Áreas Temáticas

Desde su iniciación en la investigación, el LEICI ha mantenido varias líneas prioritarias de trabajo, representativas del dominio de la Electrónica Industrial, Sistemas de Control, Procesamiento de Señales e Instrumentación. Los resultados de las investigaciones son aplicados a desarrollos tecnológicos y transferidos al medio a través de publicaciones en revistas nacionales e internacionales y puestos a disposición de las empresas mediante los mecanismos de transferencia tecnológica.
Las mencionadas líneas quedan someramente descriptas por sus objetivos de Investigación y Desarrollo, como sigue:

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Principales líneas de investigación

RECEPTORES DE GPS PARA LA NAVEGACIÓN DE VEHÍCULOS AEROESPACIALES
Dr. Carlos Muravchik, Dr. Agustín Roncagliolo
Se desarrollan sistemas de posicionamiento y orientación basados en la recepción y procesamiento de señales de GNSS (Global Navigation Satellite System), para la navegación de cohetes y satélites. En el caso de cohetes e impulsores se han desarrollado modelos para la serie Tronador que conducen la CONAE (Comisión Nacional de Actividades Espaciales) y la empresa VENG SA (Vehículos Espaciales de Nueva Generación). Estos equipos fueron probados exitosamente en los lanzadores de la serie Tronador I y en el lanzador brasileño-argentino VS-30 (Diciembre 2007). En cuanto a sistemas para satélites, se desarrolló el que lleva el experimento TDP (Technological Demonstration Package) del satélite SAC-D/Aquarius de CONAE, que ya ha pasado todos los ensayos funcionales y está siendo integrado al satélite (con lanzamiento previsto a fines de 2010). Esta actividad ha sido financiada a través de convenios con CONAE y VENG SA. De la misma manera están previstos sistemas más elaborados, con prestaciones avanzadas, usando no sólo las señales de GPS (Global Positioning Systems) como hasta ahora, sino también las que proveen el sistema ruso GLONASS y las que brindará el sistema europeo de posicionamiento satelital GALILEO. Muchas de las técnicas desarrolladas serán también utilizadas para su aplicación a distintos tipos de radares (aerocomerciales, marítimos, de seguimiento, de apertura sintética SAR, etc), que es una línea de creciente actividad. an image
CONTROL DE SISTEMAS DE GENERACIÓN EÓLICA
Ing. Pedro E. BATTAIOTTO,Ing. Ricardo J. MANTZ, Dr. Pablo F. PULESTON, Dr. Hernán DEBATISTA, Dr. Fernando VALENCIAGA, Ing. Graciela TOCCACELI, Mg. Marcelo CENDOYA, Ing. Daniel FERNÁNDEZ
an image Para incrementar la generación eólica en el mercado eléctrico, es necesario cumplir con nuevas y cada vez más exigentes especificaciones técnicas. Con este propósito, las turbinas deben exhibir mayor flexibilidad de operación. Así, su control juega un papel fundamental para garantizar no solo la calidad del suministro de energía sino también para que los esfuerzos a los que se las somete no sobrepasen valores límites. En este marco, se estudian estrategias de control a nivel de las granjas eólicas y a nivel de las turbinas, en este último caso con controladores de altas prestaciones que pueden adaptarse continuamente a los cambios dinámicos experimentados por la turbina. Se investiga, en forma simultánea, en el control de dispositivos (compensadores de reactivo, de tensión o de almacenaje) que permitan mitigar los efectos adversos propios de una mayor penetración eólica. A su vez, los requerimientos de operación, imponen la existencia de una capacidad ociosa de generación. En este sentido se trabaja en el control complementario de las turbinas para aprovechar esta capacidad ociosa para la producción limpia de hidrógeno. Se trabaja también en la definición y control de nuevas estructuras de sistemas autónomos de producción de energía (a partir de recursos renovables) para aplicaciones como el bombeo de agua en regiones remotas, producción de hidrógeno, abastecimiento energético de pequeños núcleos rurales, etc.
INTERFACES CEREBRO-COMPUTADORA Brain-Computer Interface, (BCI)
Dr. Enrique M. SPINELLI
La función de una BCI es establecer un enlace directo entre el cerebro humano y una máquina. Esto permite realizar acciones simples, como mover un cursor, encender una lámpara o cerrar una cortina, a partir de la interpretación de señales electro-encéfalo-gráficas (EEG) captadas mediante electrodos colocados sobre el cuero cabelludo. Los sistemas BCI han surgido en los últimos 10 años y conforman una disciplina en desarrollo en importantes centros de todo el mundo. Su objetivo final es la asistencia a personas con discapacidades motoras severas. En el LEICI se han desarrollado varios equipos portátiles para BCI, que se alimentan mediante baterías y se comunican en forma inalámbrica (bluetooth) con una computadora personal. Se construyeron varios prototipos que permitieron implementar dispositivos capaces de controlar electro-domésticos y de seleccionar opciones en una pantalla en tiempo real. Un punto importante en el diseño de una BCI es la captura de las señales de EEG. Estos biopotenciales presentan amplitudes de sólo algunas decenas de micro-volts, siendo muy vulnerables frente a fuentes de interferencia electromagnética. En la actualidad se está trabajando en el desarrollo de preamplificadores integrados sobre el electrodo mismo (electrodos activos) que permitan obtener BCIs robustas y confiables. Una de estas líneas de investigación apunta a adquirir las señales de EEG sin utilizar pasta o gel conductor entre el electrodo y la piel. Se espera con esto conseguir un equipo capaz de abandonar el laboratorio para operar en un entorno doméstico. an image
CARACTERIZACIÓN DE FUENTES DE ACTIVIDAD CEREBRAL
Dr. Carlos Muravchik, Dr. Nicolás von ELLENRIEDER
an image La actividad neuronal en una zona del cerebro produce una distribución de potencial y de campo magnético. La Electroencefalografía (EEG) y la Magnetoencefalografía (MEG) son técnicas no invasivas que midiendo potenciales sobre el cuero cabelludo y campo magnético fuera de la cabeza, con arreglos de sensores adecuados, permiten localizar las zonas de actividad neuronal. Esto es muy importante en el estudio e investigación de epilepsia, neurocirugía y neurociencias en general. Se investigan i) técnicas numéricas y estadísticas eficientes y robustas para estimar la posición y características de las fuentes de actividad cerebral, ii) el efecto en la precisión de las variaciones individuales de la forma y conductividad de los tejidos; iii) la estimación simultánea de los parámetros de fuentes y de las conductividades de cada capa de la cabeza; iv) el seguimiento de trayectorias de fuentes con un modelo dinámico estocástico discreto y fusión de datos con otras metodologías como resonancia magnética, resonancia magnética funcional, e imágenes de resonancia por tensor de difusión. Se trabaja en colaboración con el Centro de Epilepsia (Hospital Ramos Mejía), el Instituto de Neurociencias Di Robertis (F. de Medicina, UBA), Centro Cubano de Neurociencias, y el Electrical and Systems Department, Washington University in St. Louis (EEUU).
CELDAS DE COMBUSTIBLE
Dr. Pablo F. PULESTON, Dr. Miguel A. MAYOSKY
En este campo las actividades de investigación se concentran en el desarrollo e implementación de controladores avanzados capaces de optimizar el rendimiento y desempeño de sistemas de generación eléctrica basados en H2\pilas de combustible. El H2 puede ser fácilmente obtenido a partir de energía eólica o solar y, posteriormente, eficientemente reconvertido en energía eléctrica por medio de celdas de combustible, sin liberar subproductos contaminantes. Esto, sumado a la capacidad de almacenar considerables cantidades de energía en forma de H2, hace que los sistemas de generación basados en pilas de combustible adquieran especial relevancia tanto en aplicaciones móviles como estacionarias. Sin embargo, lograr una operación adecuada por parte de las pilas representa un importante desafío científico-tecnológico, dado que estas presentan características complejas, tales como dinámicas no lineales, variables inaccesibles, incertidumbre en el modelo y perturbaciones externas. Esto exige el diseño de controladores especializados para alcanzar sistemas eficientes, seguros y duraderos. Para llevar a cabo esta investigación se trabaja en estrecha colaboración con el Instituto de Robótica e Informática Industrial (UPC-CSIC) y el Instituto de Organización y Control de Sistemas Industriales de la Universitat Politècnica de Catalunya, Barcelona, a través de financiación nacional (UNLP, CONICET, CICPBA) y extranjera (AECID, UPC). an image
CONTROL de PROCESOS BIOTECNOLÓGICOS
Dr. Hernán De BATTISTA, Dr. Fabricio GARELLI
an image Los procesos biotecnológicos son de gran importancia para la industria alimenticia y farmacéutica. La capacidad para controlar estos procesos de manera automática tiene interés por cuanto permite la reducción de costos, el incremento de producción, mejora de la calidad y desarrollo de nuevos productos obtenibles a partir de biorreacciones más complicadas. En esta investigación se han desarrollado sistemas de control y sensorización para procesos de fermentación de pequeña escala y alto valor agregado. Hasta el momento se han considerado la medición y control de variables extracelulares (concentraciones, tasas de reacción, etc.). Las nuevas tecnologías hacen posible el uso de información tanto extracelular como intracelular. En este contexto, se están desarrollando algoritmos de control que integren ambas fuentes de información. El objetivo que se persigue es tener mayor control sobre los flujos metabólicos de las reacciones biológicas. Esta actividad se realiza en colaboración con la Universidad de Valencia, España, y ha sido financiada a través de proyectos de investigación otorgados por organismos de ciencia y técnica nacionales (ANPCyT, CONICET) y extranjeros (AECID, España).
ELECTRÓNICA de POTENCIA y CALIDAD de ENERGÍA en DISTRIBUCIÓN de ENERGÍA ELÉCTRICA
Dra María Inés VALLA, Ing. Carlos F. CHRISTIANSEN, Mg. Sergio GONZÁLEZ
El uso difundido de la Electrónica de Potencia juega un rol determinante en temas tan importantes como el ahorro de energía y el control de contaminación ambiental. El incremento de cargas no lineales en el lado de los consumidores así como los métodos no convencionales de generación de energía eléctrica han transformado a la electrónica de potencia en una interfaz esencial en los sistemas eléctricos. En esta área se investigan distintas topologías de convertidores de potencia eléctrica considerando dos aspectos fundamentales: a) lograr que los convertidores introduzcan la menor perturbación posible en la red de distribución; b) utilizar convertidores de potencia en la construcción de sistemas de distribución de energía eléctrica que permitan mitigar perturbaciones ya existentes en la red eléctrica, o que sirvan de interfaz entre sistemas de generación no convencionales y la red eléctrica. an image
INSTRUMENTACIÓN NUCLEAR Y FÍSICA DE PARTÍCULAS
Dr. Miguel A. MAYOSKY, Ing. Nolberto MARTÍNEZ, Dr. Alejandro VEIGA
an image En esta línea de trabajo se pretende realizar aportes en nuevas técnicas de medición, adquisición de datos y procesamiento en tiempo real para experiencias de física experimental. Los mismos permitirán profundizar el conocimiento de la estructura de la materia, mediante el perfeccionamiento de la calidad de la información recolectada. Asimismo, se persigue dar solución a problemas no resueltos en el control de funcionamiento y operación de aceleradores de partículas. En particular, se trabaja en detectores de partículas subatómicas, control de cavidades superconductoras y espectrometría Mössbauer y de positrones. Se estudian nuevas estrategias de medida para detectores de partículas cargadas TGC (Thin Gap Chamber) a ser utilizadas en el sistema de adquisición y disparo del experimento Atlas en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del Laboratorio Europeo de Física de Altas Energías CERN (Ginebra, Suiza). También se desarrollan nuevas técnicas de procesamiento y adquisición de datos para espectrómetros Mössbauer de velocidad programable. Los resultados esperados son de directa aplicación en experiencias de Física Nuclear y de Altas Energías. Adicionalmente, las tecnologías involucradas son potencialmente aplicables al análisis de materiales en la industria, y en aplicaciones de bioingeniería y medicina nuclear.