GRUPO DE AUTOMÁTICA, PROCESAMIENTO DE SEÑALES E INGENIERÍA DE SISTEMAS (GAPSIS) ÁREA DE INGENIERÍA DE SISTEMAS Y AUTOMÁTICA (ISA)

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1 GAPSIS Grupo de Automática, Procesamiento de Señales e Ingeniería de Sistemas (GAPSIS) GRUPO DE AUTOMÁTICA, PROCESAMIENTO DE SEÑALES E INGENIERÍA DE SISTEMAS (GAPSIS) ÁREA DE INGENIERÍA DE SISTEMAS Y AUTOMÁTICA (ISA) UNIVERSIDAD DE CÁDIZ (UCA) Coordinador: Manuel J López Coordinador: Manuel J. López

2 Área ISA: Centros donde imparte docencia GAPSIS CASEM (Puerto Real) Facultad de Ciencias (Puerto Real) ESI (Cádiz)

3 Campus de Puerto Real: Facultad de Ciencias y Centro Andaluz Superior de Estudios Marinos (CASEM) GAPSIS 1.Facultad de Ciencias de la Educación 2. Institutos de Investigación de Vitivinicultura y de Ciencia y Tecnologías Marinas 3. Biblioteca del Campus 4 Centro Integrado de Tecnologías de la Información (CITI) 5. Aulario del Campus de Puerto Real 6. CASEM, Centro Andaluz Superior de Estudios Marinos 7 Facultad de Ciencias 8. Instalaciones Polideportivas del Campus CASEM (Puerto Real) Facultad de Ciencias (Puerto Real)

4 MIEMBROS DE GAPSIS GAPSIS Grupo de Automática, Procesamiento de Señales e Ingeniería de Sistemas (GAPSIS) Manuel J. López José Lorenzo Luis García J. Francisco Moreno Eduardo Romero Alberto Aragón GAPSIS Julio Terrón Carlos Corrales Manuel Prian José Luis Lozano José M. Cuevas Luis Morales Grupo TIC-196. Plan Andaluz de Investigación Grupo TIC 196. Plan Andaluz de Investigación Coordinador: Manuel J. López

5 Area de Ingeniería de Sistemas y Automática Campos de I+D+i 1. Simulación y control óptimo-robusto de procesos industriales, sistemas navales y vehículos aeroespaciales 2. Control y aplicaciones de sistemas caóticos 3. Técnicas de formación e innovación docente en ingeniería

6 Línea de I+D+i: Simulación y control óptimo-robusto de sistemas Area de Ingeniería de Sistemas y Automática 1. Simulación de sistemas (procesos industriales, sistemas navales y vehículos marinos, sistemas y vehículos aeroespaciales) en tiempo real estricto con prestaciones HILS (Hardware In the Loop Simulation). 2.Control óptimo-robusto H (H 2, H ) para procesos MIMO y SISO, empleando controladores con 1-DOF, 2-DOF (CRHR), con BLT (Bumpless Transfer) y AW (Anti-Windup). 3. Incorporación de algoritmos de control H (y otros) en entornos de automatización industrial tipo SICP para vehículos marinos y DCS para plantas industriales.

7 Area de Ingeniería de Sistemas y Automática Simuladores ysistemas de control avanzado para sistemas y vehículos marinos -Participación y dirección en varios proyectos de investigación desde Colaboración con la empresa Navantia desde 2008 a la actualidad (OTRI). Participación en proyecto ADAM (liderado por Boeing, y participantes Navantia, INDRA, otros)

8 Area de Ingeniería de Sistemas y Automática Simuladores y sistemas de control avanzado para sistemas y vehículos aeroespaciales - Experiencia en simuladores de vuelo de la Base Naval de Rota (Cádiz). - Desarrollo de método de control robusto H reforzado (CRHR). -Realización de publicaciones y tesis doctoral. -Realización de AeroSpaceTuoHCo Toolbox (GAPSIS)

9 Area de Ingeniería de Sistemas y Automática Control óptimo-robusto t H para procesos industriales i - Participación y dirección de varios proyectos de investigación sobre control robusto de procesos industriales. i -Desarrollo de TuHiCo Toolbox GAPSIS, para control H y H 2 de procesos industriales. -Diseño para aplicación industrial de Controlador Robusto H Autoajustable en Tiempo Real para Procesos Industriales de Múltiples Entradas y Múltiples Salidas GAPSIS. -Realización de EPESC, Entorno Para Evaluación de Sistemas de Control (Hardware In the Loop Simulation, HILS) GAPSIS. -Realización de aplicación informática ControlAvH Tune GAPSIS.

10 Area de Ingeniería de Sistemas y Automática Control óptimo-robusto t H para procesos industriales i (II) - Método de ajuste automático (pre-tuning) de controlador robusto H. - Utilización ió sin tener que conocer teoría y cómputo asociados. - Un operador de planta puede realizar el ajuste fino del controlador H. H 2,H controller Operador de planta

11 Sintonía de controlador robusto H (H y H) H 2 ) Area de Ingeniería de Sistemas y Automática Proceso a controlar Método de identificación (Reaction Curve, Relay- Feedback Method) Modelado matemático + Técnicas de Indentificación MSP y parámetros de la MSP y parámetros de la dinámica del proceso dinámica del proceso MCP, modelo más preciso ^ ^ G, [ K,, d ] G, [K,, d ] G, [ K,, d ] Información sobre la dinámica del proceso PID controller H 2,H controller Kp Ti T D Operador

12 Ejemplo de entorno industrial de control distribuido Area de Ingeniería de Sistemas y Automática MONITORIZACIÓN Y SUPERVISIÓN SCADA TCP/IP Ethernet Sala de control Bus de campo Bus de campo CONTROL Bus de campo Controladores (PLC,PID, DSP, PIC, etc.) Bus de campo PROCESOS, SENSORES/TRANSDUCTORES,ACTUADORES,INTERFACES

13 Ejemplo de SICP naval de control distribuido Area de Ingeniería de Sistemas y Automática

14 Procedimiento para ajuste del controlador H Area de Ingeniería de Sistemas y Automática Proceso a controlar Prueba experimental para obtener parámetros de la planta -Curva de reacción del proceso -Ganancia límite o relay-feedback -OtrasO s Información sobre la dinámica del proceso Método de ajuste: calcula parámetros del controlador Presintonía: Auto-tuning Controlador H Ajuste fino Operador de planta

15 Area de Ingeniería de Sistemas y Automática Entorno software/hardware para diseño y evaluación de sistemas de control avanzado tolerantes a fallos DETECCIÓN DE FALLOS DIAGNÓSTICO (deducción de origen o causa) RECONFIGURACIÓN (propuesta de acciones) SP Controlador CO Planta o Sensores/ PV robusto Actuadores Proceso a Transductores adaptativo controlar

16 Area de Ingeniería de Sistemas y Automática Análisis, control y aplicaciones de sistemas caóticos R 1 R A v(u) i L C R L L C 1 u R u C +

17 CHACOSYS TUNE ( GAPSIS) Area de Ingeniería de Sistemas y Automática

18 Area de Ingeniería de Sistemas y Automática Línea de técnicas de formación e innovación docente en ingeniería Modelado y control de procesos virtuales

19 GAPSIS Grupo de Automática, Procesamiento de Señales e Ingeniería de Sistemas (GAPSIS) Fin de la presentación Gracias por la atención prestada

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