Irakasgaiaren azalpena eta testuingurua

Irakasgai honek bi helburu nagusi ditu. Bere lehen zatian, kontrol-teoriaren oinarrizko kontzeptuak aurkezten dira, esgoera-espazio-sistemaren modelizazioan eta kontrolean arreta jarriz. Kontzeptu horiek erabiliz, ereduetan oinarritutako kontrol iragarle-ikuspegiak sartzen dira, kontrol-ikuspegi aurreratua, kontrol optimoa eta aldagai anitzekoa uztartzen dituena. Estrategia hau eredu dinamiko esplizitu baten erabileran oinarritzen da, kontrolatutako sistemaren errendimendu dinamikoa optimizatzen duen kontrol-lege optimoa kalkulatzeko, aurrez zehaztutako horizonte irristagarri batean. Bigarren zatian, olatuen energia erauzteko gailu desberdinak kontrol-ikuspegitik aztertuko dira, kontrol-helburua eta aldagai eragingarri eta neurgarriak zehaztuz. Klase magistralak olatu-energiaren bihurgailuaren kasu erreal batean kontrol-estrategien diseinuaren aplikazio praktikoarekin osatuko dira eta zenbakizko simulazioen bidez balioztatzearekin.



Helburuak:

- Estatuko espazioaren kontroleko oinarrizko kontzeptuak aurkeztu eta berrikustea, kontrol aurreratuen planteamenduei aurre egiteko.

- Olatuen energiaren erauzketan aplika daitezkeen kontrol-kontzeptu aurreratuak ematea.

- Ikasleei olatuen energia erauzteko saiakuntza-banku bati kontrol-kontzeptuak aplikatzeko eta prozedura ezartzeko arazoak aztertzeko tresnak ematea.

Irakasgaia ikastean lortuko diren emaitzak

L3.1. Ikasleek modu arrazoituan eta zorrotzean ezagutzen eta bereganatzen dituzte Estatuko Espazioko kontrol sistema aurreratuekin lotutako kontzeptuak (%50).

L3.2. Ikasleak gai dira kontrol-algoritmo aurreratuak ezartzeko (%30).

L3.3. Ikasleek badakite olatuen energiaren kondairen arloan konpondu beharreko arazoa (%10).

L3.4. Ikasleak gai dira olatuen energia ateratzeko kontrol-sistemen diseinuan oinarrizko kontrol-kontzeptuak aplikatzeko (%10).

Ohiko deialdia: orientazioak eta uko egitea

Ohiko azterketa-aldian irakasgaiaren ebaluazioa asistentzia proaktiboan eta bakarkako lanetan oinarrituko da:

- Oinarrizko Kontrolaren Ebaluazioa: Banakako lanak nota osoaren % 40 eta gutxienez % 30 izango dira. Eta amaierako proiektua (bakarka edo binaka) kalifikazio osoaren % 20 eta gutxienez % 10 izango dituena.

- Kontrol Aplikatuaren Ebaluazioa: banakako 2 lan kalifikazio osoaren %50 izango da.

Irakasgai-zerrenda

Irakasteko eta ikasteko metodoak:



Ikastaroaren metodologiak teknika desberdinak barne hartzen ditu eta honela banatutako 115 orduko lanaldiari dagokio:

- Klase magistralak, non irakasleak irakasgaiaren kontzeptu nagusiak talde osoari azaltzen dituen, aurkezpenak proiektatuz, arbelean gogoeta osagarriekin, zifrarekin eta deribazio matematikoekin osatuz, baita ordenagailu bidezko simulazioekin ere. 18 ordu

- Problemak ebazteko klaseak eta ariketak, non ariketa batzuk irakasleak ebatzi ditzakeen eta beste batzuk bakarka edo taldeka ebazteko proposatu daitezkeen. 7 ordu

-Saio bakoitzeko 2 orduko praktika informatikoak, non, ahal bada, ikasle bakoitzak bakarka lan egingo duen ordenagailuan, diseinu-faseei aurre eginez eta diseinatutako kontrol-sistemak aztertzen eta baliozkotzen ikasiz. Simulazio tresnak, SIMULINK eta MATLAB: 15 ordu

- Ikaslearen lan pertsonala (70 ordu), hau da:

- Autoikaskuntza, klase magistraletan emandako edukiak bereganatzeko: 40 -50 ordu.

- Informatika praktikekin lotutako aurreko lanak: 20 ordu



Eduki teorikoak:



0. ikasgaia. Kontrolaren oinarrizko kontzeptuen berrikuspena.

1. Ikasgaia. Sistemak Estatu Espazioan modelatzea. Barne ordezkaritza. Egoera-trantsizio-ekuazioak ebaztea.

2. ikasgaia. Egoera aldagaien feedback sistemen diseinua. Behin-behineko erantzuna. Kontrolagarritasuna eta behagarritasuna. Egonkortasuna. Diseinatu iruzurrezko kontrolagailuak egoera bektorialaren iritzian oinarrituta. Estatuko begiraleak.

3. ikasgaia. Estatu-espazio diskretuen kontrol-sistemak. Diskretizazioa. Kontrolagarritasuna eta behagarritasuna. Egonkortasuna.

4. ikasgaia. MPCren sarrera. Jatorria. Egitura orokorra. Ezaugarriak. Oinarrizko elementuak.

5. ikasgaia. MPC State Space domeinuan: SISO. Formulazioa. Kontrol-horizontea. Afinazioa

6. ikasgaia. MPC State Space domeinuan: MIMO. Formulazioa. MIMO sistemak. Murrizketak.

7. ikasgaia. Olatuen energia erauzteko sistemen modelizazioa. Olatuen energia erauzteko gailuen ikuspegi orokorra. Kontrol-helburuak eta kontrol-aldagai nagusiak. OWC gailuen eredu matematikoa.

8. ikasgaia. Kontrol-estrategien diseinua eta balioztatzea. Kontrol-teoriaren aplikazioa OWC bihurgailuetan. Kontrol-, ezarpen- eta baliozkotze-estrategien diseinua eredu matematikoen bidez.

Bibliografia

Nahitaez erabili beharreko materiala

Diapositibei dagokien dokumentazioa irakasgaiaren eGela ikasgela birtualean dauden teoria eta praktikei eusteko.



Gai bakoitzaren barruan eta praktika-gidoietan, urtero aurkezten eta eguneratzen dira bibliografia osagarria, estandarrak eta interesgarri diren Interneteko orrialdeak.



- Ikasgela bat, arbel batez eta ikus-entzunezko baliabideez hornitua (Matlab/Simulink instalatuta duen ordenagailu eramangarria/ordenagailua eta Interneteko konexioa + proiektorea), klase magistralak egiteko. Arbela eta proiektorea nahikoa izan daitezke irakasleak bere ordenagailu eramangarria erabiltzen badu.



- Matlab/Simulink instalatuta duen informatika gela bat, arbel eta proiektoreaz hornitua, informatika praktikak egiteko. Irakasleak bere ordenagailu eramangarria edo gelako ordenagailuren bat erabili behar du.



- UPV/EHUk eskaintzen dituen liburutegiko baliabideak, besteak beste, zentroen arteko liburuen mailegua eta aldizkarietako artikuluak Internet bidez eskuratzea eta eskuratzea.

Oinarrizko bibliografia

Diapositibei dagokien dokumentazioa irakasgaiaren eGela ikasgela birtualean dauden teoria eta praktikei eusteko.

Gai bakoitzaren barruan eta praktika-gidoietan, urtero aurkezten eta eguneratzen dira bibliografia osagarria eta interesgarri diren Interneteko orrialdeak.

- Richard C. Dorf; Robert H. Bishop; Modern Control Systems; 12th edition, 2014, Pearson, ISBN 13: 978-1-292-02405-9

- Katsuhiko Ogata; Modern Control Engineering; 5th edition, 2010, Prentice Hall, ISBN 13: 978-0-13-615673-4

- E. Camacho, C. Bordons; Model Predictive Control; 2th edition, 2007, Springer, ISBN 13: 978-1-85233-694-3

Gehiago sakontzeko bibliografia

- Richard C. Dorf; Robert H. Bishop; Modern Control Systems; 12th edition, 2014, Pearson, ISBN 13: 978-1-292-02405-9



- Katsuhiko Ogata; Modern Control Engineering; 5th edition, 2010, Prentice Hall, ISBN 13: 978-0-13-615673-4



- E. Camacho, C. Bordons; Model Predictive Control; 2th edition, 2007, Springer, ISBN 13: 978-1-85233-694-3

Aldizkariak

IEEE Transactions on Industrial Electronics