Regulación de una red de canales de riego

FELIPE BENJAMIN DE LEON MOJARRO VICTOR MANUEL RUIZ CARMONA LUIS RENDON PIMENTEL (2002, [Artículo])

La mayor parte de la producción agrícola de México se genera en las zonas denominadas distritos y unidades de riego. En estas áreas, la disponibilidad y la competencia por el agua ha obligado a emprender programas de tecnificación integral que permitan mejorar el uso eficiente del agua y su productividad. Así, de 1996 a 2001 se tecnificaron alrededor de 700 mil hectáreas con sistemas de riego de baja y alta presión y se construyeron redes colectivas de baja presión en superficies de 500 a 4000 hectáreas en varios de estos distritos. Asimismo, la transformación de los sistemas de riego parcelario y de la distribución inter-parcelaria necesita de un cambio en la regulación de los canales principales, a fin de que se pueda brindar a los usuarios un servicio de riego flexible, seguro, equitativo y eficiente. En varias zonas de riego del país los canales laterales se han sustituido por redes colectivas de baja presión, entubadas con materiales plásticos y alimentadas por estaciones de bombeo o por los propios canales cuando ha existido carga suficiente. La regulación de canales de riego consiste en optimar el proceso de conducción y distribución del agua desde la fuente de abastecimiento hasta los sitios de utilización para satisfacer la demanda evapotranspirativa de los cultivos existentes en una zona de riego. Esta optimación consiste en generar y aplicar reglas de control para adaptar el transporte y la distribución del agua en los canales principales a los programas de extracción de las tomas laterales. Aunque la regulación de canales puede abordarse bajo diferentes puntos de vista, la metodología de regulación propuesta resulta fácilmente adaptable a redes de canales de diferente configuración sujetas a variaciones temporales. Los resultados obtenidos permiten concluir que la aplicación de la teoría de control en la regulación de canales es una alternativa que ayuda a reducir las pérdidas de agua debidas a la operación, así como a mejorar el servicio de la irrigación en los distritos de riego.

Regulación de canales Algoritmos de control CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Object manipulation by collaborative autonomous underwater vehicles driven by a model-free second-order sliding mode controller with finite-time convergence

JOSUE GONZALEZ GARCIA (2023, [Artículo])

https://orcid.org/0000-0001-5657-380X

The use of Autonomous Underwater Vehicles (AUV) has expanded in recent years to include them in inspection, maintenance, and repair missions. These missions require the automation of tasks such as autonomous navigation and station-keeping, which are pretty challenging due to the complexity of the vehicle itself and the underwater environment. Traditional control strategies have been used to deal with those problems before, but their performance is limited since they do not consider non-linearities, external disturbances, or model uncertainties. Non-traditional controllers have been explored too, but have shortcomings such as being model-based, parameter-dependant, or so. Additionally, the nature of some objects implies the involvement of multiple vehicles to manipulate them, making the manipulation mission even harder. Collaboration of AUVs is a strong challenge since underwater communications are limited or null. An advanced control strategy dealing with the trajectory tracking and the station-keeping problem would be desirable for simplicity and robustness. If this controller could also help coordinate multiple vehicles without requiring them to communicate with each other, it would make collaborative manipulation tasks reachable. For this purpose, a model-free high-order Sliding Mode Controller (SMC) is presented in this project. Unlike other control approaches, the proposed control strategy achieves finite-time convergence to a practical zero error in a time-base that the user can arbitrarily define. This characteristic will be used to coordinate the navigation of two AUVs to manipulate an object underwater. The performance of the proposed controller was evaluated by numerical simulations and experiments in a semi-Olympic swimming pool and compared with classic and state-of-the-art control strategies regarding trajectory tracking and station-keeping problems. Results have shown that the proposed controller can achieve finite-time convergence of the tracking errors to a practical zero value in the predefined time-base. Results also demonstrated that the convergence time could be arbitrarily selected by the user and achieved by the controller resulting in, as far as the author knows, the first controller with this characteristic for AUVs navigation. The simulations and experiments also showed that the proposed controller outperformed classical and state-of-the-art controllers regarding the Root Mean Square of the tracking errors and energy consumption. Finally, the proposed model-free high-order SMC coordinated two BlueROV2 vehicles in a collaborative manipulation mission without vehicle-to-vehicle communication. Numerical simulation results confirmed that the proposed controller could manage the vehicles to follow a predefined coordinated trajectory to approach, grip, transport, and release an object without communicating with each other.

Doctor of Philosophy In Engineering Science

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LA INSTRUMENTACIÓN INGENIERÍA DE CONTROL INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA NAVAL VEHÍCULOS SUBMARINOS

COORDINATED CONTROL OF A 6-DOF ROBOTIC MANIPULATOR EMPLOYING VIRTUAL MODELS OF ITS ACTUATORS

Jessica Villalobos (2023, [Tesis de doctorado])

"This study proposes a scheme that combines the model reference control with the internal model control to impose a first-order behavior on the speed control system of direct current motors. This scheme is used as the internal loop to control the position of a model to use it as the reference for the physical motor.

This work also presents an inverse kinematic solution for the UR5 and algorithms to choose angles that do not lead to singularities. These algorithms can be used in independent joint control schemes such as the one proposed in this document."

Internal model control Model reference control Independent joint control Direct current motor UR5 manipulator Inverse kinematics INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS OTRAS ESPECIALIDADES TECNOLÓGICAS OTRAS OTRAS

Sistema de alerta preventiva ante la ocurrencia de inundaciones causadas por desbordamiento de canales en zonas urbanas

RODRIGO ULISES SANTOS TELLEZ OSCAR JESUS LLAGUNO GUILBERTO Indalecio Mendoza Uribe Miguel Angel Vazquez Zavaleta José Manuel Rodríguez Varela Velitchko Tzatchkov (2019, [Documento de trabajo])

El objetivo del proyecto es generar un sistema de alerta preventiva ante la inminencia de un desbordamiento en cauces para zonas urbanas que, a través de una red de sensores de nivel instalados en puntos estratégicos del cauce, la medición de la precipitación en la cuenca de aporte y el pronóstico del comportamiento de la misma, permita a las autoridades, cuerpos de emergencia y población en general conocer en tiempo real, a través de una aplicación para Smartphone, el comportamiento del nivel en dicho cauce (o cauces) que pudieran causar afectaciones a la comunidad y poner en riesgo la vida de los habitantes.

Control de inundaciones Sistemas de alerta Zonas urbanas INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Estudio experimental con modelos físicos para generación de criterios de peligro por inundación y para caracterización de efectos del arrastre de sólidos sobre estructuras de cruce en ríos de zonas urbanas : parte 2 : estudio experimental para la caracterización del efecto del arrastre de sólidos en flujos a superficie libre con estructuras de cruce en ríos de zonas urbanas

XOCHITL PEÑALOZA RUEDA José Alfredo González Verdugo MARIA JOSELINA CLEMENCIA ESPINOZA AYALA (2015, [Documento de trabajo])

Dada la necesidad de proponer estrategias para evitar inundaciones causadas por la construcción de estructuras de cruce, se llevó a cabo un estudio experimental con modelos físicos para la caracterización del efecto del arrastre de sólidos (madera) en flujos a superficie libre, con estructuras de cruce en zonas urbanas. Esto con el objetivo de generar una metodología para establecer las propiedades de las estructuras de cruce ante el efecto de arrastre de sólidos, y así garantizar el correcto funcionamiento hidráulico. Específicamente, para determinar el claro o separación mínima entre pilas, con el cual se evite o reduzca la posibilidad de acumulación de material leñoso entre las mismas.

Ríos Control de inundaciones Zonas urbanas INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Evaluación del funcionamiento hidráulico de las estructuras de descarga y análisis del comportamiento térmico de la cortina del proyecto Bicentenario, ubicado en el sitio Los Pilares, sobre el río Mayo, Sonora

JUAN ANTONIO LOPEZ OROZCO (2018, [Documento de trabajo])

El proyecto ha tenido como objetivo la realización de un estudio hidrológico con el fin de obtener la avenida de diseño de la obra de excedencias de la presa Bicentenario, por un periodo de retorno de 10,000 años, mediante el análisis de gastos máximos anuales registrados en la estación hidrométrica San Bernardo y mediante la modelación del proceso lluvia escurrimiento. La determinación de la avenida de diseño (para el periodo de retorno de 10,000 años) se realizó mediante dos criterios: el primero, a través de un análisis del escurrimiento, el cual consistió en el análisis de frecuencias de gastos máximos registrados en dicha estación hidrométrica, y el segundo, mediante la modelación del proceso lluvia escurrimiento.

Presas Control de crecidas Evaluación del riesgo INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Determinación del origen de la contaminación en pozos de los ramales Tláhuac (Netzahualcóyotl) y Mixquic-Santa Catarina y estudio de alternativas de tratamiento para entrega de agua potable en los puntos denominados: Viveros-Cuenca Lechera y Hospital Psiquiátrico, Distrito Federal

MARTÍN PIÑA SOBERANIS Silvia Gelover Santiago María de Lourdes Rivera Huerta MIGUEL ANGEL MEJIA GONZALEZ (2017, [Documento de trabajo])

Los objetivos generales del proyecto fueron: 1) Determinar el origen de la contaminación en pozos del ramal Mixquic-Santa Catarina; 2) Proponer el diseño de pozos que favorezcan extraer agua de mejor calidad en los ramales Tláhuac (Nezahualcóyotl) y Mixquic Santa Catarina; 3) Seleccionar el tren de tratamiento más adecuado para la remoción de contaminantes, con el fin de entregar agua potable en los puntos denominados, Hospital psiquiátrico y Viveros-Cuenca Lechera, Ciudad de México; 4) Desarrollar las ingenierías básicas o de proceso y las ingenierías de detalle para la construcción de una planta potabilizadora de 5l/s, para distribuir agua en el punto de entrega Hospital Psiquiátrico, y otro de 20 l/s para Viveros-Cuenca lechera.

Contaminación de aguas subterráneas Análisis del agua Calidad del agua Control analítico de calidad Cuencas CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA

Tecnologías de riego parcelario para reducción de volúmenes de agua e incremento de la productividad del agua

Juan Manuel Angeles CARLOS ARMANDO DE LOS SANTOS GARCIA (2013, [Documento de trabajo])

Introducción – Metodología general: guía para la producción de granos mediante técnicas de riego por gravedad de alta eficiencia con surcos alternos y riego intermitente; Una guía para la producción de cultivos hortícolas en invernadero; Programa para la evaluación de sistemas de riego parcelario (versión beta); Resultados guía para producción de granos mediante técnicas de riego por gravedad de alta eficiencia con surcos alternos y riego intermitente; Resultados del seguimiento a la producción de cultivos hortícolas en invernadero; Resultados del programa para la evaluación de sistemas de riego parcelario (versión beta).

Riego de superficie Riego intermitente Riego por inundación controlada Productividad de las tierras Informes de proyectos Sinaloa Sonora INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Sustainable maize intensification through site-specific nutrient management advice: Experimental evidence from Nigeria

Miet Maertens Oyakhilomen Oyinbo Tahirou Abdoulaye Jordan Chamberlin (2023, [Artículo])

There is growing evidence on the impacts of site-specific nutrient management (SSNM) from Asia. The evidence for Sub-Saharan Africa (SSA), where SSNM developments are more recent and where conditions concerning soil fertility and fertilizer use differ importantly from those in Asia, is extremely scarce. We evaluate a SSNM advisory tool that allows extension agents to generate fertilizer recommendations tailored to the specific situation of an individual farmer’s field, using a three-year randomized controlled trial with 792 smallholder farmers in the maize belt of northern Nigeria. Two treatment arms were implemented: T1 and T2 both provide SSNM information on nutrient use and management, but T2 provides additional information on maize price distributions and the associated variability of expected returns to fertilizer use. We estimate average and heterogenous intent-to-treat effects on agronomic, economic and environmental plot-level outcomes. We find that T1 and T2 lead to substantial increases (up to 116%) in the adoption of good fertilizer management practices and T2 leads to incremental increases (up to 18%) in nutrient application rates, yields and revenues. Both treatments improve low levels of nutrient use efficiency and reduce high levels of greenhouse gas emission intensity, after two years of treatment. Our findings underscore the possibility of a more gradual and sustainable intensification of smallholder agriculture in SSA, as compared with the Asian Green Revolution, through increased fertilizer use accompanied by improved fertilizer management.

Randomized Controlled Trial CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA TECHNOLOGY ADOPTION AGRICULTURAL EXTENSION GREEN REVOLUTION FERTILIZERS GREENHOUSE GAS EMISSIONS

Predicción de actividad antimicrobiana usando modelos de escala evolutiva a través de un flujo de trabajo en la plataforma KNIME

Prediction of antimicrobial activity using models of evolutionary scale through a workflow in the KNIME platform

Karla Lorena MartÍnez Mauricio (2023, [Tesis de maestría])

Dentro de las estrategias para combatir la resistencia antimicrobiana, se está llevando a cabo investigación para la creación de nuevos fármacos basados en péptidos antimicrobianos. En los últimos años, se han realizado esfuerzos para incorporar herramientas computacionales que ayuden a acelerar la identificación de péptidos con actividad antimicrobiana. Una de estas herramientas son los modelos QSAR basados en aprendizaje tradicional, que permiten predecir la actividad antimicrobiana en péptidos a partir de información basada en su secuencia. Un componente clave en este proceso es el tipo de características moleculares a utilizar. Recientemente, ha surgido una familia de modelos pre-entrenados llamados ESM-2, los cuales generan incrustaciones (características) que fueron aprendidas a partir de 65 millones de secuencias que abarcan diversidad evolutiva. En este trabajo de tesis, se analiza la contribución de las incrustaciones ESM-2 de diferentes dimensiones de forma individual y en conjunto en el desarrollo de modelos QSAR basados en aprendizaje tradicional para la clasificación de péptidos antimicrobianos, así como sus tipos funcionales, como antibacteriano, antifúngico y antiviral. A partir de este estudio se concluye que aumentar la capacidad de los modelos ESM-2 no implica una mejora en el rendimiento de los modelos para predecir péptidos antimicrobianos. Los modelos ESM-2 t30 y ESM-2 t33 son los más apropiados para extraer características y mejorar la exactitud en las predicciones de péptidos antimicrobianos. Además, fusionar características de diferentes incrustaciones ESM-2 es una estrategia efectiva para construir mejores modelos QSAR que el uso exclusivo de características derivadas de un modelo ESM-2 específico. Se construyeron modelos más simples con un rendimiento comparable o superior a los modelos basados en aprendizaje profundo reportados en la literatura. Para llevar a cabo este estudio se implementó un flujo de trabajo en KNIME que genera de forma automática hasta 1980 modelos de clasificación binaria basados en aprendizaje tradicional. Incorpora diversas técnicas de selección de características, algoritmos de clasificación, métricas de desempeño y una fase de limpieza de datos. Este flujo de trabajo se encuentra disponible en https://github.com/cicese-biocom/classification-QSAR-bioKom.

Molecular features play an important role in different bio-chem-informatics tasks, such as the Quantitative Structure-Activity Relationships (QSAR) modeling. Several pre-trained models have been recently created to be used in downstream tasks either by fine-tuning a specific model or by extracting features to feed traditional classifiers. In this sense, a new family of Evolutionary Scale Modeling models (termed as ESM-2 models) has been recently introduced, demonstrating outstanding results in structure protein prediction benchmarks. Herein, we are devoted to assessing the usefulness of different-dimensional embeddings derived from ESM-2 models in the prediction of antimicrobial peptides, given the great deal of attention received because of their potential to become a plausible option to mainly fight multi-drug resistant bacteria. To this end, we created a KNIME workflow to guarantee using the same modeling methodology, and consequently, carrying out fair comparisons. As a result, it can be drawn that the 640- and 1,280- dimensional embeddings are the most appropriate to be used in modeling because statistically better results were achieved from them. We also combined features from different embeddings, and we can draw that the fusion of features of different embeddings contributes to getting better models than only using a specific model ESM-2. Comparisons regarding state-of-the-art deep learning models confirm that when performing methodologically principled studies in the prediction of AMPs, non-DL based models yield comparable-to-superior results to DL-based models. The implemented KNIME workflow is availablefreely at https://github.com/cicese-biocom/classification-QSAR-bioKom. We consider that this workflow can be valuable to prevent unfair comparisons regarding new computational methods, as well as to propose new non-DL based models.

péptidos antimicrobianos, QSAR, aprendizaje automático ESM-2, KNIME antimicrobial peptides, QSAR, machine learning, ESM-2, KNIME INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LOS ORDENADORES DISEÑO CON AYUDA DE ORDENADOR DISEÑO CON AYUDA DE ORDENADOR