Browsing by Author "Vargas Parra, Francisco Javier"
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Item Análisis de estabilidad en cuerda para pelotones de vehículos con canales de comunicación afectados por ruido aditivo(2023-06-19) Gordon Almeida, Marco Anthony; Departamento de Electrónica; Vargas Parra, Francisco JavierLa propiedad de estabilidad en cuerda de los sistemas interconectados es fundamental en las aplicaciones de pelotones de vehículos. La presente tesis está enfocada en acortar la brecha en la literatura relacionada con la noción de estabilidad en cuerda cuando los fenómenos estocásticos son una parte inherente del problema. El pelotón bajo análisis está formado por vehículos modelados como sistemas lineales, con topología de seguimiento al predecesor, cuya comunicación se lleva a cabo a través de canales afectados por ruido blanco aditivo. Las dos principales contribuciones son: (a) caracterizar la evolución de la media y la varianza del error de seguimiento de cada vehículo, obteniendo así las condiciones necesarias y suficientes que garantizan la estabilidad en cuerda en dicho escenario estocástico y (b) proponer una definición técnica que permita la evaluación analítica de la propiedad de estabilidad en cuerda. Mediante simulaciones se ilustra el comportamiento del pelotón para los casos estable e inestable en cuerda. Dada la generalidad, tanto de la definición propuesta, como de la metodología de estudio, se espera que este trabajo sirva de guía para el análisis de estabilidad en cuerda en diferentes escenarios estocásticos como por ejemplo: pérdida aleatoria de datos, retardos de tiempo aleatorios, entre muchos otros problemas de comunicación.Thesis ANALISIS DE ESTABILIDAD PARA SISTEMAS DE CONTROL COMUNICADOS A TRAVES DE CANALES CON RUIDO MULTIPLICATIVO CORRELACIONADO ESPACIALMENTE(2020) Zamora Borquez, Jimmy Andrés; Departamento de Electrónica; Vargas Parra, Francisco JavierThesis Control automático del brazo robótico “Motoman-MH50" utilizando como sensor la cámara “MotoSight2D”(Universidad Técnica Federico Santa María, 2026) Levi Gómez, José Felipe; Ramírez Estay, Héctor; Departamento de Electrónica; Vargas Parra, Francisco JavierEn el ámbito de la automatización industrial, el uso de brazos robóticos para tareas de paletización y manipulación de piezas constituye una aplicación recurrente, la cual tradicionalmente requiere que los objetos se encuentren en posiciones predefinidas dentro del espacio de trabajo. La incorporación de sistemas de visión por computador permite aumentar la flexibilidad de estos procesos, posibilitando la detección y manipulación de objetos ubicados en posiciones variables. El presente trabajo aborda la integración de un sistema de visión por computador con un brazo robótico industrial, con el objetivo de detectar la posición de un objeto y comandar el desplazamiento del robot para su manipulación automática. El sistema implementado está compuesto por un brazo robótico Motoman MH50 y una cámara MotoSight 2D, ambos de la marca Yaskawa. La tarea de automatización desarrollada consiste en la detección de un objeto dentro del área de trabajo y su traslado hacia una posición objetivo previamente definida. Asimismo, se evalúa la factibilidad de implementar estrategias de control automático aplicadas al movimiento del robot. Los resultados obtenidos muestran que el sistema de visión permite detectar la posición del objeto con un nivel de precisión adecuado para aplicaciones de manipulación industrial. No obstante, se identifica una imprecisión mecánica en una de las articulaciones del brazo robótico, la cual afecta la exactitud del posicionamiento final. Adicionalmente, la arquitectura del sistema no permite la implementación de un control automático en lazo cerrado, debido a la imposibilidad de realizar mediciones continuas mientras el robot se encuentra en movimiento. Como alternativa, se propone una solución basada en interrupciones, la cual permite reaccionar ante desplazamientos del objeto detectado durante la operación. Esta estrategia permitió detener correctamente el robot y reiniciar el ciclo de detección de manera controlada. En conclusión, el sistema desarrollado permite realizar aplicaciones de paletización y manipulación de piezas de forma precisa y confiable, validando la integración entre el sistema de visión por computador y el brazo robótico industrial. Como trabajo futuro, se propone habilitar la activación automática de interrupciones y estudiar la factibilidad de implementar control en tiempo real del robot, con el fin de desarrollar estrategias de control automático más avanzadas.Thesis DISEÑO DE SISTEMA DE ESTANQUES ACOPLADOS MODULAR(2018) Fredes Verdugo, Rene Andres; Departamento de Electrónica; Vargas Parra, Francisco Javier; Erraz Levaggi, Daniel AndresThesis Diseño e implementación de interfaz de usuario y casos de uso para plataforma experimental de sistema multi-agentes(2023-10) Chaufleur Concha, Catalina Constanza; Vargas Parra, Francisco Javier; Departamento de Electrónica; Carvajal Barrera, Gonzalo Andrés.Thesis Diseño, implementación y evaluación de una plataforma experimental para el estudio del control de una flota de robots móviles(2021-11) Escobar Valdivia, Carlos Matías; Carvajal Barrera, Gonzalo Andrés; Yuz Eissnann, Juan Ignacio; Departamento de Electrónica; Vargas Parra, Francisco JavierItem Estabilidad de cuerda en pelotones de vehículos utilizando control proporcional-integrativo(2022) Murillo García, Antonia Elisa; Departamento de Electrónica; Vargas Parra, Francisco JavierThesis ESTABILIZACIÓN DE SISTEMAS DE CONTROL USANDO CANALES DE RUIDO BLANCO ADITIVO SUJETOS A RESTRICCIONES EN LA RELACIÓN DE SEÑAL A RUIDO(Universidad Técnica Federico Santa María, 2013) Vargas Parra, Francisco Javier; Departamento de Electrónica; Silva Vera, EduardoResumen extenso, ver multimedia o impresoThesis Estimación de estados de vehículos terrestres usando estimación de horizonte móvil con mediciones redundantes de gps de bajo coste incorporando restricciones geométricas(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-03-06) Mansilla Mansilla, Nicolás Ignacio; Vargas Parra, Francisco Javier; Departamento de Electrónica; Deniz, Nestor NahuelEn este proyecto, se implementa un algoritmo de Estimación de Horizonte Móvil (MHE, por las siglas en inglés de Moving Horizon Estimation) en Matlab para mejorar las mediciones proporcionadas por cuatro unidades GPS, dos de baja precisión y dos de alta precisión en sus mediciones, montados en un robot Husky A200. La estimación se compara directamente con un sensor de posición RTK (por sus siglas en inglés Real-Time Kinematic positioning) de precisión centimétrica y un filtro ampliamente utilizado en la industria y academia para la estimación de estados de sistemas dinámicos no lineales, el Filtro Extendido de Kalman (EKF, por las siglas en inglés de Extended Kalman Filter). MHE muestra ser un mejor algoritmo de estimación que EFK cuando se necesita seguir trayectorias que abarcan grandes distancias, especialmente cuando las condiciones iniciales son muy ruidosas, pero su rendimiento decae en entornos de área reducida y desplazamientos de curvas cerradas, llegando a ser similar al EKF. Aunque el rendimiento no cumplió con las expectativas establecidas por las simulaciones, se logra superar un método tradicional de estimación en entornos no ideales al aprovechar información a priori en forma de restricciones de optimización.Thesis Implementación de mejoras en hardware y software de plataformas Rupu para experimentos de pelotones de vehículos seguidores de línea(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-03) Rifo Mardones, Felipe Ignacio; Vargas Parra, Francisco Javier; Peters R., Andrés; Departamento de Electrónica; Carvajal Barrera, Gonzalo AndresEl presente trabajo contribuye al desarrollo y mejora de la plataforma experimental RUPU, diseñada en el Departamento de Electrónica para la evaluación de algoritmos de control distribuido en pelotones de vehículos autónomos. Esta plataforma está compuesta por diversos elementos, entre los cuales destacan los agentes móviles, responsables de ejecutar de forma distribuida las tareas de navegación y control. Si bien la plataforma, junto con la primera versión de estos agentes móviles, fue previamente diseñada, fabricada y validada a nivel funcional [1,2], su versión más reciente presenta limitaciones en términos de compatibilidad, usabilidad y repetibilidad de experimentos. El trabajo desarrollado en esta memoria de título se centra en mejorar la infraestructura de los agentes de la plataforma, analizando los aspectos y retos que deben abordarse para lograrlo, con un enfoque particular en una nueva versión basada en Raspberry Pi, extendiendo las capacidades de los prototipos diseñados en trabajo previo [3] y asegurando su interoperabilidad con los distintos componentes que conforman la plataforma. Para ello, se realizaron mejoras en los protocolos de comunicación, se analizó el código encargado del control de los agentes mediante técnicas analíticas de profiling (perfilamiento de desempeño del código) y se aplicaron optimizaciones para mejorar su desempeño temporal. Además, se evaluaron alternativas para mejorar los algoritmos de adquisición de datos y se rediseñó la estructura física en la que se monta el hardware para una mejor distribución de los componentes y sus conexiones. Estas mejoras, junto con las pruebas de validación asociadas, buscan consolidar la versión basada en Raspberry Pi como un componente integral de RUPU, permitiendo la experimentación con algoritmos de control en un entorno escalable. De este modo, se espera que la plataforma pueda ser utilizada de manera confiable, facilitando la realización de experimentos repetibles y reproducibles para futuras investigaciones sobre conducción autónoma y control cooperativo. En este capítulo se presenta el contexto y la motivación del estudio, destacando la importancia de la plataforma RUPU en la validación de algoritmos de control distribuido. Se describe el problema que se busca abordar, así como los objetivos y alcances del trabajo. Además, se detallan las principales contribuciones de esta investigación y la estructura del documento, proporcionando una visión general del desarrollo y la organización de los capítulos siguientes.Thesis Implementación y evaluación de algoritmos de detección de carril orientados a entornos de conducción asistida de vehículos(2023-04) Espejo Miranda, Ignacio Andrés; Vargas Parra, Francisco Javier; Departamento de Electrónica; Carvajal Barrera, Gonzalo AndrésThesis Integración de sistema de visión por computador a plataforma robótica móvil con tracción diferencial(2022-12) Castillo Del Pino, Polet Almendra; Carvajal Barrera, Gonzalo Andrés; Agüero Vásquez, Juan Carlos; Departamento de Electrónica; Vargas Parra, Francisco JavierThesis Stochastic string stability analysis of vehicular platoons with lossy inter vehicle communication channels(Universidad Técnica Federico Santa María, 2024-03-19) Gordon Almeida, Marco Anthony; Departamento de Electrónica; Vargas Parra, Francisco JavierThis thesis conducts a detailed investigation into string stability for platoons of vehicles with communication channels affected by random data loss. The platoon configuration under analysis comprises homogeneous linear time-invariant vehicles with predecessor-follower topology and time-headway spacing policy. Lossy communication channels are represented using Bernoulli processes. Additionally, data compensation strategies schemes are employed to mitigate the impact of missing information during data loss events. Given the stochastic nature of the system, to study the string stability property this thesis introduces the notions of Lp-mean Lq-variance string stability and mean square string stability. By examining the necessary and sufficient conditions aligned with these definitions, the analysis investigates the convergence over time and scalability aspects of the platoon. The thesis findings underscore the significant influence of data loss rate on string stability. Numerical simulations complement the theoretical insights, offering valuable perspectives on the practical implications of the proposed framework.
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