UTN- FRC -Producción Académica de Investigación y Desarrollo

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    Pilotes instalados en limos loéssicos bajo solicitaciones laterales
    (*, 2007) Arrúa, Pedro A.
    En terrenos donde se ubican estructuras de gran porte surge el problema de la transmisión de esfuerzos al suelo. Cuando el estrato superficial es poco resistente o presenta inestabilidad en su comportamiento ante modificación de las condiciones ambientales, la solución aceptada internacionalmente consiste en el empleo de fundaciones que trasmiten los esfuerzos a mantos profundos de mayor resistencia (Randolph y Wroth 1978, Poulos y Davis 1980, Oteo Mazo 1980, Rodriguez Ortiz et al. 1982, Bowles 1988, Fang 1990, Prakash y Sharma 1990, Das 1999, Reese et al. 2005). Las fundaciones mediante pilotes, usualmente son diseñadas para transmitir esfuerzos en dirección vertical, pero pueden ser proyectadas para resistir cargas en dirección horizontal bajo comportamiento de flexión.
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    Control PID - un enfoque descriptivo
    (2005) Cova, Walter J.D.
    Transcurridos más de 65 años desde su patentamiento los controladores de acción proporcional + integradora + derivativa continúan manteniendo plena vigencia en la automatización industrial. La página Internet perteneciente a la International Federation of Automatic Control (IFAC) www.ifac-control.org en la sección correspondiente a Professional Briefs (destinada a los profesionales del Control Automático en los ámbitos industrial y académico), exhibe dos publicaciones (sobre un total de cinco) en las que el control PID juega un papel protagónico refs. [1] y [2]. Para completar el muestrario, citaremos el paper de Åström y Hägglund: Revisiting the Ziegler- Nichols step response method for PID control, aparecido en el Journal of Process Control de enero de 2004 [3]. Por su parte el relevamiento efectuado por Desbourough y Miller [4] en 2002 sobre más de 11.000 controladores en refinerías, industrias químicas y papeleras, arrojó como resultado que el 97% de dichos controladores poseían estructura PID, reafirmándose así su difusión y vigencia [5] pese a todos los avances teóricos y tecnológicos. Los controladores integrados en dispositivos [6] e instrumentos [7] constituyen un área de creciente penetración del control PID en la industria. Estas notas de difusión, constituyen una breve incursión sobre los conceptos relacionados con el diseño y ajuste de controladores PID, tanto para sistemas continuos como discretos, a fin de contar con una visión abarcativa de los diferentes aspectos de esta área de la Automatización y Control. Por lo que atañe a los contenidos específicos, en primer lugar se pasa reseña a las características básicas PID y se discuten los problemas asociados con el diseño robusto del sistema a lazo cerrado. Los problemas específicos del windup y las reglas prácticas para el ajuste de parámetros (tuning) son considerados junto con sus correspondientes soluciones. Capítulo aparte merece la implementación del controlador en computadora digital, donde se discuten los problemas de muestreo y aliasing, discretización de la ley de control y aspectos operativos prácticos que condicionan el funcionamiento del controlador. Las notas se cierran con algunos conceptos sobre la automatización del ajuste de parámetros (autotuning) empleada en dispositivos modernos.
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    Inserción en el medio laboral del egresado de la carrera de ingeniería mecánica de la Facultad Regional Córdoba de la Universidad Tecnológica Nacional
    (2000) Brocanelli, Bruno; Jazni, Jorge E.
    Según datos producidos, recientemente se ha observado que los egresados de la carrera de Ingeniería Mecánica de la Universidad Tecnológica Nacional Facultad Córdoba deben enfrentar inconvenientes y serias dificultades para insertarse en el medio laboral en forma eficiente. Tomando tal acontecer y como profesores del Departamento Mecánica, se ha determinado la causalidad como así también las posibles soluciones. En este marco se ha efectuado un análisis donde se aborda la problemática citada, poniendo en evidencia al mismo tiempo algunas pautas que apunten a revertir dicha situación. Dada la complejidad y amplitud del problema, el proceso de análisis se lleva a cabo desde tres dimensiones: una histórica, que ayuda a comprender la realidad presente; una legal, que deja ver el incumplimiento del espíritu y letra de la legislación vigente y una situacional que representa a los actores relevantes de la práctica de dicho proceso y que fija los indicadores. El presente trabajo procura ser facilitador de un instrumento de información que sea útil a la hora de proponer acciones correctivas. Éstas generan un plan de acción que brinda un marco de referencia para la definición de actividades y tareas de diversos tipos tendientes a la consecución de los objetivos. El plan incluye programas destinados a minimizar las causas que generan el problema planteado. En ese contexto, se han abordado cinco grandes programas que son: mejoramiento de la calidad, de la pertinencia, de la cooperación universidad- empresa, de la utilización de nuevas tecnologías de información y de comunicación y de gestión y financiamiento. Estos programas dan lugar a líneas de acción tales que, en base a ellas y en un marco de libertad y autonomía, cada cátedra pueda elaborar proyectos propios.
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    Control PID - Un enfoque descriptivo
    (2005) Cova, Walter J.D.
    Transcurridos más de 65 años desde su patentamiento los controladores de acción proporcional + integradora + derivativa continúan manteniendo plena vigencia en la automatización industrial. La página Internet perteneciente a la International Federation of Automatic Control (IFAC) www.ifac-control.org en la sección correspondiente a Professional Briefs (destinada a los profesionales del Control Automático en los ámbitos industrial y académico), exhibe dos publicaciones (sobre un total de cinco) en las que el control PID juega un papel protagónico refs. [1] y [2]. Para completar el muestrario, citaremos el paper de Åström y Hägglund: Revisiting the Ziegler- Nichols step response method for PID control, aparecido en el Journal of Process Control de enero de 2004 [3]. Por su parte el relevamiento efectuado por Desbourough y Miller [4] en 2002 sobre más de 11.000 controladores en refinerías, industrias químicas y papeleras, arrojó como resultado que el 97% de dichos controladores poseían estructura PID, reafirmándose así su difusión y vigencia [5] pese a todos los avances teóricos y tecnológicos. Los controladores integrados en dispositivos [6] e instrumentos [7] constituyen un área de creciente penetración del control PID en la industria. Estas notas de difusión, constituyen una breve incursión sobre los conceptos relacionados con el diseño y ajuste de controladores PID, tanto para sistemas continuos como discretos, a fin de contar con una visión abarcativa de los diferentes aspectos de esta área de la Automatización y Control. Por lo que atañe a los contenidos específicos, en primer lugar se pasa reseña a las características básicas PID y se discuten los problemas asociados con el diseño robusto del sistema a lazo cerrado. Los problemas específicos del windup y las reglas prácticas para el ajuste de parámetros (tuning) son considerados junto con sus correspondientes soluciones. Capítulo aparte merece la implementación del controlador en computadora digital, donde se discuten los problemas de muestreo y aliasing, discretización de la ley de control y aspectos operativos prácticos que condicionan el funcionamiento del controlador. Las notas se cierran con algunos conceptos sobre la automatización del ajuste de parámetros (autotuning) empleada en dispositivos modernos.
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    Diseño y cálculo de un actuador eletromecánico lineal para accionamiento de la tobera de un vehículo lanzador
    (2007) Salomone, Javier; Jazni, Jorge E.; Cova, Walter J.D.; González, Gustavo J.; Cagliolo, Carlos
    Los actuadores electromecánicos de altas prestaciones, basados en los avances tecnológicos de los materiales magnéticos y la electrónica de potencia, son una posible alternativa a los actuadores electro hidráulicos para aplicaciones de control del vector empuje. La disponibilidad de imanes permanentes con elevado producto de energía ha hecho posible reducir la masa de los materiales magnéticos requeridos para los motores de corriente continua. La masa reducida del imán junto a un bajo momento de inercia del rotor permiten lograr una buena respuesta dinámica. Los motores brushless permiten conmutaciones a alta frecuencia y, consecuentemente, el empleo de elevadas velocidades del motor para proveer la velocidad de salida requerida en el actuador, dando por resultado motores pequeños y por ende un reducido tamaño del actuador. La utilización de imanes de altas prestaciones permite asimismo alcanzar elevados picos de cupla motriz. Los avances en el área de la conmutación electrónica de potencia posibilita construir controladores para potencias que antes no eran alcanzables. Es por ello que los actuadores electromecánicos utilizando motores brushless de corriente continua constituyen hoy alternativas viables para la realización de sistemas de actuadores en muchas aplicaciones. Se presenta el diseño de un actuador electromecánico lineal de alto rendimiento, caracterizado por un amplio ancho de banda de respuesta en frecuencia, alta resolución y elevada rigidez.
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    Plataforma de Simulación en tiempo real del control del vector de empuje de un vehículo lanzador
    (2007) Modesti, Mario; Vaschetti, Jorge Carlos; Jazni, Jorge E.; Cova, Walter J.D.; Naguil, Jorge; Pedroni, Juan Pablo
    Se presenta en este trabajo el diseño de una plataforma "hardware in the loop" para simulación en tiempo real de una tobera de uso aeroespacial de caracteristicas mecanicas específicas. El sistema consiste en un modelo Simulink® del sistema dinámico embebido en xPCTarget® (herramienta disponible en Matlab®), ejecutándose en tiempo real en PC y por medio de hardware estándar, con la implementacion de los dos lazos de posicionamiento y el desacoplamiento respectivo. Se desarrolla un modelo que incluye las perturbaciones reales a las que será sometido el vehículo en el cual se aloja la tobera, con datos de referencia provenientes de un sistema de navegación y guiado externo. El sistema final implementa animación y representación gráfica por medio de SimMechanics® (toolbox de Matlab®).
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    Consideraciones Dinámicas sobre el control de una tobera pivotante
    (2007) Naguil, Jorge; Pedroni, Juan Pablo; Cova, Walter J.D.; Jazni, Jorge; Modesti, Mario
    Se analizan las cargas dinámicas impuestas por el conjunto constituido por la tobera y los dos actuadores electromecánicos montados a 90° para la orientación del eje de empuje de un vehículo lanzador. Se estudia la influencia de los componentes del conjunto y las simplificaciones aplicables, se discute la utilización de las expresiones de Euler y Kane para obtener el modelo dinámico del sistema, se presenta un esquema de control y se genera la correspondiente ley de control para el movimiento combinado de los actuadores, sometida a las especificaciones de comportamiento dinámico y restricciones cinemáticas. Se validan los resultados obtenidos mediante simulaciones en condiciones de funcionamiento lineal y no lineal, se evalúa la performance del controlador utilizando un índice de optimización.
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    Accionamiento cruzado de una tobera,consideraciones cinemáticas y ley de control
    (2007) Cova, Walter J.D.; Jazni, Jorge E.; Naguil, Jorge; Pedroni, Juan Pablo; Modesti, Mario
    Se analizan las restricciones cinemáticas impuestas por la utilización de dos actuadores montados ortogonalmente entre sí para la orientación del eje de una tobera (sistema de control de empuje de un vehículo de lanzamiento), empleando pivotamientos asimilables a una cruceta. Se discute la realización de las funciones de cinemática directa e inversa mediante diferentes aproximaciones a las formulaciones analíticas, con el objeto de reducir los requerimientos sobre el procesador digital de comandos. Se estudian las condiciones de ortodromicidad aplicables a la trayectoria del eje de la tobera y se genera la correspondiente ley de control para el movimiento combinado de los actuadores, sometida a las especificaciones de comportamiento dinámico impuestas por los requerimientos de diseño. Se validan los resultados obtenidos mediante simulaciones en condiciones de funcionamiento no lineal y lineal (respectivamente para grandes y pequeñas señales), que incluyen el cálculo del índice de comportamiento, definido en función del desvío de la trayectoria real del eje de la tobera respecto de la ortodrómica optimal.
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    Requerimiento de aviónica reducida para vehículos lanzadores de dos etapas
    (2007) Pedroni, Juan Pablo; Naguil, Jorge; Vaschetti, Jorge Carlos; Jazni, Jorge E.; Cova, Walter J.D.
    Se formulan los requerimientos correspondientes a los sistemas electrónicos que componen la Aviónica de un lanzador satelital tipo LEO (Low Earth Orbit). Basándose en las necesidades del cliente, una Institución Nacional, se fijan los requerimientos y especificaciones del Sistema Aviónica y sus Subsistemas tanto de performance como de consumo de energía, redundancia, peso y volumen, todos ellos considerados factores críticos de diseño. También se definen los requerimientos de interfaces eléctricas y electrónicas entre los Subsistemas que componen la aviónica entre sí y con el resto del Sistema Espacial. A partir del estudio del estado del arte se enfatiza la aplicación de técnicas y tecnologías de última generación en diversas áreas, como la aplicación del concepto de Health Management System (HMS) en la totalidad de la aviónica y la utilización de tecnología Micro ElectroMechanical Sensors (MEMS) en sensores. Se hace hincapié en la aplicación de las normas y estándares de las principales agencias espaciales internacionales para favorecer la interacción entre los distintos grupos encargados de llevar adelante la realización de dicha aviónica.
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    Desarrollo de motor monopropelente de 1,5N para control de actitud y órbita de satélites
    (2007) Salomone, Javier; Jazni, Jorge E.; Lagier, Santiago; Cova, Walter; González, Gustavo J.; Yasielski, Roberto
    Los motores monopropelentes basan su funcionamiento en la descomposición catalítica del combustible, la que genera calor y gasificación del mismo; conduciéndose convenientemente los gases a través de una tobera con el fin de generar su apropiada expansión y su consecuente acción. Se presenta el diseño de un conjunto de motores monopropelentes, donde cada motor cuenta con electroválvulas solenoide para el control de flujo, un lecho catalítico y una tobera de expansión. Las válvulas de control de flujo son redundantes (para reducir el riesgo de pérdidas) estando conformadas por dos arrollamientos de comando y dos sellos blandos en serie. Cada motor cuenta con los elementos necesarios para realizar el control térmico adecuado para mantener las condiciones básicas de funcionamiento a lo largo de su vida útil.