Modelatge i control de sistemes dinàmics mitjançant Modelica

Abstract

En aquest Treball de Fi de Grau es realitza una introducció al llenguatge Modelica amb l'estudi de dos casos: un motor de contínua i el continuous stirred tank reactor (CSTR). El primer cas es realitza com a introducció al llenguatge de modelització i estarà regulat mitjançant un controlador proporcional-integral (PI). Amb el segon cas es realitza l'estudi de quatre tancs CSTR els quals es regulen mitjançant un controlador òptim per mantenir les respectives concentracions a unes referències desitjades. Aquest segon cas d'estudi està dividit en tres problemes: un problema d'una entrada i una sortida, un problema múltiple entrades única sortida i una distribució dinàmica de recursos. Aquests dos problemes s'implementen mitjançant dues eines que utilitzen Modelica: OpenModelica i JModelica.org per al primer i segon cas d'estudi respectivament. El treball té un objectiu netament introductori en quant es vol demostrar, de manera pràctica, la manera com dos sistemes reals es modelen a partir de les lleis físiques que regeixen el seu comportament el qual implica certa complexitat en l'adecuació i tractament del model dinàmic. Adicionalment, s'implementen controladors òptims senzills que regulen els sistemes per cumplir els objectius de control desitjats.