Browsing by Author "VARGAS PARRA, FRANCISCO JAVIER"
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Thesis AUTOMATIZACIÓN DE UNA ‘TABLE FOOTBALL’ MEDIANTE PROCESAMIENTO DE IMÁGENES Y ALGORITMOS NEURO-DIFUSOS(2018) ATUAN TOLEDO, RICHARD MICHAEL; ATUAN TOLEDO, RICHARD MICHAEL; Universidad Tecnica Federico Santa Maria UTFSM ELECTRONICA; VARGAS PARRA, FRANCISCO JAVIER; CARVAJAL BARRERA, GONZALO ANDRESEl estudio que se presenta a continuación, corresponde al primer paso de un proyecto quepretende automatizar el funcionamiento en uno de los equipos de una "Table Football", teniendocomo motivación la creación de una plataforma de desarrollo experimental, donde sepuedan implementar y probar algoritmos o tecnologías con fines académicos y pedagógicos.El presente trabajo buscar sistematizar, en un ambiente simulado, el movimiento de uno delos arqueros con el fin de bloquear los tiros rivales a portería.En esta primera etapa del proyecto, se implementa un algoritmo computacional que logra,por medio de una simulación, estimar la posición del arquero dentro del juego. Mediante procesamientode imágenes se obtiene el lugar donde se encuentra la pelota en juego, mientrasque un algoritmo Neuro-Difuso (ANFIS) permite estimar dónde se dirige esta, estableciendoasí, la posición donde el arquero debería ubicarse para bloquear el paso de la pelota. Además,se simula el movimiento del portero en cuestión mediante un motor DC cuya posiciónse controla a través de un controlador PID. Cabe destacar que al ser una primera etapa, laestructura física del proyecto se encuentra en desarrollo, por lo que se opta por un trabajo desimulación con datos teóricos (motor DC) y prácticos (Imágenes/Vídeos).En este trabajo se plantean soluciones a problemas tales como, la obtención de imágenesy el reconocimiento de la pelota dentro de ellas, predicción de la posición futura del balón yel control del movimiento en un motor DC, especificando las consideraciones técnicas tantopara la obtención de imágenes como para su implementación. Finalmente, se integran dichassoluciones propuestas en un ambiente simulado desarrollado para estudiar el comportamientodel arquero. Esto permitió evaluar, vía simulación, la utilidad de los algoritmos propuestospara ser usados en el sistema real.Thesis INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL EMBEBIDO DE UN QUADCOPTER(Universidad Técnica Federico Santa María, 2016) LATORRE CÁRDENAS, EDUARDO CAMILO; LATORRE CÁRDENAS, EDUARDO CAMILO; Universidad Tecnica Federico Santa Maria UTFSM DEPARTAMENTO DE ELECTRONICA; OLIVARES SALINAS, MANUEL ANTONIO; VARGAS PARRA, FRANCISCO JAVIERThis work contains the procedures necessaries for modeling, design, simulation and partial implementation of an embedded control system for four-helix unmanned aerial vehicle ”Quadcopter”. Chapter 1: “Introduction and Objectives”, presents an introduction to the current state of research related to the project and the objectives to be achieved in the development of this. Chapter 2: “Modeling Plant”, presents a study of the dynamics associated to the system, by analizing two different approaches that coverge to the same model. Chapter 3: “Designing Control Law”, a linearization of the system is done in order to solve the problem with linear control strategies, as are the family of PID controllers. Also a LGR control is desing to implement in simulation. Chapter 4: “Characterization and Simulation”, presents measurements and calculations performed for the actuators characterization and inertia. Also pesents the results of the simulation with the control law desingned in chapter 3. Chapter 5: “Components for Implementation”, the main characteristics of the components are studied to be used for embedded, such as controller, sensors, actuators, supports and battery. Chapter 6: “Implementation in the Real Plant”, the results of experimental tests with the real plant and two holders designed are presented. Chapter 7: “Conclusions and Future Work.as its name indicates, presents all that is extracted from the title work and future improvements that can be implemented. IIIThesis SISTEMA AUTOMATIZADO DE TRENES PARA ESTUDIAR EL CONTROL DE LA FORMACIÓN DE VEHÍCULOS(2018) Oyanadel Fernandez, Sebastian Orlando; Universidad Tecnica Federico Santa Maria UTFSM ELECTRONICA; PETERS RIVAS, ANDRÉS ALEJANDRO; VARGAS PARRA, FRANCISCO JAVIERDesde el nacimiento de la ciencia moderna, a mediados del siglo XVII, el progreso científico manifiestaun crecimiento continuo. No obstante, es en el siglo XX, es donde la investigación y la aplicación técnica delos conocimientos adquiridos, exhibe un crecimiento acelerado, transformando radicalmente la forma de vidade las personas. En los últimos años, esto se ha extendido de forma alucinante, siendo incorporadas nuevastecnologías a nuestra vida cotidiana a una velocidad incomparable con la del pasado.En la actualidad, uno de los grandes desafíos que enfrentan los investigadores asociados al área decontrol automático, es la búsqueda de nuevas técnicas que permitan optimizar el funcionamiento de lossistemas, disminuyendo su tiempo de respuesta, sin perder de vista el cumplimiento de altos estándares deseguridad.En la presente memoria de titulación, se entregan los resultados alcanzados en la implementación deuna plataforma experimental enfocada en el estudio del control de la formación de vehículos. Se considera,la confección de una serie de carros autónomos, con la capacidad de recorrer cierta trayectoria en conjuntoformando una cadena. El objetivo es mantener una distancia de referencia entre los vehículos mediante técnicasde control, para lo cual, es necesario realizar el modelado y una serie de pruebas en la plataforma.En primer lugar, se realiza la caracterización de los principales elementos del sistema dinámico,detallando las propiedades específicas de cada uno de ellos. Entre sus componentes, se cuenta con un sensorde proximidad ultrasónico HC-SR04, encargado de proporcionar la lectura instantánea de distancia entre losvehículos. Asimismo, se implementa un motor de tren, marca LEGO, como actuador, siendo gobernado porel integrado puente H L293D. Por otra parte, el controlador primario del sistema es la placa de desarrolloArduino UNO R3, cuya función es el cálculo de las acciones que permitan alcanzar cierta estrategia de control.Además, se considera una batería de 9[V] para la alimentación autónoma de los circuitos electrónicos.A continuación, se específica la interconexión de los elementos del sistema, se exponen los diagramasde circuitos y conexiones, indicando sus funcionalidades y la ubicación de cada uno de sus enlaces. También,se analiza el diseño de la carrocería de los carros, los materiales utilizados, señalando las ventajas y desventajasde los prototipos implementados. Además, se detalla la autonomía del sistema, a partir de una prueba simplepara la estimación de la duración de su batería. Posteriormente, se analizan algunos fenómenos imprevistos enel desarrollo del proyecto, como la denominada zona muerta, la variabilidad de las ganancias y la saturaciónde la actuación.Por otra parte, en una tercera sección se estudia el modelado del sistema, se desarrolla un análisisteórico de la planta y la estimación de parámetros de control, a partir de una serie de pruebas experimentales.Por ejemplo, la respuesta a escalón de los vehículos, la dinámica de los carros al efectuar cambios de dirección,entre otros.Asimismo, se expone la aplicación de controladores PID, los métodos estudiados y la respuesta de loscarros ante la implementación de distintas estructuras de control. Especificando las características de cadauno de los parámetros de control y la influencia en la dinámica de la plataforma.Además, se presentan experimentos efectuados con la cadena de vehículos, indicando las principalesconclusiones al analizar la plataforma, detallando las dificultades que se enfrentan.Por último, se describen cada una de las características de la rutina de programación para el controlde los vehículos. De esta forma, se detalla la declaración de constantes, variables y sentencias específicas,además, se presentan las librerías utilizadas para el manejo de periféricos. Del mismo modo, se describen cadauna de las funciones involucradas en la interacción del microcontrolador Arduino con sensores, actuadores yaplicaciones específicas del sistema.
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