló un prototipo inicial del dispositivo donde fue posible generar el efecto viscoelástico desde un enfoque de la resistencia del sistema respiratorio, mediante fuerzas generadas por la oposición de polos magnéticos y la medición de estos con un sistema de instrumentación basado en el efecto hall. Se observó una resistencia asociada a la disipación de presión viscoelástica (ΔR) de 12.75 cmH2O/l/min, 7.50 cmH2O/l/min, 4.92 cmH2O/l/min, 3.52 cmH2O/l/min y 0.8 cmH2O/l/min. En la tercera fase se implementó una segunda versión del dispositivo basado en técnicas electroneumáticas y se verificó su capacidad para reproducir el efecto viscoelástico en un escenario de ventilación mecánica mediante la comparación de los resultados con la respuesta de stress relaxation de un modelo Sólido Lineal Estándar. Los coeficientes de determinación R2 fueron superiores al 95 %. Finalmente, se realizaron las modificaciones mecánicas, electrónicas y de control necesarias para acoplar el dispositivo en la cavidad torácica del SAMI-SII y se verificó su funcionamiento mediante la comparación de los resultados con el modelo previamente mencionado. Los coeficientes de determinación R2 fueron superiores al 92 %. Hasta donde sabemos, este es el primer sistema electromecánico capaz de representar el efecto viscoelástico pulmonar en un escenario de ventilación mecánica.
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    PublicaciónAcceso 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
    RESUMEN: 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.