Pla docent de l'assignatura

 

 

Tanca imatge de maquetació

 

Imprimeix

 

Dades generals

 

Nom de l'assignatura: Dinàmica, Control i Simulació

Codi de l'assignatura: 361273

Curs acadèmic: 2021-2022

Coordinació: David Curco Cantarell

Departament: Departament d'Enginyeria Química i Química Analítica

crèdits: 6

Programa únic: S

 

 

Hores estimades de dedicació

Hores totals 150

 

Activitats presencials i/o no presencials

60

 

-  Teoria

Presencial

 

30

 

-  Pràctiques de problemes

Presencial i no presencial

 

15

 

(Presència obligatòria (físicament o telemàticament))

 

-  Pràctiques d'ordinadors

Presencial i no presencial

 

15

 

(Presència obligatòria (físicament o telemàticament))

Treball tutelat/dirigit

30

Aprenentatge autònom

60

 

 

Recomanacions

 

Com que bona part de la literatura és en anglès, es recomana tenir-ne prou nivell per poder seguir sense gaires problemes la lectura de textos científics.

 

 

Competències que es desenvolupen

 

   -

Competències específiques. Capacitats d'aplicació (9). Tenir experiència o ser capaç d'aprendre l'ús del programari apropiat en qualsevol activitat i àmbit propis de l'enginyeria química.

   -

Competències específiques. Capacitats d'aplicació (4). Tenir capacitat d'analitzar problemes complexos en l'àrea d'especialització que s'esculli optativament.

Objectius d'aprenentatge

 

Referits a coneixements


— Conèixer els diferents mètodes experimentals i teòrics que permeten descriure la dinàmica d’un procés.
— Conèixer la forma de simular la dinàmica de qualsevol procés, element d’un sistema de control i sistema de control complet.
— Avaluar els beneficis i inconvenients de l’aplicació de diverses estratègies de control i seleccionar-ne la millor.

 

 

Blocs temàtics

 

1. Instrumentació

*  Es descriuen breument diferents tipus de mesuradors i el seu principi físic, com es tradueix una variable física a un senyal elèctric o pneumàtic. S’estudien els problemes de selecció i col·locació de vàlvules d’acord amb les característiques de la bomba, la naturalesa dels fluids involucrats (compressibles o incompressibles) i les pèrdues de càrrega en el circuit

2. Models explícits de processos

*  Balanços en estat no estacionari. Solucions analítiques i numèriques. Simulacions de diferents elements de sistemes de control. Simulació dinàmica d’operacions unitàries

2.1. Balanços en estat no estacionari i simulació numèrica

Es donen les eines per simular amb visual bàsic i amb full de càlcul convencional el comportament dinàmic de sistemes en estat no estacionari, sotmesos o no a accions de control

2.2. Simulació de la dinàmica de diferents operacions unitàries

Els elements estudiats en el tema anterior s’apliquen a l’estudi d’operacions unitàries concretes: reactors, bescanviadors de calor i columnes de destil·lació

3. Identificació de processos

3.1. La transformada Z

Definició de la transformada Z, propietats i ús per identificar els processos en línia. És la tècnica més adequada en processos «reals» a escala industrial

3.2. Identificació per tècniques impuls-resposta i anàlisi de freqüències

Es descriu la tècnica d’identificació de processos per anàlisi de freqüències, que és la tècnica usada en simuladors comercials

4. Sistemes de control avançat

4.1. Sistemes MIMO

Es descriuen els problemes associats al control multivariable (MIMO). Com s’eliminen interaccions indesitjades (disseny de desacobladors). Estratègies de control diagonal i no diagonal. Robustesa (disseny de controladors invulnerables a la incertesa en el coneixement del procés per controlar) i selecció de parells de variables manipulada-variable controlada. En l’àmbit experimental s’estudia el procediment del relay feedback auto-tuning

4.2. Sistemes de control SISO avançats

S’estudien i simulen sistemes de control millorats respecte a la retroacció (feed-back) convencional. El predictor de Smith, el control en cascada, el control de matriu dinàmica i controladors de model intern

 

 

Metodologia i activitats formatives

 

La metodologia que s’aplica s’ha dissenyat considerant l’extensió i les característiques del temari i el temps disponible. Les classes presencials s’han programat tenint en compte la disponibilitat d’horaris. Consisteixen en dues sessions de dues hores per setmana. La meitat de les sessions són teoricopràctiques i s’hi utilitzen ordinadors per resoldre problemes i simular processos i esquemes de control. L’altra meitat de les sessions són classes magistrals, en què el professor exposa la teoria dels temes que es tracten després de manera pràctica a les sessions d’ordinador. Ambdós tipus de sessions es fan alternativament. En funció de les circumstàncies relacionades amb la pandèmia, tant les classes teòrico-pràctiques com les magistrals podrien realitzar telemàticament via skype o collaborate. El grau de presencialitat de les activitats docents i avaluatives es pot veure modificat en funció de les restriccions derivades de la crisi sanitària. Qualsevol modificació serà oportunament informada a l’alumnat a través dels canals habituals. Per altra banda, i en la mesura del que sigui possible, s’incorporarà la perspectiva de gènere en el desenvolupament i activitats de l’assignatura.

Atesa la naturalesa de l’assignatura, en què la meitat de les sessions consisteixen en la resolució de problemes per ordinador, l’assistència a les classes (físicament o telemàticament), almenys les d’ordinador, és obligatòria. Per potenciar la capacitat d’aprenentatge autònom, s’encarrega la recopilació i l’estructuració d’informació que en permeti l’aplicació a la resolució d’exercicis que es puguin presentar en la vida professional de l’estudiant. Partint d’això, es practica la resolució d’exercicis segons es consideri convenient per a l’aprenentatge. El professorat subministra material de lectura i exercicis que facilitin l’aprenentatge autònom.

La ressolució de dubtes es durà a terme presencialment o telemàticament segons les circumstàncies del moment i sempre dins del marc que estableixi l’autoritat acadèmica.

 

 

Avaluació acreditativa dels aprenentatges

 

D’acord amb les normes reguladores de l’avaluació i les qualificacions de la Universitat de Barcelona, l’avaluació per defecte és continuada. Si es manifesta no poder complir els requisits de l’avaluació continuada es té dret a l’avaluació única, que consisteix en una prova global.

Ateses les característiques de l’assignatura, l’assistència física (o en el seu cas en classes virtuals realitzades per skype o collaborate) és obligatòria, almenys a les sessions d’ordinador. En cas de no assistir-hi sense motius justificats, la nota final és de «no presentat».

En l’avaluació continuada es tenen en compte la qualificació dels exercicis i activitats fets a classe i a casa, a més de l’assistència i la participació a les classes presencials o virtuals. També es tenen en compte els exercicis dirigits, tant els fets individualment com els fets en grup.

La qualificació de l’assignatura inclou la resolució d’exercicis que es van plantejant al llarg del curs (50 %) i una prova de síntesi final (50 %), en què s’inclouen tots els coneixements adquirits en l’assignatura.

Específicament es plantejarà una bateria de problemes llargs que comptaran un 30% de la nota global i es ralitzaran en grups de dues persones i un conjunt de problemes relativament curts que representaran un 20% de la nota global i es realitzaran individualment.

Per aprovar l’assignatura, la nota global ha de ser almenys de 5 punts sobre 10 i s’ha d’obtenir una puntuació mínima de 3,5 sobre 10 a la prova de síntesi.

Quan l’estudiant segueixi l’avaluació continuada i la nota final d’aquesta modalitat d’avaluació sigui inferior a la de la prova de síntesi, la qualificació final serà l’obtinguda a la prova de síntesi, sempre que hagi lliurat totes les activitats que formen l’avaluació continuada.

Reavaluació
Segons l’acord del Consell d’Estudis, per presentar-se a la reavaluació cal que el resultat de l’avaluació sigui com a mínim de 3,5 punts sobre 10, segons les mitjanes esmentades més amunt. Aquesta prova té lloc en la data que estableix el Consell d’Estudis. Si un estudiant ha aprovat l’assignatura i vol apujar nota, pot presentar-se a la prova de reavaluació, però ha de renunciar per escrit a la qualificació obtinguda en la convocatòria ordinària.

 

Avaluació única

Qui opti per l’avaluació única ha de superar una prova de síntesi final, en què s’inclouen tots els coneixements de l’assignatura. Per aprovar l’assignatura, la nota d’aquesta prova ha de ser almenys de 5 punts sobre 10.

Ateses les característiques de l’assignatura, l’assistència és obligatòria, almenys a les sessions d’ordinador. En cas de no assistir-hi sense motius justificats, la nota final és de «no presentat».

Reavaluació
Segons l’acord del Consell d’Estudis, per presentar-se a la reavaluació cal que el resultat de l’avaluació sigui com a mínim de 3,5 punts sobre 10, segons les mitjanes esmentades més amunt. Aquesta prova té lloc en la data que estableix el Consell d’Estudis. Si un estudiant ha aprovat l’assignatura i vol apujar nota, pot presentar-se a la prova de reavaluació, però ha de renunciar per escrit a la qualificació obtinguda en la convocatòria ordinària.