Modelos matemáticos y computacionales (digital twin) de sistemas físicos: motivación, utilidad

Antonio Sala, UPV

Dificultad: ** ,       Relevancia: ,      Duración: 13:25

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Resumen:

Este vídeo introductorio presenta los conceptos de modelos de sistemas físicos en tiempo continuo y sus principales aplicaciones, como motivación al estudio posterior en detalle de los mismos (en otros materiales y vídeos).

Aparte de los modelos físicos reducidos (prototipos a escala), la ingeniería usa modelos matemáticos en forma de ecuaciones diferenciales, y también se usan modelos computacionales (gemelo digital, digital twin, en el léxico del marketing actual. rimbombante) como herramientas para conseguir que las cosas funcionen conforme se especifique.

En concreto, los modelos se pueden usar en la fase de proyecto para disen~ar el sistema y realizar simulaciones por computador de su comportamiento antes de su construcción. Una vez construido el sistema, un modelo puede ser ejecutado para comprobar el efecto de ciertas maniobras, antes de realizarlas sobre el sistema físico real con coste de materiales, energía o riesgo para personas o bienes. También puede ser utilizado para simular las trayectorias de sen~ales de las que no se dispone de sensores físicos (esta aplicación se denomina observador en teoría de control). Por último, puede ser usado para ajustar valores de parámetros constantes de modo que la simulación se parezca lo más posible al experimento, y si esos valores son anormales, entonces se ha detectado un fallo.

Por último, el vídeo describe las ideas básicas del disen~o de sistemas de control basado en dichos modelos.

Obviamente, los detalles de todo esto constituyen el núcleo de los cursos de grado y máster de las asignaturas del área de Ingeniería de Sistemas, Automática, Robótica, etc. que este vídeo motiva y esboza.

Aunque no es necesario en este momento (estamos en temas introductorios), si te gusta la programación y te interesa entender el código de la animación del depósito, visualiza el vídeo [interactank] y descarga los ficheros Matlab asociados.

Colección completa [VER]:

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