“Modelado de sistemas dinámicos”, de 6 créditos, tiene carácter optativo y se imparte en el primer cuatrimestre.
El modelado matemático y la simulación por ordenador se emplean en todas las disciplinas de la Ingeniería y la Ciencia. En el ámbito del control de procesos, se emplean en la investigación y desarrollo de los procesos, en el diseño y evaluación de las plantas y los controladores, en el desarrollo de herramientas de entrenamiento, y en el análisis y optimización de los procesos una vez la planta está en operación.
La asignatura Modelado de Sistemas Dinámicos aborda la construcción de modelos matemáticos para simulación por ordenador útiles en el ámbito del control de procesos. Los modelos son formulados aplicando los principios básicos de la física. Se discute el modelado de sistemas eléctricos, mecánicos, térmicos, hidráulicos, químicos y termodinámicos, resaltando las analogías existentes entre las leyes físicas en los diferentes dominios. Los modelos están descritos mediante ecuaciones diferenciales, algebraicas y eventos discretos, es decir, se trata de modelos DAE híbridos.
El diseño de los modelos se realiza aplicando la metodología del modelado orientado a objetos. Esta metodología facilita la creación de librerías de modelos que resulten fácilmente reutilizables en diferentes contextos. Asimismo, se describen aquellos aspectos de su simulación que deben ser tenidos en cuenta al diseñar los modelos, incluyendo las manipulaciones simbólicas previas a la resolución numérica (partición, reducción de índice, tearing de lazos algebraicos, etc.), así como el algoritmo para la simulación de modelos DAE híbridos. Finalmente, se explican procedimientos para la estimación y validación de los modelos empleando datos obtenidos del sistema real.
Competencias. Esta asignatura contribuye a que el alumno adquiera las competencias siguientes:
Competencias generales: gestión y planificación (CG1), cognitivas superiores (CG2), expresión y comunicación (CG4), uso de herramientas y recursos de la sociedad de la información (CG5), compromiso ético (CG7).
Competencias específicas disciplinares (saber): técnicas de modelado experimental de procesos (CED7), exposición y presentación de resultados de investigación (CED19), técnicas de identificación de sistemas (CED29), técnicas y herramientas de simulación de sistemas (CED31), y análisis y validación de sistemas mediante simulación (CED32).
Competencias específicas disciplinares (saber hacer): abordar el tratamiento de procesos industriales de distinta tecnología (CEP10), analizar y evaluar modelos de distinta naturaleza (CEP26).
Relación con otras asignaturas. Las asignaturas “Modelado de sistemas dinámicos” y “Simulación de sistemas” abordan aspectos complementarios del modelado orientado a objetos de sistemas físicos. Los fundamentos y metodologías explicadas en “Modelado de sistemas dinámicos” sirven de base para entender las técnicas de diseño y programación de modelos explicadas en “Simulación de sistemas”.
