Tesis/Trabajos de Grado
URI permanente para esta colección
Incluye documentos como: monografías, reportes, proyectos, prácticas, informes, entre otros; elaborados como requisito de grado para programas de pregrado y posgrado en la Universidad de los Andes.
Navegar
Envíos recientes
Publicación Acceso abierto Definición y diseño de un sistema de control y automatización para el lanzamiento de cohetes experimentales(Universidad de los Andes, 2026-02-27) Bautista López, Aiskel; Jiménez Vargas, José FernandoEn este trabajo se presenta el diseño y modelado de un sistema electrónico integral para el lanzamiento de cohetes experimentales del Proyecto Uniandino Aeroespacial (PUA). La propuesta automatiza las etapas críticas de pre‑lanzamiento, ignición y telemetría mediante la integración de un centro de control en tierra, una plataforma de lanzamiento y un módulo de aviónica a bordo. Empleando SysML y el software HiLeS, se plantea una arquitectura que permite monitoreo en tiempo real, activación segura de sistemas pirotécnicos y registro de datos durante el vuelo. A partir de los requerimientos funcionales de las misiones Ainkaa, se desarrollan modelos estructurales y comportamentales empleando SysML y el software HiLeS, estableciendo la arquitectura que permitirá en el futuro implementar sistemas de control más seguros, trazables y estandarizados para las misiones del PUA.Publicación Acceso abierto Evaluación de un esquema de modulación OFDM utilizando SDR y MATLAB(Universidad de los Andes, 2025-08-01) Hernández González, Miguel Ángel; Forero Rodríguez, Felipe; Osma Cruz, Johann FacceloEl presente informe final corresponde al proyecto de grado titulado “Diseño, Simulación e Implementación de un Sistema OFDM basado en SDR para Aplicaciones en Redes Wi-Fi y 5G”. En los últimos años, la demanda de servicios inalámbricos de alta velocidad ha crecido de manera exponencial, impulsada por aplicaciones como el streaming, las videollamadas, el Internet de las Cosas (IoT) y la automatización industrial. Tanto Wi-Fi (IEEE 802.11) como 5G (3GPP NR) han adoptado la multiplexación por división ortogonal de frecuencia (OFDM) como técnica base de transmisión, dado que permite una alta eficiencia espectral y robustez frente a desvanecimiento selectivo y dispersión temporal. El objetivo de este proyecto fue desarrollar un sistema OFDM que abarque las etapas de diseño teórico, simulación en software y validación en hardware mediante plataformas de radio definida por software (SDR), permitiendo contrastar su rendimiento frente a tecnologías comerciales. El proyecto incluye tanto análisis en escenarios controlados (modelos de canal AWGN, Rayleigh y Rician), como la evaluación práctica en bandas ISM (2.4 y 5 GHz). Se consolidó un marco teórico amplio, abordando ventajas, limitaciones y desafíos de implementación tales como sincronización, relación pico-promedio de potencia (PAPR) y restricciones de hardware SDR. Se desarrolló una arquitectura modular en MATLAB/Python, implementando transmisores y receptores OFDM funcionales. Los resultados demostraron desempeño coherente con la teoría, con curvas BER vs SNR cercanas a las esperadas para QPSK, PAPR en torno a 10 dB y comportamiento adecuado del sistema en canales selectivos mediante ecualización ZF. Finalmente, se incluye una guía de instalación, configuración y una guía de laboratorio para uso futuro del sistema en cursos de comunicaciones.Publicación Embargo Desarrollo de un sistema portátil para la medición de altura de pasto, registro e identificación de especies en el campo colombiano(Universidad de los Andes, 2025-12-02) Salcedo Rivero, Diana Carolina; Segura Quijano, Fredy Enrique; López Jiménez, Jorge AlfredoEste trabajo de grado presenta el desarrollo de un sistema para la medición de altura, registro e identificación de especies de pasto en campo, utilizando sensores LiDAR, dispositivos móviles y geolocalización. La solución integra corrección de inclinación mediante datos de la IMU del teléfono implementado en un bastón, con el objetivo de optimizar la recolección de datos forrajeros y apoyar la toma de decisiones sostenibles en sistemas de producción ganadera.Publicación Acceso abierto Desarrollo de algoritmo basado en aprendizaje por refuerzo para navegación y evasión de obstáculos de un robot móvil diferencial(Universidad de los Andes, 2025) Bello Zamudio, Pedro Fabian; López Jiménez, Jorge Alfredo; Forero Rodríguez, FelipeEste trabajo presenta un esquema híbrido de navegación autónoma para robots móviles en entornos con obstáculos dinámicos, combinando planificación global basada en Probabilistic Roadmaps (PRM) con evasión reactiva mediante aprendizaje por refuerzo profundo (PPO). El planificador PRM genera una ruta global considerando únicamente obstáculos estáticos, mientras que el seguimiento nominal se realiza con un controlador geométrico Pure Pursuit. Sobre este control base se integra una política de RL que actúa como corrector local cuando se detecta riesgo de colisión con obstáculos dinámicos. La política se entrena en simulación 2D bajo dos escenarios: entorno abierto (empty) y corredor (corridor), utilizando funciones de recompensa diseñadas para balancear progreso hacia la meta, seguridad, suavidad y eficiencia temporal. La evaluación cuantitativa en corredor muestra una tasa de llegada del 85.5 % sin colisiones con paredes, evidenciando que el módulo reactivo mejora significativamente el desempeño frente a un baseline PRM+Pure Pursuit sin evasión, el cual colisiona sistemáticamente en escenarios de intersección forzada. Los resultados indican que el enfoque es eficaz en geometrías amplias o con curvas suaves, pero su rendimiento disminuye en mapas tipo laberinto. Se discuten limitaciones experimentales y se proponen extensiones orientadas a mejorar generalización y robustez.Publicación Acceso abierto Diseño de un juego de mesa educativo en el tema de biosensores(Universidad de los Andes, 2026-02-06) Abondano Velasco, Hugo Sebastian; Osma Cruz, Johann Faccelo; Forero Rodríguez, FelipeResumen— Este documento presenta el diseño y la validación de un juego de mesa educativo orientado a la alfabetización básica en biosensores electroquímicos. El juego abstrae el flujo de construcción y medición de un biosensor (selección de componentes, armado de una “receta”, incubación y medición) en acciones guiadas por misiones y decisiones de gestión de recursos. El desarrollo siguió prototipado iterativo y balance cuantitativo de duración, puntajes y economía. El prototipo final (V2) se evaluó con un mini-quiz pretest–postest (23 ítems) y encuestas de percepción (n = 16), observándose una mejora grande y estadísticamente significativa en conocimiento objetivo (de 8.88 ± 3.18 a 20.31 ± 2.87 sobre 23 ítems, p < 0.001) y una alta aceptación. Los resultados sugieren que el juego es una herramienta introductoria viable para contextualizar conceptos clave, y evidencian oportunidades para reforzar tópicos de metrología (curvas de calibración, LOD) y efecto de matriz en versiones futuras.Publicación Acceso abierto Desarrollo de un sistema inteligente de control para un robot UR30(Universidad de los Andes, 2026-02-03) Donoso Pérez, Alejandro José; López Jiménez, Jorge Alfredo; Segura Quijano, Fredy EnriqueEste proyecto presenta el desarrollo e implementación de un sistema inteligente de control para un robot colaborativo UR30, enfocado en la identificación, orientación y clasificación automática de cubos con una cara marcada. La solución integra visión por computador, control robótico y comunicación industrial, con el objetivo de reproducir un proceso de automatización flexible y adaptable a entornos industriales. El sistema emplea una cámara RGB-D OAK-D-Lite y un computador con sistema operativo Linux para ejecutar un pipeline de visión basado en segmentación en el espacio de color HSV, detección de contornos, rectificación de perspectiva y estimación de orientación. A partir de la información visual obtenida, se determina el color del cubo y la posición relativa de la cara marcada, permitiendo normalizar su orientación. La comunicación entre el módulo de visión y el robot UR30 se realiza mediante el protocolo industrial Modbus/TCP, garantizando un intercambio de datos confiable y determinista. Los resultados experimentales demuestran una alta precisión en la clasificación por color y en la orientación final de los objetos, así como un funcionamiento estable del sistema integrado. El proyecto valida la viabilidad técnica de una celda robótica flexible basada en hardware comercial y algoritmos ligeros de visión, aportando una arquitectura modular, reproducible y extensible para aplicaciones de automatización colaborativa.Publicación Acceso abierto Acercamiento al diseño de un robot híbrido aéreo-terrestre para el diagnóstico visual de cultivos(Universidad de los Andes, 2025-12-12) Cristancho Chaparro, Juan José; López Jiménez, Jorge Alfredo; Segura Quijano, Fredy EnriqueEsta tesis presenta el diseño, integración y validación experimental de una plataforma robótica híbrida aéreo–terrestre, orientada a tareas de inspección de corto alcance en entornos controlados, con aplicaciones potenciales en agricultura y laboratorios experimentales. El sistema combina movilidad aérea tipo multirrotor con locomoción terrestre mediante ruedas, permitiendo una operación eficiente sobre diferentes superficies y una gestión energética optimizada. La plataforma integra un sistema de propulsión tipo cuadricóptero gobernado por una controladora de vuelo Skystars F405, junto con un subsistema terrestre controlado por una unidad embebida ESP32. La transición entre modos se realiza mediante una estructura reconfigurable, accionada por servomecanismos de alto torque, bajo una arquitectura de control distribuida y coordinada. Se realizó un análisis detallado de estimación de masa y balance energético, verificando la viabilidad del despegue vertical, el desplazamiento rodante y la operación mixta. Las pruebas experimentales, ejecutadas en un entorno de laboratorio cerrado, confirmaron la estabilidad en vuelo estacionario, la tracción terrestre controlada, la correcta transición estructural y un comportamiento energético predecible. A partir de registros de telemetría y monitoreo eléctrico, se cuantificaron indicadores de desempeño como relación empuje/peso, consumo energético, demanda de potencia y autonomía operativa. Los resultados evidencian que la operación híbrida mejora la eficiencia global del sistema al priorizar el modo terrestre y limitar el uso del vuelo a maniobras puntuales de alto valor funcional. En conjunto, el trabajo demuestra la viabilidad técnica de la arquitectura híbrida propuesta, estableciendo una base sólida para futuras extensiones hacia navegación autónoma, operación en exteriores y aplicaciones de agricultura de precisióPublicación Acceso abierto Clasificación industrial de objetos usando inteligencia artificial(Universidad de los Andes, 2025-12-02) Barrera Herrera, Nicolás Emanuel; López Jiménez, Jorge Alfredo; Segura Quijano, Fredy Enrique; Álvarez Martínez, DavidEste proyecto presenta el diseño e implementación de un sistema de visión artificial basado en Detectron2 y redes neuronales convolucionales para la detección y clasificación automática de objetos en entornos industriales. El sistema integra un modelo de detección entrenado con un dataset personalizado en formato COCO y un brazo robótico colaborativo UR30, comunicados mediante Modbus TCP, permitiendo la manipulación y clasificación física de objetos sobre una banda transportadora.Publicación Acceso abierto Evaluación del sistema de comunicaciones que asiste la interacción entre plataformas de emulación en el contexto de energías renovables(Universidad de los Andes, 2026-01-21) Acosta Sánchez, Juan Sebastian; Forero Rodríguez, Felipe; Osma Cruz, Johann FacceloEste trabajo integra una Typhoon HIL 402 con un variador Allen-Bradley PowerFlex 525 para habilitar, desde la interfaz HIL, el mando del accionamiento de marcha y paro además de consigna de velocidad y la observación de su respuesta. Con el fin de priorizar seguridad y reproducibilidad, se adopta una arquitectura mínima y robusta basada en entradas y salidas físicas: referencia analógica 0–10 V como potenciómetro virtual de velocidad, mando de dos hilos mediante contacto a 24 V interpuesto por relé, y lectura analógica del variador hacia el HIL para monitoreo continuo. Esta elección reduce la complejidad de puesta en marcha, facilita el diagnóstico con instrumentación básica y preserva la integridad de la plataforma de emulación. La hipótesis es que una interfaz mínima AO/DO, correctamente parametrizada, resulta suficiente y confiable para evaluar seguimiento, linealidad y tiempos de respuesta del variador en el rango 0–60 Hz, sentando a la vez una base escalable para incorporar, en fases posteriores, comunicación por red industrial cuando se requiera mayor telemetría y diagnóstico.Publicación Acceso abierto Desarrollo de sistema de medición de temperatura en sistemas microfluídicos(Universidad de los Andes, 2025-12-02) Vanegas Roa, Edgar Luis; Osma Cruz, Johann Faccelo; Forero Rodríguez, FelipeEste trabajo desarrolla e integra un sistema portátil y de bajo costo para medir temperatura en tiempo real dentro de un sistema microfluídico (orientado a aplicaciones como espectrofotometría). La solución se basa en una cámara térmica infrarroja MLX90640 (32×24 píxeles) conectada por I²C a una Raspberry Pi 4, que se encarga de la adquisición, procesamiento, visualización (mapa de calor) y almacenamiento de datos. Para validar el desempeño, se realizó una caracterización y calibración comparando las mediciones de la cámara con una termocupla tipo K durante el calentamiento de agua en el rango 20–80 °C, evaluando tres estadísticos: temperatura mínima, máxima y promedio. Los resultados muestran un comportamiento predominantemente lineal, y evidencian que T Max es el indicador que mejor representa la temperatura del fluido (menores errores, especialmente por encima de ~35–40 °C). En la integración con el microfluídico se identificó una limitación clave: el acrílico superior bloquea la radiación infrarroja, por lo que se implementó una ventana de acetato delgada para permitir mediciones confiables. El prototipo sienta bases para combinar, en el futuro, medición térmica y espectrofotométrica en una misma plataforma microfluídica.Publicación Acceso abierto Modelo centralizado de comercio entre microrredes: análisis multiagente(Universidad de los Andes, 2025) Muñoz Martínez, Catalina Isabel; Quijano Silva, Nicanor; López Jiménez, Jorge AlfredoEl presente trabajo desarrolla un modelo matemático para el intercambio de energía entre microrredes bajo una arquitectura centralizada, con el objetivo de caracterizar el comportamiento del sistema y analizar las interacciones técnicas y económicas entre agentes energéticos coordinados mediante señales de precio.Publicación Acceso abierto Caracterización de la quiet zone (QZ) mediante FREE-SPACE VSWR(Universidad de los Andes, 2025-12-07) Villa Perdomo, Alan David; Forero Rodríguez, Felipe; Osma Cruz, Johann FacceloLa tesis desarrolla una metodología metrológica para caracterizar la Quiet Zone (QZ) de la cámara anecoica de la Universidad de los Andes empleando principalmente el método Free-Space VSWR, complementado con análisis en dominio-tiempo (IFFT) sobre mediciones con VNA, con el fin de evaluar la uniformidad de campo y la presencia de reflexiones dentro del volumen de prueba. El trabajo parte del marco teórico de cámaras anecoicas, condiciones de campo lejano, parámetros críticos de instrumentación (calibración OSL, rango dinámico, normalización de trazas) y definición operativa de QZ dependiente del AUT, luego establece un protocolo experimental que incluye alineación geométrica, barridos transversales y longitudinales con una antena probe, rotaciones angulares, procesamiento de trazas para extraer ripple y convertirlo en métricas espaciales, y un criterio propio para decidir el paso de muestreo usando diagnóstico IFFT. Además, documenta métodos complementarios (Pattern Comparison y escaneo X–Y) a nivel conceptual, aunque no se ejecutan. Finalmente, toda la caracterización se contrasta con los procedimientos de aceptación y validación previamente reportados por ETS-Lindgren para la misma cámara, comparando enfoques de medición, criterios operativos, instrumentación y filosofía de definición de la QZ, con el objetivo de situar la evaluación realizada dentro del contexto de prácticas internacionales de validación de sitios de prueba electromagnéticos.Publicación Acceso abierto Sistema microfluídico automatizado compatible con IoT para la funcionalización de biosensores enzimáticos y medición electroquímica de APAP(Universidad de los Andes, 2026-01-23) Prado Falla, Ailin; Osma Cruz, Johann Faccelo; Forero Rodríguez, Felipe; Facultad de Ingeniería::CMUA - Centro de Microelectrónica Universidad de los Andes; BiomicrosystemsEn esta investigación se desarrolló y evaluó una plataforma integrada para la fabricación y medi-ción automatizada de biosensores enzimáticos para la detección de acetaminofén (APAP), combinando microfluídica, control mediante IoT y técnicas electroquímicas (CV y EIS). Se diseñó un sistema microfluídico con cuatro entradas, micromezclador y un sensor de tres electrodos integrado en PCB, que permite la funcionalización remota del biosensor con lacasa y la medición en flujo continuo, validada mediante la oxidación de ABTS y la detección de APAP con límites de detección entre 42 y 73 nM por CV y de 51 nM por EIS, con cuantificación en el rango de 126–221 nM. Además, se exploraron rutas de fabricación por impresión directa de tintas conductoras con la impresora Voltera V-One sobre sustratos de acrílico, acetato flexible y tela de paño, obteniéndose en acrílico un LOD comparables al sistema microfluídico y, en acetato, un LOD más elevados, pero con la ventaja de su potencial integración en dispositivos portátiles y superficies flexibles. En conjunto, los resultados demuestran que la combinación de microfluídica, IoT y materiales flexibles para medición y detección de sustancias constituye una estrategia viable para el desarrollo de biosensores electroquímicos versátiles y escalables, y abre oportunidades para optimizar materiales, protocolos de funcionalización y nuevas aplicaciones en monitoreo ambiental y wearables.Publicación Acceso abierto Sincronización de vehículos autónomos en Platoon con Physics-Informed Machine Learning(Universidad de los Andes, 2026-01-23) Charria Macias, María José; Quijano Silva, Nicanor; López Jiménez, Jorge Alfredo; Facultad de Ingeniería::Grupo De Investigación En Automatización Para La Producción - GiapPhysics-Informed Machine Learning (PIML) consiste en un método de Machine Learning que combina la información de datos con conocimiento físico. En este trabajo se implementan Physics-Informed Neural Networks (PINNs) para modelar el comportamiento tipo Platoon de una flota de vehículos autónomos. Esta se compara con un modelo clásico de datos y se demuestra una alta precisión, convergencia y resiliencia. Finalmente, se propone un modelo physics-informed resiliente, cuyo enfoque es mejorar la resiliencia del sistema a perturbaciones. Se realiza un estudio analítico y análisis de sensitividad, mostrando una mejoría general al modelo base PI. Especialmente, se muestra una mejoría de resiliencia en modelos con perturbaciones de alta amplitud y duración menor cuyo vehículo líder presenta velocidad base y amplitud sinusoidal alta.Publicación Acceso abierto Implementation of a biosensing accessory system for acute stress signal acquisition and analysis based on photoplethysmography and skin conductance(Universidad de los Andes, 2025) Ospitia Franco, Nicolás; Ávila Bernal, Alba Graciela; López Jiménez, Jorge AlfredoThis thesis presents the design and evaluation of the Stress Logger, a low cost smartphone accessory system to monitor acute stress in university students. The device integrates an ESP32 microcontroller, a MAX30102 reflective PPG sensor, a custom exosomatic DC EDA analog circuit, and two FSR sensors on a two layer PCB contained in a 3D-printed casing that connects via microUSB type C to an android phone. Firmware acquires PPG, EDA and FSR at appropriate sampling rates, derives heart rate and HRV indices. It streams data to an Android application for real-time visualization and previous storage. The prototype was validated in a laboratory protocol with eight students performing TSST speech, mental arithmetic, Stroop and a cold pressor task, with relaxation periods in between, while a Biopac MP150 system served as reference. Across participants, the Stress Logger reproduced EDA and global heart-rate dynamics with good agreement (typical MAE ≈ 3µS for EDA and 6–7bpm for HR), but showed larger errors and low ICC for SDNN and RMSSD, indicating limited suitability for precise HRV estimation. A multiple linear regression model using changes in HR, RMSSD, tonic EDA and a trait-stress score predicted phase-level perceived stress with r ≈ 0.523 and MAE ≈ 1.473 points on a 1–10 scale. These results demonstrate that a compact, phone-based prototype can capture meaningful physiology related to acute stress.Publicación Acceso abierto Implementación de materiales avanzados en electrodos para la optimización de sistemas microfluídicos(Universidad de los Andes, 2025-12-02) Alarcón Perico, Maria Paula; Osma Cruz, Johann Faccelo; Forero Rodríguez, FelipeEsta investigación presenta el desarrollo y validación de protocolos de fabricación de electrodos de alta precisión integrados en dispositivos microfluídicos. El objetivo central fue optimizar el rendimiento de estos sistemas mediante el uso de materiales avanzados y la comparación de técnicas de manufactura aditiva y sustractiva. La metodología empleada integró el diseño computarizado de electrodos con técnicas de mascarillado mediante vinilo adhesivo, permitiendo una transferencia de patrones de alta fidelidad. Se evaluaron y compararon dos métodos principales de deposición: la impresión de tintas conductoras de plata mediante tecnología Voltera V-One y la Deposición Física de Vapor (PVD) para la creación de capas delgadas. La estructura del dispositivo se fabricó en polimetilmetacrilato (PMMA) mediante corte láser, asegurando la biocompatibilidad y transparencia del sistema. Los resultados obtenidos mediante pruebas de conductividad y caracterización electroquímica demostraron que la integración de estos electrodos permite una respuesta eléctrica estable y reproducible, fundamental para aplicaciones en biosensado y análisis químico a microescala. El trabajo concluye que la combinación de técnicas de prototipado rápido con procesos de deposición controlada ofrece una ruta eficiente y escalable para la producción de microsistemas de alto rendimiento.Publicación Acceso abierto Espectrofotómetro de bajo costo basado en el sensor as7262 y un sistema microfluídico(Universidad de los Andes, 2025-05) Herrera Betancur, Sebastian; Osma Cruz, Johann Faccelo; Lozano Martínez, Fernando EnriqueEste trabajo presenta el diseño, implementación y validación de un espectrofotómetro de bajo costo basado en el sensor espectral AS7262 y un sistema microfluídico de tres capas fabricado en acrílico. El dispositivo integra un sistema de control automatizado mediante Arduino y una interfaz gráfica desarrollada en Python (PyQt5) para la adquisición, procesamiento y análisis de datos en tiempo real bajo la ley de Beer-Lambert. Se realizaron optimizaciones experimentales críticas, incluyendo la inclinación del sistema a 45 grados con flujo ascendente para la evacuación eficiente de burbujas y el ajuste de la intensidad de una fuente de luz LED blanca mediante una resistencia de 2040 ohmios para evitar la saturación del sensor. La validación del instrumento se llevó a cabo mediante la cuantificación de soluciones de Rojo Congo en un rango de 5 a 60 mg/L, comparando el desempeño con un espectrofotómetro comercial Thermo Scientific Genesys 10S UV-Vis. Los resultados mostraron una alta linealidad (R² ≈ 1 en el canal de 500 nm) y una reducción significativa del error experimental tras las optimizaciones. El análisis estadístico (ANOVA) confirmó la capacidad del sistema para diferenciar concentraciones con significancia estadística, demostrando que el prototipo es una herramienta analítica funcional, reproducible y accesible para entornos con recursos limitados.Publicación Acceso abierto Optimización y modernización del dispositivo multifuncional para el pegado de sistemas microfluídicos(Universidad de los Andes, 2026-01-21) Cordero Martínez, Andrés Felipe; Osma Cruz, Johann Faccelo; Forero Rodríguez, Felipe; BiomicrosystemsEl presente proyecto de grado describe la optimización y modernización de un dispositivo multifuncional diseñado para el pegado de sistemas microfluídicos en el laboratorio Smart Industries de la Universidad de los Andes. Partiendo de una solución previa que presentaba limitaciones en potencia motriz y usabilidad, este trabajo integró motores NEMA 17 de mayor torque (1.7 A), logrando un incremento del 61.5% en la fuerza disponible, lo que permite el desplazamiento autónomo de la plataforma móvil sin intervención humana. Asimismo, se rediseñó la interfaz física sustituyendo la pantalla de caracteres por una pantalla TFT a color de 1.8 pulgadas y un sistema de navegación por pulsadores más intuitivo. En el ámbito de la conectividad, se desarrolló una aplicación móvil utilizando el framework Flutter y una plataforma web basada en IoT para el monitoreo y control remoto del dispositivo mediante comunicación Bluetooth (HC-05). El sistema ahora permite el almacenamiento de datos en la nube, sentando las bases para el uso de algoritmos de machine learning que sugieran parámetros óptimos de operación. Los resultados demuestran una mejora significativa en la eficiencia operativa, la precisión del proceso de pegado y la accesibilidad tecnológica del equipo para futuros investigadores.Publicación Acceso abierto Simulación del control droop en una microrred aislada en La Guajira(Universidad de los Andes, 2025-12-16) Lozano Espitia, Yacob Andrés; Jimenez Estevez, Guillermo Andres; López Jiménez, Jorge AlfredoEste proyecto analiza el desempeño del control primario droop en una microrred aislada ubicada en el corregimiento de Nazareth (Alta Guajira), un contexto representativo de Zonas No Interconectadas en Colombia. A partir del rediseño eléctrico previo de la microrred —basado en generación fotovoltaica y un sistema de almacenamiento BESS— se desarrolla un modelo dinámico detallado en MATLAB/Simulink que incorpora el enlace DC común, dos inversores grid-forming, la planta fotovoltaica, el BESS y un conjunto equivalente de cargas. Se implementan las leyes droop clásicas P–f y Q–V para los inversores, ajustando sus pendientes de manera que el reparto de potencia refleje las capacidades de cada unidad (≈60/40), y se define un escenario de prueba consistente en un escalón de carga de 100 kW sobre una carga base de 160 kW. Se cuantifica la respuesta dinámica mediante métricas estándar de estabilidad en microrredes de baja inercia, tales como desviación máxima y estacionaria de frecuencia, frecuencia nadir, RoCoF, desviación de tensión y tiempo de establecimiento. Los resultados muestran que un ajuste adecuado del droop permite mantener la frecuencia y el voltaje dentro de bandas admisibles, con reparto coherente y ausencia de oscilaciones importantes, validando la pertinencia del enfoque grid-forming para la arquitectura considerada. El trabajo constituye un puente entre el rediseño estático de microrredes rurales y su análisis dinámico mediante control primario, aportando una metodología aplicable a futuros desarrollos de control secundario y terciario en entornos aislados.Publicación Acceso abierto Identificación de parámetros de fabricación de nanocompuestos CNT/PI con modelos de IA entrenados a partir de microscopías de fuerza electrostática de segundo armónico(Universidad de los Andes, 2025-11-28) Jaimes Puerto, Santiago Alejandro; Ávila Bernal, Alba Graciela; Castañeda Uribe, Octavio Alejandro; Giraldo Trujillo, Luis Felipe; Facultad de Ingeniería; Centro de Microelectrónica de la Universidad de los Andes (CMUA)Este documento presenta el desarrollo y la validación de modelos de inteligencia artificial basados en aprendizaje supervisado para la identificación de parámetros de fabricación en nanocompuestos de nanotubos de carbono y poliimida (CNT/PI). El objetivo principal es establecer un vínculo cuantitativo entre la microestructura del material y sus condiciones de síntesis (voltaje y frecuencia de alineación), utilizando imágenes de Microscopía de Fuerza Electrostática de segundo armónico ($2\omega_{e}-EFM$) como fuente de información. Se aborda el desafío de la escasez de datos experimentales mediante la implementación de un pipeline robusto de preprocesamiento y estrategias de aumento de datos, comparando el desempeño de arquitecturas basadas en convoluciones (CNN) frente a modelos basados en Transformers. En la primera fase, se optimiza la calidad de las micrografías mediante algoritmos de corrección de fondo, filtrado de ruido y eliminación de artefactos de barrido (destriping), garantizando la homogeneidad de los datos de entrada. Posteriormente, se entrena y valida un conjunto de arquitecturas de visión por computadora (ResNet18, MobileNetV3, ViT y Swin Transformer) utilizando validación cruzada (K-Fold), con el fin de clasificar las muestras según sus parámetros de fabricación y evaluar la capacidad de generalización de cada modelo en un régimen de datos limitados. Como parte de la evaluación, se evidencia que la frecuencia de fabricación deja una huella visual más distintiva que el voltaje, permitiendo una clasificación más diferencial. Un hallazgo crítico es la superioridad de las CNNs sobre los Transformers en este escenario: mientras que los modelos ViT sufrieron de sobreajuste severo debido a la escasez de datos, las arquitecturas ligeras como MobileNetV3 demostraron una mayor estabilidad y capacidad predictiva, logrando los mejores resultados en términos de F1-Score y AUC. Finalmente, se discute la pertinencia del uso de Transformers mediante un análisis del tamaño de muestra, determinando si este tipo de arquitectura es adecuado para el volumen de datos disponible. En síntesis, la investigación demuestra la viabilidad de utilizar el aprendizaje supervisado para realizar ingeniería inversa del proceso de fabricación de nanocompuestos de manera no destructiva. Se concluye que, para aplicaciones de microscopía con datasets acotados, las arquitecturas convolucionales eficientes ofrecen un balance óptimo entre complejidad y precisión, abriendo la puerta a futuros sistemas de control de calidad automatizados en la manufactura de nanomateriales avanzados.