Examinando por Autor "Obando Bravo, Germán Darío"
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Publicación Acceso abierto A demand response program for isolated PV systems based on the state of charge of the battery and the prediction of demand and generation of electric power(Uniandes, 2018) Pestana Calderín, José Ernesto; Quijano Silva, Nicanor; Jiménez Vargas, José Fernando; Obando Bravo, Germán DaríoThe electrification of rural areas is limited by the difficult access, the unsustainability of energy projects and the low participation of the community in the designs. Isolated photovoltaic systems are a first-hand solution, but for its sustainability it is necessary to know information in real time to estimate the future state of the system and send signals to users. In this article, we propose a methodology that optimizes the available energy resources of a microgrid through a demand response program based on dynamic prices given by the state of charge of the battery. We propose a real-time measurement system that feeds a database and we use prediction methods such as Support Vector Machine (SVM) and Extreme Learning Machine (ELM) to calculate the demand and generation of electrical energy one day in advance. community. Simulations of results are presented to evaluate the performance of the forecast methods and the behavior of the DR program.Publicación Acceso abierto Control distribuido con juegos poblacionales en el experimento "Balls-in-Tubes"(Universidad de los Andes, 2016) Díaz Quintero, Juan Pablo; Quijano Silva, Nicanor; Obando Bravo, Germán Darío; Jiménez Vargas, José FernandoA design and research of multi-agent systems control strategies, under several limitations and constraints, are shown. Many of these control strategies have been applied in simulations, but not in a physical implementation. The application of evolutionary game theory into control systems is explored throughout different tests in a real application, known as the "Balls in Tubes" experiment. Moreover, satisfactory results to control this systems are shown, comparing different possible strategies, under a population dynamics background. A new methodology for enhancing the controller performance is validated through various results. Different scenarios are designed, where conditions under which the dynamics perform, were changed. The demonstration of optimal resource distribution with population dynamics is shown with specific designed tests. Furthermore, a discussion is presented over the variations of the theory that surrounds population dynamics. Finally, a comparison among distributive control strategies is shownPublicación Acceso abierto Data-driven control of multi-tank water systems : centralized and decentralized approaches with reinforcement learning(Uniandes, 2019) Martínez Piazuelo, Juan Pablo; Giraldo Trujillo, Luis Felipe; Quijano Silva, Nicanor; Jiménez Vargas, José Fernando; Obando Bravo, Germán Darío"Este trabajo investiga el control basado en datos de sistemas de tanques de agua con dinámica acoplada no lineal. Dichas dinámicas usualmente dificultan el diseño analítico de los controladores basados en modelos y requieren modelos dinámicos simplificados que ignoran la mayoría de los comportamientos no lineales del sistema. Como una forma de aliviar las dificultades de diseño y evitar simplificaciones de modelado, en este trabajo diseñamos métodos de aprendizaje por refuerzo (RL), centralizados y descentralizados, y métodos basados en datos para controlar sistemas de tanques de agua interconectados que son relevantes para el control de procesos industriales. En particular, estudiamos tres estructuras actor crítico y las aplicamos en un método del estado del arte de RL." -- Tomado del Formato de Documento de GradoPublicación Acceso abierto Desarrollo y análisis del desempeño de dos estrategias de control aplicadas a sistemas de drenaje urbano(Uniandes, 2017) Jiménez García, Diana Carolina; Obando Bravo, Germán Darío; Quijano Silva, Nicanor"Diseño de dos estrategias de control con el objetivo de minimizar las inundaciones en sistemas de drenaje urbano. En el trabajo se utiliza el controlador MPC y el controlador no lineal, gain scheduling. Además, se propone un control jerárquico utilizando las caracteristicas de los controladores presentados para solucionar la problematica dada. En los resultados se muestra el acoplamiento de los controladores y la validación de las diferentes estrategias utilizadas sobre la herramienta de simulación MatSWMM."--Tomado del Formato de Documento de GradoPublicación Acceso abierto Diseño e implementación de plataforma de bajo costo para fomentar el aprendizaje de conceptos de sistemas de control(Uniandes, 2016) Padilla Palomo, Carlos Andrés; Obando Bravo, Germán Darío; Jiménez Vargas, José Fernando; Quijano Silva, NicanorPublicación Acceso abierto Distributed learning control of peristaltic robots(Uniandes, 2015) Buelvas Gómez, Roberto Mario; Camargo Leyva, Jonathan; Obando Bravo, Germán Darío; Quijano Silva, Nicanor; Jiménez Vargas, José FernandoPublicación Acceso abierto Distributed methods for resource allocation - a passivity-based approach(Uniandes, 2015) Obando Bravo, Germán Darío; Rakoto-Ravalontsalama, Naly; Loiseau, Jean Jacques; Ocampo Martínez, Carlos; Gauthier Sellier, Alain; Quijano Silva, NicanorSince the complexity and scale of systems have been growing in the last years, distributed approaches for control and decision making are becoming more prevalent. This dissertation focuses on an important problem involving distributed control and decision making, the dynamic resource allocation in a network. To address this problem, we explore a consensus?based algorithm that does not require any centralized computation, and that is capable to deal with applications modeled either by dynamical systems or by memoryless functions. The main contribution of our research is to prove, by means of graph theoretical tools and passivity analysis, that the proposed controller asymptotically reaches an optimal solution without the need of full information. In order to illustrate the relevance of our main result, we address several engineering applications including: distributed control for energy saving in smart buildings, management of the customers of an aggregating entity in a smart grid environment, and development of an exact distributed optimization method that deals with resource allocation problems subject to lower-bound constraints. Finally, we explore resource allocation techniques based on classic population dynamics models. In order to make them distributed, we introduce the concept of non-well-mixed population dynamics. We show that these dynamics are capable to deal with constrained information structures that are characterized by non-complete graphs. Although the proposed non-well-mixed population dynamics use partial information, they preserve similar properties of their classic counterpart, which uses full information. Specifically, we prove mass conservation and convergence to Nash equilibriumPublicación Acceso abierto Estudio del control de frecuencia en sistemas de potencia incluyendo energías renovables(Uniandes, 2017) Sánchez Ruiz, Andrés Camilo; Chamorro Vera, Harold René; Jiménez Vargas, José Fernando; Gauthier Sellier, Alain; Obando Bravo, Germán DaríoGrandes espectativas por mejorar la red de potencia eléctrica en la comunidad europea han dado paso a estrategias de control avanzado. Mejoras en el control de la respuesta en frecuencia del sistema de potencia ante perturbaciones así como la inclusión de fuentes de energía renovable que hagan uso de la potencia del viento ha tomado lugar como dos desafíos. Los gobernadores hidráulicos a través del control primario compensan una desviación en frecuencia debido a una perturbación en el sistema. De otro lado, los convertidores de potencia conectados a la red, inyectan la potencia obtenida de los vientos. En este documento, se proponen dos estrategias de control distribuido para solucionar estos dos desafíos. La primera es el innovador control suplementario para mejorar la acción del control primario. La segunda es la inclusión del control de inercia sintética debido a la inercia rotacional presente en el sistema de potencia. Las dos técnicas basadas en dinámicas poblacionales son analizadas en detalle a través de sistemas interconectados. Los resultados son validados a través de sistemas de prueba como casos de estudio.Publicación Acceso abierto Microgrid prototype ISAGEN-Uniandes -La Guajira(Uniandes, 2016) González Ruíz, Javier José; Obando Bravo, Germán Darío; Jiménez Vargas, José Fernando; Quijano Silva, NicanorPublicación Acceso abierto On the design and control of compartmental networks for optimal evacuation and supply(Universidad de los Andes, 2017) Riaño Briceño, Gerardo Andrés; Quijano Silva, Nicanor; Obando Bravo, Germán Darío; Jiménez Vargas, José FernandoAn optimization problem that minimizes the stable scaled consensus state for linear compartmental systems is proposed. The minimum scaled consensus state (MSCS) methodology is used to solve the optimal evacuation and supply problems under operational constraints. The problem can be solved off-line under static disturbances, and on-line for time-varying disturbances. It is shown for the static case that the MSCS problem is equivalent to the digraph balancing problem. When the proposed optimization problem is solved on-line, the resultant MSCS controller is of feedforward nature and a solution can be found efficiently for large-scale systems, since the optimization problem underlying the MSCS control is linear for the optimal evacuation problem, and convex for the optimal supply problem. Moreover, a mixed-integer programming problem is proposed to determine the minimum number of actuators required to achieve the MSCS when there are budget constraints to upgrade an existing compartmental network. Several case studies in the context of water drainage and water distribution systems are presented to show the effectiveness of the proposed methodologies.Publicación Acceso abierto Optimal distribution of agents in crop spraying(Universidad de los Andes, 2020) Archila Cruz, Oscar Fabián; Quijano Silva, Nicanor; Giraldo Trujillo, Luis Felipe; Obando Bravo, Germán DaríoThe use of UAV in agriculture decreases pesticide waste and increase spray speed. Multiple UAV distribution methods for crop spraying consider nozzle dynamics and the non-uniform of the desired spray. However, these do not restrict the energy consumption of the agents that is an important restriction in UAV systems. We propose a new methodology to decrease deployment time while the spraying error is minimal. The distribution method used is Heat Equation Driven Control (HEDAC) which is focused on non-uniform spraying. We change the method to improve the low-level control dynamics and ensure convergence. The simulations consider two desired density function: uniform and non-uniform. In all cases, the method considers a collision-avoidance that allows agents to move freely without affecting performance. The results show that not all agents need the same deployment time to achieve good performance. Overall flight time is shorter reducing energy consumption.Publicación Acceso abierto Reconfiguración óptima del sistema de distribución radial mediante optimización distribuida con restricciones (DCOP)(Uniandes, 2012) España Forero, Juan Manuel; Obando Bravo, Germán Darío; Quijano Silva, Nicanor; Mojica Nava, Eduardo AlirioPublicación Acceso abierto Respuesta de la demanda : monitoreo e incentivos(Universidad de los Andes, 2016) Avila Rojas, Andrés Enrique; Quijano Silva, Nicanor; 79684483; Jiménez Vargas, José Fernando; Obando Bravo, Germán DaríoPublicación Acceso abierto Sensor attack mitigation on a multi-agent system(Uniandes, 2019) Burbano Palencia, Luis Fernando; Quijano Silva, Nicanor; Obando Bravo, Germán Darío; Rodríguez Herrera, Carlos Francisco; Rueda Rodríguez, Sandra Julieta"En los últimos años ha aumentado el número de incidentes de seguridad en los sistemas de control. Estos incidentes han demostrado la necesidad de desarrollar estrategias para aumentar la resistencia del sistema a los ataques cibernéticos. Este documento presenta una implementación práctica de una integración dinámica de datos de sensores redundantes para enfrentar ataques de sensores en sistemas de múltiples agentes. El enfoque propuesto se basa en el cálculo de una combinación convexa entre las mediciones de los sensores principales y redundantes. Este cálculo se realiza en tiempo real para generar un valor de confianza de la medición, que se envía al controlador. Nuestro enfoque se prueba en una formación con seis robots. El resultado experimental de dos tipos de ataques y un índice de rendimiento clave se utiliza para mostrar la efectividad y aplicabilidad de nuestra propuesta." -- Tomado del Formato de Documento de Grado