Diseño del sistema de control de temperatura para un prototipo de una incubadora abierta de una IPS de alta complejidad

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dc.contributor.advisorGonzález Acevedo, Hernando
dc.contributor.advisorAmado Forero, Lusvin Javier
dc.contributor.apolounabAmado Forero, Lusvin Javier [lusvin-javier-amado-forero]spa
dc.contributor.apolounabGonzález Acevedo, Hernando [hernando-gonzalez-acevedo]spa
dc.contributor.authorYi Villamizar, Carlos Daniel
dc.contributor.authorVera Amador, Nicolás
dc.contributor.cvlacAmado Forero, Lusvin Javier [0001376723]spa
dc.contributor.cvlacGonzález Acevedo, Hernando [0000544655]spa
dc.contributor.googlescholarAmado Forero, Lusvin Javier [dqrfjJMAAAAJ]spa
dc.contributor.googlescholarGonzález Acevedo, Hernando [es&oi=ao]spa
dc.contributor.orcidAmado Forero, Lusvin Javier [0000-0001-5104-9080]spa
dc.contributor.orcidGonzález Acevedo, Hernando [0000-0001-6242-3939]spa
dc.contributor.researchgateAmado Forero, Lusvin Javier [Lusvin_Amado]spa
dc.coverage.campusUNAB Campus Bucaramangaspa
dc.coverage.spatialBucaramanga (Santander, Colombia)spa
dc.date.accessioned2024-10-02T21:47:30Z
dc.date.available2024-10-02T21:47:30Z
dc.date.issued2024
dc.degree.nameIngeniero Mecatrónicospa
dc.description.abstractEn el siguiente trabajo de ingeniería se presenta el desarrollo de la adaptación del prototipo de sistema de control para una cuna de calor radiante de referencia PHOENIX NOC-100. El objetivo principal es diseñar un controlador el cual permita mantener una temperatura estable con punto de consigna dentro del rango de los 36°C y 38°C, el cual permitirá generar un ambiente adecuado para un recién nacido. En las siguientes secciones se tratarán las etapas de reconocimiento del prototipo; diseño del sistema electrónico; modelamiento matemático; diseño de controladores y finalmente implementación y pruebas finales.spa
dc.description.abstractenglishThe following engineering work presents the development of the adaptation of the control system prototype for a PHOENIX NOC-100 radiant heat crib. The main objective is to design a controller that allows maintaining a stable temperature with a set point within the range of 36°C and 38°C, which will allow generating an adequate environment for a newborn. The following sections will cover the stages of prototype recognition; electronic system design; mathematical modeling; controller design and finally implementation and final testing.spa
dc.description.degreelevelPregradospa
dc.description.learningmodalityModalidad Presencialspa
dc.description.tableofcontentsLISTA DE TABLAS ..................................................................................................5 LISTA DE FIGURAS................................................................................................6 RESUMEN...............................................................................................................8 1. INTRODUCCIÓN. ..........................................................................................9 2. OBJETIVOS.................................................................................................10 2.1 OBJETIVO GENERAL.............................................................................10 3. ESTADO DEL ARTE....................................................................................11 4. INCUBADORA NEONATAL.........................................................................15 4.1 REQUISITOS ESTABLECIDOS POR LA INSTITUCIÓN. .......................15 4.2 NORMATIVA POR CONSIDERAR PARA EL DESARROLLO DEL PROTOTIPO. .....................................................................................................17 4.3 ADECUACIONES FÍSICAS DEL PROTOTIPO. ......................................18 4.3.1 RECONOCIMIENTO DE LA PLANTA..............................................18 4.3.2 SENSOR CUTÁNEO........................................................................20 4.3.3 ETAPA DE CONTROL. ....................................................................23 4.3.4 DISEÑO E IMPLEMENTACION HMI................................................27 4.3.5 DISEÑO CAD Y CONSTRUCCIÓN DE PANEL FRONTAL. ............29 4.3.6 PROTOCOLO DE COMUNICACIÓN Y CONEXIÓN IOT.................32 4.3.6.1 PROTOCOLO ESP-NOW.............................................................32 4.3.6.2 SERVIDOR IOT (BLYNK). ............................................................33 5. MODELAMIENTO Y SIMULACIÓN .............................................................36 5.1 DESARROLLO DEL SISTEMA MEDIANTE ECUACIONES DIFERENCIALES. ..............................................................................................36 5.2 CARACTERIZACIÓN PLANTA (ESTIMACIÓND DE PARÁMETROS). ..39 5.3 ANÁLISIS CFD. .......................................................................................41 5.4 COMPARACIÓN SIMULACIÓN RESPECTO A PRUEBAS LAZO ABIERTO............................................................................................................46 6. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE ESTRATEGIA DE CONTROL.............48 6.1 DISEÑO DE CONTROLADORES PID. ...................................................49 6.2 SIMULACIÓN Y COMPARACIÓN ENTRE CONTROLADORES. ...........51 6.2.1 RESPUESTA ANTE SEÑAL DE REFERENCIA VARIABLE. ...........51 6.2.2 RESPUESTA ANTE PERTURBACIÓN SIMULADA.........................52 6.3 IMPLEMENTACIÓN DE CONTROLADOR EN SISTEMA EMBEBIDO. ..54 6.3.1 FILTRO BUTTERWORTH DIGITAL.................................................54 6.3.2 LÓGICA DE CONTROL AC DE LINEA. ...........................................56 7. RESULTADOS OBTENIDOS.......................................................................59 7.1 FABRICACIÓN PCB Y SOPORTE HMI ..................................................59 7.2 DESEMPEÑO CONTROLADOR SELECCIONADO................................61 7.3 PRECISIÓN DEL SENSOR CUTÁNEO. .................................................64 7.4 CLIENTE IOT. .........................................................................................65 CONCLUSIONES ..................................................................................................67 RECOMENDACIONES..........................................................................................70 ANÁLISIS CFD. ..................................................................................................70 HARDWARE.......................................................................................................70 SOFTWARE. ......................................................................................................70 DISEÑO DE CONTROLADORES. .....................................................................71 DISTRIBUCIÓN CARGAS OPERATIVAS..........................................................71 BIBLIOGRAFÍA......................................................................................................72 ANEXOS................................................................................................................75spa
dc.format.mimetypeapplication/pdfspa
dc.identifier.instnameinstname:Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNABspa
dc.identifier.reponamereponame:Repositorio Institucional UNABspa
dc.identifier.repourlrepourl:https://repository.unab.edu.cospa
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/20.500.12749/26793
dc.language.isospaspa
dc.publisher.facultyFacultad Ingenieríaspa
dc.publisher.grantorUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABspa
dc.publisher.programPregrado Ingeniería Mecatrónicaspa
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dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessspa
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia*
dc.rights.localAbierto (Texto Completo)spa
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/*
dc.subject.keywordsMechatronicspa
dc.subject.keywordsRadiant heat cradlespa
dc.subject.keywordsTemperature controlspa
dc.subject.keywordsInternet of things (IOT)spa
dc.subject.keywordsPID controlspa
dc.subject.keywordsPrototype developmentspa
dc.subject.keywordsMathematical modelsspa
dc.subject.keywordsSimulation methodsspa
dc.subject.keywordsDevices with built-in Internetspa
dc.subject.keywordsEmbedded computer systemsspa
dc.subject.lembMecatrónicaspa
dc.subject.lembDesarrollo de prototiposspa
dc.subject.lembModelos matemáticosspa
dc.subject.lembMétodos de simulaciónspa
dc.subject.lembDispositivos con internet integradospa
dc.subject.lembSistemas de computador embebidosspa
dc.subject.proposalCuna de calor radiantespa
dc.subject.proposalControl de temperaturaspa
dc.subject.proposalInternet de las cosas (IoT)spa
dc.titleDiseño del sistema de control de temperatura para un prototipo de una incubadora abierta de una IPS de alta complejidadspa
dc.title.translatedDesign of the temperature control system for a prototype of an open incubator for a highly complex IPSspa
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dc.type.coarversionhttp://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aaspa
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