Tesis de Electrónica y Automatización

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Análisis y simulación de una planta de energía renovable basada en corrientes marinas en la provincia de Santa Elena
(La Libertad: Universidad Estatal Península de Santa Elena, 2026, 2026-09-22) Suárez Suárez, Dave Steven; Gómez Morales, Óscar
Esta investigación analiza la factibilidad técnica preliminar de una planta de generación eléctrica basada en el aprovechamiento de corrientes marinas en la provincia de Santa Elena. El estudio se desarrolló mediante un enfoque aplicado, cuantitativo y descriptivo, que integró la caracterización del recurso hidrocinético, la selección de emplazamientos, el dimensionamiento conceptual de turbinas y la simulación del sistema eléctrico. Se evaluaron seis zonas costeras. Se seleccionaron Manglaralto, Mar Bravo y Punta Blanca por su velocidad promedio de corriente, estabilidad del recurso, ubicación geográfica y proximidad relativa a los puntos de interconexión. La planta propuesta consta de nueve turbinas hidrocinéticas de eje vertical tipo Gorlov, distribuidas en tres subestaciones, con sistemas de transformación, transmisión submarina e interconexión a la red. La potencia fue estimada para velocidades de 0.35, 0.50 y 0.72 m/s, obteniéndose 6.24, 18.20 y 54.33 kW, respectivamente. El modelo eléctrico se implementó en DIgSILENT PowerFactory y se evaluó mediante flujo de carga Newton–Raphson a 60 Hz. Los resultados mostraron tensiones entre 1.000 y 1.011 p.u., factor de potencia de 0.95, ausencia de sobrecargas y pérdidas modeladas despreciables. La propuesta es técnicamente viable como sistema de generación distribuida; no obstante, su escalamiento requiere mediciones oceanográficas, validación temporal del recurso y estudios económicos, ambientales y constructivos complementarios.
Diseño e implementación de un sistema de carga eléctrica para almacenar energía en supercapacitores utilizando un panel fotovoltaico
(La Libertad: Universidad Estatal Península de Santa Elena, 2026, 2026-09-22) Suárez Rodríguez, Karen Julexi; Vera González, Sendey Agustín
En este trabajo se desarrolló un sistema de carga eléctrica para el almacenamiento de energía en supercapacitores mediante un panel fotovoltaico. Se implementó un convertidor DC/DC y un sistema de adquisición de datos mediante sensores INA219 y ACS712, además de un microcontrolador ESP32, lo que permitió efectuar procesos de carga y descarga tanto de un banco de supercapacitores como de unidades individuales. Durante las pruebas se registraron variables eléctricas como voltaje, corriente, potencia y tiempo, a partir de las cuales se determinó la energía almacenada y suministrada por el sistema. Adicionalmente, se realizaron mediciones con un medidor LCR en diferentes configuraciones RC y RLC, con el propósito de caracterizar el comportamiento eléctrico del supercapacitor mediante modelos equivalentes. Los resultados se presentan mediante gráficas que permiten verificar el comportamiento del sistema desarrollado. Esto evidencia que los supercapacitores pueden integrarse como dispositivos de almacenamiento energético alternativos en aplicaciones electrónicas, estableciendo una base para futuras comparaciones experimentales con baterías convencionales.
Desarrollo de un sistema integrado entre visión artificial y análisis de conducción de corriente para la detección de microplásticos
(La Libertad: Universidad Estatal Península de Santa Elena, 2026, 2026-09-22) Soto La Rosa, José Daniel; Vera González, Sendey Agustín
Este proyecto integra un sistema para la detección de microplásticos en entornos acuáticos, para ello combina la visión artificial usando redes neuronales convolucionales mayormente llamadas CNN con un conjunto de sensores para la medición de valores tales como: temperatura, conductividad TDS, capacitancia diferencial, voltaje, corriente y por último, potencia. El sistema se implementa sobre una Raspberry Pi 4, la cual es tomada como una unidad central de procesamiento y adquisición de datos. La CNN, entrenada en PC y convertida a TensorFlow Lite, clasifica imágenes en tiempo real con una precisión del 84.1 % en pruebas reales sobre Raspberry Pi, alcanzando un 99.0 % en validación durante el entrenamiento. Así mismo, se construyó un sensor híbrido basado en un circuito RC y un monitor INA219 para la toma de capacitancia, complementado con un FDC1004. Las pruebas experimentales se realizaron en agua destilada y agua salada (~ 35,000 ppm) con concentraciones de 0 g, 5 g y 10 g de microplásticos. En agua destilada, el sensor híbrido presentó valores de capacitancia de 0.0204 µF (0 g), 0.0214 µF (5 g) y 0.0217 µF (10 g), con una sensibilidad de 0.000150 µF/g y un coeficiente de determinación R² de 0.97. En agua salada, los valores fueron de 0.0292 µF (0 g), 0.0298 µF (5 g) y 0.0301 µF (10 g), con una sensibilidad de 0.000080 µF/g y un R² de 0.94. La fusión de datos permite clasificar el entorno (aire, objeto, agua) dependiendo de la capacitancia obtenida y reducir los falsos positivos. El sistema integrado alcanza una precisión global del 85.8 %, con un tiempo de respuesta de 90 ms por frame y una reducción de falsos positivos del 75 % en comparación con la CNN sola. Los resultados de las pruebas experimentales demuestran la viabilidad del sistema para monitoreo continuo de microplásticos en tiempo real.
Implementación de un botón de pánico electrónico con comunicación satelital para embarcaciones pesqueras en la península de Santa Elena
(La Libertad: Universidad Estatal Península de Santa Elena, 2026, 2026-09-22) Pozo Catuto, Kevin Alexis; Chuquimarca Jiménez, Luis
La limitada cobertura de las redes de comunicación en sectores alejados de la costa representa un riesgo para la seguridad de los pescadores artesanales, al dificultar la emisión de alertas y la localización de embarcaciones durante situaciones de emergencia. En este contexto, el presente trabajo tuvo como objetivo desarrollar un prototipo de botón de pánico electrónico con tecnología satelital para embarcaciones pesqueras de la Península de Santa Elena, capaz de transmitir señales de auxilio junto con la ubicación geográfica del emisor desde zonas sin cobertura de telefonía celular. Sobre esta base, se empleó una metodología de diseño e implementación de hardware y software que incorporó el esquemático electrónico, el diseño del circuito impreso (PCB), el modelado 3D del chasis protector y la programación del sistema embebido en un microcontrolador ESP32. La arquitectura del dispositivo integra un módulo GPS NEO-6M encargado de capturar las coordenadas geográficas de la embarcación y un transceptor satelital RockBLOCK 9603 que transmite las señales de emergencia a través de la red Iridium mediante el servicio Short Burst Data (SBD). Finalmente, la plataforma Ground Control recibe los datos emitidos y gestiona el reenvío automático de la alerta hacia el correo electrónico del destinatario final. Las pruebas experimentales permitieron validar la adquisición de la ubicación geográfica, la comunicación intermódulos mediante comandos AT, la tasa de transmisión satelital y el desempeño energético del sistema. Los resultados demostraron una correcta transmisión de los mensajes de alerta en tiempos de envío comprendidos entre 5 y 15 segundos, un comportamiento estable del prototipo y un consumo de potencia acorde con sus estados de operación. Se concluye que el dispositivo constituye una alternativa técnicamente viable para fortalecer la seguridad marítima artesanal, al proporcionar un canal de comunicación y geolocalización confiable en alta mar.
Implementación de un controlador PID para la inmersión y emersión de un vehículo submarino utilizando un sensor sonar
(La Libertad: Universidad Estatal Península de Santa Elena, 2026, 2026-09-22) Merchán Perero, Emanuel Joel; Vera González, Sendey Agustín
El estudio se centró en la implementación de un controlador PID para automatizar la inmersión y emersión de un vehículo operado a distancia (ROV) utilizando un sensor Ping Sonar para detectar la distancia de operación. Este estudio describió el diseño y la construcción del vehículo, la integración de los sistemas electrónicos de control y los sistemas de comunicación y energía, el diseño de una arquitectura de control distribuido usando subsistemas en capas, compuesta por un ESP32 para adquisición de datos de los sensores y del accionamiento de los actuadores, una Raspberry Pi para comunicación entre el vehículo y la estación de control, y una interfaz gráfica de usuario diseñada e implementada con Python, ejecutada en una computadora portátil donde se implementó el control PID. El estudio se basó principalmente en un enfoque experimental, combinando métodos cualitativos y cuantitativos, con el fin de determinar la función de transferencia del movimiento vertical y establecer la configuración de los parámetros del controlador PID. Para evaluar el desempeño del sistema se llevó a cabo una serie de pruebas controladas, en las que se sometieron a perturbaciones y se analizaron variables como el tiempo de estabilización, la respuesta en estado estacionario y la estabilidad general. Los resultados obtenidos respaldaron la validez del enfoque de control planteado, además de abrir la posibilidad de aplicar la arquitectura desarrollada a otros sistemas submarinos destinados a la exploración y la investigación.
Síntesis y evaluación electroquímica de un gel electrolítico para un supercapacitor biodegradable
(La Libertad: Universidad Estatal Península de Santa Elena, 2026, 2026-09-22) Lainez Figueroa, Melani Fiorella; Véliz Noboa, Bremnen Marino
Este trabajo de investigación presenta el desarrollo y la caracterización electroquímica de un hidrogel biodegradable basado en almidón soluble, diseñado para actuar como electrolito gelificado en supercapacitores de almacenamiento energético. En este estudio se evaluó el impacto de la formulación y la concentración iónica sobre la conductividad y degradación del dispositivo. Para ello, se sintetizaron distintas variantes de hidrogeles, se ensamblaron celdas tipo moneda (0,3 cm de espesor y 20 cm² de área) y se caracterizaron mediante espectroscopía de impedancia electroquímica (EIS). La muestra 5 logró la mayor conductividad iónica gracias a una reducción en su resistencia en serie (Rs). Tras seis semanas, las muestras mantuvieron un comportamiento estable en impedancia y fase, aunque las de mayor concentración iónica mostraron un leve aumento en la resistencia de transferencia de carga debido al reordenamiento interno de la matriz. En conclusión, este hidrogel biodegradable se perfila como una alternativa sostenible, eficiente y viable para el almacenamiento de energía limpia.
Diseño y desarrollo de un módulo de emulación de señales cerebrales y su integración con un modelo de brazo robótico virtual de cuatro grados de libertad en Simscape Multibody
(La Libertad: Universidad Estatal Península de Santa Elena, 2026, 2026-09-22) González Tomalá, Josué Francisco; Coral Salinas, Edisson
El presente trabajo de integración curricular tiene como propósito el diseño y la validación de una plataforma de simulación y emulación de señales neurofisiológicas, orientada al control de un brazo robótico virtual de cuatro grados de libertad dentro del marco de la interfaz cerebro-computadora. Dado que la adquisición de señales electroencefalográficas reales mediante el casco OpenBCI no pudo concretarse durante el periodo de ejecución, la investigación se reorientó hacia el desarrollo de un módulo físico capaz de representar el comportamiento de las bandas neuronales que habitualmente se emplean en los sistemas BCI. Para ello, se construyó una interfaz electrónica basada en una placa de circuito impreso propia, en la cual un conjunto de potenciómetros reproduce la intensidad de los ritmos delta, theta, alfa y beta, mientras que un pulsador permite confirmar el comando que se envía al manipulador. La información generada se muestra en una pantalla SPI que indica la banda activa, el comando seleccionado y el estado general del sistema, y luego se transmite hacia MATLAB a través de comunicación serial. El brazo robótico se modeló con una configuración antropomórfica de cuatro articulaciones rotacionales, cuyos ángulos fueron corregidos e incorporaron límites máximos y mínimos coherentes con el movimiento humano, de modo que se evitaron posturas imposibles desde el punto de vista cinemático. Posteriormente, la integración del sistema se llevó a cabo en MATLAB, Simulink y Simscape Multibody, entorno en el que se reprodujo el comportamiento dinámico del manipulador frente a los comandos emulados. De esta manera, la plataforma se plantea como una herramienta de bajo costo que permite estudiar la interacción entre los sistemas BCI y la robótica asistida antes de incorporar hardware EEG real, además de constituir un recurso útil para la enseñanza y la investigación en neuroingeniería.
Diseño y simulación de un proceso industrial de embotellamiento mediante la integración de TIA Portal con Factory I/O
(La Libertad: Universidad Estatal Península de Santa Elena, 2026, 2026-09-22) González Tomalá, Iván Andrés; Coral Salinas, Edisson
El objetivo de este trabajo de integración curricular es diseñar y desarrollar un sistema de automatización orientado al control de variables críticas en el proceso productivo, con enfoque en la simulación y la regulación de los parámetros del llenado de botellas. Para implementar la automatización en el entorno de programación TIA Portal, se utilizó un controlador lógico programable y el lenguaje de programación LADDER para organizar el sistema de control. Se creó una simulación del proceso para estudiar cómo cambian las variables y la respuesta del sistema a diferentes condiciones de operación. Los resultados sugieren una mejora en la estabilidad, el control del proceso y condiciones adecuadas para su operación. Esto significa que la automatización con control lógico programable es una solución efectiva y confiable para mejorar los procesos industriales.
Implementación de un robot móvil terrestre para la evaluación del estado de cultivos utilizando navegación por LiDAR y clasificación mediante visión artificial
(La Libertad: Universidad Estatal Península de Santa Elena, 2026, 2026-09-22) Flores Cedeño, Kleyner Fabricio; Figueroa Olmedo, Junior
Este trabajo presenta la implementación de un robot móvil terrestre para la evaluación automática del estado fitosanitario en cultivos de ciclo corto. Para superar las limitaciones del monitoreo manual de plagas, el sistema propuesto integra la plataforma Hiwonder JetTank ROS impulsada por una unidad de procesamiento NVIDIA Jetson Nano. La arquitectura de control opera mediante la separación funcional de dos capas: el sensor LiDAR ejecuta la navegación reactiva aplicando una ley de repulsión referenciada a los bordes de los surcos, mientras que la cámara RGB emplea el modelo YOLOv8 para contar y clasificar plantas en tiempo real al cruzar una línea virtual de validación. Debido a la pérdida de los especímenes vegetales orgánicos, la evaluación experimental en campo empleó réplicas sintéticas 3D dispuestas sobre el terreno. Las pruebas físicas confirmaron que el robot navega los surcos de forma autónoma y estable, procesando imágenes a una tasa de aproximadamente 25,7 FPS para la clasificación de las muestras. Los resultados demuestran que el sistema constituye un prototipo funcional con alto potencial para asistir el monitoreo manual en la agricultura.
Sistema autónomo para detección de presencia humana en situaciones anómalas en espacios cerrados usando un dron con visión artificial
(La Libertad: Universidad Estatal Península de Santa Elena, 2026, 2026-09-22) Conforme Súarez, Carlos Joel; Figueroa Olmedo, Junior
En este trabajo se desarrolló un sistema de monitoreo para identificar situaciones anómalas en espacios interiores mediante un dron DJI Tello y técnicas de visión artificial. El video captado por la cámara del dron se transmite por medio de una conexión Wi-Fi hacia una computadora, donde cada fotograma es procesado en Python. Para el tratamiento de las imágenes se utilizó OpenCV, mientras que la detección se realizó con un modelo YOLOv8 entrenado para reconocer las clases caída, comida, dormir y teléfono. El sistema cuenta con una interfaz hombre-máquina que permite observar el video en tiempo real, consultar datos básicos de telemetría, visualizar las detecciones y conocer el nivel de confianza entregado por el modelo. Además, se incorporó un módulo de alertas mediante WhatsApp, el cual envía un mensaje con la clase detectada, la confianza, la fecha y la hora del evento. De forma paralela, el programa almacena una captura de la anomalía en la computadora. El desarrollo del proyecto incluyó la revisión de información relacionada con drones y visión artificial, la preparación y etiquetado del conjunto de imágenes, el entrenamiento del modelo y la realización de pruebas en un entorno interior controlado. Durante la validación, el modelo alcanzó un valor global de mAP@0.5 de 0.839 y un valor máximo de F1 de 0.75 con un umbral de confianza aproximado de 0.70. Para el funcionamiento del sistema se estableció un umbral de 0.65, con el propósito de trabajar con detecciones más seguras y reducir alertas generadas por predicciones poco confiables. Las pruebas permitieron comprobar que el DJI Tello, el modelo YOLOv8, la interfaz gráfica y el módulo de notificaciones podían funcionar de manera integrada. Entre las principales limitaciones observadas se encontraron las variaciones de iluminación, el ángulo de la cámara, la estabilidad de la conexión Wi-Fi y el tiempo de autonomía de la batería. Con base en los resultados obtenidos, se determinó que el sistema puede servir como una herramienta de apoyo para la supervisión de anomalías en tiempo real. Sin embargo, para una aplicación en entornos reales sería conveniente ampliar el conjunto de datos y realizar pruebas bajo diferentes condiciones de operación.
Desarrollo de un rover con sistemas Open Source y visión artificial que identifique malezas en parcelas agrícolas
(La Libertad: Universidad Estatal Península de Santa Elena, 2026, 2026-09-22) Cañarte Pita, Erick Banner; Chuquimarca, Luis Enrique
EI presente trabajo tuvo corno objetivo desarrollar un rover basado en sistemas Open Source y visión artificial para identificar malezas en parcelas agrícolas. La solución integró el robot móvil Transbot SE, una Raspberry Pi 5, una cámara USB con mccanismo PTZ, comunicación mediante una red Wi-Fi local y una interfaz web para el control remoto, la visualización de video y el almacenamiento de evidencias. Para el sistema de detección se conformó un conjunto de 952 imágenes capturadas en condiciones reales dc campo, clasificadas cn las categorías pimiento y maleza. Las imágenes fueron etiquetadas mediante cajas delimitadoras y distribuidas en 70 % pa ra entrenamiento, 20% para validación y 10% para prueba. Se entrenó un modelo YOL011n durante 100 épocas mediante aprendizaje por transferen- cia. EI modelo alcanzó una precisión global dc 0,7025, un rocall dc 0,6718 y un mAP@50 de 0,7132. En la Raspberry Pi 5, la inferencia se ejecutó a una velocidad media de 3,38 FPS. Durante las pruebas de campo se obtuvo una tasa global de acierto del 81,25 % , mientras que la validación funcional del prototipo alcanzó un cumplimiento del 90 yo. Los resultados demuestran la viabilidad de integrar movilidad, procesamiento local y visión artificial en una plataforma agrícola basada en tecnologías accesibles y modificables; sin embargo, el desempeño disminuyó ante oclusiones, iluminación variable, movimiento dc las hojas e inestabilidad de la conexión inalámbrica.
Diseño de los electrodos de un supercapacitor biodegradable
(La Libertad: Universidad Estatal Península de Santa Elena, 2026, 2026-09-22) Baque Pozo, Byron Jose; Véliz Noboa, Bremnen Marino
En este trabajo de investigación planteamos el diseño, la fabricación y la caracterización integral de electrodos ecológicos destinados a supercapacitores de doble capa eléctrica (EDLC), con el propósito fundamental de mitigar la dependencia de polímeros sintéticos derivados del petróleo y disminuir de forma activa la acumulación de residuos electrónicos. Para cumplir con este objetivo, nuestro equipo desarrolló y evaluó de manera sistemática doce formulaciones experimentales (M1 a M12), ajustando de forma controlada los tipos y proporciones de aglutinantes como el fluoruro de polivinilideno (PVDF), la carboximetilcelulosa (CMC) y el almidón soluble comercial, además de incorporar aditivos conductores como grafito y grafeno combinados con carbón activado YEC-8B. Durante el proceso de preparación de las suspensiones o lechadas, la ausencia inicial de un sonicador de sonda en el laboratorio se solventó eficazmente extendiendo los tiempos de agitación mecánica y magnética, logrando así una dispersión coloidal homogénea. La deposición de las películas activas sobre los colectores de aluminio se estandarizó mediante un sistema automatizado de cuchilla dosificadora (Doctor Blade) adaptado al cabezal de una máquina CNC, operada mediante un macro personalizado en el firmware Klipper. Esto nos permitió garantizar un espesor promedio sumamente reproducible de 0.2867 mm (286.67 µm) y una calidad de adherencia calificada como muy buena en las formulaciones optimizadas. La posterior caracterización morfológica y composicional mediante SEM y EDX confirmó una elevada retención de carbono activo (≈ 80–85%) y una distribución uniforme de la CMC sin obstrucción de los poros activos. Asimismo, los ensayos de resistencia superficial en seco y de espectroscopía de impedancia electroquímica (EIS) en celdas encapsuladas tipo coincell CR2032 revelaron que la variante optimizada M10 (formulada con CMC y almidón soluble) alcanzó una estabilidad óhmica sobresaliente con un promedio de 307.4 Ω y un coeficiente de variación reducido al 21.7%, superando drásticamente la alta dispersión de los aglutinantes de biomasa cruda. De igual forma, la incorporación de grafito laminar en la formulación M11 redujo la resistencia serie equivalente y mantuvo la magnitud de la impedancia por debajo de 11 Ω, validando la alta eficiencia de la red de percolación tridimensional. En conjunto, nuestros resultados demuestran la viabilidad técnica, mecánica y electroquímica de sustituir los aglutinantes fluorados tradicionales por matrices biopoliméricas verdes, ofreciendo un desempeño sumamente competitivo para sistemas de almacenamiento de energía sostenibles y de bajo impacto ambiental.
Diseño de un control adaptativo para un sistema rotatorio experimental de un eslabón flexible
(La Libertad: Universidad Estatal Península de Santa Elena, 2026, 2026-01-14) Quijije Tomalá, Carlos Alberto; Saldaña Enderica, Carlos Alberto
Este trabajo de titulación presenta el diseño y simulación de un sistema de control adaptativo aplicado a un sistema rotatorio experimental de un eslabón. El desarrollo se realizo íntegramente en entorno MATLAB/Simulink, modelando la planta con un solo grado de libertad. Se puso en marcha un modelo de control adaptativo, basado en un modelo matemático formulado en el espacio de estados. Con base en esto, se desarrolló un controlador que puede crear la señal de control y modificar sus parámetros a lo largo de la simulación. Se examinaron variables como la respuesta angular de la base y la deflexión del eslabón flexible, en las pruebas realizadas se incluyó el tipo de señal tipo escalón como referencia. Hubo una disminución significativa en las oscilaciones del sistema, ası como una reducción en el sobrepaso y, principalmente, un progreso evidente en el seguimiento. Para concluir, se demostró que el desempeño general del sistema se elevó al incluir el termino de robustez, lo cual posibilito corroborar la eficacia del control adaptativo por modelo de referencia directo que se implementó en condiciones simuladas.
Implementación de un servidor web para el monitoreo y control de temperatura de un horno eléctrico, basado en la tecnología industrial 4.0
(La Libertad: Universidad Estatal Península de Santa Elena, 2026, 2026-01-14) González González, Fanny Narcisa; Ramírez Baquerizo, Franklin César
El presente proyecto tiene como finalidad la implementación de un servidor web para el monitoreo y control de temperatura de un horno eléctrico, basado en la tecnología industrial 4.0. Para su desarrollo se utilizo un autómata programable Siemens 12/24 REC, junto con un sensor de temperatura PT100 conectado a un transmisor de corriente 4 a 20 mA, para medir con precisión la temperatura. El sistema incorpora un control ON - OFF con histéresis, encargado de gestionar el encendido y apagado del horno mediante un relé de estado solido, en función de los parámetros establecidos por el usuario. Ademas, se diseñó una interfaz web mediante el entorno Web Editor de LOGO! Soft Comfort, accesible desde cualquier dispositivo móvil como laptop, celular o tables, esto es posible gracias a la conexión del PLC a una red local. Durante las pruebas realizadas, la temperatura se actualizo constantemente en la interfaz web, reflejando variaciones dentro del rango de 0 a 200°C con una resolución de medición de 1°C y un tiempo promedio aproximado de 4 a 5 segundos. Esta función facilita el monitoreo continuo basado a los datos actualizados al instante.
Diseño del control de un sistema rotatorio con eslabón flexible mediante redes neuronales artificiales
(La Libertad: Universidad Estatal Península de Santa Elena, 2026, 2026-01-14) Ramos Rambay, Linier Ignacio; Saldaña Enderica, Carlos Alberto
Se ha propuesto en este proyecto de titulación el diseño y simulación de un sistema de control basado exclusivamente en Redes Neuronales Artificiales (RNA), a un sistema rotatorio con un eslabón flexible. La finalidad es lograr un seguimiento de la posición angular de la base θ, mientras se mitigan las oscilaciones de la punta del eslabón flexible α, sin necesidad de emplear controladores tradicionales ni estructuras hıbridas. Para ello, se entrena un modelo de tipo Perceptrón Multicapa (MLP) mediante aprendizaje supervisado, con el fin de que aprenda directamente el modelo inverso de la planta y genere la señal de control adecuada a partir del historial de las variables del sistema. Se procede a crear un modelo dinámico en espacio de estados, con datos de parámetros físicos reales. Este modelo se implementara en tiempo discreto utilizando la integración de Euler con paso fijo. Una vez obtenido el modelo, se simula para generar datos en lazo abierto que servirán para el entrenamiento de la red neuronal por modelo inverso. Todo este proceso se realiza en un ambiente de simulación como MATLAB/Simulink , donde se usara el modelo entrenado como controlador en lazo cerrado, y se mide el rendimiento ante distintas señales de referencia. Donde los resultados obtenidos demuestran que ciertas configuraciones del MLP logran un control lo mas cercano a la referencia, rápida estabilización y supresión de oscilaciones no deseadas.
Construcción de una máquina clasificadora de camarón automatizada con visión artificial y monitoreo de datos en la nube
(La Libertad: Universidad Estatal Península de Santa Elena, 2026, 2026-01-14) Muñoz Pinyui, Saul Ismael; Ramírez Baquerizo, Franklin Cesar
El siguiente proyecto consiste en la construcción de una maquina para clasificar camarones de distintos tamaños la cual se diseño una red neuronal para poder realizar la clasificación por visión artificial, estos datos serán monitoreados en tiempo real desde un sitio web de todo lo que este detectando tanto por la web cam y los camarones que pasan por los sensores infrarrojos. La construcción de la maquina consiste en realizar una estructura esta consiste en poder realizar una banda transportadora que contenga servomotores los cuales por medio de la detección del camarón enviarán una señal y estos moverán al camarón para enviarlos a la sección correspondiente a esa clase. El modelo de red neuronal se base en una detección de objetos por lo cual el modelo solo clasifica un camarón, este modelo tiene 7 capas de salidas los cuales son camarón pequeño, mediano grande también esas clases se le añade con y sin cabeza, la arquitectura utilizada para este modelo es MobileNetv2 muy buena para la implementación del modelo en la Raspberry pi 4, esta red fue diseñada en la plataforma Edge Impulse especialidad para diseño de modelo de redes neuronal para equipos embebidos. Para la implantación y él envió de datos en tiempo real se utilizó la plataforma Firebase la cual es de uso gratuito y sin límites, se creó 3 códigos el código Python para realizar la interfaz de la Raspberry y la implementación del modelo de manera local (solo acceso desde la Raspberry), código .Json para poder enviar los datos en tiempo real a la plataforma Firebase y código HTML para diseñar una interfaz y una pagina web que este monitoreando en tiempo real desde cualquier lado del Mundo con acceso a internet todo los datos que esta recibiendo la Raspberry pi en tiempo real. Cabe recalcar que este proyecto es innovador, no es costo como grades equipos de automatización dedicados al sector del camarón, se utilizan herramientas y tecnología actual, con lo cual el sector dedicado al camarón se puede modernizar su producción.
Monitoreo y control de un proceso de flujo y nivel con tecnología IIoT, basado en software libre.
(La Libertad: Universidad Estatal Península de Santa Elena, 2025., 2026-01-13) Chasi Zambrano, Thaiz Fernanda; Gómez Morales, Óscar W.
El sistema de monitoreo y control desarrollado en esta tesis se basa en la adquisición, visualización y análisis de las variables industriales de flujo y nivel mediante un módulo didáctico que integra tecnología IIoT, un microPLC Opta y una interfaz HMI, el proyecto permite obtener datos en tiempo real, procesarlos a través de software libre y enviarlos a la nube mediante una arquitectura IOT, lo que facilita el acceso remoto, la supervisión continua y la toma de decisiones basada en datos, la integración de sensores industriales, un variador de frecuencia y métodos de control ON/OFF y PID demuestra la capacidad del sistema para optimizar procesos; con ello, se evidencia cómo la incorporación de IIoT en este módulo aporta valor al aprendizaje práctico y promueve la implementación de soluciones modernas en entornos industriales. La comunicación entre el microPLC Opta, el HMI Weintek y la plataforma IoT Cloud se realizó empleando protocolos industriales como Modbus y servicios de IoT seguros, garantizando una transmisión confiable y continua de datos. Esto permitió monitorear tendencias, validar el comportamiento dinámico del proceso y ajustar parámetros del controlador desde la interfaz, los resultados obtenidos evidencian que el sistema ofrece un control preciso del nivel del tanque, una respuesta estable bajo ambas estrategias de control y una visualización clara que facilita el análisis del proceso, el proyecto demuestra la viabilidad de implementar soluciones IIoT de bajo costo para optimizar el control de variables industriales y fortalecer la formación académica en automatización y control.
Implementación de un método de análisis térmico en películas agrícolas de polietileno utilizando el microprocesador Raspberry Pi 3 para medir transiciones térmicas endotérmicas y exotérmicas
(La Libertad: Universidad Estatal Península de Santa Elena, 2026, 2026-01-13) Gonzalez Gonzalez, Ariel Alexander; Vera Gonzalez, Sendey Agustín
Este trabajo implementó con éxito un sistema de análisis térmico basado en Raspberry Pi3 para caracterizar el comportamiento de películas agrícolas de polietileno bajo distintas condiciones de humedad. La plataforma desarrollada integró sensores infrarrojos y una cámara termográfica, empleando el protocolo MQTT para la transmisión de datos a la nube y su posterior visualización en tiempo real mediante Grafana. Mediante la aplicación de ciclos térmicos controlados que incluyeron fases de línea base, calentamiento y enfriamiento se evaluó la respuesta del material ante un estrés térmico repetitivo. Los resultados obtenidos revelaron que la presencia de agua ejerce un efecto regulador significativo: en condición húmeda, las temperaturas máximas disminuyeron en un 7.6% y la velocidad de calentamiento se redujo en un 10%, en comparación con la condición seca. El análisis de confiabilidad mediante el modelo de Weibull corroboró un aumento del 32.3% en la vida ´útil del material hidratado, reflejado en una vida característica (η) de 19.14 ciclos, frente a los 14.47 ciclos registrados en condición seca. El sistema demostró ser una herramienta confiable y de bajo costo para la caracterización térmica de polímeros, permitiendo un monitoreo preciso de su degradación. Como conclusión principal, se establece que la hidratación controlada constituye una estrategia efectiva para prolongar la vida útil de las cubiertas de polietileno en ambientes agrícolas, ofreciendo así una alternativa viable para la sostenibilidad de los sistemas de producción.
Desarrollo de un sistema de control para planificación de trayectoria y generación de entorno sobre un robot móvil en procesos de exploración y supervisión.
(La Libertad: Universidad Estatal Península de Santa Elena, 2026, 2026-01-13) Alarcon Bazurto, Bryan Eduardo; Alomoto Tomalá, Mario
Este proyecto desarrollo un sistema integral de navegación autónoma para el robot móvil Transbot-SE, implementando algoritmos de SLAM y planificación de trayectorias. La investigación logro crear una plataforma robótica capaz de realizar exploración autónoma en entornos cerrados mediante la integración de sensores LIDAR y cámara PTZ, procesando datos en tiempo real para generar mapas del entorno mientras ejecuta rutas predefinidas. El sistema implementa una plataforma dual que opera en modo manual y automático, permitiendo tanto el control directo por parte del operador como la navegación autónoma completa. El núcleo del desarrollo incluye algoritmos de procesamiento de nubes de puntos LIDAR, técnicas de corrección de deriva mediante cierres de ciclo, y mecanismos de planificación de trayectorias con evasión de obstáculos. Las pruebas experimentales demostraron un des empeño satisfactorio con precisión de mapeo aceptable en modo automático, validando la efectividad de la solución implementada para aplicaciones de exploración y supervisión en entornos controlados.
Desarrollo de una interfaz humano-máquina para el proceso de empaquetado utilizando COBOT y comunicación Modbus TCP/IP
(La Libertad: Universidad Estatal Península de Santa Elena, 2026, 2026-01-13) Chuchuca Minga, Kevin Anibal; Saldaña Enderica, Carlos Alberto
En este proyecto de titulación se desarrolló e implementó una Interfaz Hombre–Máquina (HMI) para supervisar y controlar, en tiempo real, un COBOT dentro de un entorno industrial de empaquetado utilizando el protocolo Modbus TCP/IP. Se integraron los dispositivos en una misma red industrial, la HMI ejecutada en Raspberry Pi 4 y el controlador EC63, con el fin de habilitar el control y la supervisión del proceso. La solución integra funciones de gestión del cobot, monitoreo operativo y un sistema de alarmas en tiempo real, garantizando una operación segura y verificable. Las pruebas ICMP confirmaron el acceso y la estabilidad del sistema, registrando una pérdida del 0% y un tiempo medio de respuesta entre 2 y 3 ms. En la capa de aplicación (Modbus/TCP) se registró operación continua (∼ 27,7 s) con 0.638–3.659 ms de latencia (promedio ≈ 1,3 ms), sin retransmisiones ni códigos de excepción y con lecturas uniformes. En TCP/IP, las sesiones fueron estables, sin fallas ni pérdidas; el tráfico paralelo no afectó el canal principal. Las transacciones FC03 respondieron en 0.4–6 ms, lo que permitió actualizaciones en milisegundos y confirmó la confiabilidad del intercambio. La validación se realizó en la Universidad Estatal Península de Santa Elena, en su laboratorio de procesos, en un entorno físico de empaquetado donde el COBOT ejecutó toma, traslado y colocación en caja; se evidenció que la comunicación no es un factor limitante. Además, al basarse en Raspberry Pi 4 y software abierto, la HMI es más económica y accesible que un desarrollo equivalente de HMI en PLC, pues reduce costos de hardware y licenciamiento, facilita el mantenimiento y el escalado, y no compromete el desempeño en tiempo real.

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