proyecto docente fundamentos de control automático …

Datos básicos de la asignaturaTitulación: Grado en Ingeniería de la Energía por la Un. de Sevilla y la Un. de MálagaAño plan de estudio: 2011

Curso implantación: 2020-21Centro responsable: E.T.S. de Ingeniería

Nombre asignatura: Fundamentos de Control AutomáticoCódigo asigantura: 2210012Tipología: OBLIGATORIACurso: 2Periodo impartición: Primer cuatrimestre

Créditos ECTS: 6Horas totales: 150Área/s: Ingeniería de Sistemas y AutomáticaDepartamento/s: Ingeniería de Sistemas y Automática

Coordinador de la asignatura

GORDILLO ALVAREZ FRANCISCO

Profesorado

Profesorado del grupo principal:

GORDILLO ALVAREZ FRANCISCO

Objetivos y competencias

OBJETIVOS:

Proporcionar al alumno una visión del comportamiento dinámico de los sistemas y de las

herramientas matemáticas necesarias para su estudio

Estudiar el modelado y análisis de sistemas dinámicos en tiempo continuo.

Estudiar el comportamiento tanto en el dominio del tiempo como de la frecuencia.

PROYECTO DOCENTE

Fundamentos de Control Automático

Grupo 1

CURSO 2020-21

Última modificación 03/09/2020 Página 1 de 14

Analizan propiedades fundamentales de los sistemas como la estabilidad y el comportamiento en

régimen permanente y en transitorio.

Conocer el problema del control

Conocer las especificaciones y requerimientos en un sistema de control

Conocer y valorar el control por realimentación.

Conocer los fundamentos de los automatismos lógicos.

Plantear el problema de control en sistemas reales

Analizar el lazo control por realimentación

Valoración de un lazo de control: efecto de las incertidumbres, perturbaciones y otros efectos.

Conocer las acciones básicas de control por realimentación

Conocer métodos de análisis y síntesis de controladores de sistemas realimentados

Conocer las herramientas informáticas para la simulación, el análisis y la síntesis de controladores

Conocer la implementación real de controladores y analizar su comportamiento y reglas de ajuste.

Conocer los fundamentos de los automatismos y saber programar automatismos sencillos.

Potenciar el autoaprendizaje y el trabajo en grupo gracias a los trabajos obligatorios de la

asignatura

Resultados del aprendizaje

Diseñar sitemas de control básicos y analizar los resultados obtenidos por medio de simulaciones y

experimentos. Diseñar automatismos sencillos.

PROYECTO DOCENTE


Grupo 1

CURSO 2020-21


COMPETENCIAS:

Competencias específicas:

Conocimientos sobre los fundamentos de automatismos y métodos de control

Competencias genéricas:

Demostrar poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la

educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de

texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la

vanguardia de su campo de estudio.

Saber aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las

competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la

resolución de problemas dentro de su área de estudio.

Tener la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de

estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social,

científica o ética.

Poder transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como

no especializado.

Haber desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios

posteriores con un alto grado de autonomía.

Conocer y aplicar conocimientos de ciencias y tecnologías básicas a la práctica de la Ingeniería de

la Energía

PROYECTO DOCENTE


Grupo 1

CURSO 2020-21


Capacidad de trabajar en un entorno bilingüe inglés-castellano

Capacidad para reconocer cuándo se necesita información, dónde localizarla, cómo evaluar su

idoneidad y darle el uso adecuado de acuerdo con el problema que se plantea.

Capacidad para comunicar y transmitir conocimientos, haciendo un uso adecuado de los recursos

de expresión oral y escrita.

Contenidos o bloques temáticos

BLOQUE 1: Introducción a los sistemas de control.

Sistemas de control. Señales y sistemas. La realimentación. Control continuo y control lógico.

Automatismos lógicos.

BLOQUE 2: Análisis de sistemas dinámicos lineales

Representación y modelado de sistemas dinámicos. Identificación de sistemas. Análisis de la

respuesta temporal de sistemas lineales. Análisis de estabilidad.

BLOQUE 3: Diseño e implantación de sistemas de control básico

Técnicas básicas de diseño e implantación de controladores

BLOQUE 4: Introducción a los automatismos lógicos

Autómatas programables. Programación mediante lenguaje de contactos y GRAFCET

Relación detallada y ordenación temporal de los contenidos

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Grupo 1

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Tema 1. Introducción

Tema 2. Representación y modelado de sistemas dinámicos

2.1.Señales y sistemas dinámicos

2.1.1.Señales y sistemas

2.1.2.Clasificación de señales

2.1.3.Tipos de señales

2.1.4.Concepto de Estado

2.1.5.Tipos de entradas

2.1.6.Clasificación de sistemas dinámicos

2.2.Modelado matemático de sistemas dinámicos

2.2.1.Modelado y error de modelado

2.2.2.Clasificación de los modelos

2.2.3.Descripción interna y externa

2.2.4.Modelado paramétrico de sistemas. Ejemplos.

2.2.5.Simulación de sistemas

2.3.Régimen permanente y transitorio. Característica estática de un sistema.

2.3.1.Régimen transitorio y permanente

2.3.2.Característica estática

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Grupo 1

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2.3.3.

2.4.Sistemas dinámicos lineales y no lineales

2.4.1.Principio de superposición

2.4.2.Modelos de sistemas lineales

2.4.3.Ganancia estática

2.5.Linealización

2.5.1.Punto de funcionamiento

2.5.2.Linealización de la característica estática

2.5.3.Linealización de sistemas dinámicos

Tema 3. Representación de sistemas lineales. Transformada de Laplace.

3.1.Transformada de Laplace. Propiedades.

3.1.1. Definición de transformada de señales. Ejemplos

3.1.2.Definición de antitransformada. Ejemplos

3.1.3.Propiedades de la trasformada de Laplace

3.2.Transformada y antitransformada de señales

3.2.1.Cálculo de antitransformadas.

3.2.2.Relación de la transformada y la señal. Efecto de ceros y polos.

3.3.Función de transferencia

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CURSO 2020-21


3.3.1.Caracterización de la respuesta de un sistema dinámico.

3.3.2.Respuesta libre y forzada.

3.3.3.Función de transferencia.

3.4.Interconexión de sistemas: diagramas de bloques.

3.4.1.Diagrama de bloques

3.4.2.Interconexión de bloques

3.4.3.Algebra de bloques

3.4.4.Descripción de un sistema en función de integradores y ganancias.

Tema 4. Análisis de la respuesta temporal de los sistemas lineales

4.1.Respuesta temporal de los sistemas de primer orden

4.2.Respuesta temporal de los sistemas de segundo orden

4.3.Respuesta temporal de los sistemas lineales

4.4.Efecto de los ceros en la respuesta temporal

4.5.Estabilidad. Criterio de Routh-Hurwitz.

Tema 5. Respuesta frecuencial de sistemas dinámicos lineales

5.1.Respuesta de un sistema a una señal sinusolidal

5.2.Representación frecuencial de un sistema.

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5.3.Diagramas de Bode y de Nyquist

Tema 6. Sistemas de control por realimentación

6.1.Control por realimentación y control en serie.

6.2.Problema de regulación y de seguimiento

6.3.Análisis de la respuesta en régimen permanente de sistemas realimentados

6.4.Análisis de la respuesta en régimen transitorio de sistemas realimentados

Tema 7. Control PID

7.1.Control Proporcional, Integral y Derivativo

7.2.Diseño analítico de sistemas sencillos

7.3.Diseño por tablas

Tema 8. Análisis frecuencial de sistemas realimentados

8.1.Análisis de estabilidad de sistemas realimentados: criterio simplificado de Nyquist

8.2.Márgenes de estabilidad

8.3.Moldeo de la función de lazo

Tema 9. Diseño frecuencial de controladores PID

9.1.Elección de las acciones básicas

9.2.Diseño

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Tema 10. Introducción a los automatismos lógicos

10.1.Automatismos lógicos

10.2.Autómatas programables

10.3.Programación básica de autómatas programables.

Desarrollo de la asignatura

?42 horas lectivas en clases de 90 minutos: 28 clases

?3 clases prácticas con ordenador de 150 minutos

?3 prácticas de laboratorio de 150 minutos.

Las actividades serán presenciales siempre que la normativa y las condiciones sanitarias lo

permitan. En caso contrario podrán desarrollarse parcial o totalmente de forma telemática.

Actividades formativas y horas lectivas

Actividad Créditos Horas

B Clases Teórico/ Prácticas 4,5 45

E Prácticas de Laboratorio 1,5 15

Metodología de enseñanza-aprendizaje

Prácticas de Laboratorio

Resolución de casos prácticos académicamente dirigidos sobre equipos reales o sobre el

computador.

Clases teóricas

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Grupo 1

CURSO 2020-21


clases teórico-prácticas

Sistemas y criterios de evaluación y calificación

Examen final de la asignatura.

Trabajo individual. Se podrá, en su caso, entregar telemáticamente.

Cada práctica se evaluará sobre una memoria o bien sobre una exposición y demostración al final

de la misma, según se indique en cada práctica.

Evaluación continua. Se tendrán en cuenta las respuestas a las preguntas planteadas en clase

Criterios de calificación del grupo

El examen final y las prácticas serán presenciales siempre que las condiciones sanitarias y la

normativa lo permitan. En caso contrario estas actividades de evaluación podrían ser realizadas de

forma telemática.

Para aprobar, será requisito obtener una nota media no inferior a 5 en las prácticas. Adicionalmente,

en la práctica 5 es necesario obtener una nota mínima de 4.

La nota final se calculará ponderando un 75% el examen, un 15% la nota de prácticas y un 10% la

evaluación continua.

Para los exámenes escritos se podrá limitar el uso de calculadoras programables.

En la primera convocatoria habrá dos oportunidades de aprobar: además del examen oficial, se

realizará un examen final previo al que podrán presentarse todos los estudiantes que hayan

obtenido al menos una calificación de 5 en la evaluación continua, en la práctica 5 y en la

media de las prácticas. No se garantiza que las calificaciones de este examen preliminar se

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Grupo 1

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puedan conocer antes del examen oficial, por lo que en caso de no ser así, la decisión de

presentarse o no al examen oficial recaerá en el estudiante.

Horarios del grupo del proyecto docente

http://www.etsi.us.es/academica

Calendario de exámenes

http://www.etsi.us.es/academica

Tribunales específicos de evaluación y apelación

Presidente: EDUARDO FERNANDEZ CAMACHO

Vocal: FRANCISCO RODRIGUEZ RUBIO

Secretario: JOSE ANGEL ACOSTA RODRIGUEZ

Suplente 1: CARLOS BORDONS ALBA

Suplente 2: FRANCISCO SALAS GOMEZ

Suplente 3: MIGUEL ANGEL RIDAO CARLINI

Bibliografía recomendada

INFORMACIÓN ADICIONAL

BIBLIOGRAFÍA GENERAL:

Ingeniería de control moderna

Autores: Katsuhiko Ogata

Edición: 4ª edición

Publicación: Pearson

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CURSO 2020-21


ISBN: 84-205-3678-4

Sistemas de control moderno

Autores: Richard C. Dorf

Robert H. Bishop

Edición: 10ª edición

Publicación: Pearson

ISBN: 84-205-4401-9

Control de sistemas dinámicos con retroalimentación

Autores: Gene F. Franklin

J. David Powell

Abbas Emami-Naeini

Edición: 1991

Publicación: Addison-Wesley Iberoamericana

ISBN: 0-201-64421-5

Control automático con herramientas interactivas

Autores: José Luis Guzmán Sánchez /Ramon Costa Castelló /Manuel Berenguel Soria /Sebastián

Dormido Bencomo

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Grupo 1

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Edición: 1ª

Publicación: Perason

ISBN: 9788483227503

Fundamentos de control automático

Autores: Paolo Bolzern, Riccardo Scattolini, Niccola Schiavoni

Edición: 2011 Nª de páginas: 137

Publicación: Mc Graw HIll

ISBN: 978-84-481-6640-3

Autómatas programables y sistemas de automatización

Autores: ENRIQUE MANDADO PEREZ

JORGE MARCOS ACEVEDO

CELSO FERNÁNDEZ SILVA

IGNACIO ARMESTO QUIROGA

Edición: 2009

Publicación: Marcombo

ISBN: 9788426715753

BIBLIOGRAFÍA ESPECÍFICA:

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CURSO 2020-21


Introducción a la Programación de Autómatas Programables usando CoDeSys

Autores: Miguel Ángel Ridao Carlini

Edición: 2016

Publicación: Editorial Universidad de Sevilla

ISBN: 9788447217670

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