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Sistema adaptativo de inferencia neuro-difusa (ANFIS) para la estimación de la radiación solar globa

Bastos Guerrero, Diana ; Illera, Mario Joaquin; Sepúlveda, Sergio (Investigación e Innovación en IngenieríasColombia, 2020-12-14)

Objetivo:Ajustar un sistema adaptativo de inferencia neuro-difusa (ANFIS) para la estimación de la radiación solar global en la ciudad de Cúcuta. Metodología: A partir de registros históricos del Instituto de Hidrología, ...
Modelo empírico de Angström-Prescott para estimar la radiación solar en Norte de Santander, Colombia

Contreras Sepulveda, Wilmer; Galban Pineda, Migan Giuseppe; Bustos Marquez, Luis Fernando; Sepúlveda, Sergio; Ramirez Mateus, Jhon Jairo (Revista de Investigación Desarrollo e Innovación: RIDIColombia, 2021-02-15)

The document shows the application of the empirical Angström-Prescott model in different places in Norte de Santander, Colombia. The model estimates solar radiation from hours of sunlight, at a site ...
Experimental development of fuzzy controllers for thermal and pneumatic processes

Hernández Mesa, Richard Samir; MORENO GARCIA, FRANCISCO ERNESTO; Castro Casadiego, Sergio; Medina Delgado, Byron (Ingeniería y CienciaColombia, 2021-05-12)

In this project, a Fuzzy control system is proposed in an industrial process training module with two independent systems between them, one thermal and the other pneumatic. The control algorithm is developed in Python ...
Sistema de control domótico de bajo costo: un respaldo a la generación ecológica de energía eléctrica en Colombia

Parada Prieto, Elmer Alejandro; Illera Bustos, Mario Joaquín; Sepúlveda Mora, Sergio Basilio; Guevara Ibarra, Dinael; Medina Delgado, Byron (TecnuraColombia, 2016-07-01)

Contexto/objetivo: En Colombia, el consumo de energía eléctrica residencial representa aproximadamente el 40 % de la demanda nacional, por lo tanto es relevante incursionar en alternativas que reduzcan este consumo. El ...
Control adaptativo para optimizar una intersección semafórica basado en un sistema embebido

Celis-Peñaranda, Jose M; Escobar Amado, Christian David; Sepulveda-Mora, Sergio B; Castro Casadiego, Sergio ; Medina Delgado, Byron; Ramirez Mateus, Jhon Jairo (Ingeniería y cienciaColombia, 2016-11-22)

In order to optimize the traffic flow on a road intersection, an adaptive control algorithm and a data base were designed; both components were hosted on a Raspberry Pi B+ embedded system. The data base helps to debug the ...
Comparison of performance between a native app and a mobile web application for monitoring a photovoltaic system

Sánchez Santana, Sharon D.; Ignacio Estévez, José; Sepúlveda Mora, Sergio B.; Medina Delgado, Byron (Sistemas & TelemáticaColombia, 2016-12-01)

A native Android application and a multi-platform web application to monitor solar radiation and the output power of a photovoltaic system were developed, in order to establish which is more efficient using the mobile ...
Controladores Difuso y PID en un proceso térmico con supervisión inalámbrica usando tecnologías Android y Arduino

Medina Delgado, Byron; ARENAS ORDONEZ, MARIA CAMILA; SEPULVEDA MORA, SERGIO BASILIO (Revista PolitécnicaColombia, 2017-06-30)

En el proceso de purificación de agua para el consumo humano, controlar la temperatura contribuye con su salubridad e higiene; por lo tanto, el objetivo de este trabajo fue comparar el rendimiento de un controlador tradicional ...
Sistema de geolocalización de vehículos a través de la red GSM/GPRS y tecnología Arduino

Sepúlveda, Sergio; Castro Correa, Jhon Alejandro; Medina Delgado, Byron; Guevara Ibarra, Dinael; López Bustamante, Oriana Alexandra (Revista EIAColombia, 2019-01-28)

Para localizar y guardar datos del posicionamiento geográfico de vehículos en tiempo real, se diseñó un sistema de geolocalización compuesto de dos elementos: un prototipo para el envío de coordenadas usando tecnología ...

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Sistema adaptativo de inferencia neuro-difusa (ANFIS) para la estimación de la radiación solar globa
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Bastos Guerrero, Diana | 2020-12-14

Objetivo:Ajustar un sistema adaptativo de inferencia neuro-difusa (ANFIS) para la estimación de la radiación solar global en la ciudad de Cúcuta. Metodología: A partir de registros históricos del Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales (IDEAM) se obtuvieron las variables: temperatura ambiente, brillo solar, velocidad del viento, humedad relativa, hora de medición y radiación solar global entre los años 2005 y 2015. Usando la herramienta Fuzzy Logic Toolbox de Matlab y los datos del IDEAM se crearon redes ANFIS con diferentes configuraciones. Después de comparar los errores estadísticos, se escogió el modelo ANFIS que permitió minimizar el error cuadrático medio (RMSE). Resultados: Los errores estadísticos del modelo son: R2 = 0.9115, RMSE = 124,23 Wh/m2 y MAPE = 27,8 %, evidenciando una alta precisión para la estimación de la radiación solar global en el territorio seleccionado. Conclusiones: La red ANFIS propuesta es un modelo basado en inteligencia artificial con precisión suficiente para ser usado en el diseño de sistemas fotovoltaicos en la región, que no cuenta con una amplia red de piranómetros para medir el recurso solar.

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Modelo empírico de Angström-Prescott para estimar la radiación solar en Norte de Santander, Colombia
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Contreras Sepulveda, Wilmer | 2021-02-15

The document shows the application of the empirical Angström-Prescott model in different places in Norte de Santander, Colombia. The model estimates solar radiation from hours of sunlight, at a site where brightness and solar radiation are measured. The data were obtained from the Institute of Hydrology, Meteorology and Environmental Studies, IDEAM; algorithms were developed in RStudio to process and ana-lyze the information. The model establishes a linear relationship between solar radiation and the hours of sunlight, in a specific geographic location. Therefore, regression analyzes were performed for three different sites, using histori-cal records of brightness and solar radiation, ob-taining the R-squared coefficients of: 0.73, 0.78,and 0.42. The models were then extrapolated to nearby regions with solar brightness records, but without solar radiation data, to obtain an estimate of radiation at these locations. Finally, a database was created with monthly aver-age information on solar radiation for various subregions of Norte de Santander, which can be used for the design and implementation of photovoltaic systems.

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Experimental development of fuzzy controllers for thermal and pneumatic processes
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Hernández Mesa, Richard Samir | 2021-05-12

In this project, a Fuzzy control system is proposed in an industrial process training module with two independent systems between them, one thermal and the other pneumatic. The control algorithm is developed in Python language v3.6 executed by a Raspberry Pi B+, both controllers depend on the error and change in error that are updated in times of 2 s and 1 s, for temperature and pressure respectively, communication with the plants uses A/D and D/A converters, the thermal Fuzzy was analyzed with three temperature references [50,100 and 150]°C, with a rise time of 191 s, 360 s and 505 s; steady state error of 5.5%, 0.7% y 0.7%, in the pneumatic system the speed of change between references is evaluated from 10 psi to 15 psi varying the activation of the compressor at the beginning of the experiments, the settling times obtained are 111 s and 106 s, with the compressor off the result is 116 s and 88 s, besides a maximum excess of 13% with inherent oscillations to the type system that are in an acceptable range.

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Sistema de control domótico de bajo costo: un respaldo a la generación ecológica de energía eléctrica en Colombia
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Parada Prieto, Elmer Alejandro | 2016-07-01

Contexto/objetivo: En Colombia, el consumo de energía eléctrica residencial representa aproximadamente el 40 % de la demanda nacional, por lo tanto es relevante incursionar en alternativas que reduzcan este consumo. El objetivo de este trabajo fue elaborar un prototipo domótico de control de luminarias de una vivienda para el uso eficiente de la energía. Método: El sistema consta de módulos de control autónomos y un módulo gestor de información; el módulo de control regula las luminarias usando un microcontrolador y un sensor de presencia, e intercambia datos a través de un transceptor de radio frecuencia; el módulo gestor permite el acceso a los módulos de control mediante una interfaz Web. El prototipo fue implementado en una vivienda en la ciudad de San José de Cúcuta, Colombia, por un periodo de sesenta días. Resultados: La aplicación del sistema disminuyó el consumo total de la vivienda en un 3,75 %, con una unidad tipificada de -1,93 obtenida del análisis estadístico. Conclusiones: Se concluye que el prototipo es de bajo costo en comparación con tecnologías similares disponibles en los mercados nacional e internacional, y que reduce el desperdicio de energía eléctrica producto de los hábitos de consumo de los residentes de la vivienda del caso de estudio.

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Control adaptativo para optimizar una intersección semafórica basado en un sistema embebido
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Celis-Peñaranda, Jose M | 2016-11-22

In order to optimize the traffic flow on a road intersection, an adaptive control algorithm and a data base were designed; both components were hosted on a Raspberry Pi B+ embedded system. The data base helps to debug the performance of the controller. The efficiency of the algorithm was assessed using a virtual instrument, which emulated a traffic light intersection in the city of Cucuta, i. e., the magnetorresistive sensors, the activation process of the traffic lights and the traffic flow. By processing and updating the times assigned to the traffic lights, the traffic flow was increased up to 5.5 % and the maximum time a vehicle has to wait before passing through the traffic light was decreased up to 28 seconds. Aditionally the length of line was diminished up to 18 %. Based on this case study, it can be inferred that is possible to integrate the adaptive control and the embedded systems as software and hardware tools to improve the operation of traffic control systems.

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Comparison of performance between a native app and a mobile web application for monitoring a photovoltaic system
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Sánchez Santana, Sharon D. | 2016-12-01

A native Android application and a multi-platform web application to monitor solar radiation and the output power of a photovoltaic system were developed, in order to establish which is more efficient using the mobile device resources. The methodology for Mobile Application Development [MAD] was adopted and free software tools –Android Studio and HTML5– were used. CPU consumption, response time in sending data and memory usage for the execution of the appli-cations, were compared; also, the user experience was evaluated through the 6Ms survey. The transfer time of a data from the server to the mobile application executed in Chrome was 0.887 seconds, the native application transfers a data in 0.853 seconds –both times are within the acceptable ranges, since the acquisition system stores one data every 5 minutes; the ave-rage memory usage was 182 Mb for executing the application in the Chrome browser, while the native application achieved a reduction of 65%, therefore it can be concluded that the native application requires less memory usage for its execution.

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Controladores Difuso y PID en un proceso térmico con supervisión inalámbrica usando tecnologías Android y Arduino
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Medina Delgado, Byron | 2017-06-30

En el proceso de purificación de agua para el consumo humano, controlar la temperatura contribuye con su salubridad e higiene; por lo tanto, el objetivo de este trabajo fue comparar el rendimiento de un controlador tradicional con uno difuso. Las estrategias de control se diseñaron y simularon en la herramienta computacional Matlab®, y se implementaron en el microcontrolador Atmega de Arduino; en ambos casos, simulación y experimentación, se consideraron el tiempo de asentamiento, la sobreelongación y el error en estado estable para comparar los controladores. El controlador difuso con respecto al controlador PID, en la simulación eliminó la sobreelongación y redujo el tiempo de asentamiento en un 76 %, y en la experimentación no generó sobreelongación y disminuyó en un 28 % el tiempo de asentamiento. El error en estado estable fue cero para los dos controladores en la simulación y la experimentación. El controlador difuso fue más estable y rápido; concluyendo que esta estrategia es la apropiada para regular la temperatura en este proceso.

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Sistema de geolocalización de vehículos a través de la red GSM/GPRS y tecnología Arduino
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Sepúlveda, Sergio | 2019-01-28

Para localizar y guardar datos del posicionamiento geográfico de vehículos en tiempo real, se diseñó un sistema de geolocalización compuesto de dos elementos: un prototipo para el envío de coordenadas usando tecnología GPRS y un servidor web para la recepción y almacenamiento de la información recibida desde un GPS. Se utilizó el sistema em-bebido Raspberry Pi 3, configurado como servidor web HTTP bajo Apache 2.4, integrando PHP y MySQL. Se definió una IP estática local por medio de DHCP para establecer la comunicación del servidor con Internet. El hardware utilizado para enviar los datos corresponde a una tarjeta Arduino UNO; un módulo GPRS, programado mediante comandos AT y un GPS, cuya trama de datos $GPRMC corresponde al estándar NMEA. Los resultados obtenidos muestran una diferencia promedio de 6.50 m entre los datos de ubicación geográfica del dispositivo frente a los valores obtenidos mediante la geolocalización por HTML5; asimismo, se confirmó que el consumo diario del sistema es de 367.97 kB. Finalmente, a través de la puesta en marcha del prototipo se comprobó la precisión del dispositivo en comparación a otras alternativas de geolocalización, así como la viabilidad del uso de datos por medio de SIM card a través del protocolo GPRS.

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