Taller Fourier - Identificación de cargas eléctricas
Diagrama de temas
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Taller Fourier - EDM
El objetivo de este taller es integrar conocimientos de diversas áreas de Ingeniería Eléctrica a través de una experiencia hands-on. A lo largo del curso se abordarán temas relacionados al procesamiento analógico y digital de señales, análisis de medidas eléctricas, diseño de circuitos electrónicos, aprendizaje automático, reconocimiento de patrones y programación en python.
Clasificación automática de tipos de carga en la red eléctrica
El problema a resolver en este taller se enmarca en la caracterización de consumos eléctricos en el hogar.
A partir de registros de tension y corriente adquiridos durante algunos segundos se busca identificar el tipo de electrodoméstico conectado a la red. Se utilizarán estos registros para calcular diversas características vinculadas al consumo eléctrico como potencia activa, reactiva, factor de potencia, distorsión armónica, entre otros, que permitirán clasificar el tipo de electrodoméstico conectado.Actividades a desarrollar
Diseño de circuitos para la transducción y el acondicionamiento de las señales de medida de tensión y corriente de la red a ser muestreadas con una tarjeta de adquisición.
Adquisición de señales. Visualización de componentes frecuenciales. Análisis de las señales de distintos tipos de cargas.
Procesamiento de señales de tensión y corriente. Extracción de características relevantes como potencia activa, potencia reactiva, factor de potencia, distorsión armónica, etc.
Uso de algoritmos de clasificación. Entrenamiento de clasificadores en base a las características extraídas. Evaluación del desempeño de los clasificadores.
Implementación de una solución punta a punta que integre los módulos de adquisición, procesamiento y clasificación. Evaluación del desempeño de la solución con un conjunto de cargas seleccionadas.
Se dicta en el segundo semestre de 2023 en forma presencial
Horario: Martes de 14:00 a 17:00
Lugar: Laboratorio de Medidas del IIE
Inicio: Martes 1/8
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Importante: Entrega de la práctica 4
Entregar un zip que incluya, junto con el notebook, la carpeta funciones y la carpeta data. -
Competencia Kaggle revancha URL
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En esta clase se hará una presentación del curso y del tema a desarrollar a lo largo del mismo.
Trabajaremos con la "Práctica 1 - Python, manejo de datos y gráficas" donde se introducen algunas herramientas de manejo de datos en Python que van a ser útiles para las prácticas del curso. Esta práctica debe ser completada y entregada en forma individual por cada estudiante para la segunda semana. La práctica pueden comenzar a realizarla antes de la clase.
Se presentará la "Práctica 2 - Señales de medida de Intensidad de Corriente y de Voltaje de diversas cargas".
Para la clase es conveniente ya traer instalado Python y WaveForms. Ver para eso la sección "Materiales". Si encuentran algún inconveniente con la instalación lo vemos en la clase.
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En esta clase tendremos la visita de Gastón Hernández, de UTE, que nos contará sobre el problema de la identificación de consumo de electrodomésticos y las tecnologías aplicadas al mismo.
Trabajaremos también en las consultas que tengan de la Práctica 2.
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En esta clase:
- Presentación de la primera parte de la Práctica 3.
- Trabajo en práctica 2
- Evaluación del avance de la práctica 2 en cada grupo
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En esta clase se realizarán las defensas de la práctica 2
La defensa de la práctica 2 consistirá en explicar a los docentes la implementación realizada y fundamentar las respuestas a las preguntas propuestas.
Durante la defensa se realizarán preguntas al grupo y en forma individual.
También se podrá incluir una instancia de discusión entre todos los grupos sobre alguno de los temas de la práctica. -
En esta clase:
- Evaluación de avance de informe práctica 3 - parte I
- Presentación de práctica 3 - parte II
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En esta clase:
- Trabajo en P3 - parte II
- Trabajo en PC
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En la clase del martes 12/9 se realizarán las defensas de la Práctica 3 y el PCB
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En esta clase se dará una introducción al aprendizaje automático y se presentará la práctica 4 de Clasificación de cargas eléctricas.
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En esta clase:
- Tutorial de soldadura
- Soldadura de componentes en el PCB
- Consultas de la práctica 4 de Clasificación
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En esta clase;
- Defensas de la práctica 4.
- Presentación de práctica 5 - Integración de la solución
- Defensas de la práctica 4.
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En esta clase veremos:
- Dudas de la práctica 5:
- Adquisición de señales para armado de base EDM-IIE
- Sistema punta a punta funcionando:
- Fuera de línea: Entrenamiento del clasificador
- En línea: Adquisición de señal + Extracción de características + Predicción
- Clasificación de electrodomésticos EDM-IIE con el clasificador entrenado con la base PLAID. Desempeño.
- Entrenamiento de un clasificador para la base EDM-IIE.
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En esta clase veremos:
- Defensa de la práctica 5
- Competencia Kaggle
- Dudas de adquisición de datos
- Defensa de la práctica 5
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En esta clase:
- Complemento de defensa de P5 (se indicará por correo a los grupos que corresponda)
- Presentación de revancha Kaggle
- Evaluación punta a punta del funcionamiento en línea con electrodomésticos diversos
- Trabajo en informe final y presentaciones. Consultas.
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En esta clase: Presentaciones finales
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En el zip se encuentra
- un esquematico con los integrados que van a usar
- las reglas (Design Rules Check (DRC) ) para fabricación de PCB