Universidad Pública de Navarra - Nafarroako Univertsitate Publikoa

Módulo/Materia

Módulo: Formación Común Industrial (MFC)

Materia: Electrónica y Automática (M24)

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Descripción/Contenidos

 Representación externa de sistemas dinámicos lineales.

 Análisis en el dominio del tiempo y en el de la frecuencia.

 Análisis de sistemas realimentados.

 Diseño de controladores a partir de especificaciones de comportamiento, tanto en el dominio del tiempo como en el de la frecuencia.

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Competencias genéricas

CG1: Capacidad para la redacción firma y desarrollo de problemas

CG2: Capacidad para la dirección de actividades objeto de los proyectos

CG3: Conocimiento en materias básicas y tecnológicas

CG4: Capacidad para resolver problemas

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Competencias específicas

CC6: Poseer conocimientos sobre los fundamentos de los automatismos y métodos de control

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Resultados aprendizaje

R1: Describir los elementos de un sistema de control y su función.
R2:  Modelizar y analizar el comportamiento de sistemas lineales y caracterizar el régimen transitorio y el permanente.
R3: Modelizar el comportamiento de sistemas complejos a partir de sus elementos constituyentes.
R4: 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.
R5: Diseñar un controlador usando métodos empíricos para que el sistema regulado por éste cumpla unas especificaciones dadas.

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Metodología

La asignatura Control Automático tiene carácter teórico-práctico, combinando clases magistrales, clases prácticas y aprendizaje autónomo por parte del estudiante. Las clases magistrales consistirán en la explicación teórica de los aspectos fundamentales de cada tema, así como la resolución de dudas y cuestiones planteadas por los alumnos a partir de su aprendizaje autónomo de cada tema. Las clases prácticas serán de dos tipos: simulación usando un paquete de software especializado en sistemas dinámicos y su control y con sistemas reales usando maquetas con componentes industriales donde los alumnos podrán comprobar el alcance de los conocimientos teóricos adquiridos.

Para comprender la asignatura y obtener un rendimiento adecuado de la misma, será necesario que el alumno lleve a cabo un trabajo continuado alrededor de las siguientes actividades:

• Asistir a clase regularmente.
• Realizar una lectura reflexiva y un estudio profundo del material que se aporte o indique en cada tema.
• Realizar los ejercicios, casos y trabajos que se propongan a lo largo del curso.
• Participar activamente en cuantas discusiones surjan en clase.
• Preparar adecuadamente las clases prácticas a partir del material que se le proporciona.
• Consultar las dudas surgidas en el estudio de la materia en los horarios dispuestos por el profesor a tal efecto.

Como complemento docente se utilizará el Aulario Virtual, una herramienta que permite un mejor aprovechamiento de la asignatura. A través de él se indicará el calendario de las diferentes actividades de la asignatura, se podrá acceder al material docente y se utilizará para el envío de los trabajos solicitados en clase.

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Evaluación

La calificación final será la mejor nota de las siguientes dos opciones:

1. La media ponderada entre las calificaciones obtenidas en los exámenes de teoría y el examen de prácticas. Los pesos para la ponderación son: Prueba de respuesta corta (Bloque I): 35%;  Prueba de respuesta larga (Bloques I, II, III): 55%; Prácticas: 10%.
2. La media ponderada de la Prueba de respuesta larga (Bloques I, II, III): 90%; Prácticas 10%.

Para aprobar se necesitará una calificación final igual o superior a 5 puntos sobre 10.

Se realizará una evaluación de recuperación en la que el alumno podrá optar a una segunda evaluación de los bloques I, II y III con una prueba de respuesta larga. No habrá evaluación de recuperación para el examen de prácticas.

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Temario

Módulo I: Análisis de sistemas

Tema 2. Descripción externa de sistemas

·        La función de transferencia

·        Cálculo de la Función de Transferencia

Tema 3. Respuesta temporal de sistemas

·        Sistemas de primer orden

·        Sistemas de segundo orden

·        Sistemas de orden superior. Polos dominantes

·        Definición

·        Condición de estabilidad. Criterio de Maxwell

·        Criterio de inspección

·        Criterio de Routh

Módulo II: Análisis de sistemas realimentados y diseño de controladores

Tema 8. Estabilidad en el dominio de la frecuencia

Tema 9. Errores de seguimiento. Tipos de sistemas realimentados.

·        Definición de error en estado estacionario

·        Coeficientes estáticos de error

·        Caracterización de sistemas según su comportamiento en estado estacionario

·        Cálculo de errores en estado estacionario a partir del diagrama de Bode

Tema 10. Diseño de controladores en el Lugar de las Raíces

·        Zonas permitidas y prohibidas del Lugar de las Raíces

·        Efecto de la introducción de polos y ceros en el Lugar de las Raíces

·        Sintonización de un controlador proporcional

·        Sintonización de un controlador Proporcional Avance de Fase

·        Sintonización de un controlador Proporcional Retraso de Fase

·        Sintonización de un controlador Avance-Retraso de Fase

·        Sintonización de controladores con integradores

Tema 11. Diseño de controladores en el dominio de la frecuencia

·        Relación entre la respuesta temporal y frecuencial

·        Ajuste del régimen permanente

·        Sintonización de un controlador Proporcional Retraso de Fase

·        Sintonización de un controlador Proporcional Avance de Fase

·        Sintonización de controladores con integradores

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Bibliografía

Acceda a la bibliografía que el profesorado de la asignatura ha solicitado a la Biblioteca.

Bibliografía básica

J. B. Galván Herrera, Control Analógico de Sistemas Lineales, Ulzama Digital, Pamplona

G. F. Franklin, J. D. Powell y A. Emani-Naeini, Control de Sistemas Dinámicos con Retroalimentación, Addison-Wesley Iberoamericana

F. Golnaraghi and B. C. Kuo. Sistemas de Control Automático, Wiley, 2010

K. Ogata, Ingeniería de Control Moderna, Prentice-Hall

Bibliografía complementaria

R. C. Dorf and R. H. Bishop, Sistemas Modernos de Control, Prentice-Hall

N. S. Nise, Control Systems Engineering, Wiley

K. J. Åström y T. Hägglund, Control PID Avanzado, Pearson

G. C. Goodwin, S. F. Graebe y M. E. Salgado, Control System Design, Prentice-Hall

C. Pérez, Matlab^® y sus Aplicaciones en las Ciencias y la Ingeniería, Pearson

A. Tewari, Modern Control Design with MATLAB and SIMULINK, Wiley

J.J. D'azzo and C.H. Houpis, Linear Control System Analysis and Design with Matlab, Marcel Dekker

F. G. Shinskey, Process Control Systems, McGraw-Hill, New York

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Idiomas

Castellano e Inglés

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Lugar de impartición

Aulario y Laboratorio de Automática

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