Gerardo Silva Navarro

 

Investigador Cinvestav 3B

Doctor en Ciencias (1994) por el Cinvestav.

Doctor en Ciencias en Ing. Eléctrica en la especialidad de Control Automáticopor el CINVESTAV-IPN (1994), Maestría en Ciencias en Ing. Eléctrica en la especialidad de Control por el Centro de Graduados e Investigación del Instituto Tecnológico de la Laguna (1990), Ingeniero Industrial en Mecánica en las especialidades de Diseño de Manufactura y de Térmica con mención honorífica (1988).

Ha sido investigador del Centro de Investigaciones Socioeconómicas de la Universidad Autónoma de Coahuila (1994-95), Director e investigador del Centro de Investigación en Matemáticas Aplicadas de la Universidad Autónoma de Coahuila (1995-97). Actualmente es Investigador Titular de la Sección de Mecatrónica del Depto. de Ing. Eléctrica del CINVESTAV-IPN. Ha recibido reconocimientos del Club Rotario de Torreón, Coah. por estudiante ejemplar y del Instituto Tecnológico de la Laguna el Premio al Saber por haber obtenido el promedio más alto de la XXXII Generación de Ingenieros Industriales.

Es Investigador Nacional Nivel I por el Sistema Nacional de Investigadores. Los principales intereses de investigación se centran en sistemas dinámicos positivos, perturbaciones singulares, estabilización de sistemas no lineales, control de procesos, absorción pasiva y activa de vibraciones en sistemas mecánicos.

Dr. Gerardo Silva Navarro

Sección de Mecatrónica
Departamento de Ingeniería Eléctrica.
CINVESTAV IPN
Av. Instituto Politécnico Nacional 2508
Col. San Pedro Zacatenco
07300, Mexico, D. F.

Tel: 5747 3800 ext. 3787
Fax: 5747 3866

email: Esta dirección de correo electrónico está siendo protegida contra los robots de spam. Necesita tener JavaScript habilitado para poder verlo.
Mas información del Dr. Silva en la página de Mecatrónica

Lineas de investigación

  • Absorción pasiva y activa de vibraciones en sistemas mecánicos

El trabajo de investigación se ha enfocado al análisis y control (lineal y no lineal) de vibraciones, desde el punto de vista teórico como experimental, utilizando absorbedores pasivos, semiactivos y/o activos en diferentes sistemas mecánicos. Algunos casos que se han considerado son:

  1. Absorbedores pasivos/activos de vibraciones en sistemas tipo masa-resorte-amortiguador y sistemas tipo viga en cantilever, utilizando las técnicas de análisis y control modal.
  2. Absorbedor semiactivo de vibraciones en sistemas tipo masa-resorte-amortiguador empleando un amortiguador magnetoreológico.
  3. Absorbedor pendular auto-resonante para sistemas tipo masa-resorte-amortiguador del tipo Duffing (rigidez cúbica).
  4. Estructura de un picosatélite, analizando teórica y experimentalmente tanto los aspectos del diseño convencional como dinámico a través de los métodos de elemento finito y técnicas de análisis modal experimental.
  5. Robot con uno y dos eslabones flexibles, resolviendo el problema de regulación y seguimiento de trayectorias, con modelos modales e información obtenida con galgas extensométricas.
  6. Absorción de vibraciones en estructuras tipo civil de 3 niveles empleando parches piezoeléctricos y modelos de elemento finito.
  • Absorción de vibraciones en maquinaria rotatoria

Proponer diferentes soluciones a problemas típicos que ocurren en la maquinaria rotatoria, como es el desbalance, mediante esquemas de control pasivo, semiactivo y/o activo.

  1. Control semiactivo del desbalance en un sistema rotor-chumacera utilizando una suspensión radial con amortiguadores magnetoreológicos. Se ha abordado un caso específico de un sistema tipo rotor-chumacera con desbalance, soportado por un cojinete convencional lubricado y por una suspensión radial basada en dos amortiguadores magnetoreológicos y resortes helicoidales. Se ha realizado el diseño y fabricación de dos plataformas experimentales, de las cuales se han publicado algunos resultados en congresos y otros en capítulos de libros. Se planea solicitar un registro/patente de la propiedad intelectual del sistema completo para un prototipo de escala industrial.
  2. Control activo de desbalance en rotores con varios discos. Se ha trabajado en la solución de problemas de compensación del desbalance en sistemas rotor-chumacera con al menos dos discos desbalanceados y modelos más generales, que sirvan para abordar casos de complejidad industrial. En este sentido se ha trabajado con modelos de varios grados de libertad, describiendo con detalle fenómenos de interés, aplicando metodologías tipo Euler-Lagrange y métodos de elemento finito. A la fecha se ha diseñado y construido una plataforma con una chumacera basada en actuadores electromecánicos y resortes helicoidales para fuerza lateral.
  3. Control del desbalance en un sistema rotor con chumacera híbrida. En colaboración con el Laboratorio de Vibraciones & Rotodinámica de la SEPI-ESIME-IPN se trabajó en la obtención de resultados teóricos y experimentales sobre el control del desbalance en un sistema rotor con chumacera híbrida (actuador basado en un control local de la presión de inyección), mediante la cual se modifican los coeficientes rotodinámicos del sistema y utiliza su influencia sobre la respuesta para propósitos de estabilización y minimización de la respuesta al desbalance. Se lograron buenos resultados en simulación y algunos a nivel experimental.

Lista de publicaciones

  • Capítulos en libros
    • 2010
      1. G. Silva-Navarro, L. Macias-Cundapi, B. Vazquez-Gonzalez, Design of a Passive/Active Autoparametric Pendulum Absorber for Damped Duffing Systems, In: New Trends in Electrical Engineering, Automatic Control, Computing and Communication Sciences, Edited by C.A. Coello-Coello, Alex Pozniak, José Antonio Moreno-Cadenas and Vadim Azhmyakov, pp. 159-175, Logos Verlag Berlin GmbH, Germany, 2010. ISBN: 978-3-8325-2429-6
        www.logos-verlag.de/cgi-bin/buch/isbn/2429
      2. A. Cabrera-Amado, G. Silva-Navarro, Semiactive Control for the Unbalance Compensation in a Rotor-Bearing System, In: New Trends in Electrical Engineering, Automatic Control, Computing and Communication Sciences, Edited by C.A. Coello-Coello, Alex Pozniak, José Antonio Moreno-Cadenas and Vadim Azhmyakov, pp. 143-158, Logos Verlag Berlin GmbH, Germany, 2010. ISBN: 978-3-8325-2429-6
        www.logos-verlag.de/cgi-bin/buch/isbn/2429
      3. M. Arias-Montiel, G. Silva-Navarro, Finite Element Modelling and Unbalance Compensation for an Asymmetrical Rotor-Bearing System with Two Disks, In: New Trends in Electrical Engineering, Automatic Control, Computing and Communication Sciences, Edited by C.A. Coello-Coello, Alex Pozniak, José Antonio Moreno-Cadenas and Vadim Azhmyakov, pp. 127-141, Logos Verlag Berlin GmbH, Germany, 2010. ISBN: 978-3-8325-2429-6
        www.logos-verlag.de/cgi-bin/buch/isbn/2429
      4. F. Beltran-Carbajal, G. Silva-Navarro, A. Blanco-Ortega, E. Chavez-Conde. Active Vibration Control for a Nonlinear Mechanical System Using On-line Algebraic Identification. In: Vibration Control, Edited by Mickael Lallart, pp. 201-214, Published by Sciyo, Croatia, 2010. ISBN: 978-953-307-117-6
        www.intechopen.com/books/show/title/vibration-control
      5. A. Blanco-Ortega, G. Silva-Navarro, F. Beltran-Carbajal. Active Vibration Control of Rotor-Bearing. In: Vibration Control, Edited by Mickael Lallart, pp. 293-302, Published by Sciyo, Croatia, 2010. ISBN: 978-953-307-117-6
        www.intechopen.com/books/show/title/vibration-control
  • Revistas internacionales y especializadas
    • 2010
      1. A. Blanco-Ortega, F. Beltran-Carbajal, G. Silva-Navarro, H. Méndez-Azúa. Active vibration control of a rotor-bearing system based on dynamic stiffness. Rev. Fac. Ing. Univ. Antioquia, No. 55, pp. 125-133, Colombia, September 2010. ISSN: 0120-6230.
        Indizada en JCR en categoría ENGINEERING, MULTIDISCIPLINARY.
      2. A. Blanco-Ortega, F. Beltrán-Carbajal, G. Silva-Navarro. Control de Vibraciones en Maquinaria Rotatoria. Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial, Vol. 7, No. 4, pp. 36-43, España, Octubre 2010. ISSN: 1697-7912.
        Indizada en JCR en categoría AUTOMATION & CONTROL SYSTEMS
      3. F. Beltrán-Carbajal, G. Silva-Navarro, H. Sira-Ramírez, A. Blanco-Ortega, Active vibration control using on-line algebraic identification and sliding modes. Computación y Sistemas (Vol. 13 No. 3, 2010), pp 313-330. (Enero 2010)ISSN 1405-5546.
      4. F. Beltrán-Carbajal, G. Silva-Navarro, H. Sira-Ramrez, A. Blanco-Ortega. “Active Vibration Control Using On-line Algebraic Identification and Sliding Modes”. Computaci´on y Sistemas Vol. 13 No. 3, 2010, pp 313-330.March 2010
    • 2009
      1. J.F. Peza-Solis, G. Silva-Navarro, R. Castro-Linares. Modeling and tip position control of a flexible link robot. Computación y Sistemas, Vol. 12, No. 4, pp. 421-435, México, 2009.
        ISSN: 1405-5546
    • 2008
      1. B. Vázquez-González, G. Silva-Navarro. Evaluation of the autoparametric pendulum vibration absorber for a Duffing system. Shock and Vibration, Vol. 15, No. 3-4, pp. 355-368, June 2008. ISSN: 1070-9622
  • Congresos internacionales
    • 2010
      1. M. Ríos-Gutierrez, G. Silva-Navarro. Vibration absorption in a building like structure by means of piezoelectric patches and positive acceleration feedback. SPIE 17th Annual International Symposium on Smart Structures and Materials/NDE, In Active and Passive Smart Structures and Integrated Systems 2010, Edited by Mehrdad N. Ghasemi-Nejhad, Proceedings of SPIE Vol. 7643 (SPIE, Bellingham, WA, 2010), Article 76432F, ISBN: 9780819480583. 7-11 March 2010, San Diego, CA, USA.
      2. M. Arias-Montiel, G. Silva-Navarro. Active control in an asymmetrical rotor system using a suspension with linear actuators. SPIE 17th Annual International Symposium on Smart Structures and Materials/NDE, In Active and Passive Smart Structures and Integrated Systems 2010, Edited by Mehrdad N. Ghasemi-Nejhad, Proceedings of SPIE Vol. 7643 (SPIE, Bellingham, WA, 2010), Article 76432W, ISBN: 9780819480583. 7-11 March 2010, San Diego, CA, USA.
      3. G. Silva-Navarro, F. Lopez-Medina, A. Cabrera-Amado. Unbalance compensation in a rotor-bearing system by dynamic stiffness control and acceleration scheduling. CD-ROM Proceedings of the International Conference on Noise and Vibration Engineering (ISMA2010) and Uncertainty in Structural Dynamics (USD2010), pp. 1621-1633, Katholieke Universiteit Leuven, Leuven, Belgium, September 15-17, 2010. ISBN: 9789073802872
      4. M. Arias-Montiel, G. Silva-Navarro. Active Unbalance Control in a Two Disks Rotor System Using Lateral Force Actuators. CD-ROM Proceedings of the 7th International Conference on Electrical Engineering, Computing Science and Automatic Control (CCE 2010), pp. 440-445, Tuxtla Gutiérez, Chiapas, México, September 8-10, 2010. ISBN: 978-1-4244-7314-4
      5. M. Ríos-Gutierrez, G. Silva-Navarro. Suppression of Mechanical Vibrations in a Building-Like Structure by Means of a Piezoelectric Patch Actuator and Positive Acceleration Feedback. CD-ROM Proceedings of the 7th International Conference on Electrical Engineering, Computing Science and Automatic Control (CCE 2010), pp. 452-457, Tuxtla Gutiérez, Chiapas, México, September 8-10, 2010. ISBN: 978-1-4244-7314-4
      6. J.F. Peza-Solis, G. Silva-Navarro, R. Castro-Linares. Control of a Rigid-Flexible Two-link Robot using Passivity-based and Strain-feedback approaches. CD-ROM Proceedings of the 7th International Conference on Electrical Engineering, Computing Science and Automatic Control (CCE 2010), pp. 476-481, Tuxtla Gutiérez, Chiapas, México, September 8-10, 2010. ISBN: 978-1-4244-7314-4
      7. A. Cabrera-Amado, M. Arias-Montiel, G. Silva-Navarro. Vibration Absorption in a Rotor-Bearing System Using a Cantilever Beam Absorber. CD-ROM Proceedings of the 7th International Conference on Electrical Engineering, Computing Science and Automatic Control (CCE 2010), pp. 488-493, Tuxtla Gutiérez, Chiapas, México, September 8-10, 2010. ISBN: 978-1-4244-7314-4
      8. F. Lopez-Medina, G. Silva-Navarro. Dynamic Stiffness Control and Acceleration Scheduling for Unbalance Compensation in a Rotor-Bearing System: Experimental Results. CD-ROM Proceedings of the 7th International Conference on Electrical Engineering, Computing Science and Automatic Control (CCE 2010), pp. 494-499, Tuxtla Gutiérez, Chiapas, México, September 8-10, 2010. ISBN: 978-1-4244-7314-4
    • 2009
      1. M. Arias-Montiel, G. Silva-Navarro. Design and control of a two-disks asymmetrical rotor system supported by a suspension with linear electromechanical actuators. CD-ROM Proceedings of the 6th International Conference on Electrical Engineering, Computing Science and Automatic Control (CCE 2009), pp. 503-508, November 11-13, 2009, Toluca, Estado de México, México. ISBN: 978-1-4244-4689-6
      2. A. Cabrera-Amado, G. Silva-Navarro. Positive position and acceleration feedback control for the unbalance response in a rotor-bearing system., CD-ROM Proceedings of the 6th International Conference on Electrical Engineering, Computing Science and Automatic Control (CCE 2009)pp. 509-514, November 10-13, 2009, Toluca, Estado de México, México. ISBN: 978-1-4244-4689-6
      3. M. Ríos-Gutiérrez, G. Silva-Navarro. Finite element and modal modeling of a cantilever beam with piezoelectric patch actuator for vibration absorption. CD-ROM Proceedings of the 6th International Conference on Electrical Engineering, Computing Science and Automatic Control (CCE 2009), pp. 515-520, November 10-13, 2009, Toluca, Estado de México, México. ISBN: 978-1-4244-4689-6
      4. J.F. Peza-Solis, G. Silva-Navarro, R. Castro-Linares. Passivity analysis for a single flexible-link robot. CD-ROM Proceedings of the 6th International Conference on Electrical Engineering, Computing Science and Automatic Control (CCE 2009), pp. 593-598, November 10-13, 2009, Toluca, Estado de México, México. ISBN: 978-1-4244-4689-6
    • 2008
      1. A. Blanco-Ortega, F. Beltrán-Carbajal, A. Favela-Contreras, G. Silva-Navarro. Active disk for automatic balancing of rotor-bearing systems. Proceedings of the 2008 American Control Conference (ACC2008), pp. 3023-3028, June 11-13, 2008, Seattle, WA, USA.
      2. G. Silva-Navarro, B. Vázquez-González, L. Macías-Cundapi. An active pendulum-type vibration absorber for Duffing systems, CD-ROM Proceedings of the 15th International Congress on Sound and Vibration (ICSV15), pp. 9-16, July 6-10, 2008, Daejeon, Korea (South). The Korean Society for Noise and Vibration Engineering (KSNVE) and The International Institute of Acoustics and Vibration (IIAV), ISBN: 978-89-961284-1-0-98060
      3. M. Arias-Montiel, G. Silva-Navarro, R. Marquez-Contreras. Unbalance GPI control in an asymmetrical rotor-bearing system with magnetic bearings, CD-ROM Proceedings of the 15th International Congress on Sound and Vibration (ICSV15), pp. 1720-1727, July 6-10, 2008, Daejeon, Korea (South). The Korean Society for Noise and Vibration Engineering (KSNVE) and The International Institute of Acoustics and Vibration (IIAV), ISBN: 978-89-961284-1-0-98060
      4. A. Cabrera-Amado, G. Silva-Navarro. Control of the unbalance response in a rotor.bearing system with a suspension based on MR dampers. CD-ROM Proceedings of the 15th International Congress on Sound and Vibration (ICSV15), pp. 3001-3008, July 6-10, 2008, Daejeon, Korea (South). The Korean Society for Noise and Vibration Engineering (KSNVE) and The International Institute of Acoustics and Vibration (IIAV), ISBN: 978-89-961284-1-0-98060
      5. G. Silva-Navarro, A. Cabrera-Amado. A semiactive control scheme using MR dampers for the unbalance response in a rotor-bearing system. CD-ROM Proceedings of the International Conference on Noise and Vibration Engineering (ISMA2008), pp. 353-366, Katholieke Universiteit Leuven, Leuven, Belgium, September 15–17, 2008.
      6. A. Cabrera-Amado, G. Silva-Navarro. Application of a positive position feedback control scheme for the unbalance response in a rotor-bearing system with two MR dampers. CD-ROM Proceedings of the XI Congreso y Exposición Latinoamericana de Turbomaquinaria, pp. 1-12, 2008, Veracruz, Ver., México. ISBN: 978-607-95044-03
      7. M. Arias-Montiel, G. Silva-Navarro. Finite element modeling and unbalance compensation for a two disks asymmetrical rotor system, CD-ROM Proceedings of the 5th International Conference on Electrical Engineering, Computing Science and Automatic Control (CCE 2008), pp. 386-391, 12-14 de noviembre de 2008, México, D.F., México. ISBN: 978-1-4244-2499-3
      8. L. Macías-Cundapi, G. Silva-Navarro, B. Vázquez-González. Application of an active pendulum-type vibration absorber for Duffing systems, CD-ROM Proceedings of the 5th International Conference on Electrical Engineering, Computing Science and Automatic Control (CCE 2008), pp. 392-397, 12-14 de noviembre de 2008, México, D.F., México. ISBN: 978-1-4244-2499-3
      9. A. Cabrera-Amado, G. Silva-Navarro. A semiactive control scheme for a 6-DOF model of a rotor-bearing systeme with a MR suspension, CD-ROM Proceedings of the 5th International Conference on Electrical Engineering, Computing Science and Automatic Control (CCE 2008), pp. 398-403, 12-14 de noviembre de 2008, México, D.F., México. ISBN: 978-1-4244-2499-3
      10. M. Ríos-Gutierrez, G. Silva-Navarro. Vibration absorption in a multi-mass mechanical system using positive position feedback, CD-ROM Proceedings of the 5th International Conference on Electrical Engineering, Computing Science and Automatic Control (CCE 2008), pp. 410-414, 12-14 de noviembre de 2008, México, D.F., México. ISBN: 978-1-4244-2499-3
  • Congresos locales
    • 2008
      1. A. Blanco-Ortega, F. Beltrán-Carbajal, G. Silva-Navarro, H. Méndez-Azúa. Control activo en maquinaria rotatoria. Memorias del Congreso AMCA 2008, Vol. 36, Parte 2, pp. 537-546, México, D.F.
      2. A. Blanco-Ortega, F. Beltrán-Carbajal, G. Silva-Navarro, H. Méndez-Azúa. Balanceo activo para el control de vibraciones en maquinaria rotatoria. Memorias del Congreso AMCA 2008, Vol. 36, Parte 2, pp. 547-556, México, D.F.
  • Estudiantes graduados
    • Doctorado
      • 2010
        1. Manuel Arias Montiel.Modelado por elemento finito y compensación activa del desbalance en maquinaria rotatoria de tipo asimétrica. Director de Tesis: Dr. Gerardo Silva Navarro.
    • Maestría
      • 2010
        1. Flavio López Medina.
          Integración y validación experimental de un rotor de esquemas de compensación de desbalance basados en la modificación de la rigidez dinámica. Director de Tesis: Dr. Gerardo Silva Navarro. Octubre 29 de 2010.
      • 2009
        1. Liliana Macías Cundapí. “Integración de una plataforma experimental con un absorbedor autoparamétrico pendular de vibraciones para sistemas mecánicos tipo Duffing ” . Fecha de obtencion del grado: 21/Agosto/2009. Directores de tesis: Dr. Gerardo Silva Navarro
          Dr. Benjamín Vázquez González (UAM-A)
      • 2008
        1. Juan Fernando Peza Solís. “Diseño, Construcción, Modelado y Control de un Robot Flexible”. Fecha de obtención del grado: 28/Febrero/2008. Directores de tesis: Dr. Rafael Castro Linares
          Dr. Gerardo Silva Navarro
    • Participación en proyectos
      1. Nombre del proyecto: Proyecto de Establecimiento de las Bases Técnicas para la Licitación de Productos y Servicios Conducentes a la Modernización de los Sistemas Electrónicos y Software Instalados Actualmente en el Salón de Sesiones de la H. Cámara de Diputados Como una Transferencia de Tecnología
        Cliente: H. Cámara de Diputados (LX Legislatura)
        Convenio DGAJ-025/2008
        Recibo Institucional del CINVESTAV No. 10139 por la cantidad de $575,000.00 (25/Febrero/2009)
        Participación: Responsable técnico y administrativo
        Período: 18/Diciembre/2008 a 11/Marzo/2009
        Descripción: Los trabajos incluyeron la investigación tecnológica, diseño e integración de componentes del sistema y especificaciones técnicas de todos los sistemas electrónicos, equipo de cómputo (curules, cabina de control y cabina de sonido), red de datos (intranet), red de comunicación para audio y video digital, pantallas gigantes de alta definición a base de sistemas multipanel, software de uso específico para el control de los sistemas de asistencia, votación, audio y video digital. También se planificaron las etapas de instalación, supervisión y capacitación para antes del inicio de la LXI Legislatura.
      2. Nombre del proyecto: Proyecto de Diagnóstico Técnico de los Sistemas Electrónicos y Software Instalados en el Salón de Sesiones de la H. Cámara de Diputados
        Cliente: H. Cámara de Diputados (LX Legislatura)
        Convenio DGAJ-005/2008
        Recibo Institucional del CINVESTAV No. 9173 por la cantidad de $396,750.00
        Participación: Responsable técnico y administrativo
        Descripción: Este proyecto consistió en elaborar un dictamen técnico de los sistemas electrónicos y software instalados en el Salón de Sesiones de la H. Cámara de Diputados, para determinar sus potencialidades, limitaciones y fallas técnicas, actualidad tecnológica, posible vida útil y conveniencias para el futuro en el marco de nuevos componentes tecnológicos en la materia. El diagnóstico de los sistemas electrónicos en el salón de sesiones incluyó el análisis de la situación actual (análisis integral de los sistemas, determinando aquellos componentes que pueden seguir siendo funcionales y aquellos que son o están en vías de ser obsoletos), identificación de los puntos críticos (determinación de elementos que pueden poner en riesgo su funcionamiento), vida útil (tiempo de operación que tienen hasta la fecha, así como la existencia de refacciones en el mercado y la proyección de tiempo restante con funcionamiento óptimo) y perspectivas en función del desarrollo tecnológico (comparación de componentes de los sistemas en relación con los actualmente existentes en el mercado).
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