Universidad Pública de Navarra - Nafarroako Univertsitate Publikoa
Universidad Pública de Navarra
| Código: 73290 | Asignatura: Automatización y control de procesos | ||||
| Créditos: 4.5 | Tipo: Obligatoria | Curso: 1 | Periodo: 1º S | ||
| Departamento: Automática y Computación | |||||
| Profesorado: | |||||
| LERA CARRERAS, GABRIEL (Resp) [Tutorías ] | PEREZ-ILZARBE SERRANO, MARIA JOSE [Tutorías ] | ||||
| ALASTRUEY MERINO, CARLOS FRANCISC [Tutorías ] | |||||
Descripción/Contenidos
Representaciones matemáticas de sistemas: Transformada de Laplace y Transformada Z. Modelos de Función de Transferencia y representación en el espacio de estados.
Análisis de sistemas de control digital: Estabilidad, Régimen Transitorio, Régimen permanente
Diseño de controladores digitales: Discretización de controladores analógicos. Diseño de controladores en el plano z.
Control PID: El controlador PID clásico. Métodos de ajuste analíticos. Métodos de ajuste experimental. Posibilidades y limitaciones del PID clásico.
Control en tiempo real: Implementación de un controlador PID en un sistema de control en tiempo real.
Descriptores
Análisis y diseño de sistemas de control en el espacio de estados. Análisis y diseño de sistemas de control digital.
Competencias genéricas
Competencias básicas:
CB6: Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
CB7: Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
CB9: Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
CB10: Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.
Competencias generales:
CG1: Tener conocimientos adecuados de los aspectos científicos y tecnológicos de: métodos matemáticos, analíticos y numéricos en la ingeniería, ingeniería eléctrica, ingeniería energética, ingeniería química, ingeniería mecánica, mecánica de medios continuos, electrónica industrial, automática, fabricación, materiales, métodos cuantitativos de gestión, informática industrial, urbanismo, infraestructuras, etc.
CG4: Realizar investigación, desarrollo e innovación en productos, procesos y métodos.
CG8: Conocimiento, comprensión y capacidad para aplicar la legislación necesaria en el ejercicio de la profesión de Ingeniero Industrial.
Competencias específicas
CMT8:Capacidad para diseñar y proyectar sistemas de producción automatizados y control avanzado de procesos.
Resultados aprendizaje
- Saber analizar, simular y diseñar sistemas desde la perspectiva del espacio de estados.
- Saber representar matemáticamente sistemas continuos, discretos e híbridos.
- Saber analizar sistemas de control digital.
- Saber diseñar sistemas de control digital.
- Conocer el controlador PID clásico y métodos de ajuste de sus parámetros.
- Ser capaz de manejar un software de simulación y control.
- Ser capaz de diseñar e implementar un controlador PID clásico en un sistema de control en tiempo real.
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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30
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A-2 Prácticas
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10
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A-3 Debates, puestas en común, tutoría grupos
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A-4 Elaboración de trabajo
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A-5 Lecturas de material
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20
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A-6 Estudio individual
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38
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A-7 Exámenes, pruebas de evaluación
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8
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A-8 Tutorías individuales
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6
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Total
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54
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58
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Evaluación
| Resultado de aprendizaje | Sistema de evaluación | Peso (%) |
| Saber analizar, simular y diseñar sistemas desde la perspectiva del espacio de estados. | Prueba de respuesta corta | 30 |
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Saber representar matemáticamente sistemas continuos, discretos e híbridos. Saber analizar sistemas de control digital. |
Prueba de respuesta corta | 30 |
| Saber diseñar sistemas de control digital. Conocer el controlador PID clásico y métodos de ajuste de sus parámetros. |
Prueba de respuesta larga | 25 |
| Ser capaz de manejar un software de simulación y control. Ser capaz de diseñar e implementar un controlador PID clásico en un sistema de control en tiempo real. |
Examen de laboratorio | 15 |
La calificación final se obtendrá como la media ponderada entre las calificaciones obtenidas en los exámenes de evaluación continua correspondientes a cada bloque de teoría y en el examen de prácticas. Los pesos para la ponderación se detallan en la tabla anterior. Para superar la asignatura la nota media así obtenida debe ser igual o superior a 5 y la calificación en cada uno de los Bloques I, II y III debe ser mayor o igual a 4 sobre 10. Si no se cumple este último requisito, y la nota media es igual o superior a 5, la calificación final será de 4.9.
Se realizará una evaluación de recuperación en la que el alumno podrá optar a una segunda evaluación de los bloques I, II y III. En caso de mejorar la calificación obtenida en los exámenes ordinarios, se recalculará la media con la nueva calificación. No habrá evaluación de recuperación para el examen de prácticas.
Temario
Unidad temática I: Control de sistemas continuos
Teoría
Tema 1. Diseño y análisis en el espacio de estados
- Estados, entradas y salidas. Ecuaciones de estado.
- Simulación de sistemas. Linealización.
- Realizaciones. Formas canónicas.
- Estabilidad. Relación entre el espacio de estados y la función de transferencia.
- Controlabilidad. Ubicación de polos. El problema de regulación.
- Observabilidad. Diseño de observadores. El principio de separación.
Prácticas
Práctica 1. Representación de sistemas continuos en espacio de estados
Práctica 2. Diseño de controladores continuos por el método del espacio de estados
Unidad temática II: Análisis de sistemas digitales
Teoría
Tema 3. Introducción al control digital.
- Señales continuas y digitales.
- Muestreo y reconstrucción.
- Sistemas continuos, discretos e híbridos.
- Sistemas discretizados.
Tema 4. Representación de sistemas discretos y discretizados.
- Transformada Z.
- Representación de sistemas discretos mediante Función de Transferencia.
- Representación de sistemas discretizados. Diagramas de bloques muestreados.
Tema 5. Análisis de sistemas discretizados.
- Estabilidad.
- Régimen permanente.
- Respuesta transitoria de sistemas discretizados.
Prácticas
Práctica 3. Simulación de sistemas discretos e híbridos. Estabilidad de sistemas de Control Digital.
Unidad temática III: Diseño de sistemas de control digital
Teoría
Tema 6. Diseño de controladores digitales.
- Control PID.
- Diseño continuo y discretización.
- Diseño de controladores digitales en el plano Z.
Prácticas
Práctica 4. Diseño de controladores digitales a partir de función de transferencia y simulación del sistema de control digital.
Práctica 5. Diseño de controladores digitales para una maqueta del laboratorio e implementación de los mismos en el sistema de control en tiempo real.
Bibliografía
Acceda a la bibliografía que el profesorado de la asignatura ha solicitado a la Biblioteca.
Bibliografía Básica
Material proporcionado por los profesores a través de MiAulario
G.F. Franklin et al, Control de Sistemas Dinámicos con Retroalimentación, Addison-Wesley Iberoamericana
N. S. Nise, Sistemas de Control para Ingeniería, Wiley
K. J. Aström, B. Wittenmark, Computer controlled Systems, Prentice Hall
Bibliografía Complementaria
B.C. Kuo, Sistemas de Control Automático, Prentice Hall
K. Ogata, Ingeniería de control moderna, Pearson
B.C. Kuo, Digital Control Systems, Oxford University Press, 2ª Edición, 1992.
R.Isermann, Digital Control Systems, Vol. I: Fundamentals and Deterministic Control, 2ª Edition, Springer -Verlag, 1989.