Grado obtenido: Doctor de la Universidad de Buenos Aires. Área Ingeniería]]> Disciplina: Ingeniería]]> Fil: Presenza, Juan Francisco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería; Argentina.]]> Lugar de trabajo : Laboratorio de Automática y Robótica, Departamento de Ingeniería Electrónica. Facultad de Ingeniería, Universidad de Buenos Aires]]> El avance en diversos campos científico-tecnológicos ha impulsado el desarrollo de vehículos autónomos que operan en distintos dominios tales como terrestres, acuáticos y aéreos. En general, las tareas que realizan se desarrollan de manera individual y el trabajo en conjunto se limita a la coordinación efectuada por quienes operan tales sistemas. Recientemente, ha crecido el interés de conformar sistemas complejos que puedan hacer uso de varios de estos vehículos robóticos de manera coordinada para aprovechar las ventajas de cada uno, así como también permitir la creación de nuevas capacidades. Una de las problemáticas fundamentales, al controlar grupos de robots móviles, es la coordinación de los agentes: habilidad de los mismos de lograr un objetivo común mediante la cooperación. Una parte crucial de cualquier esquema de cooperación de robots móviles es la comunicación entre los mismos y/o con una base terrestre. La conectividad en este caso es un problema complejo, dadas las características de heterogeneidad y movilidad de los agentes, sumadas a sus limitaciones de potencia, cómputo, etc. Este trabajo busca atacar el problema de comunicación en redes de robots móviles de manera integral, considerando las características de los robots, las especificaciones de formaciones y los requerimientos de conectividad de tareas específicas. Además, resulta de gran importancia desarrollar esquemas que permitan la asignación de recursos y roles, identificando el tipo de robot idóneo para cada una de ellas. Esto permite realizar las tareas de manera tal de minimizar el tiempo total, la energía consumida, o maximizar la precisión, entre otras.]]> The advancement in several scientific and technological fields have impulsed the development of unmanned vehicles (also known as mobile robots) that operate in different domains such as terrestrial, marine, and aerial. In general, tasks are performed by one robot and cooperation is limited to the system operators. Recently, there has been a growing interest in conforming complex systems with several robotic vehicles in a coordinated way. This allows to take advantage of each agent’s capabilities and also to generate new collective abilities. One of the fundamental topics regarding the control of a group of mobile robots is associated with their coordination: the ability to achieve a common goal through cooperation. A crucial component in any cooperation scheme is the communication between robots, and with a terrestrial base. Therefore, connectivity arises as a complex problem due to robot heterogeneity, mobility, and the limited available energy, computing power, etc. This work aims to address the communication problem in mobile robot networks in an integrated manner, considering the robots attributes, the formation specifications and the connectivity requirements. Also, it is of great importance to develop strategies that allow optimal and dynamic resource allocation and the assignment of roles. This allows to do the prescribed tasks with optimality, e.g., minimize the total elapsed time or the energy consumption, or maximize precision, etc.]]> Presenza, Juan Francisco]]> Grado obtenido: Ingeniero informático]]> Disciplina: Ingeniería Informática]]> Fil: Roca, Pablo Daniel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería; Argentina. ]]> El presente trabajo estudia los sistemas de control de flujos a lazo cerrado de naturaleza predictiva. En particular, se centra el estudio en la definición de un sistema basado en imágenes que controlen el flujo de un fluido en el experimento prototipo del escurrimiento sobre un cilindro, con posibilidad de implementación en tiempo real. Se elige este escenario por tratarse de una experiencia de oscilación autosostenida por el flujo, y por lo tanto, con características fuertemente no lineales que deben ser sobrellevadas por el controlador lineal en desarrollo. Se define un sistema que estabiliza la estela del cilindro utilizando el procesamiento de imágenes. A tal fin, se realiza una simulación numérica sobre el flujo del fluido a través del cilindro. Se inyectan trazadores pasivos en el escurrimiento y se utilizan imágenes para medir la concentración e identificar el modelo AutoRegressive with eXtra inputs (ARX) que caracteriza al sistema físico. Se implementa un algoritmo Generalized Predictive Controller (GPC) que calcula la actuación necesaria para estabilizar la estela a través del agregado de cantidad de movimiento tangencial a las paredes del cilindro mediante la inyección de plasma. El algoritmo de control es ejecutado desde el código de simulación que queda a la espera de una respuesta para continuar con el procesamiento. Para ello, se crean interfaces de comunicación entre el simulador (Fortran) y el controlador (C++ y Matlab). Tanto el diseño de la experiencia como el desarrollo de los algoritmos se realiza con el objetivo de ser utilizados en un entorno de ejecución real en trabajos futuros. Se realizan algunos avances en el uso de General-Purpose Computing on Graphics Processing Units (GPGPU) mediante CUDA C/C++ sobre sectores del código que requieren alto paralelismo a fin de aumentar la performance en posibles escenarios de tiempo real. La efectividad del sistema de control y del algoritmo creado son comprobadas mediante di versas simulaciones numéricas para distintos escenarios. Los datos experimentales son analizados y expuestos junto a posibilidades de mejora para trabajos futuros.]]> Roca, Pablo Daniel]]> Grado obtenido: Doctor de la Universidad de Buenos Aires. Área Ingeniería ]]> Disciplina: Ingeniería Electrónica]]> Fil: Briff, Pablo Ariel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería; Argentina.]]> Resumen: Las Redes de Sensores Inalámbricos han atraído gran atención en el mundo académico e industrial en los últimos 10 años debido a su uso en diversas aplicaciones de sensado, y control, ya sea en el ámbito doméstico, industrial o militar. Una red de sensores inalámbricos, más comúnmente denominada por su nombre en inglés Wireless Sensor Network (WSN), presenta desafíos complejos que deben ser inevitablemente abordados para lograr su adecuado funcionamiento. Entre ellos se encuentran el manejo de la energía, la sincronización de los nodos, la fiabilidad, la prevención de fallas, y las técnicas de procesamiento de la información. Esta tesis aborda estos problemas desde un punto de vista analítico, analizando los diferentes escenarios mediante herramientas matemáticas y proponiendo soluciones de relación de compromiso para que el diseñador de una WSN pueda tomar las decisiones adecuadas para la cumplir con los requisitos su aplicación. ]]> Briff, Pablo Ariel]]>