https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/993 Sat, 29 Aug 2026 20:57:09 GMT 2026-08-29T20:57:09Z https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/13735 Title: Integración y Dimensionamiento de un Sistema de Energía Fotovoltaica para la Producción de Hidrógeno Verde Authors: Toledo Sánchez, Yurika%2044353 Description: En esta tesis se establece el diseño, dimensionamiento e integración de un sistema fotovoltaico capaz de producir hidrógeno verde mediante un electrolizador que opera bajo condiciones de electrólisis alcalina. El trabajo parte de una necesidad concreta: aprovechar la energía solar disponible y adaptarla para el funcionamiento del electrolizador, considerando las condiciones de operación del sistema y la variación de la irradiancia que se presenta durante la jornada. La propuesta parte de una arquitectura conectada en corriente directa. En ella se integran el arreglo fotovoltaico, un convertidor Boost, el bus DC, el sistema de almacenamiento, el convertidor Buck y el electrolizador alcalino. La idea de usar esta configuración es evitar que la energía de los paneles llegue de forma directa al electrolizador. Antes debe pasar por etapas de conversión y regulación, ya que la irradiancia cambia durante el día y esas variaciones pueden afectar la corriente de electrólisis. Al controlar mejor esa transferencia de energía, se busca que la producción de hidrógeno sea más estable. La topología tomada como base es Boost–Bus DC–Buck. El convertidor Boost adapta la energía proveniente del sistema fotovoltaico y la eleva hacia el bus DC. Después, el convertidor Buck reduce el voltaje y regula la corriente que necesita el electrolizador. En esta estructura, el bus DC funciona como punto común de conexión entre los subsistemas. Además, se incorpora una batería para apoyar al sistema cuando la irradiancia disminuye y para aprovechar los excedentes cuando la generación fotovoltaica es mayor que la demanda del electrolizador. El sistema se dimensiono con una producción objetivo de 1 kg/h de hidrógeno. A partir de esta meta se definieron las condiciones nominales del electrolizador, considerando una demanda aproximada de 61.64 kW, una tensión cercana a 76 V y una corriente alrededor de 811 A. Estos valores sirvieron como referencia para el dimensionamiento del arreglo fotovoltaico, los convertidores de potencia y el almacenamiento. Para el recurso solar se utilizaron datos de irradiancia del estado de Morelos, tomando enero como caso crítico por presentar menor disponibilidad energética. Wed, 05 Aug 2026 00:00:00 GMT https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/13735 2026-08-05T00:00:00Z https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/13730 Title: Administración de Energía de un Sistema Híbrido: Red Eléctrica-Sistema Fotovoltaico-Baterías, para Alimentar un Sistema de Bombeo Urbano de Agua Authors: Jiménez Luna, Marifer%2064209 Description: Los sistemas de bombeo urbano de agua representan una de las principales cargas eléctricas en la infraestructura de abastecimiento, debido a su operación continua y al elevado consumo de energía requerido para garantizar el suministro. Esta situación incrementa los costos de operación y la dependencia de la red eléctrica. En este trabajo se propone un sistema híbrido de alimentación integrado por red eléctrica, generación fotovoltaica y almacenamiento en baterías, administrado mediante un Sistema de Gestión de Energía (Energy Management System, EMS), con el objetivo de minimizar los costos de operación y optimizar el aprovechamiento de los recursos energéticos disponibles. Como caso de estudio se seleccionó el Pozo Chamilpa No. 1, perteneciente al Sistema de Agua Potable y Alcantarillado del Municipio de Cuernavaca (SAPAC). Para su desarrollo se emplearon registros de consumo eléctrico de 2024, datos de irradiación solar y temperatura, así como la tarifa GDMTH de la Comisión Federal de Electricidad (CFE). Con esta información se caracterizó la demanda eléctrica, se dimensionaron los componentes del sistema híbrido y se realizó un análisis tecnoeconómico mediante HOMER Pro. Posteriormente se desarrollaron dos estrategias de gestión de energía basadas en reglas. La primera prioriza el uso de la energía fotovoltaica y del banco de baterías para reducir el consumo de la red eléctrica, mientras que la segunda incorpora la estructura tarifaria GDMTH para optimizar el intercambio de energía de acuerdo con los costos horarios. Ambas estrategias fueron evaluadas mediante simulaciones y comparadas con un esquema de operación convencional. Los resultados muestran que la implementación del sistema híbrido con el EMS incrementa el aprovechamiento de la energía renovable, reduce el consumo de energía de la red y disminuye el costo de operación del sistema de bombeo. La metodología propuesta constituye una alternativa técnica y económicamente viable para mejorar la eficiencia energética y la administración de sistemas híbridos aplicados al bombeo urbano. Tue, 04 Aug 2026 00:00:00 GMT https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/13730 2026-08-04T00:00:00Z https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/13729 Title: Arquitectura de estimación y control para el seguimiento de trayectorias de un vehículo autónomo terrestre basada en el acoplamiento dinámico-cinemático Authors: Hernández Santiago, Joaquín%2063961 Description: En este trabajo se desarrolla una arquitectura de seguimiento de trayectorias basada en observadores y controladores para un Vehículo Autónomo Terrestre (AGV) representado mediante un modelo dinámico–cinemático no lineal. Inicialmente, se obtiene un modelo dinámico tipo bicicleta a partir de la simplificación de un vehículo de cuatro neumáticos en un neumático delantero y uno trasero equivalentes. Este modelo describe la evolución de las velocidades longitudinal, lateral y angular de orientación del vehículo a partir de la fuerza de tracción y el ángulo de dirección. Posteriormente, dichas velocidades se emplean para formular un modelo cinemático encargado de describir la evolución de la posición y orientación del vehículo respecto a un marco de referencia global. Adicionalmente, se propone una aproximación del ángulo de deslizamiento lateral que permite relacionar el comportamiento lateral del vehículo con la generación de referencias dinámicas compatibles entre los modelos dinámico y cinemático, estableciendo una estructura acoplada para el análisis del problema de seguimiento de trayectorias. A partir de los modelos obtenidos, se desarrollan representaciones Takagi–Sugeno–Lipschitz. Sobre estas representaciones se diseñan observadores proporcionales–integrales para estimar las variables de estado utilizando únicamente las señales disponibles y las entradas aplicadas al sistema. El diseño considera las particularidades de los modelos dinámico y cinemático, incluyendo la presencia de variables premisas no medibles y el intercambio de información entre ambos observadores. Como resultado, se plantea una estructura de estimación capaz de reconstruir las velocidades locales y la orientación del vehículo a partir de las entradas físicas y de las mediciones de posición global. Para el seguimiento de trayectorias se propone una arquitectura de controladores PI no lineales basados en Lyapunov compuesta por dos niveles. El primero corresponde al controlador cinemático, encargado de generar referencias dinámicas a partir de los errores de posición y de la aproximación del ángulo de deslizamiento lateral. El segundo corresponde al controlador dinámico, cuya finalidad es generar la fuerza de tracción y el ángulo de dirección requeridos para que las velocidades internas del vehículo sigan las referencias establecidas por el nivel cinemático. Las ganancias de ambos controladores se obtienen mediante condiciones matriciales lineales derivadas del análisis de estabilidad de las dinámicas de error. Finalmente, los observadores y controladores desarrollados se integran dentro de un esquema de control basado en observador y se validan mediante simulaciones numéricas de seguimiento de trayectoria. Los resultados muestran convergencia de los estados estimados, seguimiento adecuado de las referencias propuestas y un desempeño satisfactorio de la arquitectura desarrollada, permitiendo realizar el seguimiento de trayectorias sin requerir la medición directa de todas las variables internas del vehículo. La principal contribución de este trabajo consiste en el desarrollo de una arquitectura integrada de modelado, observación y control para seguimiento de trayectorias, basada en el acoplamiento entre los modelos dinámico y cinemático del vehículo, la generación de referencias dinámicas compatibles con su comportamiento lateral y la implementación de un esquema de control basado en observador. Mon, 03 Aug 2026 00:00:00 GMT https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/13729 2026-08-03T00:00:00Z https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/13728 Title: Diseño de un convertidor resonante CD-CD LLC y su modelado Hamiltoniano controlado por puertos Authors: Ventura Guzmán, Dara Naomi%2063992 Description: En esta tesis se presenta el diseño de un convertidor resonante CD-CD LLC y su modelado mediante el enfoque Hamiltoniano controlado por puertos, con el propósito de establecer una base energética para el análisis y la regulación del voltaje de salida. El convertidor se orienta a una aplicación de carga de baterías de baja potencia, considerando una potencia nominal de 300 W, un voltaje de entrada de 400 V, una frecuencia de operación de 500 kHz y un voltaje de salida regulado de 14.6 V, correspondiente a una batería LiFePO4 de 12 V con sistema de gestión de batería integrado. El desarrollo del trabajo comprende tres etapas principales. En primer lugar, se realiza el diseño y la parametrización del convertidor resonante LLC, considerando las condiciones de operación del tanque resonante, la relación de transformación, el rectificador y el filtro de salida. Posteriormente, se desarrolla un modelo matemático no lineal bajo el enfoque Hamiltoniano controlado por puertos, en el cual las variables de estado se definen a partir de enlaces de flujo magnético y cargas eléctricas. Esta representación permite describir el intercambio de energía entre el tanque resonante, el transformador, el rectificador y la carga, conservando una relación directa con la estructura física del convertidor. El modelo propuesto se valida mediante simulaciones comparativas en Matlab-Simulink y Spice, verificando que se reproduce la dinámica principal del sistema. Finalmente, con base en el modelo energético, se plantea una estrategia de control para regular el voltaje de salida mediante la modificación de la frecuencia de conmutación. El desempeño del diseño, del modelo y el controlador se analiza mediante pruebas de simulación en lazo abierto y lazo cerrado, considerando condiciones nominales y variaciones de carga, manteniendo las señales principales acotadas y cercanas al punto de operación deseado. Con ello se demuestra que el enfoque Hamiltoniano controlado por puertos constituye una herramienta adecuada para vincular el diseño electrónico del convertidor resonante LLC con una metodología de control basada en energía Mon, 03 Aug 2026 00:00:00 GMT https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/13728 2026-08-03T00:00:00Z