Los vehículos aéreos no tripulados (en adelante UAV, del inglés Unmanned Aerial Vehicles) son una herramienta cada vez más importante en situaciones donde es peligroso o muy difícil entrar para los humanos. Además de en las aplicaciones militares, los UAV se utilizan en inspecciones medioambientales, agricultura, y en situaciones de auxilio de desastres, y son una de las áreas actuales más activas de investigación en ingeniería. Para ayudar a los investigadores a desarrollar nuevos algoritmos para controlar los UAV bajo una variedad de diferentes condiciones, Quanser Inc. desarrollo el QBall-X4, una plataforma experimental UAV para investigación de control y diseño UAV.
MapleSim, el producto de modelado y simulación de Maplesoft, es una herramienta clave para los ingenieros de diseño de Quanser en el desarrollo del QBall. El QBall-X4 es un helicóptero cuadrotor diseñado con cuatro motores y controladores de velocidad montados con propulsores de 10 pulgadas. Todo el mecanismo está encjado en una carcasa protectora de fibra de carbono. El primer paso en su desarrollo fue crear modelos dinámicos 3D de alta fidelidad del sistema y sus características de vuelo. Los resultados y conocimientos obtenidos con el uso de MapleSim se transfirieron entonces al resto de la cadena de herramientas para completar el desarrollo.
MapleSim proporcionó a los ingenieros de Quanser dos ventajas significativas sobre las herramientas tradicionales. El beneficio más importante de utilizar MapleSim fue su capacidad de capturar completamente la dinámica de los efectos giroscópicos, los efectos de estabilización de las piezas rotatorias del QBall. Con herramientas tradicionales los efectos giroscópicos son muy difíciles o imposibles de tratar, ya que desarrollar a mano modelos de suficiente alta fidelidad es simplemente extremadamente difícil y también requieren demasiado tiempo. Típicamente, los ingenieros de diseño recurren a hacer varias simplificaciones del modelo o compromisos para el modelo; al final, esto reduce la precisión y efectividad del proceso de simulación. Como que MapleSim deriva automáticamente el sistema de ecuaciones directamente desde el diagrama del modelo, los ingenieros de Quanser desarrollaron un modelo de muy alta fidelidad con efectos giroscópicos en muy poco tiempo y con pequeño esfuerzo.
En segundo lugar, como que resultaba tan fácil realizar cambios del diseño en el entorno de modelado físico de MapleSim, Quanser fue capaz de comprobar diferentes diseños para los rotores y escogió el que funcionaba mejor para ellos. MapleSim les permitió considerar eficientemente y descartar configuraciones de UAV alternativas, como un único rotor, o una configuración de propulsor rotatorio de contador coaxial, antes de decidirse por un diseño de cuadricóptero.
¿Alguna vez has pensado en cómo se hace que el agua que utilizas cada día sea segura? Encontramos un interesante estudio que utiliza Minitab para analizar los datos para determinar la efectividad de un método de tratamiento del agua basado en humedales construidos de tratamiento, conocidos como CTW (del inglés Constructed Treatment Wetlands).
¿Qué son los CTW? CTW son humedales construidos para tratar las aguas contaminadas. Aunque están hechas por el hombre, estan construidas para utilizar procesos naturales que involucran la vegetación y tierras reales de los humedales. Como los humedales naturales, los CTW proporcionan alimento y habitat para la vida salvaje. Son conocidos por ser una opción de bajo coste y amistosa con el medio ambiente para tratar las aguas afectadas por polución de nitrógeno.
Los investigadores de la University College de Dublin (Irlanda) estaban interesados en demostrar la efectividad de utilizar CTW para eliminar los excesos de nitrógeno de un proveedor de agua local en las afueras de Belfast, Irlanda.
Mientras que el nitrógeno es un macronutriente natural y esencial que se encuentra en todos los ecosistemas, altas dosis de nitrógeno en ecosistemas basados en agua pueden ser mortíferos para la vida acuática. Un exceso de nitrógeno alimenta el crecimiento de algas en las aguas abiertas, agotando los niveles de oxígeno y causando que muchos peces y plantas acuáticas mueran. En un abastecimiento de agua municipal, el exceso de nitrógeno puede ser tóxico especialmente para los niños.
Con los CTW en juego, los investigadores midieron los niveles de nitrógeno en el abastecimiento de agua cada semana durante dos años. Se instalaron herramientas de medición diseñadas a medida que ayudaran a los investigadores a registrar los niveles de nitrógeno para todos los flujos, en, entre y fuera del sistema humedal.
Cómo ayudó Minitab Utilizaron las potentes herramientas de Regresión y Análisis de Varianza (ANOVA) de Minitab para descubrir las relaciones entre la eliminación de nitrógeno y factores exteros como la estacionalidad. Su objetivo: ver cómo estos factores afectaban a la eficiencia de eliminación del nitrógeno, y su algun factor externo ayudaba a optimizar su eliminación.
Antes de realizar un ANOVA, los investigadores entraron sus datos en Minitab y los compararon las medias de los datos con un sencillo test T de pares. Esto les ayudó a determinar si existía una diferencia estadísticamente significativa entre los niveles de nitrógeno registrados antes y después de la implementación del CTW. Los datos revelaron una significación estadística, y los investigadores concluyeron que el nitrógeno había sido eliminado efectivamente del abastecimiento de agua local.
Ahora, con ayuda de Minitab, los investigadores realizaron análisis de regresión para producir un modelo que revelara las condiciones óptimas para la eliminación del nitrógeno. Las respresentaciones gráficas de los análisis de Minitab les facilitó indicar con precisión los factores que contribuían a la eliminación óptima del nitrógeno.
Resultados Concluyeron que la eficiencia de eliminación del nitrógeno excedía consistentemente el 90% sobre el periodo de estudio de dos años. También encontraron que los ratios de eliminación en los meses más calientes fueron ligeramente más altos que en los meses más frios, con los índices más bajos observados durantes los meses de invierno.
National Instruments ha lanzado Multisim 12.0 con capacidad de edición especializada para el diseño de circuitos electrónicos y educación. Multisim 12.0 Professional Edition se basa en la simulación SPICE estándar del mercado y está optimizado para facilitar su utilización. Los ingenieros pueden mejorar el rendimiento del diseño para adaptarse a sus aplicaciones, reduciendo al mínimo los errores y las iteraciones del prototipo con herramientas de simulación Multisim que incluyen tanto análisis personalizados desarrollados con el software de diseño gráfico de sistemas NI LabVIEW y el análisis estándar SPICE e instrumentos de medida intuitivos. Multisim 12.0 ofrece también una integración sin precedentes con LabVIEW para la simulación de bucles cerrados de los sistemas analógicos y digitales. Al utilizar este método de diseño totalmente nuevo, los ingenieros pueden validar la lógica de control digital de FPGAs (Field-Programmable Gate Array) junto con la circuitería analógica (como el caso de las aplicaciones de potencia) antes de salir de la etapa de simulación por ordenador. Multisim Professional Edition está optimizado para las necesidades del trazado de pistas y la creación rápida de prototipos, haciendo posible la fácil integración con el hardware de NI, como son las plataformas RIO (Reconfigurable I/O) basadas en FPGA y las plataformas de PXI para la validación de prototipos.
WITNESS 12 proporciona un amplio conjunto de herramientas profesionales para modelar y simular cualquier proceso de negocio, no importa lo complejo que este sea. Tanto si trabaja en plantas de producción como en industrias de servicios, se dedique a estrategias de mejora continua o con una inversión en particular en mente, WITNESS le ofrece una plataforma accesible y flexible para verificar los escenarios de cambio de su negocio de una manera económica y sin riesgos.
Con WITNESS 12 el modelado es todavía más rápido e intuitivo y ayuda a obtener respuestas más rápidamente manteniéndole por delante de sus competidores. WITNESS 12 proporciona la zona de trabajo en pantalla más grande y flexible para las arquitecuras de simulación, ayudando al desarrollo y la manipulación de modelos. Tanto si trabajan con una única pantalla o con un sistema dual, los usuarios encontrarán muy útiles las nuevas ventanas acoplables y barras de herramientas reutilizables. Con estas mejoras WITNESS 12 sigue el verificado estilo productivo de los productos profesionales de Microsoft.
El modelado de un sistema de turbina eólica de megavatios permite tratar una problemática de resonancia tonal.
El ruido producido por las granjas eólicas se puede clasificar en dos categorías: el ruido aerodinámico es creado por el silbido de las palas de una turbina en su movimiento a través del aire mientras que el ruido mecánico está asociado con la maquinaria encerrada en la barquilla de la turbina. Como que el ruido mecánico tiende a ser tonal, éste es el que suele ser más a menudo un factor molesto para los residentes más próximos. Como resultado, se han creado estándares regulatorios en Europa y Norteamérica, y cuando los operadores no cumplen estos requisitos, se pueden enfrentar a fuertes multas.
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