Universidad Aeronáutica en Querétaro

In response to the growing need for sustainable urban development, energy systems modelling must provide long-term carbon-neutral solutions at the city scale while balancing competing criteria. This work introduces a multi-objective optimization approach addressing technical, economic, and environmental criteria for urban smart energy systems designed to achieve 100% renewable energy integration. The analysis incorporates climate change impacts on both energy demand and production. Two optimization strategies are evaluated using Bozen-Bolzano, Italy, as a case study. Specifically, the energy systems were modelled using EnergyPLAN, integrated with Python for automation. Grid search and Non-dominated Sorting Genetic Algorithm-II (NSGA-II) were adopted as optimization methods to compare the advantages and limitations of two different approaches. The results show that both methods produce similar solutions on the Pareto front, with the grid search slightly outperforming due to the consideration of extreme input ranges. However, NSGA-II generated a significantly larger number of Pareto solutions, demonstrating its effectiveness in exploring the solution space more comprehensively. This study underscores the importance of incorporating climate change into multi-objective optimization for robust decision-making in the design of smart urban energy systems for sustainable development. • Optimal techno-economic and environmental design of 100% renewable systems. • Comparison of optimization approaches in urban energy systems modelling. • Impact of climate scenarios on energy demand and renewable integration.

One of the main means of monitoring aquatic bodies are buoys, most of which are fixed, so they are not flexible enough to perform tasks such as: cleaning; rescue; exploration and surveillance. Therefore, this work is dedicated to the mathematical modeling and design of control schemes for a compact buoy with omnidirectional configuration to move between two desired points in a given time; this configuration allows the buoy to converge accurately and quickly to desired positions and routes, however, disturbances due to waves must be considered, which directly affect the movement of the buoy. These disturbances can be compensated by a robust motion controller. Thus, the dynamic model of the buoy is obtained and two control schemes are developed: Proportional-Derivative-Plus controller and Backstepping controller. These controllers base their design on a Lyapunov candidate function, which guarantees the stability of the system; however, they depend on the parameters of the dynamic model. Therefore, the dynamic buoy model is obtained considering environmental disturbances such as wind and waves. The mathematical model and the control algorithms are simulated and compared in MATLAB/Simulink. The comparison is made considering the presence of environmental disturbances from waves and wind. In addition, the evaluation was carried out using performance indicators such as variation in control efforts and those based on error: integral error, absolute integral error, and mean square error.

Este artículo aborda el impacto de suministrar calor y especies activas en condiciones adiabáticas y estándar sobre la operabilidad y desempeño de sistemas de combustión de premezcla en turbinas de gas capaces de quemar gas hidrógeno. La transformación de un sistema energético basado en energías renovables a través de propuestas de desarrollo tecnológico tiene un impacto potencial hacia la descarbonización. Este estudio evalúa numérica y analíticamente como la estabilidad dinámica, autoignición, “flashback”, “blow-off" del quemador y el desempeño en turbinas de gas estacionarias será afectado Aero-termodinámicamente por la integración de tecnologías de asistencia en la combustión.

El presente proyecto de investigación establece criterios generales para el diseño estático de “O-rings” en aplicaciones de configuración radial, usados en sistemas que confinan fluidos presurizados comunes en la industria Aeroespacial. Además de establecer los espacios de diseño en base a un diseño de Experimentos (DOE), y el uso de MINITAB en donde se muestran los parámetros importantes para el diseño, y la metodología empleada para la optimización de un diseño de configuración radial. Finalmente, se documenta la simulación de un elastómero típico (FKM) en elemento finito para entender la respuesta anticipada de un elastómero bajo una carga compresiva. El fluoro-carbono (FKM) tiene una excelente resistencia a altas temperaturas, ozono, oxígeno, aceite mineral, fluidos hidráulicos sintéticos, combustibles, compuestos aromáticos y muchos solventes y productos químicos orgánicos. El estudio de MEF comprende diferentes tamaños de O-ring (0.070 a 0.275 pulgadas de sección transversal) a diferentes niveles de compresión, ya que estos resultados son muy importantes para determinar la fuerza necesaria para la instalación y desinstalación de los O-rings dentro de las cavidades a sellar. La optimización de un diseño con el uso de estas herramientas se hace de manera muy fácil y rápida, haciendo más eficiente el proceso de un rediseño, o evaluación de un producto no-conforme en la industria.

El aprendizaje de los conceptos de física a nivel universitario está influenciado por diferentes factores entre los que destaca el dominio del profesor de estos conceptos y su forma de enseñarlos. Este trabajo presenta el análisis de la comprensión del campo conceptual de la electrostática (fuerza electrostática, campo eléctrico y potencial eléctrico) en un grupo de ocho profesores del área de física de la Universidad Aeronáutica en Querétaro, México. El análisis considera su formación académica y su experiencia docente y, en particular, su experiencia impartiendo la asignatura de electricidad y magnetismo. La conceptualización fue evaluada mediante una evaluación diagnóstica diseñada para este fin, seguido de una entrevista semiestructurada. Durante la entrevista se profundizó sobre la forma en la que conceptualizan el campo conceptual y la forma y secuencia con la que abordan estos conceptos en clase. Las respuestas de los profesores no solamente proporcionan información sobre su conceptualización sino también sobre su apertura para cuestionarse esta conceptualización y en general, su apertura al aprendizaje continuo. El análisis muestra que tener formación académica en el área de física no es garantía de una correcta conceptualización y enseñanza de los conceptos. El factor que resulta ser relevante para este grupo de profesores es su experiencia impartiendo (y planeando) la asignatura, así como la disposición a participar en actividades de desarrollo profesional docente y su apertura a seguir aprendiendo independientemente del grado académico alcanzado.

A dominating set of a graph G is a set D ⊆ V (G) such that every vertex of G is either in D or is adjacent to a vertex in D. The domination number of G, γ(G), is the minimum order of a dominating set. The domination number has become an interesting research study on several kinds of graphs, and there are many papers related to this parameter and several variants of it. In this paper, we prove that any simple graph G with no isolated vertices satisfies γ(G) ≤ ν2(G) − 1, where ν2(G) is the maximum order of a subset R of edges of G such that any three edges from R do not have the same incident vertex. This new parameter is called the 2-degree-packing of G and it is studied in a more general context but with a different name as 2-packing number, see Araujo-Pardo et al. [Util. Math. 105 (2017) 317–336]. Also, in this paper, we give a characterization of simple connected graphs G satisfying γ(G) = ν2(G) − 1.

El enfoque de la tecnología hacia la mejora del hardware dejando de lado la optimización del software es más notorio día con día. Este proyecto busca encontrar una forma eficiente, en cuanto al consumo de recursos y velocidad, para el cálculo de funciones trigonométricas sencillas. En la primera etapa, se realiza una revisión exhaustiva de la literatura para comprender las implementaciones del algoritmo CORDIC en diversas plataformas, centrándose en la variante que se implementará (CORDIC en su Modo Rotacional). En la segunda etapa, se lleva a cabo una implementación en Leguaje C para comprender el funcionamiento y las limitaciones del algoritmo, evaluando la precisión, velocidad y consumo de recursos. En la tercera etapa, se implementa CORDIC en FPGA utilizando el software Quartus y el lenguaje VHDL. En la cuarta etapa, se evalúan los resultados obtenidos y se comparan con la implementación en Leguaje C, analizando la precisión, velocidad y consumo de recursos. Por último, se discuten las conclusiones y se brindan recomendaciones para futuras investigaciones y aplicaciones del algoritmo CORDIC en FPGA.

Con la finalidad de rastrear y dirigir la trayectoria de un vehículo en movimiento, este artículo presenta un algoritmo de segumiento de trayectorias mediante navegación satelital. Utilizando mediciones de longitud y latitud del GPS, se calculan las coordenadas en el plano xy para representar la trayectoria en dos dimensiones, con lo cual es posible determinar la dirección y calcular la desviación con respecto al punto de destino. Para ajustar el seguimiento de la trayectoria y lidiar con las perturbaciones se propone un controlador PID y se realizan pruebas en un prototipo de vehículo terrestre, a partir de la información obtenida en dichas pruebas se realiza la sintonización del controlador evaluando adicionalmente la eficiencia en condiciones de referencia dinámica.

An intersecting r-uniform straight line system is an intersecting linear system whose lines consist of r points on straight line segment of ℝ2 and any two lines share a point (are intersecting). On the other hand, an intersecting r-segment system is an intersecting linear system whose lines consist of r consecutive integer points on a line segment in ℤ2 and any two lines share a point. It is not hard to see that an intersecting r-segment system is an intersecting r-uniform straight line system. Recently, Oliveros et al. (2020) proved any intersecting r-segment system has transversal number at most r - 1. In this paper, we improve such result given by Oliveros et al., we prove that any intersecting r-uniform straight line system has a transversal number at most ν 2 - 1, where ν 2 is the maximum cardinality of a subset of lines R of the straight line system such that every triplet of different elements of R doesn’t have a common point.