Soluciones de las ecuaciones que describen el modelo matemático de un circuito electrónico compuesto de elementos no lineales mediante optimizador de fuerza central

Utilizar estrategias para enfrentar situaciones reales de ingeniería es una tarea que se ha desarrollado durante los últimos años. En este documento, se propone utilizar un algoritmo metaheurístico determinístico, conocido como Optimizador De Fuerza Central (CFO), para solucionar algunos problemas d...

Full description

Autores:
Ramírez Serrano, Francisco Javier
Roa García, Oscar Fabian
Tipo de recurso:
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Fecha de publicación:
2012
Institución:
Universidad Industrial de Santander
Repositorio:
Repositorio UIS
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/26547
Acceso en línea:
https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/26547
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Palabra clave:
Determinístico
Metaheurístico
No lineal
Optimizador de fuerza central
Series de Taylor.
Deterministic
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Nonlinear
Central force optimization
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Rights
License
Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
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description Utilizar estrategias para enfrentar situaciones reales de ingeniería es una tarea que se ha desarrollado durante los últimos años. En este documento, se propone utilizar un algoritmo metaheurístico determinístico, conocido como Optimizador De Fuerza Central (CFO), para solucionar algunos problemas de matemática e ingeniería electrónica. En el presente proyecto se abordó la solución del modelo matemático de un circuito electrónico de componentes no lineales de corriente directa (DC) mediante CFO, basándose en el teorema de raíces reales. Como primera instancia se ejecutó el algoritmo en funciones de prueba estándar, para demostrar su efectividad. Luego, se seleccionaron diferentes topologías de circuitos, empezando por un modelo sencillo e incrementando su dificultad. Adicionalmente, se linealizaron los circuitos mediante series de Taylor, y se compararon los resultados. Como última instancia se contrastaron las diferentes versiones del algoritmo (por ejemplo, en cuanto a tiempo de cómputo y distancia respecto al punto solución). Lo anterior con el fin de verificar la eficiencia de la estrategia numérica. Los resultados de esta investigación demostraron que las implementaciones realizadas al algoritmo original (Formato) presentaron resultados exitosos para funciones estándar y circuitos de segundo orden, pero no para los demás, por lo que se recomienda profundizar la investigación en las áreas críticas de falla mencionadas a lo largo del documento. 1
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En el presente proyecto se abordó la solución del modelo matemático de un circuito electrónico de componentes no lineales de corriente directa (DC) mediante CFO, basándose en el teorema de raíces reales. Como primera instancia se ejecutó el algoritmo en funciones de prueba estándar, para demostrar su efectividad. Luego, se seleccionaron diferentes topologías de circuitos, empezando por un modelo sencillo e incrementando su dificultad. Adicionalmente, se linealizaron los circuitos mediante series de Taylor, y se compararon los resultados. Como última instancia se contrastaron las diferentes versiones del algoritmo (por ejemplo, en cuanto a tiempo de cómputo y distancia respecto al punto solución). Lo anterior con el fin de verificar la eficiencia de la estrategia numérica. Los resultados de esta investigación demostraron que las implementaciones realizadas al algoritmo original (Formato) presentaron resultados exitosos para funciones estándar y circuitos de segundo orden, pero no para los demás, por lo que se recomienda profundizar la investigación en las áreas críticas de falla mencionadas a lo largo del documento. 1PregradoIngeniero ElectrónicoUsing strategies to face real-life engineering situations is a task that has been carried out over the last years. In this document, the use of a deterministic metaheuristic algorithm, known as Central Force Optimization (CFO), to solve some problems of mathematics and electrical engineering, is proposed. In this project, the solution of the mathematical model of an electronic circuit with nonlinear components operating in direct current (DC) through CFO and the theorem of real roots was boarded. As a first instance, the performance of the algorithm was verified with some standard test functions. Then, different circuit topologies were selected, starting with a simple model and increasing their difficulty. Additionally, the circuits were linearized using Taylor series, and results were compared. Finally, the data of the different versions of the algorithm (e.g. computing time and distance to the solution) was contrasted. All of the previously mentioned, striving to verify and validate the efficiency of this numeric strategy. The results of this research demonstrated that the modifications proposed to the original algorithm (i.e. the one proposed by Formato in 2007) yielded good results for standard test functions and for circuits with up to two unknowns. However, for bigger systems CFO (i.e. all of the tested versions) was unable to provide an accurate answer, so it is recommended to carry out a deeper research in the critical fail sources described during this document. 1application/pdfspaUniversidad Industrial de SantanderFacultad de Ingenierías FisicomecánicasIngeniería ElectrónicaEscuela de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y TelecomunicacionesDeterminísticoMetaheurísticoNo linealOptimizador de fuerza centralSeries de Taylor.DeterministicMetaheuristicNonlinearCentral force optimizationTaylor series.Soluciones de las ecuaciones que describen el modelo matemático de un circuito electrónico compuesto de elementos no lineales mediante optimizador de fuerza centralSolution of the equations that describe the mathematical model of an electronic circuit composed of elements nonlinear through central force optimization.Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcceORIGINALCarta de autorización.pdfapplication/pdf1713365https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/ac7fe2fa-0a6b-4070-96e5-f4dd21c362e3/downloadeed86fca21c9eb84e187a7c3015ea4f1MD51Documento.pdfapplication/pdf4680084https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/9ae5238b-539d-40ee-ad56-f2197f9ea59d/download3dc70e3312e218434d0638286b1b5f22MD52Nota de proyecto.pdfapplication/pdf701589https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/8d188a2d-6374-40a0-ab2e-4083674850e5/download627cb26228a108a229ffd1b335826fe4MD5320.500.14071/26547oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/265472024-03-03 14:27:02.483http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/open.accesshttps://noesis.uis.edu.coDSpace at UISnoesis@uis.edu.co