V Curso de Especialización en Automática. Año 2004

 

V Curso de Especialización en Automática


31 de mayo – 4 de junio del 2004
Calpe – Alicante


Web del curso: http://www.isa.upv.es/cursosceaifac04

Tríptico del curso: triptico.pdf

Presentación del curso

Otro año más los Cursos de Especialización en Automática, en su quinta edición, forman parte habitual de la actividad permanente de CEA-IFAC para los profesores e investigadores del área de Ingeniería de Sistemas y Automática y de todos cuantos se relacionan con tecnologías afines. Continuando el espíritu con que se crearon pretenden ser una referencia obligada y punto de inflexión de nuestra actividad cotidiana, al tiempo que nos permita una puesta al día en nuevas técnicas, actualizarnos en ciertas materias olvidadas, y participar de las experiencias industriales en determinados campos. Todo ello en
un ambiente relajado entre compañeros de profesión con dilatada experiencia junto a profesionales jóvenes que asumirán en el futuro cercano un papel relevante en el entorno de la Automática.

Como es habitual se impartirán tres cursos en la idea de responder a la demanda existente, cada uno de ellos con diferente orientación, en aras a la actualización, presentación de nuevas tecnologías y aplicación industrial. En muchos casos los temas tratados vienen a llenar un vacío de conocimientos detectado desde un punto de vista académico o industrial, debido a la irrupción de nuevos avances tecnológicos. Los contenidos de los cursos se centran en aspectos conceptuales de forma que puedan servir como un instrumento eficaz para trabajos posteriores que empleen procedimientos y métodos de la Automática.

Estratégicamente posicionado al final de mayo y primeros de junio, cuando la actividad lectiva ha tocado a su fin, el espléndido lugar elegido en la Costa Mediterránea, alejado de aglomeraciones y con innumerables atractivos, son otras señas de identidad de estos cursos, a los que es importante que asistamos.



Programa de cursos

Identificación de Sistemas para Aplicaciones en el Control de Procesos
Prof: Dr. Daniel E. Rivera.
Dep. de Ingeniería Química y Materiales Arizona State University, Tempe (Arizona) EEUU.

Modelado Orientado a Objetos y Simulación de Sistemas Dinámicos
Profs: Dr. Sebastián Dormido, Dr. Alfonso Urquía. Dep. de Informática y Automática ETS Ingeniería Informática, UNED.

Automatización de Procesos Complejos
Prof: Dr. Emilio García Moreno. Dep. de Ingeniería de Sistemas y Automática, UPV.

 

Contenidos de los cursos

Identificación de Sistemas para Aplicaciones en el Control de Procesos

Prof: Dr. Daniel E. Rivera. Dep. de Ingeniería Química y Materiales Arizona State University, Tempe (Arizona) EEUU.

Objetivos:
La tecnología de identificación de sistemas es comúnmente usada en el control de procesos como una
manera efectiva para obtener los modelos dinámicos necesarios en el diseño de controladores. Se considera esta tarea como una de la más imponentes y arduas en la implementación de sistemas de control avanzado en la industria química. El objetivo de este curso es exponer algunas ideas sobre las consideraciones, problemas y métodos más efectivos en la identificación para el control de procesos.

Contenidos:

1. Resumen de los métodos clásicos de identificación, con énfasis en métodos paramétricos que minimizan el error de predicción. Análisis en frecuencia de las fuentes de error. Consideraciones básicas en la selección de variables de diseño, tales como entradas, prefiltros, estructuras de modelos, métodos de validación, etc.

2. Identificación relevante para el control. Requisitos fundamentales de modelado cuando el propósito del modelo es el control. Selección de variables de diseño relevantes en la etapa de control. Integración de la tarea de identificación con el diseño de controladores PID.

3. Identificación en lazo cerrado. Limitaciones fundamentales, puntos para introducir las entradas, decisiones sobre la sintonía del controlador. Resumen de métodos de estimación (paramétricos y no-paramétricos, directos e indirectos).

4. Identificación de sistemas multivariables en forma amigable al proceso (“plant-friendly identification”). Diseño de entradas (PRBS, shifted and zippered multisines) en casos multivariables. Análisis de procesos altamente interactivos (tales como la destilación de alta pureza). Identificación para uso en control predictivo.

Bibliografía:

Braun, M.W., R. Ortiz-Mojica, and D.E. Rivera, "Design of minimum crest factor multisinusoidal signals for plantfriendly identification of nonlinear process systems," Control Engineering Practice, Vol. 3, No. 3 (2002).

Ljung, L. “System Identification: Theory for the User”, 2nd Edition, Prentice-Hall, (1999).

Rivera, D.E. and K.S. Jun, "An integrated identification and control design methodology for multivariable process system applications," IEEE Control Systems Magazine, Special Issue on Process Control, 20-3 (2000).

Modelado Orientado a Objetos y Simulación de Sistemas Dinámicos

Profs: Dr. Sebastián Dormido, Dr. Alfonso Urquía. Dep. de Informática y Automática ETS Ingeniería Informática, UNED.

Objetivos:

El objetivo del curso es adquirir los fundamentos teóricos y prácticos del modelado orientado a objetos y la simulación de sistemas dinámicos. Se prestará especial atención a la discusión de aquellas dificultades que más comúnmente surgen durante las tareas del modelado y la simulación. Los conceptos se ilustrarán empleando el lenguaje de modelado Modelica, para que los asistentes adquieran un conocimiento amplio de este lenguaje. Asimismo, en la explicaciones relativas a la simulación de
sistemas dinámicos se hará especial énfasis en las capacidades del entorno de simulación Dymola, que
soporta el lenguaje Modelica.

Contenido:

1. Fundamentos del modelado orientado a objetos de sistemas dinámicos. Modelado modular y jerárquico. La causalidad computacional. Problemas de índice superior. Lazos algebraicos.

2. El lenguaje Modelica (Parte I). Paradigma del modelado físico. Los siete tipos de clases, Tipos de variables, Matrices y vectores. Reutilización por composición, Conjuntos de parámetros.

3.- El lenguaje Modelica (Parte 2): Parametrización. Ecuaciones y modelos de estructura regular. Algoritmos y funciones. Sistemas de estructura variable. Eventos de tiempo discreto. Campos físicos. Construcción de librerías.

4.- El entorno Dymola: Traducción al modelo plano, Algoritmo de simulación de DAE híbridos, Tratamiento de los eventos, Inicialización del modelo, Selección de las variables de estado, Modelos de estructura variable.

5.- Aspectos prácticos: metodología para el diseño de librerías de modelos, Aspectos numéricos del diseño de librerías de modelos, Movimiento deslizante y "chattering", Modelos de índice variable.

Bibliografía:

K.J. Aström, H. Elmqvist; S.E. Mattsson. "Evolution of Continuous-Time Modeling and Simulation". Proceedings de la 12th European Simulation Multiconference. Manchester, UK. (1998).

Brenan, K. E.; S. L. Campbell; L. R. Petzold. "Numerical Solution of Initial-Value Problems in Differential-Algebraic Equations".SIAM. (1996). Dynasim AB. “Dimola

 

Automatización de Procesos Complejos

Prof: Dr. Emilio García Moreno. Dep. de Ingeniería de Sistemas y Automática, UPV.

Objetivos:

El objetivo de este curso es mostrar métodos de modelado y diseño de algoritmos de control para la automatización de Procesos Industriales de complejidad creciente, donde deben contemplarse, también de manera integrada, el modelado de tareas de control de bajo nivel y del nivel de supervisión, donde han de tenerse en cuenta conceptos como la seguridad, el diagnóstico de fallos y la planificación de tareas que concurren en el funcionamiento de un automatismo complejo.

Contenido:

1. Sistemas dinámicos de eventos discretos: Herramientas de modelado. Sistemas de eventos discretos: Definición. Redes de Petri (RdP): Definición y conceptos de modelado. Álgebra de las RdP. RdP sincronizadas y temporizadas. RdP interpretadas. Sistemas Híbridos. Ejemplos de modelado.

2. El Grafcet. Implementación del automatismo a partir del Grafcet. Funciones lógicas de activación/desactivación y estructuras lógicas. Ejemplos de modelado.

3. Diseño estructurado de sistemas complejos. Introducción: Necesidades de la estructuración. Ciclos de ejecución: Tipos. Tratamiento de Alarmas y Emergencias. Diseño estructurado: Forzado de situaciones.

4. Guía de Estudio de Modos de Marchas y Paro de los Automatismos: GEMMA. Grupos de Macroestados F, A y D. Definiciones. Metodología de diseño. Relaciones de jerarquía. Ecuaciones de jerarquía. Estructuración total y parcial. Ejemplos de modelado.

5. Métodos para el diagnóstico de fallos de los Sistemas Automatizados. Basados en Árboles de Fallos y Sistemas Expertos. Basados en Diagnosticadores Modulares de
Eventos Discretos.

Bibliografía:

U. Hauptmanns. “Análisis de Árboles de Fallos”, Ediciones Bellaterra S.A. (1986).

E. García Moreno. “Automatización de Procesos Industriales”. Editorial UPV (2001).

N.Viswanadham, Y.Narahari “Performance Modeling of Automated Manufacturing Systems”. Prentice Hall (1992).

R. David, H. Halla. “Petri Nets & Grafcet :Tools for modelling discrete event systems”. Prentice Hall (1992).

Comité local

  • Julián Salt Llobregat
  • Martín Mellado Arteche
  • Ángel Valera Fernández
  • Enrique Jorge Bernabeu Soler
  • Eduardo Vendrell Vidal
  • Antonio José Sánchez Salmerón
  • José Vicente Salcedo Romero


Dep. de Ingeniería de Sistemas y Automática
Universidad Politécnica de Valencia


Camino de Vera, s/n 46022 – Valencia, España.

e-mail: julian@isa.upv.es

 

Comité del curso

  • Juan M. Pérez Oria
  • Sebastián Dormido Bencomo
  • Salvador Ros Torrecillas
  • Manuel Berenguel Soria
  • Alfonso García Cerezo
  • Julián Salt Llobregat