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Universidad Pública de Navarra
| Código: 245302 | Asignatura: ELECTRÓNICA Y AUTOMÁTICA | ||||
| Créditos: 6 | Tipo: Obligatoria | Curso: 2 | Periodo: 1º S | ||
| Departamento: Ingeniería Eléctrica y Electrónica | |||||
| Profesorado: | |||||
| ALASTRUEY MERINO, CARLOS FRANCISC [Tutorías ] | GOMEZ LASO, MIGUEL ANGEL [Tutorías ] | ||||
| ARNEDO GIL, ISRAEL (Resp) [Tutorías ] | |||||
Módulo/Materia
Módulo: Formación Común a la Rama Industrial
Materia: M25 Electrónica y Automática
Descripción/Contenidos
Introducción a las tareas que actualmente afronta la electrónica.
Dispositivos fundamentales.
Análisis funcional de circuitos de señal, tanto analógicos como digitales.
Descripción funcional de equipos de potencia.
Ejemplos prácticos de integración en aplicaciones concretas de circuitos de señal y
de potencia.
Representación externa de Sistemas Dinámicos Lineales.
Análisis en el dominio del tiempo.
Análisis en el dominio de la frecuencia.
Diseño usando métodos empíricos
Resultados aprendizaje
Al finalizar el curso, el estudiante debe ser capaz de:
RA01.- Conocer los componentes electrónicos fundamentales.
RA02.- Saber desglosar un problema en bloques funcionales de fácil implementación con circuitos electrónicos.
RA03.- Saber analizar circuitos electrónicos.
RA04.- Entender y conocer las cualidades y limitaciones básicas de los circuitos analógicos, digitales y de potencia.
RA05.- Saber integrar una solución mixta, analógica y digital, para la implementación electrónica de una aplicación industrial particular.
RA06.- Describir los elementos de un sistema de control y su función.
RA07.- Modelizar y analizar el comportamiento de sistemas lineales y caracterizar el régimen transitorio y el permanente.
RA08.- Modelizar el comportamiento de sistemas complejos a partir de sus elementos constituyentes.
RA09.- Establecer los objetivos del sistema de control a partir de las especificaciones de comportamiento, tanto para seguimiento de la referencia como para rechazo de perturbaciones.
Metodología
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Metodología - Actividad
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Horas Presenciales
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Horas no presenciales
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A-1 Clases expositivas/participativas
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45
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A-2 Prácticas
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15
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15
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A-3 Debates, puestas en común, tutoría grupos
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15 |
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A-4 Elaboración de trabajo
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A-5 Lecturas de material
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A-6 Estudio individual
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53
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A-7 Exámenes, pruebas de evaluación
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7
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A-8 Tutorías individuales
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Total
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67
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83
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Evaluación
| Resultado de aprendizaje | Sistema de evaluación | Peso (%) | Carácter recuperable |
| RA01, RA02, RA03, RA04, RA05. | Prueba escrita |
18.75 Nota mínima para que pondere en calificación final = 5/10 |
Sí |
| RA01, RA02, RA03, RA04, RA05. | Prueba escrita |
18.75 Nota mínima para que pondere en calificación final = 5/10 |
Sí |
| RA01, RA03. | Examen de prácticas | 12.5 | No |
| RA06, RA07, RA08. | Prueba escrita |
18.75 Nota mínima para que pondere en calificación final = 5/10 |
Sí |
| RA9. | Prueba escrita |
18.75 Nota mínima para que pondere en calificación final = 5/10 |
Sí |
| RA07, RA08. | Examen de prácticas | 12.5 | No |
A.- Actividades de evaluación continua.
Se realizarán cuatro pruebas parciales (Pruebas escritas) a lo largo del curso, cada una ellas asociada a uno de los apartados del temario. Se requiere una calificación superior a 5 en todas ellas para poder superar la asignatura. La media de las cuatro calificaciones obtenidas tendrá un peso del 75% en la calificación final de la asignatura.
B.- Prácticas.
Las prácticas son evaluadas en función del trabajo desarrollado antes de y durante las sesiones de prácticas y junto al examen de prácticas. La calificación obtenida supone un 25% de la nota final de la asignatura. La asistencia a todas y cada una de las sesiones es obligatoria y como tal es condición indispensable para la superación de la asignatura.
Evaluación de Recuperación:
Se podrán recuperar las partes no superadas del apartado A (actividades de evaluación continua) respondiendo a las preguntas correspondientes en la convocatoria extraordinaria.
En caso de obtener una media igual o superior a 5, pero no satisfacer alguno de los requerimientos expuestos anteriormente, la calificación final será de 4.0.
Temario
TEORÍA
T1.- Introducción (1h)
Introducción a la electrónica
T2.- Conceptos básicos y necesidades (2h)
Breve descripción de la teoría de circuitos, diferencias entre elementos lineales
y no lineales, tipos de señales, generadores de señales, unidades, elementos básicos,
leyes básicas…
En este tema se incluirá un circuito sencillo para el control de una aplicación
real, por ejemplo un controlador de temperatura o luminosidad. Este circuito, que
denotamos como C1, nos dará un vínculo de unión con la parte de Automática y con el
temario que vamos a ir desarrollando.
T3.- El diodo. (5h)
¿Qué hay en C1 relacionado con este tema?
Funcionamiento del diodo, diodo Led y fotodiodo.
Análisis hojas de características.
Aplicaciones de interés: Puente de diodos y estabilización con LM7805.
Ejercicios sencillos.
Análisis de la parte de C1 en relación al tema.
T4.- El transistor MOSFET y BJT (10h)
¿Qué hay en C1 relacionado con este tema?
Funcionamiento del transistor MOSFET y BJT; Modelos de funcionamiento.
Aplicaciones analógicas y digitales.
Análisis hojas de características.
Ejercicios sencillos.
Análisis de la parte de C1 en relación al tema.
Transistores de potencia y diseño de radiadores.
T5.- El AO (5h)
Presentación del AO y de su funcionamiento sin realimentación (comparador) y
con realimentación (amplificador).
Análisis hojas de características.
Ejercicios sencillos
Análisis de la parte de C1 en relación al tema.
T6.- Introducción a los sistemas de control (7h)
Sistemas y modelos
Estados, entradas y salidas
Diagramas de bloques
Realimentación y prealimentación
Lazo abierto y lazo cerrado
Realimentación positiva y negativa
Perturbaciones y ruido
Ejemplos clásicos de sistemas de control
Modelado de sistemas mecánicos, eléctricos y térmicos
Transformada de Laplace
La función de transferencia
Polos y ceros de la función de transferencia
Funciones de transferencia y diagramas de bloques (Laplace)
Álgebra de bloques
T7.- Análisis de sistemas en el dominio del tiempo (8h)
Señales normalizadas para el análisis de sistemas
Estabilidad de un sistema LTI
Estabilidad de sistemas simples
Estabilidad y polos de la función de transferencia
Respuesta transitoria y estado estacionario
Parámetros de la respuesta escalón
Respuesta escalón de sistemas de primer orden
Respuesta escalón de sistemas de segundo orden
Dinámicas dominantes
Cálculo de errores en estado estacionario
Tipo de sistema y errores
El lugar de raíces
Condiciones de ángulo y magnitud
T8.- Análisis de sistemas en el dominio de la frecuencia (4h)
Respuesta frecuencial
Diagrama de Bode
Factores básicos
Estabilidad relativa
Margen de fase y margen de ganancia
Frecuencia de corte y ancho de banda
T9.- Acciones de control básicas. Controladores PID. (4h)
Estructuras básicas de control
Acciones de control en un PID
Primer método de Ziegler-Nichols
Segundo método de Ziegler-Nichols
PRÁCTICAS
P1.- Manejo instrumentación y circuitos con diodos y diodos led. (3h)
P2.- Circuitos con AO. (3h)
P3.- Introducción a Matlab y Simulink Representación y simulación de sistemas. (3h)
P4.- Análisis de sistemas en el dominio del tiempo. Dominancia. Estabilidad. Análisis en el dominio de la frecuencia. (3h)
Examen laboratorio Electrónica (1,5 h)
Examen laboratorio Automática (1,5 h)
Bibliografía
Acceda a la bibliografía que el profesorado de la asignatura ha solicitado a la Biblioteca.
Bibliografía básica
- Material de la asignatura (disponible en el sitio de la asignatura en MiAulario)
Bibliografía general de Electrónica
- A. Sedra and K. C. Smith, Microelectronic Circuits, 6ª edition, Oxford Univ. Press, 2010.
- A. R. Hambley, Electronics. Second Edition, Prentice-Hall, 2000.
- J.David Irwin. Análisis básico de circuitos en ingeniería. 5ª edición, Prentice-Hall, 1997.
Bibliografía general de Automática
- B. Kuo, Sistemas de control automático, 7ª edición, Prentice Hall, México, 1996.
- R. C. Dorf y R. H. Bishop, Sistemas de control moderno, 10ª edición, Pearson, Madrid, 2005.
- K. Ogata, Ingeniería de control moderna, 5ª edición, Pearson, Madrid, 2010.
Bibliografía complementaria de Electrónica
- Norbet R. Malik, Electronic Circuits. Analysis, Simulation & Design. Ed.: Prentice-Hall 1995.
- D. A. Neamen, Electronic Circuit Analysis and Design, 2ª edicion, MacGraw-Hill, 2000.
- R. C. Jaeger y T. N. Blablock, Microelectronic Circuit Design, Second Edition, McGraw-Hill,
2004.
- A. Malvino y D.J. Bates, Principios de Electrónica. 7ª edición, McGraw-Hill, 2007.
- K. C. Smith, KC’s Problems for Microelectronic Circuits. Fourth Edition, Oxford Univ. Press,
1998.
-Foundations of Analog and Digital Electronic Circuits. Anant Agarwal, and Jeffrey Lang,
Ed.:Morgan Kaufmann, 2005.
Bibliografía complementaria de Automática
J. B. Galván Herrera, Control Analógico de Sistemas Lineales, Ulzama Digital, Pamplona
L. Moreno, S. Garrido y C. Balaguer, Ingeniería de control, Modelado y control de sistemas
dinámicos, Ariel, 2003
J.J. D'azzo y C.H. Houpis, Linear Control System Analysis and Design with Matlab, Marcel
Dekker, 2003
G. C. Goodwin, S. F. Graebe y M. E. Salgado, Control System Design, Prentice-Hall, 2001
G. F. Franklin, J. D. Powell y A. Emani-Naeini, Control de Sistemas Dinámicos con
Retroalimentación, Addison-Wesley Iberoamericana, 1991
C. L. Phillips y R. D. Harbor, Feedback Control Systems, Prentice-Hall, 1988
K. J. Åström y R. M. Murray, Feedback Systems, An introduction for Scientists and Engineers,
Princeton University Press, 2008
P. Albertos e I. Mareels, Feedback and Control for Everyone, Springer, 2010
R. L. Woods y K.L. Lawrence, Modelling and simulation of dynamic systems, Prentice-Hall,
1997
W. J. Palm, Modelling, Analysis and Control of Dynamic Systems, 2nd edition, John Wiley &
Sons, 2000
F. G. Shinskey, Process Control Systems, McGraw-Hill, 1996
C.A.Smith y A.B.Corripio, Control Automático de Procesos, Limusa, 2006.
G. Stephanopoulos, Chemical Process Control, Prentice Hall, 1984
K. J. Åström y T. Hägglund, Control PID Avanzado, Pearson, 2009
K. J. Åström y T. Hägglund, PID Controllers: Theory, Design and Tuning, ISA, 1995
C. Pérez, Matlab® y sus Aplicaciones en las Ciencias y la Ingeniería, Pearson, 2002
H. Klee, Simulation of Dynamic Systems with MATLAB® and Simulink®, CRC Press, 2007