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Investigación Proyectos de investigación Nuevas estrategias de optimización multiobjetivo para la identificación, control y diseño de procesos y sistemas

Nuevas estrategias de optimización multiobjetivo para la identificación, control y diseño de procesos y sistemas

MICINN. Plan Nacional I+D. DPI2008-02133
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RESUMEN: 

En multitud de áreas de la ingeniería la realización de diseños adecuados se ha convertido en un problema donde se trata de buscar una solución de compromiso entre todas las características que se desean satisfacer. En general, las propiedades que se deben cumplir entran en conflicto y desaparece el concepto de diseño óptimo convencional. Los problemas se convierten en problemas de optimización multiobjetivo en los que no existe una única solución sino un conjunto de soluciones en las que cada una de ellas tiene sus ventajas frente a las demás, pero donde ninguna es mejor en todos los aspectos. En última instancia es el diseñador el que debe decantarse por una de las posibles soluciones atendiendo a sus preferencias en el diseño. Este enfoque multiobjetivo abre nuevas vías en la consecución de mejores prestaciones en multitud de problemas de diseño.

El presente proyecto pretende investigar, por una parte, los aspectos relacionados con las herramientas para la ayuda al diseño multiobjetivo: desarrollo de optimizadores multiobjetivo eficientes, tratamiento de las restricciones, inclusión de preferencias de diseño y herramientas de ayuda a la decisión. Y por otra parte, mostrar la viabilidad práctica aplicando estas herramientas a problemas de ingeniería, tanto en el ámbito del control de procesos (área de especialización del grupo de investigación que hace la propuesta) como en otras áreas de la ingeniería, tratando de explotar la multidisciplinariedad de la metodología de optimización multiobjetivo.

En la parte de aplicación se van a abordar varios tipos de problemas con este nuevo enfoque multiobjetivo: identificación no lineal, ajuste de controladores avanzados, establecimiento de consignas óptimas, optimización de procesos y diseño de sistemas en general.

La variedad y heterogeneidad de los problemas que se tratan de resolver implican que la herramienta que se desarrolle deberá tener el suficiente grado de flexibilidad para que se pueda adaptar a todos ellos, utilizándose para ello las modernas metodologías basadas en Algoritmos Evolutivos Multiobjetivo y posibilitar el empleo de técnicas de computación paralela para su implementación cuando el coste computacional del problema sea elevado.

Las aplicaciones específicas que se pretenden abordar cubrirían diversas áreas de la ingeniería: identificación y control avanzado de procesos aplicados a pilas de hidrógeno, optimización de procesos multivariables complejos abordando el problema del establecimiento de consignas óptimas en una planta de hidrodesulfuración, optimización de columnas de refrigeración y diseño de estructuras de cristales de sonido para el desarrollo de paneles acústicos.
 


 


PALABRAS CLAVE: Optimización multiobjetivo, algoritmos evolutivos, diseño e identificación de sistemas, pilas de combustible, optimización de procesos.
 


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