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The problem of parametric estimation in photovoltaic (PV) modules considering manufacturer information is addressed in this research from the perspective of combinatorial optimization. With the data sheet provided by the PV manufacturer, a non-linear non-convex optimization problem is formulated that contains information regarding maximum power, open-circuit, and short-circuit points. To estimate the three parameters of the PV model (i.e., the ideality diode factor (a) and the parallel and series resistances (Rp and Rs)), the crow search algorithm (CSA) is employed, which is a metaheuristic optimization technique inspired by the behavior of the crows searching food deposits. The CSA allows the exploration and exploitation of the solution space through a simple evolution rule derived from the classical PSO method. Numerical simulations reveal the effectiveness and robustness of the CSA to estimate these parameters with objective function values lower than 1 × 10−28 and processing times less than 2 s. All the numerical simulations were developed in MATLAB 2020a and compared with the sine-cosine and vortex search algorithms recently reported in the literature.

Este trabajo tiene por objeto comprobar si el oro actúa como activo refugio, principalmente en tiempos de crisis financieras, en donde el precio de este siempre está en periodos alcistas. Para ello, se analiza la trayectoria presentada en los rendimientos del oro, realizando un determinado análisis y estimación del precio del oro como refugio de valor, el presente estudio se realizará para los años 2010 y 2020...

The problem of the optimal operation of battery energy storage systems (BESSs) in AC grids is addressed in this paper from the point of view of multi-objective optimization. A nonlinear programming (NLP) model is presented to minimize the total emissions of contaminant gasses to the atmosphere and costs of daily energy losses simultaneously, considering the AC grid complete model. The BESSs are modeled with their linear relation between the state-of-charge and the active power injection/absorption. The Pareto front for the multi-objective optimization NLP model is reached through the general algebraic modeling system, i.e., GAMS, implementing the pondered optimization approach using weighting factors for each objective function. Numerical results in the IEEE 33-bus and IEEE 69-node test feeders demonstrate the multi-objective nature of this optimization problem and the multiple possibilities that allow the grid operators to carry out an efficient operation of their distribution networks when BESS and renewable energy resources are introduced.

Assessment of cylindricity has been traditionally performed on the basis of cylindrical crowns containing a set of points that are supposed to belong to a controlled cylinder. As such, all sampled points must lie within a crown. In contrast, the present paper analyzes the cylindricity for wear applications, in which a statistical trend is assessed, rather than to assure that all points fall within a given tolerance. Principal Component Analysis is used to identify the central axis of the sampled cylinder, allowing to And the actual (expected value of the) radius and axis of the cylinder. Application of k-cluster and transitive closure algorithms allow to identify particular areas of the cylinder which are specially deformed. For both, the local areas and the global cylinder, a quantile analysis allows to numerically grade the degree of deformation of the cylinder. The algorithms implemented are part of the CYLWEAR© system and used to assess local and global wear cylinders. © 2007 IEEE.

En el presente artículo, se presentará un estudio de factibilidad para la creación de una empresa fabricante de camisas de dotación con telas ecológicas; se mostrarán los estudios de: mercado, técnico, administrativo y financiero, para confirmar la viabilidad de la creación de la empresa con este tipo de tela y así poder contribuir a disminuir la huella ambiental que deja esta industria textil.

Objective: In this paper, is present a hybrid optimization methodology for the optimal location and sizing of distributed generators (DGs) in electrical distribution networks. We propose a mixed-integer nonlinear problem (MINLP) model for the mathematical formulation, whose objective function is the minimization of power losses due to the Joule effect in conductors. The constraints we considered include active and reactive power balance, voltage regulation, percentage of penetration of DGs into the distribution network, and total DGs allowed in such network. Methodology: To solve the MINLP model, we employed a master–slave strategy that uses the Chu-Beasley genetic algorithm (CBGA) and the optimal power flow (OPF) model as the master and slave algorithms, respectively. This hybrid technique helps to reduce the complexity of the MINLP model by eliminating binary variables through the master algorithm and then solving the resulting Nonlinear problem (NLP), which corresponds to the OPF model, using a classical interior-point method available in MATLAB’s fmincon toolbox. Results: We tested the efficiency and robustness of the proposed methodology in 33- and 69-node radial distribution networks. The results show its high performance in terms of power loss reduction and final sizing of DGs Conclusions: The results obtained in the test systems under analysis reveal that there is a direct and proportional relationship between technical losses, the percentage of distributed generation penetration, and the number of generators available., Objetivo: En este documento, se presenta una metodología de optimización híbrida para la ubicación y el tamaño óptimos de generadores distribuidos (DG) en redes de distribución eléctrica. Se propone un modelo de problema no lineal de enteros mixtos (MINLP) para la formulación matemática, cuya función objetivo es la minimización de las pérdidas de potencia debido al efecto Joule en los conductores. Las restricciones incluyen el equilibrio de potencia activa y reactiva, regulación del voltaje, el porcentaje de penetración de las DG en la red de distribución y las DG totales permitidas en dicha red. Metodología: Para resolver el modelo MINLP, se emplea una estrategia maestro-esclavo que utiliza el algoritmo genético Chu-Beasley (CBGA) y el modelo de flujo de potencia óptimo (OPF) como algoritmos maestro y esclavo, respectivamente. Esta técnica híbrida ayuda a reducir la complejidad del modelo MINLP al eliminar las variables binarias a través del algoritmo maestro y luego resolver el problema no lineal resultante (PNL), que corresponde al modelo OPF, utilizando un método clásico de punto interior disponible en la caja de herramientas fmincon de MATLAB Resultados: Se prueba la eficiencia y la solidez de la metodología propuesta en redes de distribución radial de 33 y 69 nodos. Los resultados muestran su alto rendimiento en términos de reducción de pérdida de potencia y dimensionamiento final de DG Conclusiones: Existe una relación directa y proporcional entre las pérdidas técnicas, el porcentaje de penetración de generación distribuida y el número de generadores disponible.

This express brief deals with the problem of the state variables regulation in the ball and beam system by applying the discrete-inverse optimal control approach. The ball and beam system model is defined by a set of four-order nonlinear differential equations that are discretized using the forward difference method. The main advantages of using the discrete-inverse optimal control to regulate state variables in dynamic systems are (i) the control input is an optimal signal as it guarantees the minimum of the Hamiltonian function, (ii) the control signal makes the dynamical system passive, and (iii) the control input ensures asymptotic stability in the sense of Lyapunov. Numerical simulations in the MATLAB environment allow demonstrating the effectiveness and robustness of the studied control design for state variables regulation with a wide gamma of dynamic behaviors as a function of the assigned control gains.

En esta tesis se realiza una comparación entre el desempeño del controlador PID de orden entero y el controlador PID de orden fraccionario para controlar un sistema de un péndulo invertido. Para cada control se realiza una contextualización, construcción y sintonización respectivamente. Luego se realiza una comparación tanto en el dominio del tiempo con en el dominio de la frecuencia y se evalúa la estabilidad de los sistemas resultantes lo cual permite la demostración de las propiedades favorables de los sistemas de control fraccionario en cuanto a la flexibilidad y robustez.

Nowadays, improving the efficiency of electric vehicles is a tremendously important aspect that has many manufacturers working fiercely. Taking into account the electrical range limitations of EV in comparison to ICE vehicles, it is key to be able to increase the autonomy of these vehicles. This study aims to state the main components of electric vehicles, review the most important aspects of the legislation regarding the homologation procedure and design a simulator capable of predicting the electric range of an EV, in this case the Nissan Leaf MY19. In addition, it will be depicted what applications the simulator has, and how it can be used in a real scenario. Therefore, how to improve the electric range of the Nissan Leaf through changes in its specifications will be explained.

Este trabajo proponemos la utilización de la teoría sobre la bifurcación de Hopf en el análisis de los sistemas dinámicos como herramienta importante que revela un gran interés en el comportamiento en la trayectoria de los sistemas, para este caso en un sistema de energía distribuida DC. esta teoría nos ayuda a estudiar el comportamiento de algunas variables que presenta modificaciones con cambios cualitativos que vienen siendo importantes en la dinámica de los mismos, o en la estabilidad de los equilibrios estacionarios del sistemas o a la apariencia de nuevas orbitas cerradas con comportamientos oscilatorios de la que es denomina como ciclo limite. Además de esto se realiza un estudio en los sistemas de energía distribuida DC para determinar su dinámica y poder determinar su estabilidad, luego se realiza un modelamiento de este sistema dinámico para determinar su estabilidad y así poder realizar un análisis en un software (XppAut) que nos permite evidencia su comportamiento bajos una serie de criterios, finalmente se presenta un ejercicio en el cual se puede evidenciar como se puede obtener los valores de las parámetros para realizar el modelamiento y el análisis sobre la bifurcación de Hopf.

Entre muchas de las variables presentes en los sistemas eléctricos de potencia, la frecuencia es una de las más relevantes; y es tenida en cuenta para conservar el equilibrio natural del cual depende su estabilidad y confiabilidad, e incluso para aportar valor agregado en cuanto a la economía de mantener el sistema en óptimas condiciones de operación. Para lograrlo se utilizan esquemas de control por etapas, cada uno de los cuales tiene un objetivo particular para mantener el equilibrio. La regulación secundaria de frecuencia, también conocida como Control Automático de la Generación se realiza remotamente desde el centro de control de un operador del sistema eléctrico en la mayoría de los casos; este centro de control adquiere una alta responsabilidad sobre el sistema eléctrico ya que debe ser capaz de mantener la frecuencia con calidad durante todo el tiempo y de manera continua, minimizando las interrupciones o fallas que puedan darse. Para realizar el Control Automático de la Generación se utilizan sistemas SCADA-AGC-EMS que son herramientas para operar los sistemas eléctricos que a su vez hacen uso de normativas internacionales vigentes que se adaptan en cualquier caso a muchos mecanismos de supervisión y control.

El fenómeno electrohidrodinámico modela la interacción de los fluidos con campos eléctricos. La dinámica de esta interacción viene dada por las ecuaciones de Navier - Stokes y la distribución de cargas (ecuaciones de Maxwell) en el medio de un potencial eléctrico debido al campo eléctrico, esto es, tensiones causadas en fluidos en presencia de campos eléctricos y magnéticos. Por otro lado, la manifestación de las ecuaciones de Maxwell depende de la densidad de carga; que a su vez depende del movimiento de un fluido, de esta manera se interrelacionan la difusión de un fluido en un campo que da lugar a un sistema de ecuaciones intrincadamente acoplado y no lineal que gobierna el estado dinámico. Este tipo de interacciones dan lugar a los siguientes casos: El primer caso en el que la aplicación de un campo eléctrico conduce a la generación de un flujo denominado electrosmosis (separación de cargas positivas de las negativas) para agrupar las cargas negativas formando un flujo de electrones en una dirección específica, el segundo caso se da en el fenómeno en el que el flujo de un fluido en contacto con un sustrato cargado en ausencia de cualquier campo eléctrico, conduce a la generación de una diferencia de potencial conocido como potencial de transmisión, mientras el tercer caso se presenta para convertir energía potencial mecánica en energía eléctrica en filamentos porosos debido a la interacción del flujo de un fluido con un campo eléctrico.

En el presente trabajo de grado, se describen algunas técnicas de análisis de sistemas dinámicos no lineales, el cual abarca sistemas de primer y segundo orden por medio de la teoría de bifurcación, la cual se centra en el estudio de los cambios en la estructura cualitativa o topológica del comportamiento de un conjunto de ecuaciones. además, se compara la estabilidad de las órbitas periódicas usando la teoría de Lyapunov y Poincaré Bendixson, las cuales permiten describir de forma analítica y cualitativamente el comportamiento de los sistemas dinámicos de diferentes áreas de la ingeniería.

This paper presents the optimal location and sizing of distributed generators and capacitor banks in radial distribution networks to minimize the active and reactive power losses. A mixed-integer nonlinear mathematical model is proposed to formulate the problem. This mathematical model is solved through general algebraic modeling system (GAMS) and the CONOPT solver. GAMS implementation is presented with 10 nodes test system classical used in the specialized literature. As test system, the 33 nodes system is used under three simulation scenarios. The first simulating scenario consists only in the location of distributed generators, while the second scenario evaluates only the location of capacitor banks and the third scenario combines both elements. The simulation results obtained show that the integration of both elements improve significantly the operating features of the system by comparison with the first two scenarios analyzed., Este artículo presenta la localización y el dimensionamiento óptimo de generadores distribuidos (GD) y bancos de condensadores (BC) en sistemas radiales de distribución para minimizar las pérdidas de potencia activa (PPA) y reactiva (PPR). Un modelo de programación no lineal entera mixta (PNLEM) se propone como formulación matemática del problema. Este modelo matemático es resuelto mediante el paquete de optimización comercial de modelado general de sistemas algebraicos (GAMS) y el solver CONOPT. La implementación en GAMS es presentada con un sistema de prueba de 10 nodos clásico de la literatura especializada. Como sistema de prueba es empleado el sistema de prueba IEEE 33 nodos y son considerados tres escenarios de simulación. El primero consiste en evaluar la inclusión únicamente de generadores distribuidos, en el segundo escenario se consideran sólo bancos de condensadores y en el tercer escenario se plantea la integración de ambos elementos. Los resultados obtenidos muestran que cuando se integran de manera conjunta capacitores y generadores distribuidos a la red, mejora significativamente las características operativas del sistema en relación con los dos primeros escenarios analizados.

Determinar una u otra técnica en problemas de optimización hace la diferencia al encontrar la solución a tales problemas, máxime cuando la técnica no garantiza el óptimo global, es por ello que se desea contribuir a la determinación en la elección de las diferentes técnicas existentes. Además, se presentará un panorama más matemático y menos ingenieril al presentar las técnicas tal como la concibieron sus inventores y tal como se presentan en la actualidad desnaturalizando la idea original, ante este panorama tan amplio de técnicas heurísticas se presentarán técnicas que corran menos riesgo de selección de parámetros reduciendo así la subjetividad de la técnica. Tal es el caso de la estimación por distribución la cual permite de manea natural, encontrar la solución del problema original. Para ello se utiliza las ventajas de los procesos estocásticos, permitiéndole a la técnica la incorporación de variables estocásticas para poder modelar el problema de manera más real.

El gobierno colombiano en los últimos años le ha apuntado a aumentar el número de jóvenes que pueden acceder a formación de educación superior, a partir de becas y programas que los patrocinan, un ejemplo de esto es el programa de ser pilo pago el cual ha beneficiado alrededor de 40.000 jóvenes y además ha permitido que la probabilidad de que un joven de bajos recursos económicos acceda a la educación superior, pase de 36% a 69% (ICETEX, 2017). Sin restarle importancia a los programas que permiten mayor acceso a la educación superior para los colombianos, la deserción estudiantil es otro reto que el gobierno se ha planteado y lo viene atacando desde el 2009 donde la tasa de deserción estaba en 44,9%. La meta del Ministerio de educación Nacional en ese momento fue que en 2010 la tasa del 40% y lograr que en el 2019 llegara al 25% (Departamento Nacional de Planeación, 2009). “Todo esfuerzo y resultado positivo en la disminución de la deserción estudiantil equivale, por la naturaleza de este fenómeno, a un aporte al aumento de la cobertura y al mejoramiento de la calidad, pertinencia y eficiencia de la educación. La relación de la deserción estudiantil con las políticas educativas, sean estas observadas desde una institución de educación o desde el Estado, es muy estrecha” (Ministerio de Educación Nacional, 2009). Definitivamente hablar de aumentar la cobertura de educación superior en el país sin considerar y trabajar en paralelo el tema de la deserción, es como llenar un saco roto, ya que se estaría invirtiendo una cantidad de recursos en estudiantes que al llegar a la universidad desertarían por múltiples razones; siendo una de ellas la mortalidad en las asignaturas de los primeros semestres; pues esto les genera frustración y los motiva a abandonar sus estudios.

Este artículo presenta la localización y el dimensionamiento óptimo de generadores distribuidos (GD) y bancos de condensadores (BC) en sistemas radiales de distribución para minimizar las pérdidas de potencia activa (PPA) y reactiva (PPR). Un modelo de programación no lineal entera mixta (PNLEM) se propone como formulación matemática del problema. Este modelo matemático es resuelto mediante el paquete de optimización comercial de modelado general de sistemas algebraicos (GAMS) y el solver CONOPT. La implementación en GAMS es presentada con un sistema de prueba de 10 nodos clásico de la literatura especializada. Como sistema de prueba es empleado el sistema de prueba IEEE 33 nodos y son considerados tres escenarios de simulación. El primero consiste en evaluar la inclusión únicamente de generadores distribuidos, en el segundo escenario se consideran sólo bancos de condensadores y en el tercer escenario se plantea la integración de ambos elementos. Los resultados obtenidos muestran que cuando se integran de manera conjunta capacitores y generadores distribuidos a la red, mejora significativamente las características operativas del sistema en relación con los dos primeros escenarios analizados.

El uso de las ecuaciones de Maxwell es de utilidad cuando se desea conocer el valor reflejado del campo electromagnético en un punto arbitrario del espacio, el cual a su vez está restringido por la dificultad que puede presentar la geometría del problema y que por medio de los métodos tradicionales de solución de numérica por medio de ecuaciones diferenciales no es posible aportar una solución confiable, por lo que queda restringido el problema a una solución computacional. Es por ello que es de interés mencionar el uso del método de diferencias finitas en el dominio del tiempo FDTD como solución computacional que permite realizar la descripción del campo electromagnético en diversas geometrías y medios. Primero se considerara el vacío como medio de propagación el cual es un medio homogéneo que no presenta características especiales relacionadas a algún tipo de material, posteriormente se presentara el modelo de las ecuaciones de maxwell para un medio dieléctrico. Para introducir las ecuaciones de maxwell en el modelo de diferencias finitas en el dominio del tiempo FDTD es necesario llevar estas a una formulación discreta para implementar el código computacional que permita estudiar el comportamiento físico del campo en una dimensión inicialmente, finalmente en el desarrollo de este artículo se mencionaran las respectivas consideraciones necesarias tales como unidades gaussianas y condiciones de frontera que se deben tener en cuenta para formular el problema completamente.

La solución de las ecuaciones de maxwell por medio del método de diferencias finitas en el dominio del tiempo (FDTD) es un modelo matemático el cual fue desarrollado por Kane Yee en 1966 para resolver las Ecuaciones de Maxwell y describir la propagación del campo electromagnético considerando diferentes tipos de medios con características y geometrías propias. El método consiste en trasladar las ecuaciones diferenciales de maxwell a una formulación discreta tanto espacial como temporal que permita codificarlas e implementarlas en un algoritmo que aporte una solución numérica la cual brinde una panorámica visual del comportamiento físico de las ondas electromagnéticas para una, dos y tres dimensiones. Las aplicaciones de este método para resolver diferentes tipos de problemas son diversas y ofrece adaptabilidad para casos en donde la geometría del problema se hace más compleja de analizar. Por lo que esta técnica brinda una herramienta capaz de ser aplicada a diversas disciplinas de la ciencia con la cual sea posible estudiar sistemas y cuantificarse los fenómenos producidos por la actividad electromagnética con éxito.

A nivel global, el proceso enseñanza aprendizaje ha mostrado notables cambios a medida que va avanzando la ciencia y la tecnología. La educación no ha podido hallar un método que se acople a esos cambios tan acelerados ya que la sociedad se ve alterada por estos cambios tan bruscos por su dependencia, sobre todo, a la tecnología. Debido a esta dependencia de la sociedad con la tecnología y el avance lento de la educación, las personas que quieren ir a ese ritmo acuden a otros métodos y recurren a otras herramientas que son brindadas por el internet, pero que en muchos lugares, sus políticas educativas no han podido aceptar su validez, por tanto esto se torna invisible. En el departamento de matemáticas de la Universidad Tecnológica de Pereira este fenómeno es menos común que en otras dependencias ya que la cantidad de información recibida por parte de los estudiantes al tomar los recursos regulares es alta, pero debido precisamente al volumen de la información se podría fomentar el aprendizaje invisible entre los estudiantes. A través de este trabajo se identificara aquellos aspectos donde influye el Aprendizaje Invisible de John Moravec y Cristóbal Cobo (2011) cuando los estudiantes de la Universidad Tecnológica de Pereira están aprendiendo matemáticas I.

In this paper describes the design and simulation of a two-stage hybrid controller for the inverted reaction wheel pendulum (RWP) is presented. In the first stage, the general pendulum arm modeling is performed through a nonlinear model to determine the stored energy in the plant, and using a strategy known as swing up energy regulation, the data required for the training of an artificial neural network are obtained. In the second stage, via a soft switching system, neuronal control is exchanged by a controller based on the extended linearization of the state variables, whereby the permanence of the pendulum in the region of operation is guaranteed. The control strategy proposed shows excellent performance against external disturbance phenomena and ensures the overall operation of the physical system., En este artículo se presenta el diseño y la simulación de un controlador híbrido de dos etapas para el péndulo invertido con rueda de reacción (RWP). En la primera fase se realiza el modelado general del brazo pendular a través de un modelo no lineal que determina la energía almacenada en la planta, y usando una estrategia de balance conocida como regulación de energía (RE), se obtienen los datos necesarios para el entrenamiento de una red neuronal artificial (RNA). En la segunda etapa, por medio de un sistema de conmutación suave, se intercambia el control neuronal por un controlador basado en la linealización extendida de las variables de estado (LEVE), con lo cual se garantiza la permanencia del péndulo en la región de operación. La estrategia de control propuesta, muestra un excelente desempeño ante fenómenos de perturbación externa y garantiza la operatividad global del sistema físico.

A nivel global, el proceso enseñanza aprendizaje ha mostrado notables cambios a medida que va avanzando la ciencia y la tecnología, quienes cada vez van acelerando a pasos que no se pueden asimilar, pero la educación no ha podido hallar un método que se acople a esos dos cambios tan acelerados ya que la sociedad se ve alterada por estos cambios tan bruscos por su dependencia, más que todo, a la tecnología. Debido a esta dependencia de la sociedad con la tecnología y el avance lento de la educación, las personas que quieren ir a ese ritmo acuden a otros métodos y recurren a otras herramientas que son brindadas por el internet, pero que en muchos lugares, sus políticas educativas no han podido aceptar su validez, por tanto esto se torna invisible. En Pereira casi no se ha notado mucho este fenómeno, ya que se cuenta con gran variedad de instituciones y universidades, pero en la Universidad Tecnológica se puede comprobar que muchos estudiantes están adquiriendo conocimiento por voluntad propia, ya que el internet está brindado muchos medios y recursos para acceder a la información. Aquí este conocimiento se torna muchas veces invisibles ante la medición del conocimiento ya que muchas veces se rigen bajo unos estándares. A partir de la investigación cualitativa se identificaron aquellos aspectos donde influye el Aprendizaje Invisible de John Moravec y Cristóbal Cobo cuando los estudiantes de la Universidad Tecnológica de Pereira están aprendiendo matemáticas 1.

In this paper describes the design and simulation of a two-stage hybrid controller for the inverted reaction wheel pendulum (RWP) is presented. In the first stage, the general pendulum arm modeling is performed through a nonlinear model to determine the stored energy in the plant, and using a strategy known as swing up energy regulation, the data required for the training of an artificial neural network are obtained. In the second stage, via a soft switching system, neuronal control is exchanged by a controller based on the extended linearization of the state variables, whereby the permanence of the pendulum in the region of operation is guaranteed. The control strategy proposed shows excellent performance against external disturbance phenomena and ensures the overall operation of the physical system., En este artículo se presenta el diseño y la simulación de un controlador híbrido de dos etapas para el péndulo invertido con rueda de reacción (RWP). En la primera fase se realiza el modelado general del brazo pendular a través de un modelo no lineal que determina la energía almacenada en la planta, y usando una estrategia de balance conocida como regulación de energía (RE), se obtienen los datos necesarios para el entrenamiento de una red neuronal artificial (RNA). En la segunda etapa, por medio de un sistema de conmutación suave, se intercambia el control neuronal por un controlador basado en la linealización extendida de las variables de estado (LEVE), con lo cual se garantiza la permanencia del péndulo en la región de operación. La estrategia de control propuesta, muestra un excelente desempeño ante fenómenos de perturbación externa y garantiza la operatividad global del sistema físico.

Smooth (C1-, C2-,...) curve reconstruction from noisy point samples is central to reverse engineering, medical imaging, etc -- Unresolved issues in this problem are (1) high computational expenses, (2) presence of artifacts and outlier curls, (3) erratic behavior at self-intersections and sharp corners -- Some of these issues are related to non-Nyquist (i.e. sparse) samples -- Our work reconstructs curves by minimizing the accumulative distance curve cs. point sample -- We address the open issues above by using (a) Principal Component Analysis (PCA) pre-processing to obtain a topologically correct approximation of the sampled curve -- (b) Numerical, instead of algebraic, calculation of roots in point-to-curve distances -- (c) Penalties for curve excursions by using point cloud to - curve and curve to point cloud -- (d) Objective functions which are economic to minimize -- The implemented algorithms successfully deal with self - intersecting and / or non-Nyquist samples -- Ongoing research includes self-tuning of the algorithms and decimation of the point cloud and the control polygon, INSTICC

Surface reconstruction from noisy point samples must take into consideration the stochastic nature of the sample -- In other words, geometric algorithms reconstructing the surface or curve should not insist in following in a literal way each sampled point -- Instead, they must interpret the sample as a “point cloud” and try to build the surface as passing through the best possible (in the statistical sense) geometric locus that represents the sample -- This work presents two new methods to find a Piecewise Linear approximation from a Nyquist-compliant stochastic sampling of a quasi-planar C1 curve C(u) : R → R3, whose velocity vector never vanishes -- One of the methods articulates in an entirely new way Principal Component Analysis (statistical) and Voronoi-Delaunay (deterministic) approaches -- It uses these two methods to calculate the best possible tape-shaped polygon covering the planarised point set, and then approximates the manifold by the medial axis of such a polygon -- The other method applies Principal Component Analysis to find a direct Piecewise Linear approximation of C(u) -- A complexity comparison of these two methods is presented along with a qualitative comparison with previously developed ones -- It turns out that the method solely based on Principal Component Analysis is simpler and more robust for non self-intersecting curves -- For self-intersecting curves the Voronoi-Delaunay based Medial Axis approach is more robust, at the price of higher computational complexity -- An application is presented in Integration of meshes originated in range images of an art piece -- Such an application reaches the point of complete reconstruction of a unified mesh

Algorithms are proposed and implemented in a commercial system which allow for the C1-continuity matching between adjacent B-spline curves and B-spline patches -- These algorithms only manipulate the positions of the control points, therefore respecting the constraint imposed by the sizes of the available commercial steel plates -- The application of the algorithms respect the initial hull partition made by the designers and therefore the number and overall shape and position of the constitutive patches remains unchanged -- Algorithms were designed and tested for smoothing the union of (a) two B-spline curves sharing a common vertex, (b) two B-spline surfaces sharing a common border, and (c) four B-spline surfaces sharing a common vertex -- For this last case, an iterative heuristic degreeof-freedom elimination algorithm was implemented -- Very satisfactory results were obtained with the application of the presented algorithms in shipyards in Spain

Assessment of cylindricity has been traditionally performed on the basis of cylindrical crowns containing a set of points that are supposed to belong to a controlled cylinder – As such, all sampled points must lie within a crown. In contrast, the present paper analyzes the cylindricity for wear applications, in which a statistical trend is assessed, rather than to assure that all points fall within a given tolerance -- Principal Component Analysis is used to identify the central axis of the sampled cylinder, allowing to find the actual (expected value of the) radius and axis of the cylinder -- Application of k-cluster and transitive closure algorithms allow to identify particular areas of the cylinder which are specially deformed -- For both, the local areas and the global cylinder, a quantile analysis allows to numerically grade the degree of deformation of the cylinder -- The algorithms implemented are part of the CYLWEAR system and used to assess local and global wear cylinders