Doctorado en Ingeniería - Énfasis en Ingeniería Eléctrica y Electrónica

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https://hdl.handle.net/10893/4039

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Examinando Doctorado en Ingeniería - Énfasis en Ingeniería Eléctrica y Electrónica por Autor "Bernal Noreña, Alvaro"

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    PublicaciónAcceso abierto
    Emulador basado en FPGAS de un sistema eléctrico aislado con generación distribuida
    (Universidad del Valle, 2023) Bautista Loza, Oscar Dario; Bernal Noreña, Alvaro
    En este documento se construye un emulador basado en FPGAs de un sistema eléctrico aislado con paneles fotovoltaicos. Se implementa a nivel de hardware sistemas tales como: panel fotovoltaico, convertidor, batería, regulador y un algoritmo de perturbación y observación (P&O). Se estudian diferentes modelos de los elementos que conforman los sistemas propuestos anteriormente, se ajustan de acuerdo a las áreas propias de cada elemento dentro de la FPGA para optimizar su diseño, logrando la implementación de todo el sistema en una FPGA. Este sistema tiene gran importancia dado que microrredes pequeñas y aisladas son actualmente una solución frecuente para la cobertura eléctrica en áreas remotas donde se necesitan estudios detallados, simulaciones y emulaciones realistas para diseñar sistemas adecuados a cada ubicación. Para este proyecto se usó como caso de estudio una parte de una red eléctrica propuesta por la Universidad de Nariño para la vereda ”El Naranjo” del municipio de Mosquera en el Departamento de Nariño. Se realizaron implementaciones hardware basadas en ambiente Labview y se utilizó un sistema de desarrollo PCIe 7841R que incluye una FPGA Virtex 5 LX30, se compará con otras implementaciones similares observando que el sistema propuesto en este documento optimiza los recursos hardware en comparación con los otros sistemas, además al separarse por bloques puede facilitar la interacción con salidas físicas del sistema.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Sistema informático basado en hardware embebido para la depuración de funciones electrónicas vía web.
    (2017-07-04) Vera Tasamá, Alexander; Bernal Noreña, Alvaro
    El aprendizaje semipresencial se ha consolidado en el sector educativo durante los últimos años, dada la evolución de las Nuevas Tecnologías de la Información y de las Comunicaciones NTIC. Para virtualizar los espacios de aprendizaje se requieren plataformas que estén acordes con los modelos de enseñanza que se sugiere para cada campo. Particularmente en ingeniería, las didácticas experienciales son esenciales e involucran laboratorios, simulaciones y verificaciones entre otros aspectos metodológicos. Los laboratorios remotos permiten a los estudiantes la realización de prácticas con experimentos relativos a campos específicos. Muchos de los trabajos de investigación que se desarrollan actualmente fomentan la implementación de modelos de enseñanza/aprendizaje alternativos. Esto constituye un reto para la educación en ingeniería, pues sus contenidos y actividades altamente prácticos son difíciles de implementar en el aprendizaje a distancia. Este trabajo presenta una arquitectura para un laboratorio remoto de diseño de sistemas digitales en ingeniería, que apoya la enseñanza semipresencial y el aprendizaje activo, introduciendo aspectos novedosos en el hardware y a nivel de aplicación. Los usuarios pueden acceder a una placa remota de entrenamiento que está basada en un FPGA (Field Programmable Gate Array), pueden ejecutar pruebas mediante un módulo analizador lógico, e interactuar con otros usuarios en línea a través de los servicios Web 2.0 que se integran al sistema. El principal aporte de este trabajo se centra en la plataforma hardware, para la que se concibe, diseña e implementa un analizador lógico con base en criterios de operación de usuarios académicos de la ingeniería electrónica. Así mismo, se introduce en la placa un FPGA y sus subsistemas de control para su disponibilidad total como recurso configurable. El recurso del sistema para la fase de verificación en el ciclo de diseño lo realiza el analizador lógico, que se conecta con el FPGA, pero la configuración de sus parámetros es realizada por el usuario. El soporte para ello se implementa en hardware y representa una variación importante de las arquitecturas típicas para estos sistemas en el contexto de sistemas embebidos. Los parámetros técnicos y de usuario se consideraron en el desarrollo de la aplicación software del sistema informático propuesto, en la que se integraron un gestor de aprendizaje (Moodle) y un gestor de contenido (Joomla).