Asignatura: INFORMÁTICA INDUSTRIAL APLICADA PROYECTO DOCENTE 2012-13 Titulación: GRADO EN INGENIERÍA ELECTRICA Temario Teoría:

Tema 1: Introducción al modelado y la simulación. ¿Por qué modelar y simular?,

Desarrollo histórico del modelado y la simulación de sistemas. Aplicaciones actuales

del modelado. Repaso de conceptos: sistema, modelos, modelos continuos y discretos,

dinámica, salidas, entradas, estados, parámetros y estimación de parámetros. Diagramas

de influencia y realimentaciones. Diferentes tipos de modelos según su utilidad. (3

semanas)

Tema 2: Herramientas para el modelado. Tipos de modelos; Modelado mediante

funciones de transferencia, modelos en el espacio de estados, modelos no lineales.

Conversión a discreto de modelos en espacio de estado. Aplicación a modelos de

sistemas eléctricos sencillos en espacio de estados. Analogía con otros sistemas no

eléctricos. Modelos lineales – no lineales. (3 semanas)

Tema 3: Integración numérica para la simulación. Algoritmos más utilizados: Paso

constante y paso variable (métodos de Runge-Kutta). Estudio del periodo de muestreo

apropiado. Inestabilidades de la simulación y lazos algebraicos. (2 semanas)

Tema 4: Modelos para sistemas discretos. Ley de Shannon. Modelos híbridos continuos

discretos. Ejemplos de sistemas continuos con controladores discretos en lazo cerrado.

(2 semanas)

Tema 5: Estimación del valor de los parámetros de un modelo para que la simulación

coincida con la planta real. Métodos PEM (Miminización del Error de Predicción)

basados en optimización local. Optimización local: Algoritmos de gradiente o pseudo-

gradiente y algoritmos de búsqueda directa. (2 semanas)

Tema 6: Aplicación de la teoría a modelos eléctricos concretos: Transformadores,

motores asíncronos, motores síncronos, redes eléctricas, … (3 semanas)

Temario Prácticas:

Tema 1: Programación básica usando matlab: Tipos de variables, sentencias de control,

funciones, matrices multidimensionales, escritura y lectura de ficheros. Programación

optimizada usando matlab: Programación usando notación vectorial. (3 semanas)

Tema 2: Resolución de ecuaciones diferenciales ordinarias (ODEs) usando matlab.

Métodos de Runge-Kutta para la resolución de ODEs. Ejemplos de sistemas lineales y

no lineales. (2 semanas)

Tema 3: Simulink: Entorno gráfico para la resolución de ODEs. Descripción general de

iconos y pantallas. Comunicación entre Matlab y Simulink. Ejemplos de sistemas

lineales y no lineales. (2 semanas)

Tema 4: Desarrollo de iconos en Simulink: Funciones “S-Function” y aplicación de la

librería “Toolbox SimScape” para generar iconos. Estudio de las librerías de Simulink

desarrolladas con esta herramienta: “SimElectronics”, “SimMechanics”

“SimHidraulics” y “SimPowerSystems”. (5 semanas)

Tema 5: Librerías de Matlab de interés: Estadística, interpolación de datos y

optimización de sistemas. (1 semanas)

Tema 6: Estimación de los parámetros de una planta usando métodos PEM

(minimización del error de predicción) con ayuda de algoritmos de optimización local.

Aplicación directa en Simulink y con ayuda de funciones en Matlab. (2 semanas)

Tipos de Clases y Horarios:

• Clases Teóricas: En ellas se desarrollan los temas descritos en el temario de

teoría. Lugar: Aula B-51 (EII, sede Mendizábal).

o Horario: � Todas las semanas: Martes 10h-11h

� Extras: Lunes 11h-12h (semanas 9, 10, 11, 12 y 13)

• Clases Prácticas: En ellas se desarrollan los temas descritos en el temario de

prácticas. La clase tiene el grupo 1A. Lugar: Aula S-41 (EII, sede Mendizábal).

o Horario: � Todas las semanas: Jueves 11h-12h (grupo 1A). � Extras: Miércoles 11h-12h (semanas 5, 7, 9, 11 y 14). Cada

semana corresponde a un grupo (5 clases por grupo).

• Prácticas de laboratorio: En ellas el alumno realizará prácticas con el

ordenador basadas en el temario de prácticas. La clase de divide en dos grupos

1L y 2L. Lugar: Laboratorio departamento DISA (EII, sede Mendizábal).

o Horario: � Todas las semanas: Viernes 9h-10h (grupo 2L) y Viernes 10h-

11h (grupo 1L).

• Seminarios: En ellas se propondrá un trabajo al alumno y se consultarán dudas

respecto al mismo a lo largo de las diferentes semanas. Dicho trabajo deberá ser

entregado y evaluado al final del curso. La clase de divide en un grupos 1S.

Lugar: Aula S-41 (EII, sede Mendizábal).

o Horario: � Extras: Viernes 11h-12h (semanas 4, 10 y 14).

Tipos de exámenes y evaluación de la asignatura

• Examen Teóricas Escrito: Examen de cuestiones y problemas escrito sobre el

temario de Teoría (40% de la nota).

o Ordinario: Jueves, 7 febrero (mañana).

o Extraordinario: Miércoles, 10 Julio (mañana).

• Examen Prácticas con Ordenador: Examen de programación usando el

ordenador sobre el temario de Prácticas (40% de la nota).

o Ordinario: Jueves, 7 febrero (mañana).

o Extraordinario: Miércoles, 10 Julio (mañana).

• Trabajo del alumno: El trabajo realizado por el alumno en los seminarios se

valorará en la calificación final (20% de la nota).

NOTA: Se precisa un mínimo en cada parte (teoría y prácticas) para poder aprobar.

La parte teórica y práctica puede ser aprobada entre el examen ordinario y el

extraordinario.

Bibliografía

• Dinámica de sistemas (K. Ogata); Prentice-Hall, 1987 • Simulation and Modelling of Continuous Systems : A Case Study

Approach (Matko Drago) Prentice-Hall, 1992 • Dinámica de Sistemas, (Javier Aracil) Ed. Isdefe. • Sistemas de control continuo y discreto (J. Dorsey), Mc Graw Hill. • Análisis Numérico Básico. Luis Rodríguez Ojeda • Análisis Numérico, Carnahan, B. Thomson (2002). • Matlab y sus aplicaciones en la ciencia y la ingeniería, (César Pérez).

Prentice Hall. • Mastering Matlab 7, (Duane Hanselman, Bruce Littleeld). Prentice Hall,

Internaltional Edition. • Matlab: Getting Started Guide • Matlab: User’s Guide • Matlab: Mathematic Manual • Matlab: Programming Manual • Simulink: Getting Started Guide • Simulink: User’s Guide • Simulink: Developing S-Function • Simulink: Simscape User’s Guide • Simulink: SimMechanics User’s Guide • Simulink: SimElectronics User’s Guide • Simulink: SimHidraulics User’s Guide • Simulink: SimPowerSystem User’s Guide