Modelado, simulación y control

Finalidad:

El modelado y simulación de sistemas es de gran utilidad para muchas áreas de conocimiento. Poder simular de forma matemática el comportamiento real de un sistema reporta muchas ventajas en su diseño y control en varios niveles, por ejemplo, en el de seguridad y el económico. Las herramientas matemáticas empleadas son muy parecidas: regresiones lineales, probabilidad condicional o identificación de sistemas; pero las aplicaciones son muy diversas, desde la simulación térmica de un edificio para valorar si se ha cumplido la normativa en aislamiento a la detección de una patología analizando el ritmo cardíaco.
Nuestro equipo está trabajando en distintas áreas de aplicación del modelado e identificación de sistemas. En la detección del buen funcionamiento de un sistema industrial en lazo cerrado. Se intenta detectar el buen funcionamiento de los sistemas de control de una planta en lazo cerrado para el posible rediseño de sus controladores. Esto incrementaría la calidad del producto final, la seguridad del sistema y el ahorro de energía. Otro campo es el modelado de sistemas (estructuras civiles) flexibles. Se dispone de instrumental para realizar ensayos sobre estructuras que permiten modelar la misma y determinar su seguridad. Además, con los modelos obtenidos se pueden diseñar controladores (pasivos, semiactivos, activos, híbridos…) para evitar las vibraciones del sistema. Además, se trabaja en diferentes modelos de ingeniería biomédica. Con el análisis de diferentes señales biomédicas, como la variabilidad de la frecuencia cardíaca o la sudoración se están realizando modelos para predecir diferentes patologías. Entre ellas merece especial atención la predicción, con un test de esfuerzo, de la neuropatía vegetativa en pacientes con diabetes y la predicción del riesgo de ruptura de aneurismas de aorta abdominal basado en la definición de determinantes biomecánicos de diferentes naturalezas (biológica, estructural y geométrica) y escalas (temporal y dimensional) en los niveles molecular, celular, de tejido y de órgano.

Actividades:

Software para la ayuda al especialista en cardiología en el diagnóstico de patologías cardíacas y extra-cardíacas.
Software para la detección de fallos en los controladores de una planta industrial en lazo cerrado.

Temática:

  • Controladores avanzados en industrias de procesos.
  • Modelado de estructuras esbeltas mediante Elementos Finitos y calibración de modelos (estática, modal y dinámica)
  • Diseño de Estructuras Inteligentes y Sistemas de Salud Estructural SHM (Structural Health Monitoring).
  • Obtención de un protocolos que combinen señales fisiológicas para predecir problemas de salud.
  • Desarrollo de sistemas de asistencia a la rehabilitación funcional.
  • Sistemas predictivos en patologías clínicas ( predicción del riesgo de ruptura de aneurismas de aorta abdominal, …)

Equipamiento:

Plantas piloto pre-industriales con sensores y actuadores industriales (SCADA), sensores biomédicos (BIOPAC, HOLTER, …), equipos para caracterización de estructuras (acelerómetros, LVDTs, sensores láser, extensometría, temperatura, registrador MGCPlus, excitador electrodinámico APS_400 ), bancos de ensayo (mesa sísmica de un eje, transmisión hidráulica para aerogeneradores, prototipos de TMD y TLD, …), software de identificación (ARTEMIS, OROS_Modal2, …), software de simulación (SOLIDWORKS, ANSYS, FEMTools, …) y de reconocimiento de imágenes médicas.