Estimación robusta de fugas vía una transformación fraccional lineal

Autores/as

  • Alexander Adrián Vázquez Alva Universidad Nacional Autónoma de México, Instituto de Ingeniería, Departamento de Eléctrica y Computación. Ciudad de México, México. https://orcid.org/0009-0005-4285-2804
  • María Cristina Verde Rodarte Universidad Nacional Autónoma de México, Instituto de Ingeniería, Coordinación de Eléctrica y Computación. Ciudad de México, México. https://orcid.org/0000-0001-8700-516X

DOI:

https://doi.org/10.22201/dgtic.26832968e.2024.11.46

Palabras clave:

detección automática de fallas, modelo incierto transformado, estimadores dinámicos, localización de fugas en tiempo real

Resumen

Se abordó el problema de la identificación automática de una fuga en un ducto, usando un modelo novedoso integrado por una parte nominal y una incierta la cual depende de los parámetros de la fuga. El modelo bien condicionado se logró utilizando una transformación lineal fraccional de la posición desconocida de la fuga, el cual a su vez simplificó la estimación de los parámetros usando un Filtro de Kalman Extendido. Resultados con datos sintéticos y experimentales mostraron el desempeño robusto del identificador de la fuga para un ducto hidráulico de 160 m de largo.

Descargas

Biografía del autor/a

Alexander Adrián Vázquez Alva, Universidad Nacional Autónoma de México, Instituto de Ingeniería, Departamento de Eléctrica y Computación. Ciudad de México, México.

Es egresado de la licenciatura en Ingeniería Mecatrónica por la Facultad de Ingeniería de la UNAM (2023), institución en la que cursó sus estudios desde la educación media superior. Actualmente, es estudiante de la Maestría en Ingeniería Eléctrica con especialidad en Control Automático en la misma universidad.

Ha trabajado en proyectos de Control de Supervisión y Adquisición de Datos (SCADA), de sistemas de control secuencial y de diagnóstico de fallas en sistemas dinámicos. Actualmente trabaja en temas relacionados con robustez en control automático y sus aplicaciones industriales, destacándose por su interés en el desarrollo de soluciones robustas y eficientes para la automatización

María Cristina Verde Rodarte, Universidad Nacional Autónoma de México, Instituto de Ingeniería, Coordinación de Eléctrica y Computación. Ciudad de México, México.

Es ingeniera en comunicaciones y electrónica grado otorgado por la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica del Instituto Politécnico Nacional, IPN, México. Obtiene, en 1974, el grado de maestría en el CINVESTAV del IPN y en 1983, el doctorado en la Universidad de Duisburgo, Alemania. Es investigadora titular C del Instituto de Ingeniería de la UNAM. Es coautora de más de 150 artículos y capítulos de libros, dirigido más de 80 tesis sobre robustez de sistemas dinámicos, diagnóstico de fallas en sistemas dinámicos y aplicaciones de control tolerante a fallas.

Es miembro del Sistema Nacional de Investigadores desde 1985 y en 2005, la UNAM le otorga la distinción Sor Juana Inés de la Cruz por sus labores académicas y apoyo institucional dentro de la Universidad. Es fundadora de la Asociación de México de Control Automático AC, miembro de la Academia de Ingeniería AC y de Academia Mexicana de Ciencias AC.

Citas

M. A. Adegboye, W.-K. Fung, y A. Karnik, «Recent advances in pipeline monitoring and oil leakage detection Technologies: Principles and approaches», Sensors, vol. 19, no. 11, p. 2548, jun. 2019, doi: 10.3390/s19112548.

X. J. Wang, A. R. Simpson, M. F. Lambert, y J. P. Vítkovský, Leak detection in pipeline systems using hydraulic methods: a review. The Institution of Engineers, Australia, 2001. [En línea]. Disponible en: https://search.informit.org/doi/epdf/10.3316/informit.524927473499176

Z. Kowalczuk y K. Gunawickrama, «Detecting and Locating Leaks in Transmission Pipelines», en Springer eBooks, 2004, pp. 821-864. doi: 10.1007/978-3-642-18615-8_21.

P.-S. Murvay y I. Silea, «A survey on gas leak detection and localization techniques», Journal Of Loss Prevention In The Process Industries, vol. 25, no. 6, pp. 966-973, may 2012, doi: 10.1016/j.jlp.2012.05.010.

R. Carrera y C. Verde, «Localizador automático de fugas en un ducto», Ingeniería Hidráulica En México, vol. 16, no. 2, pp. 139-151, abr. 2001.

O. M. Aamo, J. Salvesen, y B. A. Foss, «OBSERVER DESIGN USING BOUNDARY INJECTIONS FOR PIPELINE MONITORING AND LEAK DETECTION», IFAC Proceedings Volumes, vol. 39, no. 2, pp. 53-58, ene. 2006, doi: 10.3182/20060402-4-br-2902.00053.

M. Chaundhry, Applied Hydraulic Transients, Nueva York: Springer, 1979.

C. Verde, «Multi-leak detection and isolation in fluid pipelines», Control Engineering Practice, vol. 9, no. 6, pp. 673-682, jun. 2001, doi: 10.1016/s0967-0661(01)00026-0.

K. Zhou y J. C. Doyle, Essentials of Robust Control. 1998.

J. Rojas y C. Verde, «Adaptive estimation of the hydraulic gradient for the location of multiple leaks in pipelines», Control Engineering Practice, vol. 95, p. 104226, nov. 2019, doi: 10.1016/j.conengprac.2019.104226.

H. A. Fernandez-Bobadilla, C. Verde, y J. A. Moreno, «High-Order Sliding Mode Observer for Outflow Reconstruction in a Branched Pipeline», 2021 IEEE Conference On Control Technology And Applications (CCTA), ago. 2018, doi: 10.1109/ccta.2018.8511545.

M. A. Negrete y C. Verde, «Multi-leak Reconstruction in Pipelines by Sliding Mode Observers», IFAC Proceedings Volumes, vol. 45, no. 20, pp. 934-939, ene. 2012, doi: 10.3182/20120829-3-mx-2028.00205.

A. Gelb, Applied optimal estimation., Cambridge: The MIT Press, 1974.

P. Dorato, V. Cerone, y C. Abdallah, Linear Quadratic Control: An Introduction. New Jersey: Prentice Hall, 1995.

K. Reif, F. Sonnemann, y R. Unbehauen, «An EKF-Based Nonlinear Observer with a Prescribed Degree of Stability», Automatica, vol. 34, no. 9, pp. 1119-1123, sep. 1998, doi: 10.1016/s0005-1098(98)00053-3.

J. Korbicz, J. M. Koscielny, Z. Kowalczuk, W. Cholewa, y J. Karbicz, Fault Diagnosis: Models, Artificial Intelligence, Applications. Germany: Springer, 2004.

Ilustración abstracta con formas geométricas como círculos, triángulos y rectángulos en colores cálidos y fríos, incluyendo tonos amarillos, rojos, turquesas y negros.

Descargas

Publicado

5/12/24 (12:00)

Cómo citar

Vázquez Alva, A. A., & Verde Rodarte, M. C. (2024). Estimación robusta de fugas vía una transformación fraccional lineal. TIES, Revista De Tecnología E Innovación En Educación Superior, (11), 1–15. https://doi.org/10.22201/dgtic.26832968e.2024.11.46

Número

Núm. 11 (2024): Número 11

Sección

Artículos

Licencia

Derechos de autor 2024 Alexander Adrián Vázquez Alva, María Cristina Verde Rodarte

Creative Commons License

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial 4.0.

TIES, Revista de Tecnología e Innovación en Educación Superior, es una publicación semestral de acceso abierto bajo la licencia Creative Commons Atribución-No Comercial 4.0 Internacional (CC BY-NC 4.0). 

ISSN 22683-2968 • © 2025 Universidad Nacional Autónoma de México. TIES, Revista de Tecnología e Innovación en Educación Superior es editada por la Universidad Nacional Autónoma de México a través de la Dirección General de Cómputo y de Tecnologías de Información y Comunicación (DGTIC).  Circuito exterior s/n, Ciudad Universitaria, Alcaldía Coyoacán, C.P. 04510, Ciudad de México, México • Reserva de Derechos de Autor otorgado por INDAUTOR: 04-2019-011816190900-203.

El contenido de los artículos es responsabilidad de los autores y no refleja el punto de vista del Comité editorial, del Editor o de la Universidad Nacional Autónoma de México. Hecho en México, 2025.