Revista de la Facultad de Ingeniería Universidad Central de Venezuela

Robust control of a linear parameter varying (LPV) System: A linear matrix inequalities (LMI) approach

Este trabajo considera el control robusto de un sistema lineal de parámetros variantes (LPV). El sistema LPV es representado en el espacio de estado a través de incertidumbres politópicas convexas, lo que permite el empleo de la noción de estabilidad cuadrática. Tal caracterización abre la puerta de métodos numéricos muy poderosos para la síntesis de leyes de control dentro del formalismo de las desigualdades matriciales lineales (LMI). Son tratados los problemas de estabilidad, estabilizabilidad, reubicación de polos, seguimiento, diseño de observadores y realimentación estática de la salida. El problema de realimentación estática de la salida, bajo la hipótesis de que la matriz de salida es constante en todos los vértices del politopo de variación paramétrica, se expresa novedosamente como la solución de un conjunto de LMIs.

This paper presents the robust control of a linear parameter varying (LPV) system. The LPV system is represented by a polytopic uncertain linear system. Such a model allows the use of an approach based on the quadratic stability concept. This scheme opens the door to powerful numerical methods for the synthesis of control laws using linear matrix inequalities (LMI). We consider the problems of stability, stabilizability, pole assignment, tracking, observer design and static output feedback. In the static output feedback problem it is assumed that the output matrices are constants in every vertex of the parameter varying polytopic. This assumption enables a static output feedback gain to be obtained by a new LMI synthesis procedure.

User interface prototyping: an application in geology

En este trabajo se describe la utilizacion de los patrones de interaccion, incorporados a un metodo de desarrollo de software orientado a objetos, para la construccion de un prototipo de la interfaz de usuario perteneciente a una aplicacion de Modelacion de Medios Geologicos, lo cual significo una experiencia de desarrollo de una herramienta inscrita en el dominio de la geologia. Los patrones de interaccion, en conjuncion con el modelo objeto de interfaz, facilitan la construccion de este prototipo de interfaz desde las primeras etapas del ciclo de vida de la aplicacion. Un patron de interaccion captura un problema de interaccion, una solucion exitosa y su contexto. El patron se escribe para comunicar una experiencia y permitir su reutilizacion. En este trabajo se muestra la factibilidad y efectividad de aplicar un metodo para la construccion de un prototipo de interfaz de usuario, incorporado al Proceso Unificado de Desarrollo de Software y utilizando el Lenguaje de Modelacion Unificado (UML) para expresar los modelos que describen la aplicacion.

In this work we describe interaction patterns and their incorporation into an object-oriented software development method in order to construct a user interface prototype. In this case, this prototype belongs to a geologic media modeling application. Interaction patterns, in conjunction with an interface object model, facilitate the construction of a user interface prototype, starting from the first stages of the software life cycle. An interaction pattern describes an interaction problem, a solution and its context. A pattern is written in order to communicate experience and knowledge, and reuse it. In this work, we show feasibility and effectiveness to apply a user interface construction method, incorporated to the Software Development Unified Process and using the Unified Modeling Language to express application models.

Goodbye red roofs, hello bulldozers: engineering and modernization in Venezuela from 1923 to january 1958

Al dar continuidad a la investigación cuyo primer resultado fue Méndez (2007), presentamos aquí una detallada compilación en secuencia temporal de hechos, personajes y circunstancias relacionados con la evolución de la ingeniería venezolana en el tramo central del siglo XX, desde 1923 hasta enero de 1958. El hito inicial se determinó porque ese fue el momento cuando la explotación petrolera en gran escala empieza a generar transformaciones modernizadoras decisivas en Venezuela, y obviamente en la actividad ingenieril del país. La fecha final presenta otra coyuntura de transición entre fases distintas en lo económico-social y lo político-institucional en la historia contemporánea venezolana, que vale la pena diferenciar a efectos de esta investigación. Se ha realizado el arqueo cuidadoso de un amplio acervo de referencias sobre el tema, para seleccionar entre ellas los datos pertinentes al objetivo de este trabajo. Esto lo hemos entendido como un inventario obligado para construir una visión e interpretación de conjunto sobre un lapso fundamental en el proceso histórico de la ingeniería nacional y de necesaria consideración para comprender lo que es hoy y lo que será en el futuro. En ello estimamos que está el valor de nuestra indagación, pues hemos constatado que no se ha hecho hasta ahora un trabajo de compilación parecido, ya que esfuerzos análogos tienden a concentrarse en áreas específicas (militar, construcción civil, hidráulica, electricidad, formación educativa, etc.), con menos énfasis en presentar una visión integral del desenvolvimiento de la ingeniería venezolana.

Along the same line of research whose first product was Méndez (2007), we present a detailed compilation of events, protagonists and circumstances related to the evolution of Venezuelan engineering from 1923 to January 1958. The first date was chosen since it marked the moment in which the exploitation of petroleum on a large scale began to bring with it decisive modernizing transformations in the country as a whole and, naturally, to its engineering activities. In the interests of research, the date of 1958 represents another important cut-off point between recognizable socio-economic and politicoinstitutional phases in contemporary Venezuelan history. To this end, a careful revision of a wide range of references on the subject have been made so as to select those sources most pertinent to the aims of this study. This we have taken to be an inventory of data, essential if we are to begin to understand this fundamental period in the history of engineering in Venezuela and, in consequence, comprehend what it is today and what it might be in the foreseeable future. We consider this to more than justify this work, representing as it does the first compilation of its kind since previous efforts have tended to concentrate on specific areas of engineering (military, civil construction, hydraulic, electrical, education, etc.) with less emphasis on presenting an integral vision of its evolution in the country.

Relationship between the state of oxidation, the activity and selectivity of catalysts based on VMgO for the odh of n-butane

Se estudio la Deshidrogenacion Oxidativa (DHOX) de n-butano en forma aerobica y anaerobica sobre cuatro catalizadores a base de una mezcla de Oxido de Vanadio y Magnesio (VMgO) con una relacion Mg/V=4. Los resultados experimentales obtenidos soportados con las tecnicas de caracterizacion utilizadas (DRX, XPS, BET, ATG y Absorcion atomica), permitieron verificar la reproducibilidad en la preparacion de los catalizadores, que la actividad y la selectividad dependen del estado de oxidacion de los mismos, que durante el proceso de reaccion se producen cambios superficiales de cristalinidad, y que la actividad se puede recuperar en su totalidad al re-oxidarlos. La fase activa dominante, formada sobre todos por los catalizadores preparados, fue el orto-vanadato de magnesio y se encontro que en los catalizadores sin usar el unico estado de oxidacion presente para el vanadio fue V+5. Operando bajo condiciones anaerobicas se detecto la presencia del estado de oxidacion V+4 con una relacion V+4/V+5 que aumenta con el grado de reduccion alcanzado, el cual en este trabajo nunca llego al nivel de producir V+3. Ademas, operando en presencia de oxigeno molecular solo se observaron especies de V+5. La presencia de un segundo soporte (silica o a-alumina) no tuvo influencia sobre las especies de vanadio presentes, pero se comprobo que promueven la estabilidad de los productos de quimisorcion de CO2, que aumentan la dispersion de las especies y que reducen la selectividad hacia los productos deseados.

The Oxidative Dehydrogenation (ODH) of n-butane was studied under aerobic and anaerobic conditions on four catalysts based on a mixture of Vanadium and Magnesium Oxides (VMgO) with an atomic ratio Mg/V=4. The experimental results supported by the characterization techniques used (DRX, XPS, BET, TGA and Atomic Adsorption) made it possible to verify the reproducibility of the catalysts preparation method and to determine that activity and selectivity is a function of the catalysts oxidation state, that during the reaction process surface crystallinity changes are taking place, and that activity can be fully recovered by the catalyst re-oxidation. The main active phase formed on all the prepared catalysts was magnesium ortho-vanadate and it was found that the unique oxidation state of vanadium present in fresh catalysts was V+5. Working under anaerobic conditions it was detected the formation of the V+4 oxidation state and it was found that the ratio V+4/V+5 is a function of the catalyst reduction degree, which in our case never reached the level of producing V+3 . In the presence of molecular oxygen only V+5 was observed. The presence of a second support (silica or a-alumina) had no effect on the vanadium species formed, but it was found that it promotes the stability of products formed by chemisorption of CO2, that it increases the dispersion of species formed and that it decreases the selectivity toward desired products.

Study of concrete with scrap rubber of different particle size

Con la finalidad de minimizar el impacto ambiental que generan los neumaticos luego de transcurrida su vida util, surge como objetivo fundamental del presente trabajo, analizar la influencia de la adicion de la raspadura de las bandas de rodamiento de los neumaticos a los compuestos de concreto, a traves de ensayos destructivos y no destructivos. Los estudios sobre resistencia a la compresion y a la traccion realizados a los compuestos a la composicion de 5% en peso, asi como con diferentes tamanos de particula de caucho reciclado (grueso¡Ã1,19mm, fino<1,19mm, ¡ìal azar¡í) a la edad de 28 dias, indican que la adicion de caucho de tamanos de particula denominados ¡ìfino¡í y ¡ìgrueso¡í disminuye estas propiedades mecanicas. En cambio, para el compuesto con 5% en peso de caucho de tamano ¡ìal azar¡í, los valores de estas propiedades mecanicas no presentan variaciones significativas al compararlos con el concreto tradicional. Por otra parte, la velocidad de pulso ultrasonico del compuesto con particulas de caucho ¡ìal azar¡í a los 28 dias de curado presenta el mismo comportamiento que el concreto tradicional. Similar conducta muestran el modulo de elasticidad y la impedancia acustica.

With the purpose of diminishing the environmental impact that the tires produce after their life cycle has ended, it arises as the main target of the present work, the analysis of concrete compounds modified with scrap rubber from tire treads, through destructive and nondestructive testing. The studies on compressive strength and tensile strength made to compounds with 5 wt% of scrap rubber, with different particle size (coarse ¡Ã1.19mm, fine <1.19mm, ¡ìrandom¡í) at an age of 28 days, indicate that the addition of fine and coarse particles decrease these mechanical properties. However, for the compound with 5 wt% of ¡ìrandom¡í particle size, the values of these mechanical properties do not present significant variations when comparing them with the traditional concrete. On the other hand, the speed of ultrasonic pulse of the compound with ¡ìrandom¡í rubber particles at 28 days of cure presents the same behavior as the traditional concrete. Similar conduct is observed for the dynamic modulus and the acoustic impedance.

Polyethylene teraftalate (pet) - cement mixture designs

Corresponde a este trabajo experimental, la tarea de elaborar, ensayar y caracterizar Mezclas de Tereftalato de Polietileno (PET) - Cemento. Para ello se estableció una metodología basada en una investigación teórico-práctica que ayudase a determinar de manera preliminar el posible comportamiento del plástico proveniente de las botellas de gaseosas al utilizarlo como agregado en una mezcla. Las mezclas de PET - Cemento realizadas están conformadas por 5%, 10% y 15% de PET además de arena y piedra, en proporciones que dependen del tipo de mezcla, es decir, si es para mortero o para concreto. Se utilizaron tres diseños de mezclas en donde se sustituyó parte de la arena por el plástico. Para determinar las propiedades mecánicas y de durabilidad de las mezclas realizadas se elaboraron una serie de probetas que tuvieran las características ideales para los respectivos ensayos tanto de compresión simple, como de absorción, erosión e impacto. Las mismas se curaron por 7 días, luego se almacenaron hasta los 28 días para realizar los ensayos anteriormente mencionados exceptuando los de absorción y erosión que se debían hacer a los siete días. Desde el punto de vista de resistencia y durabilidad; a compresión simple, la mezcla B (concreto con un 15% de PET) es la que se considera la más apropiada ya que resultó ser en promedio la más resistente aún cuando no sea la mezcla más homogénea. Por otro lado, su capacidad de absorción es baja al igual que su comportamiento ante la erosión e impacto, lo que la hace la mezcla más idónea para ser utilizada como material de construcción. Cabe destacar que no es la más costosa dentro de las tres mezclas que contienen PET. La mezcla de PET - Cemento ayuda a reducir las cantidades de PET que no poseen una disposición final adecuada, disminuyendo así su impacto ambiental, ya que se necesita una gran cantidad de botellas de gaseosas para obtener el material para elaborar la mezcla, por lo que dichas botellas se estarían eliminando del ambiente.

The paper describes the making, testing and main features of Polyethylene Teraftalate (PET) - Cement mixtures. To this end, a methodology based on theoretical-practical research which helped to determine at the preliminary stage the possible behavior of plastic from soda bottles when used as an aggregate in a mixture. The mixtures of PET - Cement produced are made up by 5%, 10%, 15% of PET besides sand and stone, in proportions which depend on the type of mixture, that is, if they are for mortar or concrete. Three mixture designs were used in which part of the sand was substituted by plastic. In order to determine the mechanical and durability properties of the mixtures made, a series of testing sites were created with the ideal characteristics for the respective tests in simple compression, absorption, erosion and impact. These were cured for 7 days and afterwards were stored up to 28 days in order to carry out the previously mentioned tests, except for the ones related to absorption and erosion which must be done on day 7. From the resistance and durability perspective; in simple compression, the B mixture (concrete with a 15% PET) is the one considered most appropriate since it resulted being in average the most resistant thought it is not the most homogeneous mixture. In contrast, its absorption capacity is low, as is its behavior when faced by erosion and impact, which makes the mixture ideal when it is meant to be used as a construction material. It is worth mentioning that it is not the most expensive of the three mixtures formulated with PET. The PET mixture - Cement helps reduce the PET quantities which do not have an adequate final disposition, thus lowering its environmental impact, since they need a considerable amount of plastic bottles in order to obtain the material to make the mixture, thus removing them from the environment.

Optimization of the basic plan of numeration and identification in the public network of data transmission of Venezuela

En la actualidad debatir sobre el control político de los recursos numéricos es un hecho cotidiano. Este control se hace en función de la numeración IP y los nombres de Dominio. Protocolos como el Mapa de Numeración Telefónica RFC 2916 (ENUM), cuyo objetivo es separar la estructura telefónica del esquema de control actual mediante la integración de las redes Protocolo de Internet (IP) y la Telefónica Pública Conmutada PSTN, basada en formato de numeración E.164, no han podido ser implementados debido a la restricción de otorgar una raíz de nivel cero por parte de la Corporación para la Asignación de Nombres y Números de Internet (ICANN), para la creación del dominio E164.arpa, paralelo a in-adr.arpa (raíz del dominio actual). La solución propuesta en este documento ha sido la de recomendar la creación de un plan de numeración mundial basado en IPv6 tal que introduzca el concepto de nacionalidad en el formato IPv6. Igualmente se ha sugerido la creación de un sistema de nombres basado en el código de país, que permita direccionar y consultar los Sistema de Nombres de Dominio (DNS) de los países, a nivel de telefonía, sin tener que ir a un sistema de raíz controlado por una nación en particular. Es decir, se propone como solución una partición del DNS. La alternativa analizada integra el protocolo ENUM, la portabilidad y la movilidad a través de la conexión de la PSTN con la Red IPv6. El escenario de la introducción de IPv6 se da como una solución para poder introducir el Sistema de Telecomunicaciones Móvil Universal (UMTS), en forma masiva y sacar el máximo provecho a la plataforma de Línea de Suscriptor Digital Genérico (xDSL). La idea es de eliminar la Traslación de Dirección de Red (NAT), en forma definitiva a través de la sustitución del plan de numeración actual, basado en IPv4.

An issue of current interest is that of control over systems of enumeration. Such control concerns Internet Protocol (IP) numbers and domain names. Protocols such as Electronic Number Mapping, RFC 2916 (ENUM), aimed at separating the current telephone structure control scheme through the integration of IP networks and the Public Switching Telephone Network (PSTN), based on the format of E.164 numbering, has not been implemented due to restrictions in granting one root of level zero by the Internet Corporation for the Assignation of Names and Numbers (ICANN), for the creation of the e164.arpa domain, parallel to in-adr.arpa (root of the present dominion). The solution put forward here has been to recommend the creation of the plan for world-wide numeration based on IPv6 that introduces the concept of nationality in the IPv6 format. We also suggest the creation of one system of names based on national codes that would allow us to address and consult the Domain Name System (DNS) of countries (at the level of telephone services) without having to go for a root system controlled by any one nation. That is to say, we propose a division of the DNS. This alternative combines the ENUM protocol, portability and mobility through the connection between the PSTN with the IPv6 Network. The introduction of IPv6 allows us to introduce the Universal Mobile Telecommunications System (UMTS), on a large scale and to benefit from the x Digital Subscriber Line (xDSL) platform. The idea is to eliminate the Network Address Translation (NAT), through the substitution of the current numeration plan based on IPv4.

Analysis of the Venezuela electric power grid through complex network concepts

En este trabajo se estudia el Sistema Electrico Nacional (SEN) desde la perspectiva de la teoria de grafos y de los desarrollos recientes para comprender la estructura de redes complejas. Entre los resultados preliminares, se muestra que el SEN puede ser considerado, desde el punto de vista topologico, como una red ¡ìsingle-scale¡í. Esto implica que el comportamiento de la distribucion acumulada del numero de conexiones en cada nodo presenta un comportamiento tipo exponencial. Esta caracteristica sugiere que el SEN puede soportar satisfactoriamente la perdida aleatoria de algunos nodos (o subestaciones) pero puede ser vulnerable a la perdida de algunos nodos particulares. Se presentan resultados basado en medidas que evaluan el papel sobresaliente de los nodos de la red, tales como Conectividad e Intermediacion. Se evalua mediante un modelo sencillo el efecto cascada ante la perdida de nodos de la red.

In this paper, we study the National Electric Power Systems (NEPS) using a graph-based approach and recent advances in mapping the topology of complex networks. We show that NEPS can be considered as a single-scale network. Indeed, we find that the cumulative degree distribution follows an exponential distribution. This fact means that NEPS can withstand the random loss of several nodes (or substations) but it is vulnerable in case of losing particular nodes. Results based on node importance, such as connectivity and betweenness, are presented. Finally a simple model allows the evaluation of cascading effects due to loss of nodes.