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En un sistema basado en lógica difusa se debe definir el numero de atributos para cada variable y su función de pertenencia para proceder al proceso de fuzificación
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Se recomienda usar Frames cuando se requieren pocas reglas y la base de conocimiento no es de gran tamaño.
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Para definir las reglas lógicas de un sistema de control supervisor difuso la base es el conocimiento
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La participación del personal de operaciones en el desarrollo de una estrategia de control para un proyecto de mejora ocasionalmente genera beneficios en la disponibilidad del sistema de control desarrollado.
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Si la constante de tiempo de un sensor es mas de 10 veces menor que la del proceso, entonces su respuesta se puede considerar instantánea.
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Para fuzificar las variables de proceso en un sistema de control difuso se usa el método del centro de gravedad.
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Para un problema de interpretación como diagnostico de fallas es recomendable el uso de inferencia: a)backward chaining b)forward chaining
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El uso de un controlador de ganancia programada es adecuado cuando se cambian los medidores.
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Las expectativas de mejora incorporando un nuevo sistema de control supervisor se ven limitadas fuertemente por las practicas inadecuadas de mantenimiento y operación de una planta.
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En general el potencial de un sistema de control experto basado en reglas lógicas es mayor que la de uno basado en lógica difusa.
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Fuzzification es el proceso de obtener valores crisp o exactos a partir de valores fuzzy o difusos.
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El numero de reglas lógicas de un sistema experto es igual producto del numero de atributos de: a) cada variable de entrada, b) cada variable de entrada y salida, c) cada variable de salida.
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El valor obtenido en un proceso de defuzzication de un sistema a controlar con dos variables de entrada y una de salida es la señal de la variable: a) manipulada o de control, b) observada, c) controlada
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Las funciones de membresía de un sistema experto que usa lógica binaria son del tipo rectangulares
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La principal función de un control supervisor es definir y administrar los setpoints de los lazos del sistema
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En una base de conocimiento el conocimiento profundo es expresado habitualmente por medio de reglas
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En un sistema experto, cuyo conocimiento es formulado en base a reglas, con tres variables (2 de entrada y una de salida), con una descripción de tres estados o valores para cada variable se pueden escribir a)9 reglas lógicas, b) 6 reglas lógicas, c) tres reglas lógicas.
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Los sistemas expertos están basados en la formulación del conocimiento sobre el proceso en reglas lógicas, que usan atributos de las variables consideradas y que son procesadas secuencialmente para tomar una decisión.
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En un sistema experto el conocimiento sobre el proceso se expresa principal y habitualmente en modelos matemáticos, como por ejemplo ecuaciones diferenciales
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Indique la restricción principal de un sistema experto en tiempo real. ( una frase o palabra clave)
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Indique que se requiere para elaborar una regla que utilice la propiedad de herencia (use el caso del proceso unitario de molienda o flotación para ilustrar su ejemplo)
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Beneficio es una variable importante para la toma de decisiones de invertir. Indique los parámetros a considerar de los cuales depende y necesarios para determinar el beneficio tecno-economico de un sistema de control (a implementar/implementado).
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Mencione dos criterios generales que justifiquen el desarrollo (no desarrollo) de un sistema experto. (una frase cada uno).
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Considere que usted debe justifiar y/o mativar para el próximo ejercicio presupuestario la adquisición de un sistema de control de un valor de US$500,000. Formule una propuesta que no incluya mas de 3 etapas esenciales para convencer a su superior que debe realizar la adquisición. Indique los conceptos o acciones fundamentales de cada etapa (no mas de dos por etapa, adicionales a la indicada en el ejemplo). Ejemplo: Etapa : Implementación. Actividad : diseño de experimento de prueba.
Etapa1.
Etapa 2.
Etapa 3.
Realice el análisis de riesgo para que la implementación sea Exitosa en el largo plazo. Considere el respaldo de la jefatura (RJ) y la aceptación del usuario (AU); ambos con niveles alto (A) Y bajo (B). Idique en una matriz las clasificaciones de riesgo: Bajo (RB), Medio (RM), Alto (RA), y Muy alto (RMA).
Pregunta 2 (20 puntos) La data indicada en la tabla de abajo indica los resultados finales logrados (después de analizada la data, filtrada y seleccionada, y resumido lo principal) al poner a prueba un Sistema de control A existente en el mercado. El sistema de control tiene un valor de US$500,000 garantia por un año, y un costo por contrato de servicio anual de mantenimiento de 10% del valor inicial del producto debidamente actualizado. El índice inflacionario es compensado por la corrección monetaria al estar valorado en US$. El costo de la prueba es de 10% del valor del producto. Este costo debio ser pagado al proveedor y es descontable del precio si hay un resultado possitivo del resultado de la prueba, independiente de si hay de decisión de adquirir o no el sistema. La política de actualizar la tecnología de la empresa es cada 4 años. Resultados Prueba de Sistema de Control A: Planta: Circuito de flotación y molienda de oro. Tiempo de prueba: 6 meses, Tipo de prueba: Periodos ON/OFF. Comparacion versus operación normal de planta. Tres turnos por dia. Muestra de compuesto es recolectada durante cada turno. Muestras zona analizadas en el laboratorio usando la formula:
=
100(−) (−)
, donde R es la recuperación en (%), y el ensayo
de metales esta dado por: c es el ensayo de metal en el concentrado, t es el ensayo en las colas y f es el ensayo en la alimentación.
Información: Unidades: 1 Kg= 32.1508tr-pz (1tr-oz=0,031103472Kg) Precio del oro= US$1249.9 app US$1250 por tr-onza, US$40.14 pro gramo, US$40140 por kilo Leyenda y data para el calculo de beneficio y evaluacion de propuesta Disponibilidad de planta: 95% a 98% Disponibilidad de sistema de control: 100% durante la prueba Tonelaje anual procesado: TP=2 millones toneladas Grado promedio en colas control PI: 0.48g/t Grado promedio en colas control A: 0.47g/t Material por masa que va a las colas 90% GA: Oro adicional anual (onzas) que se producen: variable a calcular Mejora anual: GAM (US$) variable a calcular Beneficio anual (variable): BA (US$) ETC: Costo adicional (operacional) por año=15$ GAM EMC: Costo de contrato de mantenimiento y servicio 1. Describa las caracteristicas que debiese haber tenido el periodo ON/OFF. A lo menos 3 (6 ptos) 2. Use los datos proporcionados para que usted determine cifras que justifiquen su recomendación de adquirir o no este sistema de control para el proximo ejercicio supuesto. 7 puntos 3. Forule una propuesta que incluya las razones para convecer a su superior que, si corresponde, debe realizar la adquisición. Incluya todos los supuestos y recomendaciones que considere necesarios. 7 puntos Nota: Flujo caja debe considerar el periodo de prueba
Resultados estadísticos: Confianza 95% Test de hipótesis: Hipótesis nula. H0: = : GHPI: Ley de cabeza con control PI GHCA: Ley de cabeza con control A No hay diferencia significativa en la ley de cabeza para los dos casos (control A y control PI) Igualmente, no hay diferencia significativa en la ley de concentrado para los dos casos
En cuanto a recuperación esta fue mayor usando en control A y la medición indico una mejora de 1.06% (app 1%) por lo que la hipótesis nula H0 mostrada abajo fue rechazada H0: = : GRPI: Recuperación de oro con control PI GRCA: Recuperación de oro con control A H1: > , donde la recuperacion proviene de la data del ensayo de las colas H1. > , GTPI: Oro en las colas con control PI GTCA: Oro en las colas con control A
Pregunta 3 (7 puntos) Para el control de un intercabiador de calor de la figura se desea controlar la temperatura a un valor de 50 grados celcius. El error existente en el rango de temperatura se clasifica como: grande negativo (LN), medio negativo (MN), pequeño negativo (SN), OK, pequeño positivo (SP), medio positivo (MP), grande positivo (LP) lo que se indica en el diagrama respectivo. De la experiencia de operación se tiene que las acciones a realizar sobre la valvula de ingreso de vapor son distintas dependiendo de la temperatura de entrada. Estas acciones se resumen en la tabla que se muestra donde indican los rangos para el error de temperatura y los valores indicados señalan la señal eectrica de voltaje que se alimenta a la salida del controlador que regula la valvula, previo a la converison IP.
Indique el valor de pertenencia o grado de membresia para las temperaturas de salida y de entrada cuando las temperaturas medidas de entrada y salida son 19 y 72 grados Celsius respectivamente. ¿Cuál seria la accion de control si la temperatura de entrada fuese 25 grados y no variara? Las funciones triangulares son simetricas. Use interpolacion lineal APP.
Pregunta 4 (12,5 puntos) La figura 4.1 muestra un circuito de molienda ROM con las mediciones que en ella se indican y el sistema de control multivariable utilizado.
Para mejorar el desempeño se busca optimizar el tonelaje procesado y para tal efecto se realiza una campaña que proporcione informacion util operando el circuito a 5 distintas condiciones de carga durante 3 cicls de 10 dias. Los cambias se efectuan cada dos dias. La campaña fue realizada evitando la influencia de cualquier factor externo. Carga de bolas fue efectuada regularmente una vez por turno. El agua de entrada al molino fue fijada manualmente a 10m 3/h. La figura 4.2 muestra el resultado promedio por hora cara uno de estos ciclos ilustrando el efecto de los cambios de carga del molino sobre el tamaño de particula, potencia y alimentacion al molino. Toda data spuria (instrumento con falla, parada de proceso, otra) a sido eliminada.
Con esta informacion se obtuvo un modelo ilustrado en la figura 4.3 que muestra el efecto de los cambios de carga del molino sobre la potencia y alimentacion fresca al molino. Con la informacion entregada se decide implementar un optimizador de tonelaje usando un esquema como el de la figura 4.4.
Desarrolle el conjunto de reglas logicas que valide el optimizador de modo de operar el circuito en su mejora zona de trabajo. Considere los efectos de la duerza del mineral realizando las acciones pertintentes, sean estas regulares, especiales. El indice de Bon WBI puede cambiar desde un indice adecuado A (12 a 14) a un indice duro D (18 a 20) pasando por un valor medio M (15 a 17). El conjunto de reglas de su base de conocimiento debiese permitir que el proceso trabaje continuamente. Indique las variables necesarias de conocer y usar para elaborar sus reglas logicas. ¿Qué proble aresuelve el conjunto de reglas logicas de su base de conocimiento? ¿Cómo implementaria la validacion de sus reglas? Considere como entradas el cambio en la variable escogida y la pendiente del cambio en esa variable escogida de un intervalo a otro. Definas tres atributos por variable (P: Positivo, MP:minimo positivo en una banda aceptable, N: Negativo). Como accion indique los cambios pertinentes de la variable relevante que haya escogido. Use los intervalos de su figura.
Pregunta 5 (7 puntos)
Una solucion concentrada se diluye con agua en dos estanques agitados en serie. El primer estanque tiene un volumen V1, mientras que el segundo tiene un volumen V2. La concentracion y el flujo de la solucion diluida se miden en la salida del segundo estanque. Ambos objetivos se pueden modificar usando tres recursos: El flujo de solución concentrada F0, el flujo de agua en el primer estanque W0 y el flujo de agua en el segundo estanque W1. Se decide realizar el control de la concentracion x2 y del flujo F2 utilizando un sistema experto. Suponga que administra los set points de los controladores de flujos F0, W0 y W1. Determine el conjunto de reglas para este caso. Cada variable usada es clasificada en tres estados o atributos: bajo medio y alto. Entonces el conjunto de reglas logicas podria ser: 1. Si x2 es medio y F2 es medio entonces no cambie (mantenga W0,W1 y F0) (continue de regla 2 en adelante)
