Universidad Distrital de la ciudad de Bogotá: Open Journal Systems
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Literatura para la conservación: estrategia pedagógica para proteger especies en peligro de extinción en Colombia
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Préstamos sostenibles, fondos de inversión y bonos verdes como mecanismos financieros para la adaptación al cambio climático
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Pruebas en condiciones extremas de cable de guarda con fibra óptica: un caso de estudio
Get PDFContext: Optical fiber ground wires (OPGWs) sometimes melt and rupture when exposed to extreme conditions, such as atmospheric discharges, short circuits, and corrosive agents, that affect their electrical and mechanical properties. These conditions depend on the geographical area where the cable is installed, with the most critical being industrial and coastal zones as well as marine and mountainous environments. This research analyzes a cable rupture due to lightning strikes from a coastal zone.
Method: The analysis discusses cable selection criteria based on engineering specifications. It also discusses standardized test methods and procedures. The tests performed are based on visual and dimensional inspections, mechanical stress assessments, and chemical analysis.
Results: The complete analysis allows determining the necessary basis for the characterization and mathematical parameterization of OPGWs, establishing considerations that contribute to proper functioning in order to reduce communication and power supply interruptions.
Conclusions: This study helps to estimate the behavior of the entire structure and the quality of failed OPGWs, providing insights into improving cable design and maintenance practices in harsh environments.Contexto: Los cables de tierra con fibra óptica (OPGW) a veces se derriten y rompen cuando se exponen a condiciones extremas como descargas atmosféricas, cortocircuitos y agentes corrosivos, lo que afecta sus propiedades eléctricas y mecánicas. Dichas condiciones dependen de la zona geográfica donde se instale el cable; las áreas más críticas son las zonas industriales y costeras, así como los ambientes marinos y montañosos. Esta investigación analiza la ruptura de un cable debido a rayos en una zona costera.
Método: Este análisis discute los criterios de selección de cables basados en especificaciones de ingeniería. También se discuten los métodos y procedimientos de prueba estandarizados. Las pruebas realizadas se basan en inspecciones visuales y dimensionales, pruebas de esfuerzo mecánico y análisis químico.
Resultados: El análisis completo permite obtener las bases necesarias para la caracterización y parametrización matemática de los OPGW, estableciendo consideraciones que contribuyen al correcto funcionamiento para reducir las interrupciones de comunicación y suministro eléctrico.
Conclusiones: Este estudio ayuda a estimar el comportamiento de toda la estructura y la calidad de OPGW fallidos, proporcionando información para mejorar el diseño y las prácticas de mantenimiento de los cables en entornos adversos
Análisis comparativo de las herramientas computacionales Julia y AMPL utilizadas en el problema de optimización de redes de distribución radiales
Get PDFContext: Research on the development of mathematical models to optimize electric power distribution systems has become increasingly important in recent years. Choosing the right optimization tools and solvers to address optimization problems in these systems has therefore become fundamental.
Method: Nonlinear and mixed-integer nonlinear mathematical models addressing optimal capacitor placement and the allocation of distributed generation were implemented in the AMPL and Julia platforms. These models together with the Ipopt, Knitro, and Bonmin solvers, were tested and compared using 33-, 69-, and 83-bus test systems.
Results: The comparative analysis shows that AMPL allows for a more direct and adequate implementation of this type of optimization problem, while Julia requires more elaborate constructions. The experimental results show significant reductions in system losses through optimal capacitor and distributed generation placement.
Conclusions: AMPL offers a faster learning curve and a syntax that is more suitable for mathematical modeling. On the other hand, Julia provides superior versatility and access to a wider diversity of solvers. Although the evaluated nonlinear solvers proved to be suitable for the non-convex models and reached equivalent solutions, Knitro, a commercial solver, exhibited shorter processing times. In this sense, choosing between free or commercial alternatives involves a compromise between processing times and the available budget. Furthermore, solving the aforementioned optimization problems effectively minimized losses in the test systems. These models are basic versions that can be extended to more complex optimization problems.Contexto: La investigación sobre el desarrollo de modelos matemáticos para optimizar los sistemas de distribución de energía eléctrica ha cobrado cada vez más importancia en los últimos años. La selección de las herramientas de optimización y solvers adecuados para resolver los problemas de optimización en estos sistemas se ha vuelto fundamental.
Método: Se implementaron modelos matemáticos no lineales y no lineales de enteros mixtos para abordar la ubicación óptima de capacitores y generación distribuida en las plataformas AMPL y Julia. Estos modelos, junto con los solvers Ipop, Knitro y Bonmin, fueron evaluados y comparados utilizando sistemas de prueba de 33, 69 y 83 barras.
Resultados: El análisis comparativo evidencia que AMPL permite una implementación más directa y adecuada para este tipo de problemas de optimización, mientras que Julia requiere construcciones más elaboradas. Los resultados experimentales evidencian reducciones significativas en las pérdidas del sistema mediante la ubicación optima de capacitores y generación distribuida.
Conclusiones: AMPL ofrece una curva de aprendizaje más rápida y una sintaxis más adecuada para el modelado matemático. Por otro lado, Julia proporciona una versatilidad superior y acceso a una diversidad más amplia de solvers. Aunque los solvers no lineales evaluados resultaron adecuados para los modelos no convexos y alcanzaron soluciones equivalentes, Knitro, un solver comercial, presentó tiempos de procesamiento más cortos. En este sentido, elegir entre alternativas gratuitas o comerciales implica un compromiso entre los tiempos de procesamiento y el presupuesto disponible. Además, la solución de los problemas de optimización mencionados permitió minimizar de manera efectiva las perdidas en los sistemas de prueba. Estos modelos son versiones básicas que pueden ampliarse a problemas de optimización más complejos
Prototipo de un Rover como resultado de aprendizaje
Get PDFThe petty officer’s school “CT. Andrés M. Diaz” is aimed at continuous improvement processes through factors, characteristics, and high-quality references, which are reflected in the institution and its academic programs. The objective is to contribute to the understanding of the concepts and regulations associated with Learning Results, as an essential aspect to assess the progress that students make in their training process at the institution. This is how the school focuses its training programs on teaching Learning Results, which is why, from Aeronautical Electronics Technology, they are aligned with the objective of the institution, and from its different subjects it is possible to focus the training process on the perspective of Learning Outcomes. For this reason, this technology focused on the curricula, where a process of structure and coherent alignment between the different contents was promoted. Taking this process into account, an evaluation methodology was used, in the subjects of Electronics III and Microcontrollers, to carry out the investigation of the design of a Rover, with the help of the contents of these subjects, which served as support to carry out the different systems of this prototype, thus achieving the objective of the investigation and generating the Learning Result of the subjects involved. In the development of the prototype, the classroom of seven students was divided into three groups, two of two students and one of three respectively. The group of three students oversaw the design and structure of the Rover, the other two groups, one for the control system and the next for the part of a weather station that was incorporated into the Rover. In the final development of the prototype, the different knowledge of electronics and microcontrollers is reinforced, thus demonstrating the learning outcome proposed at the beginning of the subjects.La Escuela de Suboficiales “CT. Andrés M. Diaz”, está encaminada a los procesos de mejoramiento continuo por medio de factores, características y referentes de alta calidad, que se reflejan en la institución y de los programas académicos de esta. El objetivo es contribuir a la comprensión de los conceptos y normativas asociados a los Resultados de Aprendizaje, como aspecto esencial para valorar los avances que los alumnos alcanzan en su proceso formativo en la institución. Es así como la escuela enfoque sus programas formativos a la enseñanza en los Resultados de Aprendizaje, es por ello por lo que, desde la Tecnología de Electrónica Aeronáutica, se alineen al objetivo de la institución, y desde sus diferentes asignaturas se logre enfocar el proceso formativo en la perspectiva de los Resultados de Aprendizaje. Por ello esta tecnología se centró en los currículos, donde se propició un proceso de estructura y alineación coherente entre los diferentes contenidos. Teniendo en cuenta este proceso, se utilizó una metodología de evaluación, en las asignaturas de Electrónica III y Microcontroladores, para realizar la investigación del diseño de un Rover, con ayuda de los contenidos de estas asignaturas, los cuales sirvieron de apoyo para realizar los diferentes sistemas de este prototipo, logrando así con el objetivo de la investigación y generando el Resultado de Aprendizaje de las asignaturas involucradas. En la elaboración del prototipo se dividió el aula de siete alumnos, en tres grupos, dos de dos alumnos y uno de tres respectivamente. El grupo de tres Alumnos se encargó del diseño y estructura del Rover, los otros dos grupos uno le correspondió el sistema de control y el siguiente la parte de una estación meteorológica que se incorporó al Rover. En el desarrollo final del prototipo se refuerza los diferentes conocimientos de electrónica y microcontroladores, demostrados así el resultado de aprendizaje planteado en el comienzo de las asignaturas
Análisis comparativo de algoritmos de control para robots móviles bajo condiciones de ruido
Get PDFThe control of mobile robots in dynamic environments poses unique challenges compared to traditional manipulators, particularly due to the influence of wheel configuration on robot dynamics. Despite extensive studies on pathfollowing algorithms, the inclusion of noise in simulations is often overlooked, which is critical for real-world applications. To address this gap, this paper provides a comprehensive evaluation of four popular control algorithms under various noise conditions, i.e., proportional-integral control, feedback linearization, Lyapunov-based control (LBC), and model predictive control (MPC). The algorithms were tested using a circular trajectory to ensure consistent and challenging conditions, and their performances were measured using the integral absolute error and mean squared error metrics. The results show that LBC and MPC offer superior robustness to noise, making them suitable for practical applications. This study contributes to the existing literature by highlighting the importance of considering noise in control algorithm evaluations and provides recommendations regarding the selection of appropriate controllers for mobile robots in noisy environments.El control de robots móviles en entornos dinámicos presenta desafíos únicos en comparación con los manipuladores tradicionales, particularmente debido a la influencia de la configuración de las ruedas en la dinámica del robot. A pesar de los numerosos estudios sobre algoritmos de seguimiento de trayectorias, a menudo se pasa por alto la inclusión de ruido en las simulaciones, lo cual es crítico para las aplicaciones del mundo real. Para abordar esta brecha, este documento proporciona una evaluación exhaustiva de cuatro algoritmos de control populares bajo diversas condiciones de ruido, i.e., control proporcional-integral, linealización por retroalimentación, control basado en Lyapunov (LBC) y control predictivo basado en el modelo (MPC). Los algoritmos fueron probados utilizando una trayectoria circular para asegurar condiciones consistentes y desafiantes, y sus desempeños fueron medidos utilizando las métricas de error absoluto integral (IAE) y error cuadrático medio (MSE). Los resultados muestran que el LBC y el MPC ofrecen una robustez superior al ruido, lo que los hace adecuados para aplicaciones prácticas. Este estudio contribuye a la literatura existente al destacar la importancia de considerar el ruido en la evaluación de algoritmos de control, y proporciona recomendaciones respecto a la selección de controladores apropiados para robots móviles en entornos ruidosos