Tesis y Trabajos de Investigación PUCP
URI permanente para esta comunidadhttp://54.81.141.168/handle/123456789/6
El Repositorio Digital de Tesis y Trabajos de Investigación PUCP aporta al Repositorio Institucional con todos sus registros, organizados por grado: Doctorado, Maestría, Licenciatura y Bachillerato. Se actualiza permanentemente con las nuevas tesis y trabajos de investigación sustentados y autorizados, así como también con los que que fueron sustentados años atrás.
Ingresa a su web: Repositorio Digital de Tesis y Trabajos de Investigación PUCP
Explorar
11 resultados
Resultados de búsqueda
Ítem Texto completo enlazado Estudio teórico y experimental del comportamiento dinámico de una estructura articulada cuya geometría es modificada por elementos tensores en forma análoga a una articulación del dedo humano, sistema aplicado al desarrollo potencial de elementos alares de aeronaves subsónicas(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-06-05) Córdova Córdova, Luis Francisco; Rivera Campos, Richard AlbertoEl objetivo general de esta tesis es estudiar teórica y experimentalmente el comportamiento dinámico de una estructura articulada construida a partir de elementos viga y barra que es utilizada como modelo simplificado de un ala articulada de una aeronave subsónica y cuya geometría es modificada mediante un sistema propuesto de actuación análogo al hallado en una articulación del dedo humano. Inspirado en los sistemas de extensión y flexión del dedo humano, el sistema propuesto de actuación consiste en el uso de cables tensores a modo de tendones artificiales para modificar la rigidez y permitir el cambio geométrico de la estructura estudiada. Al permitir que alas articuladas adapten una posición óptima durante todas las fases de vuelo, este sistema de actuación generaría operaciones más eficientes y una menor huella de carbono que las alas rígidas, las cuales están normalmente diseñadas para tener un desempeño óptimo sólo en el rango de velocidad crucero. Para estudiar el comportamiento dinámico de la estructura articulada con tendones artificiales, se desarrollaron tres modelos matemáticos y se formularon sus ecuaciones de movimiento. Asimismo, se construyó un modelo experimental y se diseñó tres grupos de experimentos para evaluar los efectos de las variaciones de tensión y geometría sobre las frecuencias naturales de la estructura. A partir de la comparación de resultados teóricos y experimentales, se concluyó que los modelos matemáticos propuestos son adecuados para predecir el comportamiento dinámico de la estructura articulada con tendones artificiales, y que las modificaciones de tensión y geometría reconfiguran las frecuencias naturales del sistema dinámico.Ítem Texto completo enlazado Análisis y propuesta de mejora del proceso de armado de una aeronave de una empresa estatal(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-02-12) Charaja Saldaña, Rodolfo David; Atoche Diaz, Wilmer JhonnyActualmente, la tecnología y la innovación son factores que determinan el desarrollo de un país. Específicamente en el Perú, las fuerzas armadas junto con el ministerio de defensa del Perú invierten en la implementación y modernización de aeronaves y helicópteros, los cuales son utilizados en situaciones que ameriten el rápido transporte de personas y/o recursos. Por este motivo, esta tesis se enfoca en proponer mejoras en el proceso de armado de una aeronave en una empresa estatal. Esta tesis comienza mencionando algunas aeronaves con renombre en otros países latinoamericanos. Concretamente, en los casos del Calima T-90, primera aeronave fabricada en Colombia, el IA-100, el cual busca recuperar la capacidad de diseño y fabricación de Argentina, y finalmente, el Embraer KC- 390, el cual es el avión más grande fabricado en Brasil. Luego, se definen algunos conceptos relacionados a los proyectos, los procesos y aeronaves. Dentro de la temática de los proyectos se define lo que es un proyecto, el ciclo de vida de un proyecto, las fases y los grupos de procesos de la dirección de un proyecto. Dentro de la temática de los procesos, se define que es un proceso, un flujograma y un diagrama de Gantt. Finalmente, se explica que es una aeronave y cuáles son sus partes fundamentales. Más adelante, se describe la empresa sobre la que se realiza este estudio. La empresa se dedica a la formación de pilotos, brinda servicios de mantenimiento de aeronaves comerciales y militares, fabrica aeronaves y componentes, y realiza el mantenimiento y la reparación de componentes. Dentro de sus procesos principales se encuentra el brindar servicios de mantenimiento de aeronaves comerciales y militares, y fabricar aeronaves y componentes. El departamento de aeronaves es el encargado de este último proceso mencionado que, junto con el departamento de proyectos, trabajan en conjunto en los diferentes proyectos. Uno de estos proyectos es el proyecto de reparación mayor de aviones el cual será en el que se centrará esta tesis. Dentro de este proyecto, el proceso de armado juega un papel importante, puesto que es el proceso que mayor demanda de personal requiere. En lo que respecta al diagnóstico, se realizó un comparativo entre la fase de armado planificada y la fase de armado ejecutada. Los resultados mostraron un incremento de 11 días, un incremento en la eficiencia del 12.39%, un incremento en el pico de personal de 8 personas y menores costos con respecto a lo planificado. Este último se debe a que la empresa tiene como política presupuestar costos superiores a los que normalmente se planifica en caso sucedan fallas, reprocesos, deterioro de herramientas, etc. Lo que se propone en la presente tesis es utilizar la metodología PERT/CPM para estimar de manera más exacta la duración de las actividades del proyecto y un intervalo de confianza de duración del proyecto más preciso. Además, la tesis propone generar un documento entendible que defina las bases para todo lo trabajado en el proyecto y la manera en que se llevará a cabo el trabajo. Para generar este documento es necesario seguir los pasos del plan de dirección del proyecto de la Guía PMBOK. Realizando la evaluación económica de las mejoras propuestas se encontró que, mediante los indicadores de VAN, TIR y Beneficio/Costo que el proyecto es económicamente viable. Lo que resalta de las mejoras propuestas es el ahorro que se genera al terminar el proyecto casi 1 mes antes de los que normalmente resulta de la ejecución de la fase del proyecto.Ítem Texto completo enlazado Diseño de un controlador neuronal para la estabilidad del movimiento lateral de una aeronave(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-09-23) Calderón Calderón, José Luis; Morán Cárdenas, Antonio ManualEl principal objetivo del presente trabajo de tesis es diseñar un controlador inteligente, basado en redes neuronales que permita un vuelo autónomo lateralmente estable de una aeronave, para el entrenamiento de los pesos del neurocontrolador se utiliza el algoritmo Dynamic Back Propagation (DBP). El controlador de estabilidad lateral mantiene estable la velocidad de guiñada r y ángulo de resbalamiento β de una aeronave. La velocidad de guiñada está relacionada con mantener el balance de la aeronave en la posición de alas niveladas y el ángulo de resbalamiento tiene que ver con disminuir la presencia de velocidades laterales sobre la aeronave. Para el diseño del neurocontrolador primero se desarrolla un modelo dinámico de la aeronave con seis grados de libertad, basado en leyes físicas, la dinámica del cuerpo rígido y la aerodinámica; como segundo paso, se aproxima la aeronave a un modelo matemático linealizado del movimiento lateral y se utiliza en el desarrollo de las funciones para la actualización de pesos utilizando el algoritmo Dynamic Back Propagation; luego se realiza el entrenamiento de dos neurocontroladores considerando el modelo de la aeronave de seis grados de libertad, el primer neurocontrolador manipula el timón y el segundo los alerones; finalmente se prueba el desempeño de los neurocontroladores para diferentes condiciones de vuelo, incluido perturbaciones debidas al viento, variaciones de la masa de la aeronave, variación de la densidad del aire y variación de parámetros en el modelo de seis grados de libertad. Los resultados de las simulaciones muestran que los neurocontroladores logran estabilidad asintótica aceptable para la velocidad de guiñada r y el ángulo de resbalamiento β para varias condiciones de vuelo y perturbaciones externas, además operan adecuadamente a pesar de errores en el modelado, lo que verifica que se ha logrado entrenar adecuadamente los pesos de los neurocontroladores. Los neurocontroladores han sido entrenados de tal forma que permiten realizar una acción de seguimiento sobre la velocidad de guiñada r, los resultados de las simulaciones muestran que logran realizar un giro coordinado adecuado incluso ante la ocurrencia de perturbaciones externas.Ítem Texto completo enlazado Diseño y simulación de un regulador cuadrático gaussiano LQG con control neuronal para prototipo cuadrocóptero(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018-10-20) Luna Rimayhuamán, Alberto Pablo; Jiménez Motte, FernandoLa presente tesis desarrolla un regulador cuadrático gaussiano LQG con control neuronal para un prototipo cuadrocóptero. Se presentan el modelamiento directo, el cual involucran las ecuaciones diferenciales que gobiernan la dinámica de movimiento del cuadrocóptero y el modelamiento inverso, en donde el cuadrocóptero o sistema pasa por un proceso de identificación de sistema realizado por una red neuronal artificial basada en un modelo paramétrico. Luego, se entrena otra red neuronal que emula el comportamiento de un controlador óptimo que forma parte del regulador cuadrático gaussiano LQG. Este está compuesto por el controlador óptimo de estados llamado regulador cuadrático lineal y el estimador de estados óptimo, el filtro de Kalman. Debido a la complejidad de diseño del controlador y el estimador, estos se importan a manera de código. Ambos modelamientos se llevan al entorno Matlab y Simulink para poder realizar la simulación. Se compara tanto el modelamiento directo como el inverso ante distintas entradas de referencia. Esto se aprecia a través de la red neuronal que logra comportarse como el sistema y la red neuronal que emula al controlador, corroborando la aplicación de redes neuronales en el campo de teoría de control.Ítem Texto completo enlazado Cuadricóptero con sistema de recopilación de datos y transporte de sensores remotos(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-03-09) Ponce Sánchez, Jorge Junior; Santos Llave, David JavierLa aplicación de redes inalámbricas de sensores para el monitoreo de parámetros físicos como humedad, temperatura, radiación, luminosidad, vibración, concentración de gases contaminantes, entre otros, es útil porque brinda información precisa para el análisis de distintos ecosistemas en estudios de impacto ambiental, investigación biológica y meteorológica. Sin embargo, se observa dos limitaciones en el uso de esta tecnología. Primero, la instalación de los elementos de la red es una ardua tarea en lugares remotos de difícil acceso como cuencas, nevados, lagos, cerros, ríos, entre otros. Segundo, el tiempo de servicio de los sensores está limitado por la capacidad er,ergétiea de sus baterias, su consumo se acelera porque los datos sensados tienen que ser retransmitidos desde los sensores finales hasta el nodo coordinador de la red, el cual es un equipo costoso y que demanda de un suministro eléctrico de mayor potencia. En consecuencia, el mantenimiento de la red se complica y encarece porque el acceso a los dispositivos demanda mucho tiempo al personal. Ante esta problemática, el presente trabajo pr-opone el diseño de un sistema mecatrónico para transportar los sensores hacia lugares de dificil acceso y recopilar inalámbricamente los datos sensados. En efecto, se ha desarrollado un cuadricóptero (vehículo aéreo no tripulado UAV de cuatro motores) con tres subsistemas. El primero sirve para lograr el vuelo autónomo del vehículo, ya que incluye a un controlador autopiloto que tiene grabada una ruta que le indica sobrevolar por puntos de paso señalados por el usuario en un mapa digital. El segundo es un mecanismo que carga los sensores y los distribuye en puntos georreferenciados en el área de estudio. El tercer subsistema recopila la información tomada por los sensores del ambiente, incluye a un microcontrolador, una memoria SD y un módulo de radiofrecuencia. El módulo RF a bordo del vehículo se comunica con cada uno de los sensores en tierra y recibe los datos sensados, los cuales son direccionados por el microcontrolador hacia la memoria SD, así toda la información queda almacenada para su posterior análisis. De esta forma se busca ampliar el uso de los sensores inalámbricos, ya que este vehículo evitaría el esfuerzo físico de los investigadores para ubicarlos en el área de estudio. Además prolongaría el tiempo de servicio de los dispositivos, ya que el alto consumo energético por las constantes retransmisiones ya no sería necesario, debido a que el vehículo se acercará a cada sensor para recoger inalámbricamente los datos de los parámetros sensados. En el capítulo 1 se presenta la problemática en la aplicación de redes inalámbricas de sensores. En el capítulo 2 se presentan las condiciones y requerimientos que el sistema mecatrónico propuesto debe ser capaz de satisfacer y una introducción acerca del modo en que el sistema logrará cumplir tales requerimientos. En el capítulo 3, se detallan los componentes mecánicos, los dispositivos electrónicos de control y potencia, el sistema de comunicación inalámbrico con los sensores remotos; así como la explicación de su funcionamiento a través de ilustraciones, planos y esquemas. En el capítulo 4 se calcula el costo de fabricación del vehículo. En el capítulo 5 se presentan las conclusiones del trabajo de diseño, así como las recomendaciones pertinentes. Finalmente, se ha detallado en los anexos los cálculos de diseño del sistema, el proceso de selección y las especificaciones técnicas de los componentes electrónicos, las cotizaciones para la fabricación del sistema, los planos de despiece y ensamble de los elementos mecánicos.Ítem Texto completo enlazado Diseño e implementación de un sistema de medición de radiaciones no ionizantes para ser montado en un vehículo aéreo no tripulado(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2015-05-30) Villena Prado, Giancarlo; Yarlequé Medina, Manuel AugustoHoy en día, la creciente demanda de los teléfonos celulares y la gran variedad de compañías proveedoras de servicio móvil han conllevado a un aumento necesario de las estaciones base con el fin de mejorar la calidad de servicio para con los usuarios. Este crecimiento de antenas celulares ha provocado un grado de preocupación y temor en los ciudadanos debido a las ubicaciones en donde se instalan y operan las estaciones base omnipresentes, cada vez más cercana a nuestros hogares. La radiación proveniente de las estaciones base están categorizadas como emisiones no ionizantes, es decir, no tiene suficiente energía para causar ionización de las moléculas o átomos; sin embargo, a modo de precaución, la Comisión Internacional para la Protección contra las Radiaciones No Ionizantes (ICNIRP, por sus siglas en inglés) ha establecido límites máximos que se deben cumplir para garantizar que no se generará algún efecto negativo sobre la salud de la persona. Debido a que en la actualidad, en el mundo, aún se siguen realizando estudios para garantizar la inexistencia de algún tipo de riesgo a la exposición a estos campos electromagnéticos y que en el Perú abunda la informalidad en lo que respecta a la entrega de autorizaciones, control y supervisión de las antenas celulares, crece la incertidumbre sobre los efectos dañinos que podrían ocasionar el convivir en una sociedad rodeada de estaciones base. Por lo tanto, el asunto de estudio se restringe al diseño e implementación de un sistema que permita medir las radiaciones no ionizantes (RNI) de las antenas de telefonía celular con el fin de verificar el cumplimiento de los límites máximos permisibles (LMP’s) basados en la ICNIRP y establecidos por el Ministerio de Transportes y Comunicaciones (MTC). El diseño se elabora en los rangos de emisión de las bandas de retorno de 850 MHz y 1900 MHz, y se realizaron las pruebas de medición en dos escenarios: a nivel del suelo y montado en un vehículo aéreo no tripulado sobrevolando alrededor de una antena de telefonía celular. También se incluyen otras aplicaciones en las que se utilizan equipos analizadores de radiaciones no ionizantes en las que se podría utilizar el sistema propuesto.Ítem Texto completo enlazado Caracterización de un vehículo aéreo no tripulado (VAN) utilizando software de simulación y pruebas de funcionamiento(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2014-11-18) Boada Vicuña, Pedro Roberto; Franco Rodríguez, RosendoEn el presente trabajo se ha realizado una caracterización de un vehículo aéreo no tripulado. Esta caracterización consiste en obtener la distribución de carga del vehículo analizado realizando cálculos aerodinámicos en base a las teorías tradicionales, seguido de una comprobación de resultados mediante simulaciones con ayuda de software CFD y finalmente una prueba de vuelo para corroborar lo obtenido. Los resultados del análisis aerodinámico difieren a los de la simulación con ayuda de software CFD ya que las fuerzas de sustentación y arrastre obtenidas mediante esta última, son 39% y 25% menores respectivamente, en comparación con los resultados analíticos. Esta reducción de las fuerzas obligó a realizar un vuelo con menos carga para evitar un posible accidente. El vuelo comprobó lo obtenido mediante análisis con software CFD, ya que el vehículo despegó del suelo y realizó un vuelo bastante estable, cumpliendo con los requerimientos definidos en el presente trabajo, se comprobó de esta forma que la metodología utilizada es útil para el análisis de otros vehículos. El peso vacío operativo del VANT es de 1.1 kilogramos, el peso a combustible a cero es de 1.675 kilogramos y el peso de despegue es de 2.175 kilogramos, lo que resulta en una carga útil posible de 0.575 kilogramos y una carga alar de 4.83 kg/m2. Finalmente, las velocidades alcanzadas están entre los 12 y 18 m/s, lo que corrobora que el resultado de la simulación brinda valores de carga adecuados, que se pueden utilizar si se requiere conocer las capacidades de un diseño en particular.Ítem Texto completo enlazado Mejora de la operación de estiba y desestiba en aeronaves comerciales de una empresa que brinda servicios aeropuertarios(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2014-06-27) Cam Chiang, Cinthia Gabriela; Carbajal López, EduardoEl presente trabajo nace de la necesidad de mejorar la operación de estiba y desestiba de aviones comerciales de una empresa de servicios aeroportuarios. Esto se debe a que, actualmente, los clientes (las aerolíneas) han tomado mayor importancia a la gestión de la carga, debido a su influencia en los costos y la percepción de los clientes hacia la aerolínea. El objetivo del estudio fue determinar la cantidad de recursos para cumplir eficientemente con los tiempos de operación requeridos por los clientes. El proceso que se llevó a cabo para cumplir este objetivo consistió, en primer lugar, en la identificación de metodologías; luego, se propusieron las mejoras y; finalmente, estas se sometieron a una evaluación técnica y económica. En primera instancia, se decidió aplicar la simulación de eventos discretos, empleando el software Arena. Esta metodología consiste en imitar un sistema utilizando un conjunto de métodos y aplicaciones. Asimismo, se obtiene como beneficio el analizar los resultados de la operación en distintos escenarios, sin tener que aplicarlos en la vida real. Para este caso, se optimizaron dos modelos de simulación, en el primero se pretende determinar la cantidad de recursos utilizando el método actual y en el segundo, se hace una variación del modo de operación real. Al analizar los resultados del proceso de optimización, se logra cumplir con los objetivos de los tiempos de operación, reduciéndolos en un 26%; asimismo, la cantidad de mano de obra disminuye un 33%, lo cual permite a la empresa atender un 50% más de aviones. Cabe resaltar que para lograr estos resultados, implica una inversión de 29,790 dólares; sin embargo, se obtiene un margen beneficio costo de 2.73, concluyendo que es factible la propuesta. Por último, se recomienda emplear esta propuesta, ya que permitirá atender la futura demanda, considerando los proyectos de expansión del Aeropuerto Internacional Jorge Chávez. Además, la versatilidad de este modelo de simulación permite ampliar el alcance del estudio y añadir las operaciones para los aviones comerciales de fuselaje ancho y los de carga.Ítem Texto completo enlazado Rectificación geométrica de imágenes mediante el empleo de transformaciones proyectivas y un sistema de medición inercial(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2014-06-27) Tupac Yupanqui Fernández, Roberto Heinz; Flores Espinoza, Donato AndrésCuando se adquieren imágenes aéreas, estas están propensas a tener una distorsión, el cual puede deberse a motivos como a la inclinación de la cámara al momento de adquirir la imagen, el relieve del terreno, etc. Estas distorsiones son corregidas por la ortorectificación. Cuando el relieve del terreno es bastante acentuada, como el caso de ciudades, se necesitan modelos de elevación digital para poder realizar una correcta rectificación de la imagen. La presente tesis está orientada a la rectificación de imágenes obtenidas de campos agrícolas, los cuales presentan un relieve plano, por lo que los modelos de elevación digital no son necesarios para realizar una correcta rectificación. En la adquisición de imágenes la cámara estará alineada en sus 3 ejes de rotación con una unidad de medición inercial, un sistema electrónico que incorpora acelerómetros y giroscopios, los que permiten medir la posición y la orientación. De este sistema se obtendrán los ángulos de rotación de la cámara. El algoritmo a diseñarse consiste en obtener una relación entre la imagen adquirida y la posición de la cámara al adquirir la imagen, de esa relación se obtiene una matriz de transformación, a la imagen obtenida se le aplica una transformación de proyección, empleando la matriz obtenida y por último se obtiene la imagen rectificada. En la verificación de los resultados se hará uso del algoritmo SURF, con la cual se obtendrán puntos de interés de una imagen de referencia y de la imagen rectificada, luego se procederá a hacer una comparación entre la distancia euclidiana de los puntos característicos de cada imagen, para finalmente realizar una evaluación de la relación geométrica entre ambas comparaciones. La efectividad del algoritmo estará determinada por el grado de dispersión de las comparaciones realizadas.Ítem Texto completo enlazado Propuesta de mejora en el servicio de atención de aeronaves ofrecido por una empresa del sector aeropuertario(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2013-12-09) Vásquez Saavedra, Melvin Néstor; Pomachagua Sotomayor, Walter Miguel; Mejía Puente, Miguel HermógenesLa siguiente propuesta de mejora en el servicio de atención de aeronaves dentro una empresa del sector aeroportuario demuestra en los 6 siguientes capítulos su rentabilidad económica y financiera. El primer capítulo profundiza la parte teórica de todos los temas a tocar en el trabajo: análisis y diseño de proceso, pronósticos, pruebas de hipótesis y programación lineal, los cuales dan la base para comprender el desarrollo de las propuestas. En el segundo capítulo se realiza la descripción total de la empresa. Comenzado por su entorno de trabajo, el negocio global que opera y definiendo el servicio de atención en tierra (ATA), sobre el cual se dirige principalmente esta tesis. La descripción del servicio de ATA, la dividimos en 2 partes. Primero, la planificación que involucra: simultaneidad de vuelos, estructura de cuadrillas de servicio y proceso de cálculo de personal. Segundo, la operación que involucra asignación de cuadrillas del CCO y desarrollo operativo del servicio. En el tercer capítulo, se realiza el diagnostico subsiguiente tanto para la planificación, como para la operación. En este punto se resaltan los deficiencias muy aprovechables en la planificación, al realizarse actualmente de manera manual, reactiva y no teniendo en cuenta mayor horizonte de planificación. En la parte operativa, los indicadores actuales muestran bajas eficiencias en las cuadrillas de trabajo de alrededor de 64.4%, recursos desaprovechados en momentos de mayor simultaneidad de vuelos, y aumento de las SNC de 2.95% a 4.70% en el trascurso de un año. En el cuarto capítulo, se exponen las cuatro propuestas de la tesis. El buffer de variabilidad que permite cuantificar el tiempo de adelanto-retraso de los vuelos y de esta manera tener en cuenta las desviaciones que se puedan originar al tener una programación de personal optimizada. El cálculo de la nueva herramienta de planificación de personal utilizando para ello optimización lineal lo cual nos permite tener una programación eficiente, que da como resultado un ahorro de 35 personas. El modelo de pronóstico que sirve para calcular las ventas y el costo a largo plazo usando para ello herramientas de pronóstico de demanda con un margen de error de 2.91%, además se agrega un modelo de optimización lineal para la programación de las vacaciones, ingresos y despidos anuales detallando un plan optimo a seguir basándose en los resultados previos del modelo descrito. Para completar la mejora se propone un plan de trabajo para la asignación de cuadrillas eficientes, abarcando los vuelos domésticos en el aeropuerto de Lima que tiene como premisa asignar la cantidad de personal necesario para cada vuelo aprovechando y balanceando los recursos. En el quinto capítulo se realiza el estudio económico (tasa WACC) y financiero (tasa COK) de la propuesta, tomando los ahorros generados como presupuestos de ingresos para un año modelo y bajo un financiamiento del 35% se demostró que se tiene un VANF de S/. 307,782 mayor a cero y una TIRF de 58.28% mayor al 11.90% del costo de oportunidad de capital COK. Además, se tiene un período de recuperación de 5 meses de comenzar la implementación de la propuesta. Por otro lado, se muestra los beneficios cualitativos asociados, como mejora con las diversas áreas con las que trabaja operaciones, aumento del nivel de servicio, mejora en la comunicación en el servicio y disponibilidad de información confiable.