2. Maestría
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Tesis de la Escuela de Posgrado
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Item 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.Item 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.Item 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.