Control y optimización de procesos industriales basado en algoritmos evolutivos

Hipersectores

Áreas de investigación

Fecha Inicio:  01/01/2012

Fecha Fin:  31/12/2014

Referencia: PROMETEO/2012/028

Entidad financiadora: Generalitat Valenciana

Participantes ai2: Martínez Iranzo, Miguel Ángel

 

Inteligencia computacional para mover industrias

La industria de proceso necesita hoy en día de estrategias de optimización y control avanzado más potentes para poder hacer frente a los retos que día a día se le presentan (producción sostenible, ahorro energético, máximo beneficio, etc.). La operación de procesos con una gran cantidad de variables independientes y dependientes (del orden de decenas), la operación de procesos con restricciones, no linealidades, etc., son algunos de los problemas que hoy en día siguen vigentes y a los que la teoría de control da respuesta de forma individual y académica, no de forma conjunta y con una visión práctica.

Con este proyecto se pretende investigar sobre la aplicación directa de las técnicas de inteligencia computacional o algoritmos evolutivos en el control de procesos industriales desde diferentes ópticas, para dar respuesta a los problemas de ingeniería de sistemas y automática que las industrias de procesos poseen en la actualidad. En este proyecto de investigación aplicada se ha planteado el desarrollo tecnológico de diferentes resultados de la investigación propuesta y que van desde el uso de este tipo de optimizadores para resolver problemas de sintonía y auto-ajuste de reguladores industriales multivariables, ya sean controladores predictivos o de otro tipo, pasando por el uso de optimizadores evolutivos para calcular puntos óptimos de operación de procesos basándose no solo en criterios económicos sino también energéticos y medioambientales (aplicando técnicas de optimización multiobjetivo), hasta el uso del optimizador evolutivo como algoritmo de control.

Este último reto constituye la novedad más importante del proyecto y la que presenta el mayor riesgo (algo inherente a las actividades de investigación y desarrollo), puesto que este tipo de algoritmos requieren un esfuerzo computacional elevado comparado con las técnicas de control más clásicas tanto lineales como no lineales y presentan una cierta desconfianza en los sectores industriales (no existe, hasta el momento, ningún software comercial de control de procesos basado en este tipo de algoritmos para ser usado en tiempo real). En esta línea, el proyecto está enfocado claramente hacia el control de procesos industriales donde los periodos de muestreo son del orden de minutos y bajo la hipótesis de trabajo de que, con estos periodos de muestreo, se puede llegar a conseguir un controlador evolutivo que funcione en tiempo real debido al avance en la potencia de cálculo de los ordenadores actuales y a una buena implementación.

También se dedicará una parte importante de la investigación a desarrollar técnicas y mecanismos para poder aplicar este tipo de algoritmos de control a procesos con dinámicas rápidas y sobre su implementación (programación de los algoritmos sobre FPGAs, etc.)


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