Espacios de estado

Modelización y Simulación en Ingeniería Química.

Modelado y simulación en Ingeniería Química. Manuel Rodríguez

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Contenido
Introdución al modelado y simulación. Modelado de sistemas físicos. Simulación estacionaria. Simulación dinámica. Regresión. Sistemas de parámetros distribuidos / sistemas híbridos.

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Tema 1:Introducción a la modelización y simulación de procesos.

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Indice
1. Qué es un sistema. 2. Qué es un modelo, tipos de modelos. 3. Qué es simulación, fases y tipos de simulación.

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1. Qué es un sistema
DEFINICIÓN: (B. Ziegler): “A system is a potential sourceof data.” DEFINICIÓN: Es un conjunto de componentes, partes u objetos, que interactúan unos con otros dentro de unos límites para producir un determinado patrón de comportamiento. DEFINICIÓN: “A system is defined by its boundary.” DEFINICIÓN: (B. Gaines): “A system is what is distinguished as a system.”
La definición completa de sistema mediante su contorno implica tener en cuenta: -Especificación de la frontera - Los canales del contorno a través de los cuales el sistema interacciona con el entorno (entradas y salidas). - La estructura interna y el comportamiento del sistema.

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El sistema y su entorno

n a E r s d t u r t i o r c s e a e P b n No Me Mi a i s a d e d s

E t s d a r n a p s Mi a a l u d n

ITE S M A

e i Md s a o N Me s a i d

d i l a S

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TIPOS DE VARIABLES Entrada: Denotan el efecto del entorno sobre el proceso Manipuladas: Sus valores se pueden ajustar libremente por un operador o una acción de control. Perturbaciones: Sus valores no son ajustables. Salida: Denotan el efecto del proceso sobre el entornoMedidas: Sus valores se conocen por los sistemas de medida. No medidas: Sus valores no se pueden medir de forma directa. Internas: Son variables propias del sistema. De estado: Definen el estado del sistema y necesitan conocer la historia del mismo para ser definidas. Es el conjunto mínimo de variables internas que define el estado del sistema.

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2. Qué es un modelo. Tipos.
MODELO (M.Minsky): Un modelo M para un sistema S y un experimento E, es cualquier cosa a la que se le puede aplicar E en orden a obtener respuestas a preguntas que hagamos sobre S. MODELO: Es una representación simplificada de un sistema y está formado por un conjunto de variables y por un conjunto de relaciones entre ellas. Con el se pretende mejorarnuestra habilidad de entender, explicar, cambiar, preservar, predecir y posiblemente controlar el comportamiento del sistema representado. MODELO: Actúa como el objeto real modelado en cuanto a la imitación de ciertas características, pero su uso evita experimentos reales que pueden ser caros, peligrosos, lentos o físicamente imposibles.

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Un modelo es:
· La representación formal del sistema · Las suposiciones que definen el contexto en el que el modelo es aplicado.

¿Predice el modelo los aspectos del comportamiento del sistema que nos interesan con suficiente exactitud para nuestra aplicación? •El modelo sólo es válido en el contexto y bajo las suposiciones con las que ha sido desarrollado. •La extrapolación delmodelo fuera del contexto es muy peligrosa. •Se debe verificar el modelo contra el sistema real siempre que sea posible. •Existen muchos modelos para un mismo sistema, cada uno representa una vista diferente del sistema. Es importante seleccionar un buen nivel de abstracción.

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CLASIFICACIÓN
FÍSICOS: Caros, díficiles de...