Evolución de señalización y altruismo en agentes artificiales

JOSE MANUEL PARDO CRUZ (2024, [Tesis de doctorado])

La emergencia de conductas altruistas en poblaciones de robots autónomos,

especialmente en tareas de señalización y forrajeo, ha demostrado ser un

problema difícil de modelar a través del uso de algoritmos evolutivos, esto

a pesar del hecho de que las conductas de señalización y altruismo están

presentes a lo largo de todo el árbol de la vida. Especialmente, porque las

conductas de señalización parecen haber evolucionado múltiples veces en el

árbol de la vida, siempre que ha existido un canal para emitir una señal

y recibirla. En este trabajo, este problema es estudiado usando algoritmos

evolutivos, y modelando fenómenos como la selección por parentesco, la discriminación

por parentesco y el gen de la barba verde. Al mismo tiempo

se hace uso de mapas auto organizados para observar el comportamiento

de las poblaciones en el espacio de soluciones, durante el proceso evolutivo.

Creemos que esta aproximación puede servir para dilucidar el poder predictivo

de la regla de Hamilton, la importancia de la selección por parentesco

en la emergencia de conductas altruistas. Resolver este problema, no solo

mostraría que la robótica evolutiva es capaz de modelar el surgimiento del

altruismo de una forma biológicamente plausible, también nos daría indicios

de como modelar el surgimiento de otras habilidades cognitivas presentes

en los organismos biológicos.

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS

Robust visual servoing using adaptive sliding mode control and quaternions for a quadrotor UAV tracking a dynamic target

HERMAN CASTAÑEDA CUEVAS (2023, [Tesis de maestría])

Quadrotor unmanned aircraft vehicles are being used nowadays more than ever in dangerous

and complicated environments that include on-sea structure inspections, density-forest analy-

sis, search-rescue operations, and precision agriculture activities, among many others. Given

its extended use in multiple scenarios, the need for proper control and robustness against

complex environments is highlighted, resulting in a reluctant adoption of quadrotors for fully

autonomous operations. This is especially true in applications where local positioning is re-

quired such as target tracking operations, object picking, indoor navigation, between others.

Most of the time these operations are executed using an onboard camera, as such, keeping

the objective inside the eld of view is a major problem when external perturbations affect

the aircraft. To propose a solution to this problem, this thesis presents a robust image-based

visual servoing -control- design for a quadrotor unmanned aerial vehicle performing visual

target-tracking operations in the presence of turbulent winds. Visual data, extracted by the

analysis of critical image features, is processed to control the positioning and heading of

the aerial vehicle. The image acquisition algorithm considers a virtual camera approach,

which produces an image insensitive to the roll and pitch movements. The previous image

operations and the quadrotor modeling are performed using the quaternion rotational repre-

sentation, which avoids many of the well-known Euler angle singularities. Additionally, a

novel adaptive non-singular fast terminal sliding mode strategy is introduced to minimize the

visual servoing error. Unlike other sliding mode methods, the proposed approach reduces

the complexity of the system due to the reduction of control parameters, while providing

practical nite-time convergence, robustness against bounded external disturbances as well

as model uncertainties, non-overestimation of the control gains, and chattering attenuation.

Furthermore, the stability of the system in a closed loop is guaranteed through the Lyapunov

stability analysis. Finally, the proposed control algorithm is extensively tested using the

Gazebo/ROS simulator which provides a close-to-real-life insight into the performance of

the system comparing it to the same scenario using the Euler angles representation.

Maestría en Ciencias de la Ingeniería

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA AERONÁUTICAS AERONAVES

Remoción de DQO y SST con biorreactor tipo Nereda escala laboratorio implementando una membrana de microfiltración y flujo en región laminar

José María Silva Corrugedo (2022, [Tesis de maestría])

El tratamiento de aguas residuales municipales es una práctica ampliamente

extendida para la reutilización y posterior reincorporación de aguas contaminadas a

las redes de distribución del vital líquido en una ciudad, ya sean redes industriales,

agrícolas o domésticas. La Ciudad de Chihuahua, capital del estado del mismo

nombre, no es la excepción al contar con dos plantas tratadoras de aguas residuales

(PTAR) para satisfacer la demanda de salubridad que requiere su población. Dichas

plantas tienen un proceso de lodos activados aerobios, por lo cual son consideradas

plantas convencionales.

Una de las desventajas que presentan dichos sistemas convencionales, es

la separación del lodo floculante, la cual se da mediante un proceso lento de

sedimentación. Gracias al desarrollo de los gránulos aerobios, en 2005 en los

Países Bajos, se puso en marcha la primera planta de tratamiento de aguas

residuales Nereda. Dicha tecnología consiste en aprovechar la geometría de los

gránulos, que permite una rápida sedimentación de estos, para formar una capa de

lodos al fondo del tanque de alimentación. Esta capa funciona como una barrera

física y es la clave para el funcionamiento de la tecnología Nereda, puesto que la

misma funge como un separador dentro del mismo tanque. Con la capa de lodo

presente, por la parte inferior del tanque se puede alimentar agua residual sin que

ésta entre en contacto con el agua ya tratada ubicada por encima del lodo. Así se

obtiene una ventaja por parte de la tecnología Nereda por sobre la granulación

aerobia tradicional, puesto que el llenado y vaciado del tanque se puede realizar de

manera simultánea.

DQO microfiltración biorreactor INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA DEL MEDIO AMBIENTE OTRAS OTRAS

Efecto de las propiedades electrocatalíticas de materiales catódicos carbonosos para la decoloración de moléculas modelo aniónica-catiónica en un proceso electro-Fenton

María Leticia Salazar López (2023, [Tesis de doctorado])

Evaluación de las propiedades electrocatalíticas de materiales carbonosos modificados y con ello se estudió el efecto en reacción de Fenton. Para esto, se plantearon tres etapas. La primera etapa consistió en evaluar materiales de carbón como cátodos para la producción de H2O2,y la electro-adsorción de hierro. En la segunda etapa se modificó un material carbonoso con ácido nítrico durante 0, 6, 12, 24 y 48 h para evaluar el efecto del grado de oxidación sobre la reacción de reducción de oxígeno. En la tercera etapa se evaluó el suministro de hierro de manera directa, o mediante el soporte en materiales, con los que se estudió el efecto del proceso homogéneo y heterogéneo. El uso de colorantes de origen opuesto permitió entender que la relación del material carbonoso con la molécula orgánica propicia un efecto en la interacción entre ambos asociada a las propiedades físicas, químicas, y electroquímicas; y por lo tanto en la decoloración durante el proceso electro-Fenton.

Evaluation of the electrocatalytic properties of modified carbonaceous materials and thus studied the effect in Fenton reaction. For this, three stages were proposed. The first stage consisted of evaluating carbon materials as cathodes for the production of H2O2, and the electro-adsorption of iron. In the second stage, a carbonaceous material with nitric acid was modified for 0, 6, 12, 24 and 48 h to evaluate the effect of the degree of oxidation on the oxygen reduction reaction. In the third stage, the iron supply was evaluated directly, or through the support in materials, with which the effect of the homogeneous and heterogeneous process was studied. The use of dyes of opposite origin allowed us to understand that the relationship of the carbonaceous material with the organic molecule favors an effect on the interaction between both associated with physical, chemical, and electrochemical properties; and therefore in discoloration during the electro-Fenton process.

KW: Electrochemical Advanced Oxidation Process, Fenton Reaction, Cathodes , Carbon materials

ELECTROQUÍMICA INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS CIENCIAS TECNOLÓGICAS

OPTIMIZACIÓN DE TÉCNICAS DE MODELACIÓN Y CONTROL PARA MANIPULADORES ROBÓTICOS Y SU APLICACIÓN EN ROBOTS VIRTUALES

Filemón Arenas (2023, [Tesis de doctorado])

"Este documento presenta la metodología para el desarrollo de un robot virtual articulado UR5 diseñado para su uso en un laboratorio virtual para la realización de prácticas de robótica y control. El modelado y la animación 3D del robot virtual se realiza en Blender y puede interactuar con un controlador externo utilizando un esquema hardware in the loop. El controlador externo se programa en CODESYS y utiliza Modbus TCP como protocolo de comunicación."

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Development of a thermoelectric test for electrical contactors

PABLO OROZCO CORRAL FRANCISCO JAVIER IBARRA VILLEGAS NOE VILLA VILLASEÑOR (2023, [Artículo])

In the economic model in which we develop, there is a dependence on the means of transport that every day is increasing and due to the importance of electrification in the issue of efficient and clean transportation, has caused the need for companies supplying components for automotive manufacturers to evolve and develop new technologies to stay ahead of the needs of their customers being in full evolution towards electrified transport. This evolution extends not only to manufacturing but to the test methods that currently exist, since automotive standards require suppliers to test in laboratory, the components they sell to their customers to ensure their correct operation.

Electrical contactors Powered thermal cycle endurance Busbars Electrification industry INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS OTRAS ESPECIALIDADES TECNOLÓGICAS OTRAS OTRAS

Rediseño de la línea de ensamble Long Block ISV 5.0L V8 manteniendo los requerimientos de calidad

Omar Annuar Guel Quiroz (2023, [Tesis de maestría])

Desde hace tiempo, el ser humano ha sido capaz de realizar procesos de manufactura para poder cumplir la necesidad que hoy en día muchos de nosotros vivimos tales como la fabricación de un producto o incluso la recuperación de este, aquí es donde entra la remanufactura de partes de ciertos productos terminados para poderlos salvar y posteriormente volverlos a usar dando como resultado el incremento de lo que nosotros conocemos como vida útil del producto. Durante la recuperación de partes de un motor de combustión interna se encuentran diferentes componentes tales como el monoblock, cigüeñal, pistones, bielas, cabezas de cilindro entre otros. Para llevar a cabo la recuperación de estos componentes deben de pasar ciertas pruebas tanto por calidad como durante el proceso de retrabajo. Algunos de ellos como el cigüeñal deben cumplir ciertas expectativas y ciertos estándares de limpieza que este componente se encuentra en el corazón del motor por lo que es uno de los componentes más importantes que se deben de cuidar ya que cualquier contaminación o rebaba metálica puede causar que el motor se amarre o bien, que su función principal sea deficiente. Es por ello por lo que se emplean procesos de limpieza como el lavado de componentes de diferentes tipos en base a las condiciones en las que se encuentran estos componentes usando agua, químicos especiales y un tiempo de ciclo definido para completar esta limpieza. Viéndolo por otro lado el departamento de calidad deberá de asegurarse que estos componentes estén en buenas condiciones mediante pruebas y análisis que se someten después de un proceso de manufactura establecido para poder llevar el control del proceso tales como las pruebas millipore. La inclusión de las pruebas millipore se encuentran en las principales pruebas ya que ellas ayudan a detectar el peso de partículas, así como el tipo de partículas. La integración de estas pruebas asegura que los componentes críticos de un motor estén en buenas condiciones ya que fortalece la aceptación del material a usar en la línea de ensamble y evitar reclamos de calidad o bien retrabajos en línea posteriores.

For a long time, the human being has been able to perform manufacturing processes to meet the need that many of us live today such as the manufacture of a product or even the recovery of this, this is where the remanufacturing of parts of certain finished products to save them and then reuse them resulting in the increase of what we know as product life. During the recovery of parts from an internal combustion engine there are different components such as the monoblock, crankshaft, pistons, connecting rods, cylinder heads, among others. In order to carry out the recovery of these components, they must pass certain tests both for quality and during the remanufacturing process. Some of them, such as the crankshaft, must meet certain expectations and standards of cleanliness. This component is located in the heart of the engine, so it is one of the most important components that must be taken care of, since any contamination or metallic burr can cause the engine to bind or its main function to be deficient. That is why cleaning processes such as washing of different types of components are used based on the conditions in which these components are found using water, special chemicals and a defined cycle time to complete this cleaning. On the other hand, the quality department must ensure that these components are in good condition by testing and analyzing them after an established manufacturing process in order to control the process such as millipore testing. The inclusion of millipore testing is one of the main tests that help to detect particle weight as well as particle type. The integration of these tests ensures that the critical components of an engine are in good condition as it strengthens the acceptance of the material to be used in the assembly line and avoids quality claims or subsequent line rework.

Manufactura Trazabilidad Millipore Manufacturing Traceability INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS OTRAS ESPECIALIDADES TECNOLÓGICAS OTRAS OTRAS

Proceso de limpieza de componentes industriales

Cleaning process of industrial components

Omar Annuar Guel Quiroz (2023, [Artículo])

Las condiciones experimentales para poder recuperar componentes críticos para un ensamble de un motor de combustión interna, así como también la validación de pruebas de calidad mediante pruebas milipore que detectan la cantidad y peso de partículas de un componente.Los componentes se recuperaron al pasar por un proceso de limpieza tipo aspersión usando un químico sometido a una presión para retirar los contaminantes del material a salvar si aplicar temperatura al químico.El químico usado en las pruebas tiene características de ser amigable con el medio ambiente para evitar la contaminación una vez que este se encuentre contaminado.

Experimental conditions to recover critical components for an internal combustion engine assembly, as well as the validation of quality tests through millipore tests that detect the quantity and weight of particles of a component.The components were recovered by going through a spray-type cleaning process using a chemical under pressure to remove contaminants from the material to be salvaged without applying temperature to the chemical.The chemical used in the tests has characteristics of being environmentally friendly to avoid contamination once it is contaminated.

Core Proceso Remanufactura Inmersión Aspersión Process Remanufacturing Immersion Spraying INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS OTRAS ESPECIALIDADES TECNOLÓGICAS OTRAS OTRAS

Analysis, Tuning of Controllers and Interconnection of a Battery Energy Storage System for Subsynchronous Resonance Mitigation in Wind Farms.

Roberto Moreno-Sanchez (2022, [Tesis de doctorado])

Wind generation is the most promising green power for bulk production and, according

to the Global Wind Energy Council (GWEC), each generation of wind turbines becomes

more cost-e cient. Based on GWEC, wind energy conversion systems (WECS) is the best

solution for contributing to climate change. Although this is a promising solution, this

technology brings troubles associated with its topology. The most remarkable issue occurs

because usually, the location of WECS is far away from the consumption facility, as it is

well reported.

For any investment, the location of these wind farms requires thorough planning. At

the same time, environmental awareness questions the construction of additional overhead

transmission lines. In this context, series-compensated transmission lines are an excellent

solution since enabling more power to be transmitted through existing lines at a fraction

of the cost and time expenditure of a new line. However, series-compensated transmission

lines are prone to subsynchronous oscillations originated by subsynchronous resonance.

This is a relatively new phenomenon due to that the rst time it was observed in a WECS

was in 2003.

Considering the context, this Thesis addresses the problem of subsynchronous reso-

nance in series compensated transmission lines using as a benchmark a DFIG-based wind

farm for study case. The aim of this research work is to analyze thoroughly the reasons

that provoke the subsynchronous resonance, putting special focus on its consequences in

DFIG-based wind farms. Also, to explore possible solutions for mitigating this problem,

the incorporation of a battery energy storage system is included and analyzed using math-

ematical tools to determine its in

uence to improve the reliability of the whole system.

As a result, a methodology for tuning the controllers of the back-to-back converter of

the DFIG-based wind farm is performed. Mathematical tools used in power systems are

used to identify the modes related to the subsynchronous resonance, also a mathematical

approach is proposed to understand the causes that produce subsynchronous resonance.

A discrimination and identi cation process for subsynchronous resonance is proposed.

Finally, the integration of a battery energy storage system is studied as a possible scheme

that contributes to improving the facility performance when it lies in a subsynchronous resonance condition; for that purpose, two schemes for the battery energy storage system

are analyzed to the subsynchronous resonance mitigation.

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Destino de fármacos neutros en la estabilización de lodos residuales

MERCEDES ESPERANZA RAMIREZ CAMPEROS Lina Cardoso César Calderón Mólgora (2017, [Memoria de congreso])

Se realizó la estabilización de lodos primario y secundario de una planta de tratamiento de aguas municipales por medio de los procesos de estabilización anaerobia, aerobia y anóxica. Se dio seguimiento a la presencia de tres fármacos neutros comúnmente utilizados entre la población. Fluoxetina (antidepresivo); metoprolol (hipertertensivo y para el ataque agudo de miocardio), y ácido mefenámico (antiinflamatorio). La concentración de los compuestos en el lodo sin estabilizar fueron las siguientes: Fluoxetina se detectó en un intervalo de 3 a <0.5 μg/kg; metoprolol de 10.35 a <0.5 μg/kg; ácido mefenámico de 165 a <0.4 μg/kg. Durante la estabilización anaerobia la fluoxetina presentó remoción parcial hasta 90% en algunos de los experimentos, pero también se observa en otros, una tendencia a acumularse. La estabilización aerobia presentó una remoción de 84% de fluoxetina y 52% de ácido mefenámico. La estabilización anóxica con densidad de flujo magnético de 1.5 mT, obtuvo una remoción de 86% de fluoxetina y 24% de ácido mefenámico. En general, los procesos de estabilización anaerobia, aerobia y anóxica removieron parcialmente los fármacos en estudio. Con los resultados obtenidos no se pudo establecer una correlación entre los parámetros de control de los procesos y la remoción de estos compuestos.

Industria farmacéutica Lodos residuales Estabilización INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA