https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/995 Fri, 11 Sep 2026 01:37:21 GMT 2026-09-11T01:37:21Z https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/13952 Title: Diseño e implementación de un controlador multivariable con estructura RST Authors: Peregrino de la Cruz, Cesar Augusto%819256 Description: La relevancia de los sistemas de control confiables en la industria de procesos está ampliamente consolidada. Los procesos industriales son frecuentemente multivariables, no lineales y se caracterizan por fuertes interacciones de acoplamiento cruzado entre sus variables. Las estrategias de control tradicionales, como los controladores PID multilazo, presentan un desempeño deficiente en estos sistemas complejos, incluso cuando se combinan con esquemas de desacoplamiento. Para abordar esta problemática, este trabajo propone el diseño de un controlador centralizado alternativo basado en la estructura polinomial RST. Históricamente, la estructura RST ha dado lugar a leyes de control flexibles, robustas y de alto desempeño para sistemas de una entrada y una salida (SISO). La contribución principal de esta tesis es la extensión de esta metodología clásica RST a sistemas de múltiples entradas y múltiples salidas (MIMO). La ley de control centralizada propuesta gestiona con éxito las no linealidades, las fuertes interacciones y los comportamientos dinámicos complejos de los procesos multivariables que los controladores PID convencionales no logran controlar de manera eficiente. Fri, 14 Aug 2026 00:00:00 GMT https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/13952 2026-08-14T00:00:00Z https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/13948 Title: Control Adaptable bajo el Principio de Modelo Interno (IMP) con parametrización Youla-Kucera Authors: Sainz García, Susana Haydee%590847 Description: En este documento de tesis se presenta un esquema de control adaptable para enfrentar el desafío de rechazar perturbaciones de entrada y salida en procesos químicos. El esquema de controlador adaptable está formado por una estructura RS central que estabiliza la planta en lazo cerrado. Una segunda capa aumenta el rendimiento de la ley de control agregando el filtro Youla-Kucera (YK) o la parametrización Q y el principio del modelo interno (por sus siglas en inglés, IMP) de tal manera que sirva de ayuda a modelar perturbaciones desconocidas con ajuste de control en línea, es decir, en cada instante de tiempo se realiza el cálculo de parámetros para actualizar la ley de control. El esquema de control fue implementado en un sistema con tres reactores de tanque agitado continuo no isotérmicos conectados en serie. En la planta se realiza una reacción exotérmica de primer orden en donde se consume el reactivo A mientras se mantiene una operación isotérmica y la concentración de salida es cercana a su valor nominal. Uno de los retos a enfrentar en este sistema es la inestabilidad en lazo abierto y la multiplicidad de estados en estacionario en el primer CSTR del sistema en serie. El objetivo de control es rechazar perturbaciones de entrada y salida en una banda de frecuencias de 0.0002 Hz a 0.007 Hz, variantes o no en el tiempo. El controlador fue probado con señales de entrada que representan tanto variaciones en los servicios auxiliares como cambios abruptos. También, se presenta una comparación del desempeño del controlador adaptable diseñado contra un control predictivo basado en modelos multivariable (por sus siglas en inglés, MMPC). Encontramos respuestas comparables a múltiples perturbaciones. Sin embargo, el control adaptable ofrece una entrada de control sin esfuerzo. También concluimos que el controlador adaptable responde bien a los cambios de referencia, mientras que el MPC falla debido a restricciones de entrada. En este documento de tesis se incluyen evaluaciones del controlador robusto indirecto en otros procesos químicos tales como intercambiador de calor y un biorreactor, diseñados también a partir del ajuste de funciones de sensibilidad y comportamiento deseado, los cuales presentan resultados satisfactorios en los puntos de operación. Fri, 07 Aug 2026 00:00:00 GMT https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/13948 2026-08-07T00:00:00Z https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/13945 Title: Métodos basados en sincronización de observadores para la fusión de señales en sistemas multisensor Authors: Galicia Galicia, Laura Adriana%69136 Description: Esta tesis doctoral desarrolla estrategias de estimación distribuida basadas en observadores para la fusión de señales en sistemas multisensor, abordando condiciones realistas como muestreo heterogéneo (multitasa), retardos en las mediciones, ruido en los sensores y limitaciones en la comunicación entre agentes. Se presentan cuatro contribuciones originales que evolucionan desde escenarios ideales hacia esquemas robustos y eficientes. La primera contribución diseña un observador distribuido con mediciones multitasa y retardos múltiples bajo comunicación continua, incorporando predictores del error de salida que se actualizan en cada instante de muestreo, garantizando convergencia exponencial y superando a enfoques tradicionales en presencia de muestreo heterogéneo. La segunda contribución propone un observador sincronizado que fusiona múltiples estimadores locales para atenuar el ruido de medición en entornos multitasa, demostrando que el promedio de las estimaciones reduce el ruido de forma inversamente proporcional al número de observadores, logrando una estimación robusta. La tercera contribución introduce un observador distribuido con comunicación multitasa periódica, desacoplando los eventos de muestreo de los de intercambio de información mediante una descomposición del error en partes observable y no observable, lo que relaja significativamente las condiciones de diseño de las ganancias y permite una estimación continua precisa validada con datos experimentales reales. La cuarta contribución integra un mecanismo dinámico de comunicación activada por eventos junto con un diseño robusto al ruido de medición, incorporando una variable auxiliar que ajusta el umbral de evento para reducir drásticamente el número de transmisiones sin degradar la precisión, demostrando estabilidad exponencial del error hacia una región acotada por el nivel de ruido. En conjunto, las contribuciones avanzan la teoría de observadores distribuidos al incorporar condiciones operativas realistas, ofreciendo soluciones escalables, tolerantes a fallos y eficientes en el uso de recursos de comunicación, validadas tanto en simulación como en prototipos experimentales, con publicaciones resultantes en revistas indexadas de alto impacto. Tue, 04 Aug 2026 00:00:00 GMT https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/13945 2026-08-04T00:00:00Z https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/13944 Title: Clasificación de fallas y acoplamiento de absorbedores de vibración dinámicos con modelado de orden arbitrario en álabes de aerogeneradores Authors: Maldonado Bravo, Irving Abdiel%1030523 Description: En este trabajo de investigación, se propusieron absorbedores de vibración dinámicos (DVAs) basados en modelado de orden fraccionario para reducir los niveles de vibración lateral de los alabes de aerogeneradores de eje horizontal (HAWTs). Primero, a partir de la formulación de Euler- Lagrange, se reprodujeron y desarrollaron cinco modelos de orden clásico de DVAs dentro de la estructura de un alabe de unos logrado de libertad (SDOF). De acuerdo con este análisis y tomando como referencia el rendimiento del amortiguador de masa sintonizado (TMD) clásico, se propusieron dos dispositivos capaces de superar el rendimiento de control del TMD. Estos dispositivos están conformados por la conexión en serie de un elemento visco elástico con uno inercial. Para modelar el comportamiento del elemento visco elástico, la derivada de orden fraccionario de Caputo–Fabrizio fue utilizada. Apartir de la minimización de la varianza de desplazamiento de la respuesta en frecuencia al cuadrado de la álabe SDOF, se establecieron intervalos de ordenes de derivación en los que los DVAs fraccionarios superan al TMD, y estos resultados fueron evaluados mediante la simulación de una carga aerodinámica modal utilizada como entrada tanto para los modelos de orden clásico como para los que involucran la derivada fraccionaria. Después, partiendo del hecho de que las vibraciones frontales y laterales de los álabes generan fallas de deformación y fisura, se realizó un análisis experimental en una turbina de 400 Watts, considerando cinco velocidades angulares de operación con álabes en estados ano y con siete casos de falla, cuatro sobre fallas puras y tres sobre fallas combinadas. Para tal fin, un acelerómetro tridimensional fue montado sobre la góndola del HAWT, obteniendo una base de datos de vibración. A través de la extracción de métricas estadísticas e impulsivas de las vibraciones en la dirección frontal y lateral, se encontró que, para las velocidades más altas de operación, las vibraciones de la góndola en la dirección lateral proporcionan más información sobre los casos de falla investigados. A partir de este análisis, se entrenaron quince redes neuronales artificiales (ANNs), una para cada velocidad angular de operación considerando fallas puras, combinadas y la unión de ambos casos. Finalmente, se encontró que las métricas temporales utilizadas como entradas de las ANNs entrenadas con el algoritmo de Levenberg–Marquardt, pueden ser utilizadas con alta precisión para clasificar fallas de deformación de los álabes en la dirección frontal del 2.08%, 4.16% y 6.25% con respecto a la longitud total del álabe. Mon, 29 Jun 2026 00:00:00 GMT https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/13944 2026-06-29T00:00:00Z