Desarrollo de alfombra recolectora de energía mediante la aplicación de cosecha de energía (ENERGY HARVESTING) utilizando dispositivos piezoeléctricos para el ahorro de consumo de energía eléctrica

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Título : Desarrollo de alfombra recolectora de energía mediante la aplicación de cosecha de energía (ENERGY HARVESTING) utilizando dispositivos piezoeléctricos para el ahorro de consumo de energía eléctrica
Autor : Alvarado Calle, Eddy Josué
Verdezoto León, Cristopher Andrés
Director de Tesis: Chávez Córdova, Carlos Fernando
Resumen traducido: The objective of this project is the implementation of a classifier module for carrying out control engineering practices. This system is based on a ball and beam model, which is one of the most widely used classical models for learning and designing controllers for unstable dynamic systems that are very complex to stabilize. For the implementation of this prototype, there is an artificial vision system that allows the classification of the spheres considering their color and defining the location of the container where it should be stored. The infrared sensor then measures how far the sphere is from the reference point, and the controller in LabVIEW decides the required tilt of the beams to bring the sphere closer to the selected container location. Finally, when the sphere is in a certain section in the vicinity of the reference, the order is given to open the beams and fall into the corresponding container. Finally, two controllers were designed and tuned: a proportional controller and a pole relocation controller using state feedback. For the design of these controllers, the linearized model of the plant was obtained and the calculations and simulations were carried out in MATLAB/Simulink. However, the tuning was done in LabVIEW with the prototype built where an Arduino board served as data acquisition card.
Resumen : El presente proyecto tiene como objetivo el desarrollo de una alfombra recolectora de energía mediante la utilización de dispositivos piezoeléctricos para el almacenamiento, uso y, finalmente, ahorro de consumo de energía eléctrica. Este dispositivo se basa en un modelo común de alfombra adaptada a una pequeña rampa, misma que puede ser ubicada tanto en pisos como previo a escalones. Para el desarrollo de este prototipo, se cuenta con dispositivos piezoeléctricos de material cerámico que permiten la generación de pequeños picos de potencia, por medio de la deformación de su material ante una fuerza que los presione. A continuación, el rectificador de corriente instalado en el circuito actúa para convertir la corriente alterna que proviene de los piezoeléctricos pase a ser corriente continua. Finalmente, una vez el usuario haya pisado la alfombra y libere su carga corporal de la alfombra, esta corriente será almacenada en un banco de baterías instalado en la rampa adaptada a la alfombra recolectora de energía. Este proyecto tiene como referencia primaria los fundamentos del Energy Harvesting, también conocido como Cosecha de Energía, mismo que se basa en el aprovechamiento de cantidades ínfimas de energía de los entornos, las cuales de no ser aprovechadas terminaran disipándose en forma de calor, luz, vibraciones, etc.
Palabras clave : DISPOSITIVOS PIEZOELÉCTRICOS
RECTIFICADOR DE CORRIENTE
CORRIENTE CONTINUA
CORRIENTE ALTERNA
Fecha de publicación : 2023
URI : http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/24963
Idioma: spa
Pertenece a las colecciones: Grado

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