Repositorio USM (Universidad Técnica Federico Santa María)
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UN MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS ESTABILIZADOS DE BAJO ORDEN A DIVERGENCIA NULA PARA EL PROBLEMA DE BOUSSINESQ ESTACIONARIO
No full textCatalogado desde la version PDF de la tesis.In this work, a family of Stabilized Finite Element Methods is proposed for the numericalsimulation of a generalized Boussinesq problem in two and three dimensions, whichdescribes the motion of an incompressible flow under a heat source, which results in a Navier-Stokes problem coupled with an Advection-Difussion Equation. The method useorder 1 continous elements for the velocity, order 0 discontinous elements for the pressureand order 1 continuos elements for the temperature. Through a post-process, is possibleto obtain an exaclty divergence-free velocity field through the use of Raviart–Thomas functions,which is used as the advective field in the equations of the problem. The proposedscheme is based on low order stabilized methods which allow the utilization of finite elementspaces whit a low computational cost which are built to ensure a higher stabilitywhen boundary layers appear. This stabilization terms can be taken form any stabilizedmethod satisfying some conditions and restrictions provided in this work. Existence andstability for the discrete solutions are proven and error estimations depending on the meshsize are obtained for small and soft enough solutions. Finally, numerical tests are doneconsidering suitable stabilized methods from the literature to validate the analysis and theperformance of the error estimations, which show a good stabilty even in limit cases.En este trabajo se propone una familia de Métodos de Elementos Finitos Mixtos estabilizadospara la simulación numérica de un problema generalizado de Boussinesq en dos ytres dimensiones, el cual describe el movimiento de un fluido incompresible sujeto a unafuente de calor, lo que resulta en un problema de Navier-Stokes acoplado con una ecuaciónde Advección-Difusión. El método utiliza elementos continuos de orden 1 para la velocidad,elementos discontinuos de grado 0 para la presión y elementos continuos de grado1 para la temperatura. Mediante un post-proceso, es posible obtener un campo de velocidada divergencia exactamente nula, a través del uso de funciones de Raviart–Thomas,para ser utilizado como campo convectivo en las ecuaciones del problema. El esquema propuestoestá basado en métodos estabilizados de bajo orden que permiten el uso de espacioselementos finitos de bajo costo computacional y que son construidos para asegurar una mayorestabilidad en presencia de capas límites. Estas estabilizaciones pueden corresponder acualquier método estabilizado sujeto a ciertas condiciones y restricciones que se proveen. Seprueba la existencia y estabilidad de soluciones para las soluciones discretas y se obtienenestimaciones de error dependientes del tamaño de la malla para soluciones suficientementepequeñas y suaves. Finalmente, se realizan pruebas numéricas considerando métodos estabilizadosadecuados existentes en la literatura, para validar los análisis y el desempeñode las estimaciones de error, los cuales muestran una buena estabilidad incluso en casoslímites.Magíster en Ciencias, mención Matemátic
EXPERIMENTAL STUDIES OF PARTON PROPAGATION IN STRONGLY INTERACTING MATTER
No full textCatalogado desde la version PDF de la tesis.One important area of forefront research in strong interaction physics involves understanding how thefundamental particles of Quantum ChromoDynamics (QCD), the quarks and gluons, interact in spatiallyextended systems. Well-known research topics in this area include the study of gluon saturationat high parton densities, and jet quenching in ultra-relativistic collisions of large atomic nuclei. Whileperturbative treatments of QCD (pQCD) in proton-proton collisions produce excellent descriptions ofthe experimental data, the QCD-based description of processes in-medium is at a much more primitivestage, and there are many outstanding questions. One example is in the area of quark energyloss in-medium. Quark energy loss has long been conceived as occurring from two processes: partonicelastic scattering, and radiation of gluons, in analogy with the well-known processes in QuantumElectrodynamics (QED). Elastic scattering is expected to play a minor role for light quarks, while it isexpected to play a larger role for heavy quarks; gluon radiation is expected to be the dominant effectfor light quarks, and to play a smaller role for heavy quarks. These intuitive expectations have beenvalidated by explicit pQCD calculations in numerous studies. However, a comparison of light quarkobservables to heavy quark observables does not currently appear to conform to these expectations atall. As an example, b-quark jets appear to demonstrate the same suppression in heavy ion collisionsas light-quark jets in studies at the Large Hadron Collider (LHC). We propose to study heavy quarksuppression using data from the ATLAS detector at the LHC. The experimental technique of choice isto measure J= mesons in heavy ion collisions, comparing their production characteristics with thoseseen in proton-proton collisions, where no medium is present. To isolate the b-quark component, wefocus on J= mesons with a measured detached vertex relative to the primary collision vertex. Theb quarks predominantly decay into J= mesons long after they are produced, and thus these mesonsserve as a proxy for the primordial heavy quarks passing through the medium. Since any suppressionseen in heavy ion collisions is the result of attenuation of b-quarks in the hot, dense medium formedin those collisions, it is also of interest to compare these results to the same process as observed in coldmatter, such as the system produced in p+Pb collisions at the LHC. Further comparisons to cold mattercan be performed in electron-nucleus interactions, where the interaction of virtual photons provides aprobe that is free of initial-state interactions. Studies of this kind can be carried out with light-quarksignals using data from the EMC, HERMES, and CLAS experiments. Inter-comparison of the resultsfound from these different types of systems will provide new insights into the emerging field of partonicinteractions within systems of strongly interacting particles.Doctorado en Ciencias, mención Físic
ALGORITHMS BASED ON HEURISTICS FOR SOLVING THE TRAIN DEPARTURE MATCHING PROBLEM
No full textCatalogado desde la version PDF de la tesis.The Train Departure Matching Problem (DMP) is a problem of train schedulingwhere the objective is find the best way to assign trains to scheduled departuressubject to a set of constraints related to railway management. It is a problem thatarises from the rolling stock units management on railway sites problem, presented inthe ROADEF/EURO Challenge 2014, which is usually treated as two sub-problems:The DMP and the routing problem. In this work the DMP is formally presented:the model of the DMP, a review of the literature of this problem and other trainscheduling problems, then present the GRASP algorithm (G-DMP) and theEvolutionaryAlgorithm (AE-DMP) capable of solving this problem and then evaluate itsperformance in different experiments.El problema de asignación de salidas de trenes (DMP por sus siglas en inglés)es un problema de planificación de trenes, donde el objetivo es encontrar la mejormanera de asignar trenes a salidas programadas, sujetas a un conjunto de restriccionesrelacionadas con la gestión ferroviaria. Este es un problema que surge delrolling stock units management on railway sites problem presentado en el DesafíoROADEF/EURO 2014, el cual se suele tratar como dos sub-problemas: El DMP yun problema de planificación de rutas. En este trabajo se presenta formalmente elDMP, indicando su modelo, los estudios realizados a la fecha sobre este problema yotros problemas de gestión de trenes relacionados, para luego presentar la propuestade un algoritmo tipo GRASP (G-DMP) y un Algoritmo Evolutivo (AE-DMP)para resolver este problema y luego evaluar su desempeño por medio de diferentesexperimentos.Magíster en Ciencias de la Ingeniería Informátic
DISEÑO ÓPTIMO DE PLANTAS DE FERMENTACIÓN DISCONTINUA.
No full textCatalogado desde la version PDF de la tesis.The design of fermentation plants is a challenge where one must consider the technical viability of the operation, optimize the process and maximize profits. Fermentation is a batch process, but the plant must have continuous operation. For this, Borzani developed a simple method to estimate the size and quantity of fermenters in the 1980s, allowing continuous product output while minimizing the investment cost.In 2005, Simpson et al published an extension to the Borzani method, in which a propagation line and associated equipment were considered, along with a simplification of Borzani's simplification of equal preparation and discharge times, using a range between 1 and 2, thus showing the impact of this consideration on the optimum value.In this report we propose a generalization to the design method, in which the amount of equipment in each stage of propagation is obtained explicitly, considering that there is no waiting between each stage. In addition, the preparation and discharge time evaluation range is increased compared to the methods of Borzani and Simpson et al., And it is sensitized against the ratio of preparation and discharge time, scaling factor between propagators, fermentation time Of the process and an increase in production.As a result of this work we have calculation sheets that allow designing batch fermentation plant in a simple way, defining the desired production and the annual working time, plus select the range of sensitization (Link: http://tinyurl.com/glmrldv)El diseño de plantas de fermentación es un desafío donde se debe considerar la viabilidad técnica de la operación, la optimización del proceso y maximizar las utilidades. La fermentación es un proceso discontinuo, pero la planta debe tener una operación continua. Para ello Borzani en los años 80 desarrolló un método simple para estimar el tamaño y cantidad de fermentadores, permitiendo obtener una salida continua de producto mientras minimiza el costo de inversión.En 2005, Simpson et al publica una extensión al método de Borzani, en el cual se considera una línea de propagación y los equipos anexos, junto con flexibilizar la simplificación de Borzani de igualdad entre tiempos de preparación y descarga, utilizando un rango entre 1 y 2, mostrando con ello el impacto de esta consideración en el valor óptimo.Se propone en esta memoria una generalización al método de diseño, en la cual la cantidad de equipos en cada etapa de propagación se obtiene de forma explícita, considerando que no hay espera entre cada etapa. Además se aumenta el rango de evaluación de tiempo de preparación y descarga en comparación con los métodos de Borzani y Simpson et al., y se sensibiliza frente al factor de escalamiento entre propagadores, el tiempo de fermentación del proceso y un aumento en la producción.Como resultado de este trabajo se tienen planillas de cálculo que permiten diseñar planta de fermentación por lotes de forma sencilla, definiendo la producción deseada y el tiempo de trabajo anual, más seleccionar el rango de sensibilización. (Link: http://tinyurl.com/glmrldv)Magíster en Ciencias de la Ingeniería Químic
CUANTIFICACIÓN BIDIMENSIONAL DE LA DISIPACIÓN DE ENEGÍA EN LA ZONA DE ROMPIENTE
No full textCatalogado desde la version PDF de la tesis.Magíster en Ciencias de la Ingeniería Civi
ESTUDIO NUMÉRICO DE LA INFLUENCIA DE LA DISPERSIÓN Y OVERLAPPING DE PARTÍCULAS PRIMARIAS EN LA MORFOLOGÍA DE AGREGADOS DE NANOPARTÍCULAS DE HOLLÍN
No full textCatalogado desde la version PDF de la tesis.The agglomeration of nanoparticles lead to the formation of aggregates, which morphology is poorlydescribed by using Euclidean geometry. Fractal geometry in the other hand allows a quantitatively descriptionof the morphology of such aggregates. The experimental application of this geometry is carried out basedon the thermophoretic sampling technique with the subsequent transmission electron microscopy (TEM)generation of digital images. These studies have reported several morphological charasteristics of theseaggregates including: polydisperse sizes and overlapping of primary particles, polydispersity in aggregatessize and number of primary particles.The aggregates mass and area was found to increase monotonically with primary particles polydispersity,which was demonstrated analytically for aggregates consisting of a large number of primary particles. Thekind of primary particle size distribution studied (normal or lognormal) limit the maximum polydispersitylevel they can describe and therefore its eect on aggregates morphology. The shape of the coordinationnumber distribution function was found to be very sensible to the polydispersity level of monomers withlognormal PPSD, the anisotropy coecient declined steadily when increasing monomers polydispersity,meanwhile the radius of gyration did not change considerably. For monomers size distribution normal, noconsiderable eects on morphology were found for the range of polydispersity analyzed. In the other handlarge anisotropy coecients were found when adding overlapping to primary particles.Experimental studies of soot morphology based on analysis of TEM images usually neglect the potentialeects of primary particle polydispersity and overlapping. In this study, fractal aggregates of dierent sizesconsisting of polydisperse and overlapping primary particles were numerically generated using a fractaldimension and prefactor relevant to soot. A total of 3600 two-dimensional projections for each conditionstudied was produced and analyzed using two TEM image analysis methods commonly used in the combustionand aerosol communities to evaluate the eects of primary particle polydispersity and overlapping on therecovered morphological parameters of soot. The method of Tian et al. 2006 performs better in recovering thenumber of primary particles in an aggregate, the fractal dimension and prefactor than the method of Brasilet al. 1999. The eects of primary particle polydispersity and overlapping are found to decrease slightlythe derived fractal dimension and to increase the derived prefactor. Overall, the recovered fractal dimensiondisplays a weak dependence on primary particle polydispersity and overlapping.El estudio de la morfología de partículas de hollín generadas por la quema de combustibles fósiles es devital importancia para el control de su generación tanto de forma deseada (por ejemplo para la fabricación demateriales como: neumáticos, tintas, coberturas, etc), como no deseada (por ejemplo partículas en suspensiónen grandes urbes que tienen efectos nocivos en la salud de las personas). La aglomeración de nanopartículaslleva a la formación de agregados, los cuales poseen una morfología difícil de describir de forma precisamediante el uso de Geometría Euclidiana. El uso de Geometría Fractal permitió una mejora considerableen la descripción matemática de la morfología de agregados de nanopartículas. Esto se ha logrado graciasa la aplicación de la técnica de muestreo termoforético seguida del uso de un microscopio de transmisiónelectrónica (TEM) para la obtención de imágenes digitales para la observación y análisis de estas partículas.Estudios experimentales de agregados de hollín han reportado la existencia de diversas características morfológicasdistintivas de este tipo de partículas, tales como: dispersión de tamaños y overlapping de partículasprimarias, dispersión de tamaño de agregados y número de monómeros.Mediante el uso de agregados fractales generados numéricamente el presente estudio investigó el efectode la dispersión de los tamaños de partículas primarias y el overlapping existente entre ellas en la morfologíade dichos agregados. Esto se llevó a cabo mediante la obtención de los parámetros fractales (dimensión fractaly pre-factor) que parametrizan la geometría de estos agregados, la obtención de la función de auto-correlaciónde densidad, la función de distribución del número de coordinación, el cálculo del coeficiente de anisotropía,el cálculo del largo máximo y el radio de giro de estos agregados. Además se desarrolló un análisis teóricodel efecto de la dispersión de tamaños de monómeros y su overlapping sobre la masa y área de los agregados.La masa y el área de los agregados se incrementa de forma monótona con el nivel de dispersión deltamaño de los monómeros. El tipo de distribución de tamaños de partículas primarias (normal o lognormal)limita el nivel de dispersión máximo que pueden explicar y por lo tanto su impacto en la morfología del agregado.La función de distribución del número de coordinación resultó ser afectada de forma considerable en suforma por el nivel de dispersión de tamaños de partículas primarias consistentes de distribución lognormal,también el coeficiente de anisotropía presentó una disminución al aumentar el grado de dispersión, mientrasque el radio de giro y el largo máximo no presentaron grandes variaciones. Para el caso de monómeros condispersión de tamaños normal no se encontraron grandes efectos en la morfología de los agregados parael rango de dispersión analizado. Por su parte la adición de overlapping de partículas primarias llevó a laobtención de agregados con morfologías altamente anisotrópicas y con un tamaño de agregado levementemayor.Por otro lado, dado el hecho de que estudios experimentales basados en el análisis de imágenes TEM’susualmente no toman en cuenta la dispersión de tamaños de partículas primarias ni su grado de overlapping,para cada condición estudiada se han obtenido imágenes TEM’s generadas numéricamente las cuales hansido analizadas mediante el uso de dos métodos de alto impacto en las comunidades científicas de estudio dela combustión y de la ciencia de aerosoles. Se encontró que el método de Tian et al. 2006 lleva a mejoresresultados en cuanto a la obtención del número de partículas primarias de un agregado, la dimensión fractaly el pre-factor comparado con el método de Brasil et al. 1999. En términos generales se encontró que elnivel de dispersión de tamaños de partículas primarias y su nivel de overlapping disminuyen levemente ladimensión fractal obtenida, mientras que incrementan de forma considerable el valor del pre-factor fractal.Variaciones menores al 10% en el ratio del largo máximo proyectado y el radio de giro del agregado fueronencontradas.Magíster en Ciencias de la Ingeniería Industria
APLICACIÓN DE LA TEORÍA DE LA HOMOGENEIZACIÓN PARA MATERIALES COMPUESTOS MEDIANTE EL MÉTODO SIN MALLA DE PUNTOS FINITOS
No full textCatalogado desde la version PDF de la tesis.Magíster en Ciencias de la Ingeniería Mecánic
Adaptación de fórmulas empíricas enfocadas en la generación de curvas para la evaluación temprana de tsunamis basadas en Intensidad Modificada de Mercalli.
No full textCatalogado desde la version PDF de la tesis.In recent years, Chile has been exposed to an important number of strong earthquakes that havetriggered tsunamis of different amplitudes and extension. Notable examples include the Maule earthquake(Mw 8.8), which took place on February 27th, 2010; the Iquique earthquake (Mw 8.2), on April1st, 2014; and the Illapel earthquake (Mw 8.3), on September 16th, 2015. These events permittedthe identification of some weaknesses of the then existing Chilean Tsunami Warning System, and thecreation of an improvement strategy that has been implemented recently, which corresponds to theIntegrated System of Tsunami Predicion and Alert (SIPAT, in Spanish). Despite these improvements,there is still some uncertainty regarding to the exact area potentially affected by a tsunami immediately,and more importantly, a finite time before solutions are found. These difficulties are mainlydue to the time restraints of the way the information flows between the three entities in charge of theevaluation (ONEMI, CSN and SHOA), and the time required to process the data. Hence the necessityof a supplementary evaluation method that helps define the evacuation area.In this work, an analysis of the potential relation between the intensity of an earthquake (via theModified Mercalli Intensity, MMI) and the occurrence of a tsunami and its expected wave amplitudeis performed, taking into account the distance from the point of interest to the hypocenter and theearthquake magnitude. Thus, the objective is to test whether the Mercalli Intensity Scale can be usedas a tool to support the existing system from a technical point of view, during the period when noother technical assessment is available.First, a series of empirical formulae relating the intensity with either Peak Ground Accelerationor Peak Ground Velocity, and others that relate PGA or PGV with the parameters that define theearthquake (e.g. depth, magnitude, dip, strike, among others) are tested and calibrated. To performthis, data available from earthquakes occurred between 2011 and 2014 are used. In order to validateour scheme, additional data from 2015 earthquakes are utilized. The result is an empirical relationshipbetween MMI, hypocentral distance and earthquake magnitude.Next, to obtain the corresponding tsunami hazard, numerical simulations of a range of scenariosare performed to ensure data coverage and statistical robustness. Here, a series of points of interestlocated around nine coastal cities are considered to create city-specific charts which relate tsunamihazard with magnitude and hypocentral distance. A city-specific approach is used under the premisethat a tsunami would vary greatly in different locations, even under the same source conditions, dueto bathymetric and topographic controls.Through the completion of the aforementioned steps, an additional way to evaluate the risk of atsunami after a considerably large seismic event is available for use and, in consequence, the currentevaluation system is reinforced, improving the preparation and response times against an eventual emergency.Magíster en Ciencias de la Ingeniería Civi
MÉTODO DE SEGUIMIENTO DEL MÁXIMO PUNTO DE POTENCIA EN SISTEMAS FOTOVOLTAICOS UTILIZANDO DIFERENCIAL POR PERTURBACIÓN EN LA MODULACIÓN
No full textCatalogado desde la version PDF de la tesis.En los sistemas de energía fotovoltaicos, particularmente cuando los paneles seencuentran fi jos, es necesaria la implementacion de un algoritmo de seguimiento del maximopunto de potencia para maximizar la extraccion de energía de los paneles ante variacionesen la irradiacion o temperatura. Sin embargo, cuando las variaciones de irradiacion son muyrapidas, estos algoritmos pueden generar referencias de potencia que en la practica alejen alpunto de operacion del optimo.En este trabajo se propone un nuevo metodo de seguimiento del punto maximo depotencia en sistemas fotovoltaicos, basado en la modi cacion de la señal de modulaciondel convertidor de potencia, para lograr el seguimiento del punto de maxima potenciaincluso ante rapidas perturbaciones. Ademas, se compara el metodo propuesto con cuatrometodos de seguimiento del punto maximo de potencia: Perturbar y Observar, ConductanciaIncremental, Realimentacion de la Potencia y Peso en Tres Puntos.Cada uno de los metodos se implementa en simulaciones por medio del softwareMATLAB/Simulink. Los resultados obtenidos permiten comprobar que el metodo propuestono presenta la falencia de los metodos estandar, presentando un correcto seguimiento antecambios abruptos de irradiacion. Ademas el metodo propuesto presenta una menor oscilacionen estado estacionario.De manera experimental se implementa Perturbar y Observar y el algoritmo propuesto.Para implementar el setup experimental se utiliza un convertidor de potencia Boost, elcontrolador dSPACE y la fuente programable Chroma Programmable DC Power Supply62020H-150S, que emula el panel fotovoltaico. Cada metodo es sometido a distintas pruebassegun el estandar prEN 5030. El metodo propuesto presenta un mejor seguimiento antevariaciones abruptas que Perturbar y Observar.Magíster en Ciencias de la Ingeniería Electrónic
SISTEMA EN LÍNEA DE DIAGNÓSTICO DE ESTADO DE OPERACIÓN Y DETECCIÓN DE FALLAS EN UNA PLANTA PILOTO DE FLOTACIÓN ROUGHER
No full textCatalogado desde la version PDF de la tesis.El presente trabajo tiene como objetivo analizar la capacidad de un modelo PCA para detectar en línea operaciones anormales y fallas en una planta piloto de un circuito de flotación rougher de operación híbrida ubicado en el Laboratorio de Control de Procesos de la Universidad Técnica Federico Santa María. Para esto se desarrolló un sistema modular , en el software Matlab 2016, que integra un detector de estado estacionario, un simulador metalúrgico, un sistema de almacenamiento de datos y, un sistema de diagnóstico del estado de la operación y detección de fallas. Además, se utiliza una interfaz gráfica en el software Intouch HMI 8.0 de Wonderware, el cual permite monitorear y controlar la operación de la planta piloto y, además, todas las funcionalidades del sistema creado en Matlab 2016. La planta piloto consiste en 3 celdas de flotación en serie, siendo operadas con una mezcla de agua y espumante, utilizándose el simulador metalúrgico para simular la presencia de los minerales cobre, fierro y molibdeno. Este simulador permite estimar resultados metalúrgicos tales como la recuperación y la ley de concentrado y cola del circuito rougher.Para la construcción de los 2 modelos PCA implementados, se utilizó el software PLS_Toolbox 8.5, el cual posee una interfaz gráfica a la cual se le ingresa los datos experimentales y se obtiene el modelo PCA, en donde se debe definir el método de preprocesamiento de los datos experimentales y además, se debe definir el número de componentes principales.El primer modelo PCA se construyó considerando 21 variables, las cuales corresponden a variables operacionales y metalúrgicas, considerándose tanto sensores como actuadores. El modelo se construye a partir de un conjunto de operaciones en estado estacionario, conformado por 339.993 operaciones diferentes, desde donde se seleccionaron aquellas que correspondían a operaciones normales, obteniéndose 83.079. Una operación normal es considerada como aquella que posee una recuperación de cobre del circuito dentro del rango entre 90 [%] y 91 [%]. Se aplicó el método de autoescalamiento a los datos experimentales para así normalizarlos. Finalmente, se escogieron 9 componentes principales, los cuales logran explicar el 90,12 [%] de la variabilidad del conjunto de datos de construcción y, además, todos estos componentes poseen valores propios superiores o cercanos a 1. Además, se define que los límites de los estadígrafos T2 y Q Residual corresponden a 21,67 y 7,00, respectivamente.El modelo PCA obtenido, es utilizado por el sistema de diagnóstico de la operación y detección de fallas, desarrollado en Matlab 2016, permitiendo detectar en línea, el estado de la operación.Para analizar el comportamiento del sistema para la detección de condiciones anormales de operación utilizando el primer modelo PCA, se desarrollaron 5 experiencias, en donde se tenían diferentes condiciones para los niveles de espuma de cada celda, ley de cobre de alimentación, porcentaje de sólidos de alimentación, flujo de alimentación y recuperación del circuito. Cada una de estas experiencias se iniciaba con una condición anormal de operación y, luego de alcanzar el estado estacionario, el sistema detectó correctamente todas las operaciones anormales iniciales. Luego, el sistema recomendaba realizar cambios en los niveles de espuma de cada celda y porcentaje de sólidos de alimentación (ya que son las que normalmente se pueden variar en una operación real) en donde, luego de realizar el cambio sugerido en la planta y, de alcanzar el nuevo estado estacionario, la operación alcanzaba un estado de operación normal en todas las experiencias realizadas. Cabe destacar que en las 5 experiencias realizadas, la operación normal se alcanzó luego de cambiar solo una vez las condiciones sugeridas por el sistema.Para analizar el comportamiento del sistema para la detección de fallas utilizando el primer modelo PCA, se realizaron 6 experiencias, en donde cada una de ellas correspondía a una condición diferente de operación. Cada experiencia se iniciaba con una operación normal (detectada correctamente por el sistema) y luego, se le simulaba una falla en algún sensor o actuador, analizando el comportamiento del sistema. Luego de simulada la falla, se eliminaba ésta y se retornaba a una operación normal nuevamente. Se simularon fallas en los niveles de espuma de cada celda, flujo de bomba de alimentación, porcentaje de sólidos de alimentación y ley de cobre de alimentación. En las 6 experiencias realizadas, el sistema detectó correctamente la falla. El mínimo error necesario para que el sistema detecte la falla varía entre 24 [%] a 65 [%], en donde el promedio corresponde a 37,8 [%]. El máximo valor de error está asociado al nivel de espuma de la celda 1 y, el mínimo, está asociado al flujo de bomba de alimentación.Luego, se construye el segundo modelo PCA, en el cual se excluyen variables que no poseen variabilidad en el conjunto de datos construcción, por lo que inicialmente se consideran 15 variables. Luego, aplicando PCA, se obtienen 7 componentes principales. Los límites de los estadígrafos T2 y Q residual corresponden a 18,48 y 6,383 respectivamente. Se realiza una prueba para diagnóstico de operación detectándose correctamente la operación anormal y normal, entregándose recomendaciones que permitieron retornar a una operación normal. Para el caso de detección de fallas, el sistema detecta correctamente la falla generada en el sensor. Además, el valor del mínimo error detectable no posee variación con respecto al primer modelo PCA.Finalmente, se realizan pruebas agregando ruido a las variables metalúrgicas de entrada al simulador, obteniéndose un diagnóstico correcto del estado de operación anormal y normal, además de entregarse recomendaciones correctas que permitieron retornar a operación normal. Además, para el caso de detección de fallas, se obtuvo una correcta identificación del sensor por parte del sistema. Además el valor del mínimo error detectable no se modificó.Finalmente, se concluye que el sistema implementado (tanto con el primer y segundo modelo PCA) permite un diagnóstico correcto del estado de la operación y, además, permite la detección de fallas generadas en la planta piloto de circuito de flotación rougher.The objective of this paper is to analyze the ability of a PCA model to detect abnormal operations and failures online in a pilot plant of a hybrid operation rougher flotation circuit located in the Process Control Laboratory of the Universidad Técnica Federico Santa María. For this, a modular system was developed in the Matlab 2016 software, which integrates a steady-state detector, a metallurgical simulator, a data storage system and a diagnostic system for the state of the operation and fault detection. In addition, a graphic interface is used in Wonderware Intouch HMI 8.0 software, which allows monitoring and controlling the operation of the pilot plant and, in addition, all the functionalities of the system created in Matlab 2016. The pilot plant consists of 3 cells of floatation in series, being operated with a mixture of water and foaming, using the metallurgical simulator to simulate the presence of copper, iron and molybdenum minerals. This simulator allows to estimate metallurgical results such as the recovery and the law of concentrate and tail of the rougher circuit.For the construction of the 2 PCA models implemented, the software PLS_Toolbox 8.5 was used, which has a graphical interface to which the experimental data is entered and the PCA model is obtained, where the preprocessing method of the experimental data and in addition, the number of main components must be defined.The first PCA model was constructed considering 21 variables, which correspond to operational and metallurgical variables, considering both sensors and actuators. The model is constructed from a set of operations in steady state, consisting of 339,993 different operations, from which those that corresponded to normal operations were selected, obtaining 83,079. A normal operation is considered to be one that has a circuit copper recovery within the range between 90 [%] and 91 [%]. The self-scaling method was applied to the experimental data to normalize them. Finally, 9 main components were chosen, which explain 90.12 [%] of the variability of the construction data set and, in addition, all these components have eigenvalues greater than or close to 1. In addition, it is defined that The limits of the T2 and Q Residual statisticians correspond to 21.67 and 7.00, respectively.The obtained PCA model is used by the operation diagnosis and fault detection system, developed in Matlab 2016, allowing to detect online the status of the operation.To analyze the behavior of the system for the detection of abnormal operating conditions using the first PCA model, 5 experiences were developed, where different conditions were had for the foam levels of each cell, copper grade of feeding, percentage of solids of power, feed flow and circuit recovery. Each of these experiences started with an abnormal condition of operation and, after reaching the steady state, the system correctly detected all the initial abnormal operations. Then, the system recommended making changes in the foam levels of each cell and percentage of feed solids (since they are the ones that can normally be varied in a real operation) where, after making the suggested change in the plant and, After reaching the new stationary state, the operation reached a normal state of operation in all the experiences carried out. It should be noted that in the 5 experiences carried out, the normal operation was reached after changing only once the conditions suggested by the system.To analyze the behavior of the system for the detection of faults using the first PCA model, 6 experiences were carried out, where each of them corresponded to a different operation condition. Each experience started with a normal operation (correctly detected by the system) and then, it simulated a failure in some sensor or actuator, analyzing the behavior of the system. After the failure was simulated, it was eliminated and returned to a normal operation again. Faults were simulated in the foam levels of each cell, feed pump flow, percentage of feed solids and copper grade of feed. In the 6 experiences carried out, the system correctly detected the fault. The minimum error necessary for the system to detect the fault varies between 24 [%] to 65 [%], where the average corresponds to 37.8 [%]. The maximum error value is associated with the foam level of cell 1 and, the minimum, is associated with the supply pump flow.Then, the second PCA model is constructed, in which variables that do not have variability in the construction data set are excluded, so initially 15 variables are considered. Then, applying PCA, 7 main components are obtained. The limits of the residual statistics T2 and Q correspond to 18.48 and 6.383 respectively. An operation diagnostic test is performed, detecting the abnormal and normal operation correctly, delivering recommendations that allowed to return to normal operation. For the case of fault detection, the system correctly detects the fault generated in the sensor. In addition, the value of the minimum detectable error has no variation with respect to the first PCA model.Finally, tests are carried out adding noise to the metallurgical variables entering the simulator, obtaining a correct diagnosis of the abnormal and normal operation state, in addition to delivering correct recommendations that allowed to return to normal operation. In addition, for the case of fault detection, a correct identification of the sensor by the system was obtained. In addition, the value of the minimum detectable error was not modified.Finally, it is concluded that the implemented system (both with the first and second PCA model) allows a correct diagnosis of the state of the operation and, in addition, allows the detection of faults generated in the rougher flotation circuit pilot plant.Magíster en Ciencias de la Ingeniería Químic