Universidad, Ciencia y Tecnología

Monte Carlo structures for performance analysis of OOK and L-PPM in optical wireless indoor infrared channels

En el presente trabajo se propone un nuevo entorno de simulación, basado en las técnicas de análisis de Monte Carlo, para la evaluación del desempeño de OOK (On Off Reying) y L-PPM (Level -Pulse Position Modulation) en el canal infrarrojo en interiores. Se parte del conocimiento previo de la función respuesta al impulso del canal, obtenida mediante simulación. En el caso de OOK, junto con la estructura de modelación de Monte Carlo se desarrolla además una expresión teórica que permite la evaluación directa de la probabilidad de error, teniendo en cuenta los efectos del ruido y la interferencia entre símbolos inducida por la propagación multitrayecto propia de estos canales de comunicación. Los resultados de simulación obtenidos con las estructuras propuestas para OOK y L-PPM son validados en ambos casos por comparación contra los resultados teóricos arrojados por las expresiones para la probabilidad de error en el canal AWGN ideal, libre de interferencia entre símbolos.

In this paper a new simulation framework, based on Monte Carlo analysis, is proposed to allow performance studies of OOK and L-PPM in the wireless indoor infrared channel. It is assumed that the impulse response of the channel is known and that it is obtained previously by simulation using a ray-tracing algorithm. In the case of OOK, along with the Monte Carlo simulation structure, an analytic expression is developed additionally to provide direct performance evaluation of OOK in the wireless channel, which takes into account the effects of noise and inter symbol interference induced by multipath propagation, proper phenomena of this kind of communication channels. The simulation results obtained with the proposed simulation structures for OOK and LPPM are validated in both cases by comparison against theoretical results given by the evaluation of the expressions for probability of error in the AWGN ideal channel, free of inter symbol interference.

New method for connecting generating sensors to microcontrollers without using analogical to digital converters

En este trabajo se presenta el desarrollo de una interfaz electrónica para la conexión directa de un sensor generador de voltaje a un microcontrolador sin utilizar convertidor analógico a digital. Se realiza un análisis de los sistemas de instrumentación antiguos y modernos, se implementa el desarrollo de una interfaz compacta en hardware y con software realizado bajo el microcontrolador 12C671, se explica el funcionamiento de la interfaz y se exponen los resultados, para la comparación y análisis de los errores. El diseño propuesto e implementado reduce los errores significativamente y otorga ventajas a nivel económico y en tiempo de desarrollo. La instrumentación moderna propone la implementación de instrumentos que puedan manejar automáticamente procedimientos de linealización, autoescala, compensación de errores y variación de resoluciones. el diseño propuesto cumple estos objetivos. Los resultados que se obtuvieron en la prueba de este dispositivo muestran que los errores cometidos son de un 0,03% máximo, para condiciones normales de funcionamiento y ofrece compensación contra las variaciones en los elementos pasivos del circuito de hasta un 30% máximo, por lo que ofrece grandes ventajas en su utilización y posible comercialización.

The development of an electronic interface for the direct connection of a voltagegenerating sensor to a microcontroller without using an analogical to digital converter is presented in this work. An analysis of old and modern instrumentation systems is carried out; the development of a compact interface in hardware with software carried out under the microcontroller 12C671, is implemented; the operation of the interface is explained, and the results are showed, for the comparison and analysis of errors. The design proposed and implemented reduces errors significantly and offers advantages of economic nature and in the development time. Modern instrumentation proposes the implementation of instruments that can automatically handle procedures of linealization, self-scale, compensation of errors and variation of resolutions. The design proposed achieves these objectives. The results that were obtained in the test of this device show that errors made are of a maximum 0.03%, for normal operating conditions, and offers compensations against the variations in the passive elements of the circuit up to a maximum 30%, and on this basis offers great advantages in its utilization and possible commercialization.

Dynamic model for a switched reluctance machine in digital signal processors simulations

Este trabajo presenta un modelo no lineal para el motor de reluctancia conmutada (SRM por sus siglas en inglés), basado en sus características de magnetización, con el fin de simular el comportamiento dinámico del motor ante diferentes estrategias de control. Las curvas características se deben obtener experimentalmente para ser ajustadas con una función polinómica. Esto permite obtener un modelo analítico en ecuaciones diferenciales de primer orden, que puede ser resuelto por métodos convencionales de análisis numérico para simular el comportamiento del motor. Este modelo se aplica tanto en simulaciones en MATLAB como en un procesador digital de señales ADSP-21364. Usando el modelo se comprueba que la estrategia de modulación de ancho de pulso de voltaje permite reducir el valor de la corriente inicial de arranque y los rizados de corriente, velocidad y par.

This work presents a non lineal model for the switched reluctance motor (SRM), based on its magnetizing characteristics, with the objective of simulating the motor dynamical behavior for different control strategies. The characteristic curves must be obtained experimentally and adjusted using a polynomic function. This makes possible the development of an analytical model in first order differential equations, which can be solved by conventional numerical methods in order to simulate the motor behavior. This model is employed in simulations in MATLAB an also for a Digital Signal Processor ADSP-21364. This model shows that a voltage pulse width modulation technique allows for peak starting current reduction and also for current, speed and torque ripple reduction.

Synthesis and design of variable structure systems

El objetivo principal de este trabajo consiste en comparar el comportamiento de una planta física bajo control de un Sistema de Estructura Variable (SEV) con el exhibido por la misma planta pero operando bajo control de un controlador convencional de tipo proporcional, retroalimentando, en ambos casos, la integral del error de la variable de referencia. La comparación es realizada a través de simulaciones digitales en MATLAB, en el dominio del tiempo. Los resultados obtenidos corroboran la disminución de tiempos de respuesta y de establecimiento; así como del máximo sobredisparo, el cual es prácticamente cancelado debido a la alternancia propia de los SEV, que obliga al sistema a entrar en los llamados Modos Deslizantes, hasta alcanzar un nuevo punto de operación. En la síntesis y diseño de los SEV utilizados en este trabajo, se utilizaron los conceptos básicos expuestos por V. Utkin et al., además de otras consideraciones como la optimización según algún Índice de Funcionamiento, propuesta por Krassowsky, y aquellas relacionadas con la estabilidad asintótica, usando el Segundo Método de Estabilidad de Lyapunov, propuesto por H. Sira-Ramírez, con el fin de mejorar el comportamiento general del sistema.

The main objective of this work is to compare the behavior of a physical plant under the control of a Variable Structure System (VSS), with that showed by the same plant but operating under the control of a conventional controller of proportional kind, feeding back, in both cases, the error integral of the reference variable. The comparison is made through digital simulations with the MATLAB in the control of time. The results obtained confirm the decrease of response and settling times, as well as of the maximum overshoot, which is practically cancelled due to the alternation that is a characteristic of the VSS, and which forces the system to enter the so called Sliding Modes until it reaches a new operating point. In the synthesis and design process of the VSS used in this work, the basic concepts introduced by V. Utkin et al. were used, besides other considerations such as optimization according to the Performance Criterion proposed by Krassowsky, and those related to the asynthotic stability using the Second Stability Method of Lyapunov, proposed by H. Sira-Ramírez, in order to improve the overall system performance.

Quality assurance strategy for the commercialization of the Plethysmograph Angiodin® PD 3000

El Centro de Biofísica Médica desarrolla equipos médicos útiles, seguros, efectivos y de alta calidad atendiendo a las normas del riguroso e importante mercado al que se destinan. Sin embargo, no contar con un sistema de calidad certificado ni con un aparato comercial debidamente autorizado para la exportación, limita en gran medida la comercialización internacional de sus productos, a pesar de tener identificados varios nichos de su interés. Entonces: ¿Cómo insertar estos equipos a corto plazo en dichos mercados de forma autorizada, competitiva y oportuna mientras se implementan los sistemas de gestión antes mencionados?, ¿Qué mecanismos instrumentar para potenciar las ventajas de esos productos y aprovechar las demandas y oportunidades existentes? Se presenta la estrategia adoptada para la introducción del Pletismógrafo Digital ANGIODIN® PD 3000 en el sistema de salud venezolano. Se describen las principales acciones para la transferencia del diseño, la producción y la tramitación del registro sanitario de este producto, con el fin de lograr tal empeño. La posibilidad de exportar un pequeño lote de ANGIODIN® PD 3000 por primera vez, se ha abierto gracias al excelente y estrecho vínculo de trabajo con una institución homóloga del polo científico y al aprovechamiento de las potencialidades e infraestructura existentes.

Medical Biophysics Center provide useful, reliable and effective medical equipment of high quality, in accordance with the standards of the demanding market to which they are destined. However, the lack of a certified quality system and an export license limits to a great extent the international commercialization of the Centers products, despite having identified several niches of interest. Then, how can these equipment be introduced in the markets mentioned in the short term, legally, competitively and at the appropriate time, while the management systems are being implemented?, What mechanisms are necessary to potentiate the strengths of the products and take advantage of the demands and opportunities existent?. This paper aims at presenting the strategy followed for the introduction of the Digital Plethysmograph ANGIODIN® PD 3000 in the Venezuelan health system. The main actions taken for the design transfer, the production and the obtaining of the sanitary register are described. On the whole, the possibility of exporting a small series of ANGIODIN® PD 3000 for the first time was opened to us thanks to the close and excellent working relationships with a homologous institution and the use of the existent infrastructure and potentialities.

Water physicochemical and bacteriological determination in the treatment stages in a potabilization plant

La presente investigación tuvo como objetivo determinar si fisicoquímica y bacteriológicamente el agua es potable y corrosiva en las etapas de tratamiento para agua cruda, sedimentada y filtrada de la Planta Angostura de Ciudad Bolívar Estado Bolívar. La investigación fue descriptiva y analítica y se realizó mediante toma de muestras de aguas, entre la estación de bombeo en el río Orinoco y la mezcla rápida en planta. Las muestras fueron analizadas de acuerdo al Método Estándar determinándose el número de coliformes totales (CT) mediante la técnica de fermentación en tubos múltiples. Los resultados obtenidos para sólidos disueltos, CO2, alcalinidad, dureza, calcio, magnesio, cloruro, sulfato, y nitrato se encuentran en el rango de los valores permisibles. Sin embargo, pH y mg/l de aluminio para muestras sedimentadas y filtradas están fuera de los valores límites de la Norma de Calidad de Agua Potable. El descenso de coliformes fecales en muestras de aguas sedimentadas y la ausencia en muestras filtradas, da lugar a que la potabilidad del agua se encuentre dentro de la escala aceptable. La dosificación de coagulante y los mecanismos de mezclado operan inadecuadamente dando lugar a inestabilidades químicas con tendencias de corrosión.

The purpose of this research was to determine if water is physicochemically and bacteriologically drinkable and corrosive in the treatment stages for raw, settled and filtered water at the Angostura Plant of Ciudad Bolivar, Bolivar State. The research was descriptive and analytical and was made by means of water sampling between the pumping station in the Orinoco River and the rapid mixture in the plant. Samples were analyzed according to the Standard Method and the total number of bacillus coli (BC) was determined through the fermentation technique in multiple tubes. The results obtained for dissolved solids, CO2, alkalinity, hardness, calcium, magnesium, chloride, sulfate and nitrate are in the range of acceptable values. However, the pH and mg/l of aluminum for settled and filtered samples are out of the limit values of the Quality Standards for Drinkable Water. The decrease of fecal bacillus coli in settled water samples and their absence in filtered samples, allows for water potability to be within the acceptable scale. The dosage of coagulant and the mixing mechanisms operate inadequately causing chemical instability with tendency to corrosion.

The current guide lines on medical wastes in some Latin American countries

Debido a los riesgos que representan los desechos generados en los centros de salud, se han producido un conjunto de normas y leyes para su manejo. En este trabajo se analizó y comparó la normativa vigente en Argentina, Brasil, Colombia, Costa Rica, Ecuador, México, Uruguay y Venezuela en materia de desechos hospitalarios encontrándose que estos países cuentan con una normativa explícita para el manejo de sus desechos hospitalarios. La comparación reflejó que estos países utilizan sistemas de clasificación diferentes. Sin embargo, las especificaciones para el transporte, almacenamiento y tratamiento, son similares. Sólo en las normativas de Argentina, Ecuador y Uruguay se contemplan las sanciones al incumplimiento de las normas. Dada la peligrosidad que representan los desechos hospitalarios en la Región, se considera necesario contar con una normativa global que permita controlar con seguridad los riesgos asociados.

Due to the risks that represent the wastes generated in the health centers, a set of norms and laws for their handling have taken place. The objective of this work is to analyze the normative effective in some countries of Latin America on medical wastes. Argentina, Brazil, Colombia, Costa Rica, Ecuador, México, Uruguay and Venezuela, have norms for handling medical wastes. These countries use different classification systems. Nevertheless, the specifications for the transport, storage and treatment, are similar. The norms of Argentina, Ecuador and Uruguay are contemplated the sanctions to the breach of the norms. Given the danger that represents the hospitable wastes in the Latin America it is considered necessary a global norm to control the risks associate.