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FICHA TÉCNICA

CURSO 2014-2015

Instrumentación y Control

FICHA TÉCNICA Página 1 de 12

DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA

ASIGNATURA: Instrumentación y Control

Nombre en Inglés: Instrumentation and Control

Código UPM:

MATERIA: Instrumentación y Control

CRÉDITOS ECTS: 4,5

CARÁCTER: obligatorio

TITULACIÓN: MÁSTER UNIVERSITARIO EN INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA

TIPO: OBLIGATORIA

CURSO: master

SEMESTRE: primero

CURSO ACADÉMICO 2014-2015

PERIODO IMPARTICION Septiembre- Enero Febrero - Junio

IDIOMA IMPARTICIÓN Sólo castellano Sólo inglés Ambos

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DEPARTAMENTO

ELECTRÓNICA, AUTOMÁTICA E INFORMÁTICA INDUSTRIAL (EUITI)

COORDINADOR

Basil Al Hadithi

PROFESORADO

NOMBRE Y APELLIDO DESPACHO Correo electrónico

Basil Al Hadithi C-306 [email protected]

CONOCIMIENTOS PREVIOS REQUERIDOS PARA PODER SEGUIR CON NORMALIDAD LA

ASIGNATURA

ASIGNATURAS SUPERADAS

Los requisitos previos para cursar esta materia son los que se han establecido previamente como requeridos para la admisión en el Máster (véase el apartado 4.2).

OTROS RESULTADOS DE APRENDIZAJE NECESARIOS

Conocer las posibles arquitecturas que puede tener un sistema de control. Conocer diferentes tipos de sensor en función de su principio de funcionamiento, modo de funcionamiento, dominio y comportamiento dinámico. Conocer las diferentes perturbaciones que pueden aparecer sobre un sistema de control y las técnicas para modelarlas. Conocer las técnicas de modelado de diferentes tipos de sensores y sistemas. Conocer los tipos de reguladores más utilizados en el control de procesos. Conocer los requisitos necesarios para una correcta discretización y reconstrucción de señales analógicas.

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OBJETIVOS DE APRENDIZAJE

COMPETENCIAS Y NIVEL ASIGNADAS A LA ASIGNATURA

Código COMPETENCIA NIVEL

CE1 Capacidad para seleccionar el tipo de sensor más adecuado en función de la magnitud a medir, sus condiciones de trabajo y su coste.

CE2 Capacidad para elegir los parámetros y dispositivos adecuados para digitalizar y reconstruir correctamente una señal analógica.

CE3 Capacidad para analizar la respuesta de sistemas mediante técnicas temporales y técnicas frecuenciales.

CE4 Capacidad para seleccionar el regulador más adecuado en función de los objetivos fijados para el proceso o sistema.

CE5 Capacidad para diseñar acciones de control en lazo cerrado de diferentes procesos o sistemas.

CE6 Capacidad para minimizar los efectos de perturbaciones que tienen lugar en el control de procesos y sistemas

Código RESULTADOS DE APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA

RA-01 Conocer las posibles arquitecturas que puede tener un sistema de control.

RA-02 Conocer diferentes tipos de sensor en función de su principio de funcionamiento, modo de funcionamiento, dominio y comportamiento dinámico.

RA-03 Conocer las diferentes perturbaciones que pueden aparecer sobre un sistema de control y las técnicas para modelarlas.

RA-04 Conocer las técnicas de modelado de diferentes tipos de sensores y sistemas.

RA-05 Conocer los tipos de reguladores más utilizados en el control de procesos.

Código RESULTADOS DE APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA

1 Conocer el estado actual de la ingeniería de control y su futuro inmediato.

2 Conocer el estado actual de las técnicas de identificación de sistemas de control

3 Conocer las diferentes metodologías de diseño de sistemas de control

4 Aplicar las metodologías de diseño avanzado

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CONTENIDOS Y ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE

CONTENIDOS ESPECÍFICOS (TEMARIO)

TEMA / CAPÍTULO

APARTADO Indicadores de logro relacionados

1. Introducción a los Sistemas de Contro

1.1. Introducción a los sistemas de control (continuos y discretos)

LO-01

Tema 2:

2.1. Sensores: funcionamiento, aplicaciones y modelado

LO-01-LO-02

3. Modelos de Procesos

3.1. Modelado según respuesta escalón

LO-02 3.2. Modelos integradores 3.3. Modelos oscilatorios 3.4. Modelado en frecuencia 3.5 Perturbaciones del modelo

4.1. Control on-off

Tema 4: Controladores PID

4.2. Acciones correctoras

LO-02 y LO-03

4.3 El regulador PID 4.4. Acción proporcional 4.5 Acción Integral 4.6 Acción Derivativa

4.7 Combinación de las 3 Acciones 4.8 Control PI-D 4.9 Control I-PD 4.10 Consideraciones de la Acción D

4.11 Diseño de reguladores PIDs y de redes por el lugar de las raíces

4.12 Diseño en frecuencia de reguladores PIDs y de redes

4.13 Efecto Windup 4.14 Notas prácticas de uso del PID 4.15 PIDs comerciales

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5.1 Análisis ante Cambios de Carga 5.2 Análisis del Ruido 5.3 Análisis para Seguimiento de SP 5.4 Métodos Empíricos de Diseño LO-03

5.4.1 Ziegler-Nichols (ZN) respuesta al escalón

Tema 5: Diseño de reguladores

5.4.2 Ziegler-Nichols (ZN) respuesta frecuencial

5.4.3 Chien-Hrones-Reswick (CHR) 5.5 Métodos Analíticos de Diseño 5.5.1 Método del parámetro λ 5.5.2 Método Haalman 5.5.3 Asignación directa de polos. 5.5.4 Polos dominantes

6.Introducción a los conceptos de control borroso, control deslizante y Control de estructura variable.

LO-04

6.1 Introducción a los conceptos de control avanzado:.

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RECURSOS DIDÁCTICOS

BIBLIOGRAFÍA

1. Platero, C., Hernando, M., Apuntes de Regulación Automática II, Servicio de Publicaciones EUITI-UPM, 2005. 2. Platero C., Apuntes de Regulación Automática I, Servicio de Publicaciones, EUITI-UPM, 2006. 3. Dorf R. C., Bishop R.H., Sistemas de Control Moderno, Prentice

Hall, décima, edición, 2005.

4. Kuo C. B., Sistemas de Control automático, Prentice Hall, séptima edición, 1996.

5. Ogata K.,Ingeniería de Control moderna, Prentice Hall, cuarta edición, 2003.

6. Ogata K., Problemas de Ingeniería de Control utilizando Matlab, Prentice Hall,1999. 7. Barrientos A., Sanz R., Matía F., Gambao E., Control de sistemas continuos. Problemas resueltos, McGrawHill, 1996. 8. Puente, E.A, Regulación automática I, Servicio de Publicaciones ETS Ingenieros Industriales de Madrid, 1998.

9. Basil M. Al-Hadithi, Sistemas discretos de control, Un Enfoque Práctico, Visionnet, ISBN: 978-84-9821-872-5, 2007

RECURSOS WEB

http://www.elai.upm.es/spain/Asignaturas/Servos/servobas.htm. Serie de apuntes, Resolución de exámenes, Problemas resueltos con Simulink, Publicadasos y actualizados en la página web del Departamento ELAI http://www.elai.upm.es/ Colección de apuntes, problemas de clase, exámenes y prácticas de laboratorio con sus soluciones. Publicados y actualizados en la página web del Departamento ELAI

EQUIPAMIENTO

http://www.elai.upm.es/spain/Asignaturas/Servos/servobas.htm

http://www.elai.upm.es/spain/Asignaturas/Servos/servobas.htm

http://www.elai.upm.es/

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El Laboratorio de Regulación Automática está destinado a dotar al alumno con conocimientos prácticos sobre Control acompañado por la Instrumentación Electrónica y con soporte de Informática.

GUÍA DE APRENDIZAJE INFORMACIÓN AL ESTUDIANTE

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GUÍA DE APRENDIZAJE Página 8 de 12

CRONOGRAMA DE TRABAJO DE LA ASIGNATURA MES QUINCENA ACTIVIDADES

AULA LABORATORIO TRABAJO

INDIVIDUAL TRABAJO EN

GRUPO ACTIVIDADES EVALUACIÓN

OTROS

Oct.

1ª Tema 1

2ª Tema 2

trabajos y entrega

de ejercicios

Nov.

1ª Tema 3

L1: Modelado de

sistemas en Matlab trabajos y entrega

de ejercicios

2ª Tema 3

Comienzo Examen de Control-

1

Dec.

1ª Tema 4

2ª Tema 4 L2:Diseño de reguladores

trabajos y entrega de ejercicios

Ene. 1ª Tema 5

Examen de Control


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MES QUINCENA ACTIVIDADES AULA

LABORATORIO TRABAJO INDIVIDUAL

TRABAJO EN GRUPO

ACTIVIDADES EVALUACIÓN

OTROS

2ª Tema 5-Tema 6

trabajos y entrega

de ejercicios

febrero

1ª

Examen de

Prácticas Examen de control-2


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SISTEMA DE EVALUACIÓN DE LA ASIGNATURA

EVALUACIÓN

Ref INDICADOR DE LOGRO Relacionado

con RA:

LO-01 Conocer las posibles arquitecturas que puede tener un sistema de control. RA-01

LO-02 Conocer diferentes tipos de sensor en función de su principio de funcionamiento, modo de funcionamiento, dominio y comportamiento dinámico.

RA-02

LO-03 Conocer las diferentes perturbaciones que pueden aparecer sobre un sistema de control y las técnicas para modelarlas. RA-03

LO-04 Conocer las técnicas de modelado de diferentes tipos de sensores y sistemas. RA-04

LO-05 Conocer los tipos de reguladores más utilizados en el control de procesos. RA-05


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EVALUACIÓN SUMATIVA (ACUMULATIVA)

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS ACTIVIDADES EVALUABLES MOMENTO LUGAR

PESO EN LA CALIFICACIÓN

Examen de prácticas. Final del curso

Labora-torio 10%

Trabajos y entregas de ejercicios. Desarrollado durante todo el curso

Durante el curso 10%

Examen de control-1. TEMAS 1-4 Segunda quincena de diciembre

Aula 40%

Examen de control-2. TEMAS 5-6 primera quincena de febrero

Aula 40%

Examen final. (convocatoria de febrero) Final del curso Aula 100%

Examen final. (convocatoria extraordinaria) 100%

CRITERIOS DE CALIFICACIÓN


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Practicas. Funcionamiento o no de la aplicación Trabajo de curso. Orientación de la solución, manejo de los conceptos aplicados y funcionamiento y calidad del desarrollo. Examen de control. Orientación de la solución y conocimientos aplicados. Examen final. Conocimientos, calidad de la presentación, manejo de conceptos y orientación de la solución.

Criterio de evaluación teórica para alumnos de evaluación continua

Exámenes de control (2 exámenes).

Realizados en aula con una duración de 2 horas Preguntas tipo test, ejercicios y problemas

Examen de evaluación final. Los alumnos que sigan este sistema de evaluación no tendrán prueba global de evaluación al finalizar el periodo de docencia, en la convocatoria ordinaria En la convocatoria extraordinaria el alumno, que no haya aprobado la parte teórica, tendrá el mismo examen final que los alumnos sin evaluación continua.

Criterio de calificación para alumnos sin evaluación continua

Examen final. El examen final comprenderá toda la materia explicada durante el curso (teoría y problemas). Examen tipo test, ejercicios y problemas Se realizarán en las fechas y horas propuestas por Jefatura de Estudios.

Toda duda respecto a este aviso será resuelto por el coordinador de la asignatura.

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