Universidad Pública de Navarra



Año Académico: 2023/2024 | Otros años:  2022/2023  |  2021/2022  |  2020/2021  |  2019/2020 
Máster Universitario en Ingeniería Industrial por la Universidad Pública de Navarra
Código: 720205 Asignatura: Automatización y Control de Procesos
Créditos: 4.5 Tipo: Obligatoria Curso: 1 Periodo: 1º S
Departamento: Ingeniería
Profesorado:
GALVAN HERRERA, JOSE BASILIO   [Tutorías ] PEREZ-ILZARBE SERRANO, MARIA JOSE (Resp)   [Tutorías ]

Partes de este texto:

 

Módulo/Materia

Módulo de Tecnologías Industriales / Materia: Tecnologías Industriales Avanzadas

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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: Aplicar los conocimientos adquiridos y resolver problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios y multidisciplinares.

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Competencias específicas

CMT8: Capacidad para diseñar y proyectar sistemas de producción automatizados y control avanzado de procesos.

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Resultados aprendizaje

R1: Saber representar matemáticamente sistemas continuos, discretos e híbridos.

R2: Saber analizar y diseñar sistemas de control digital.

R3: Conocer el controlador PID clásico y métodos de ajuste de sus parámetros.

R4: Ser capaz de diseñar e implementar un controlador PID clásico en un sistema de control en tiempo real.

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Metodología

Metodología - Actividad Horas Presenciales Horas no presenciales
A-1 Clases expositivas/participativas 32  
A-2 Prácticas 12  
A-3 Actividades de aprendizaje cooperativo     
A-4 Realización de proyectos en grupo    
A-5 Estudio y trabajo autónomo del estudiante   58
A-6 Tutorías y pruebas de evaluación 10  
     
Total 54 58

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Relación actividades formativas-competencias/resultados de aprendizaje

Competencia Actividad formativa
CG1, CG2, CG8, CMT8 A-1 Clases expositivas/participativas
CG1, CG2, CG8, CMT8 A-2 Prácticas
CG1, CG2, CMT8 A-5 Lecturas de material
CG1, CG2, CMT8 A-6 Estudio individual
CG1, CMT8 A-7 Exámenes, pruebas de evaluación
CG1, CG8, CMT8 A-8 Tutorías individuales

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Idiomas

Castellano

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Evaluación

 

Resultados de
aprendizaje
Actividad de
evaluación
Peso (%) Carácter
recuperable
Nota mínima
requerida
R1,R3 Bloque I: Prueba de respuesta corta 35 SI 4
R1,R2,R3 Bloque II: Prueba de respuesta larga 50 SI 4
R4 Examen de laboratorio 15 NO  

 

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 y II 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.

En la convocatoria extraordinaria se podrá optar a una segunda evaluación de los bloques I y II. En esta convocatoria no se realizará una nueva evaluación de prácticas.

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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.

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Temario

Unidad temática I: Control analógico de sistemas 

Tema 1. Representación y análisis de sistemas continuos en el espacio de estados

  • Estados, entradas y salidas. Ecuaciones de estado. Simulación. Formas canónicas.
  • Relación entre el espacio de estados y la función de transferencia. Estabilidad, régimen transitorio, régimen permanente.
  • Linealización.

Tema 2. Diseño de sistemas de control analógico en el espacio de estados

  •  Control por realimentación de estado. Controlabilidad. Diseño del controlador. Control con acción integral.
  •  Observabilidad. Diseño del observador. Control por realimentación del estado observado.  

 Unidad temática II: Sistemas de control digital

Tema 3. Introducción al control digital. Representación de sistemas discretos y discretizados.

  •  Señales continuas y digitales.
  •  Muestreo y reconstrucción.
  •  Sistemas continuos, discretos e híbridos.
  •  Sistemas discretizados.
  •  Transformada Z.
  •  Representación de sistemas discretos mediante Función de Transferencia y en el espacio de estados.
  • Representación de sistemas discretizados mediante Función de Transferencia y en el espacio de estados.

Tema 4. Análisis de sistemas discretizados.

  • Estabilidad.
  • Régimen permanente.
  • Régimen transitorio.

Tema 5. Diseño de controladores digitales.

  • Diseño en z de controladores para el bucle básico de control digital.
  • Diseño digital por realimentación de estado. 
  • Diseño continuo y discretización.
  • Control PID.

Tema 6. Dificultades de la implementación de controladores digitales.

  • Efecto del periodo de muestreo
  • Cuantización
  • Errores de redondeo

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Programa de prácticas experimentales

Práctica 1. Representación de sistemas continuos en espacio de estados

Práctica 2. Control por realimentación de estado

Práctica 3. Simulación de sistemas discretos e híbridos. 

Práctica 4. Diseño de controladores digitales  y simulación del sistemas de control digital.

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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

B.C. Kuo, Sistemas de Control Automático, Prentice Hall

N. S. Nise, Sistemas de Control para Ingeniería, Wiley

K. J. Aström, B. Wittenmark, Computer controlled Systems, Prentice Hall

Bibliografía Complementaria

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.

Los libros recomendados, además de servir de apoyo al estudio de los temas propios de esta asignatura, sirven para repasar técnicas matemáticas y conceptos de control analógico que se suponen previamente adquiridos y que se manejan a lo largo de este curso, como transformadas de Laplace y de Fourier, descripción de sistemas dinámicos mediante la función de transferencia, estabilidad, respuesta temporal, respuesta frecuencial, etc.

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Lugar de impartición

Aulario del campus de Arrosadía (Pamplona)

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