Créditos ECTS Créditos ECTS: 6
Horas ECTS Criterios/Memorias Trabajo del Alumno/a ECTS: 99 Horas de Tutorías: 3 Clase Expositiva: 24 Clase Interactiva: 24 Total: 150
Lenguas de uso Castellano, Gallego
Tipo: Materia Ordinaria Grado RD 1393/2007 - 822/2021
Centro Escuela Politécnica Superior de Ingeniería
Convocatoria: Segundo semestre
Docencia: Sin docencia (Extinguida)
Matrícula: No matriculable
El objetivo de la materia es familiarizar al alumno con todos los aspectos relacionados con la implementación de un sistema de control. Los resultados del aprendizaje perseguidos son:
• Comprender el funcionamiento de un sistema de control en bucle cerrado, y saber usar herramientas informáticas para su modelado y estudio.
• Conocer los principales tipos de controladores y sus características, y saber cuál es el más adecuado para diferentes aplicaciones, especialmente de sistemas robóticos.
• Conocer diferentes estrategias para diseño de controladores y saber cómo aplicarlas.
• Ser capaz de diseñar e implementar sistemas de control discreto, a partir de las características y especificaciones de un sistema.
• Saber aplicar herramientas de análisis en el dominio de la frecuencia para estudiar el comportamiento de sistemas, ver sus necesidades de control y diseñar controladores para ellos.
La memoria verificada del título establece que los contidos desta materia son:
• Control realimentado.
• Tipos y acciones de control: P, PD, PI, PID.
• Implementación discreta de controladores.
• Control con perturbacións.
• Control en tempo mínimo.
• Control no dominio da frecuencia.
Estos contenidos se organizan en dos bloques con la siguiente distribución temática e distribución temporal en horas presencialess (HP) e horas non presenciales de dedicación por cuenta del alumno (HNP). La distribución temporal muestra tanto las horas dedicadas a clases expositivas (primer número), como as dedicadas a seminarios de problemas (segundo número).
BLOQUE I. TÉCNICAS CLÁSICAS DE CONTROL (14 HP + 8 HP, 20 HNP + 8 HNP)
o Tema 1. Introducción a la ingeniería de control
• Definiciones e terminología dos sistemas de control.
• Clasificación dos sistemas de control.
• Ejemplos de sistemas de control
o Tema 2. Diseño de sistemas de control no dominio do tempo
• Estructura básica de un controlador PID.
• Métodos de sintonía experimentales.
• Técnicas de compensación basadas no lugar das raíces.
o Tema 3. Diseño de controladores discretos
• Discretización de controladores PID.
• Diseño de controladores por asignación de polos.
• Reguladores de tempo mínimo.
o Tema 4. Diseño de sistemas de control no dominio de la frecuencia
• Especificación no dominio da frecuencia.
• Diseño de controladores no dominio da frecuencia.
BLOQUE II. CONTROL NO ESPAZO DE ESTADOS (10 HP + 4 HP, 16 HNP + 4 HNP)
o Tema 5. Modelo de sistemas no espacio de estados
• Introducción.
• Concepto de estado.
• Representación de sistemas no espacio de estados.
o Tema 6. Análisis de sistemas en el espacio de estados
• Solución da ecuación de estado.
• Controlabilidad y observabilidad.
o Tema 7. Diseño de sistemas de control no espacio de estados
• Control por realimentación do estado.
Esta materia, en el contexto de este grado y atendiendo a sus objetivos, tiene una orientación claramente práctica. Por esto, además de la revisión temática expuesta, todos os ejercicios y problemas, propuestos durante o desarrollo de la materia, se acompañarán con correspondientes simulaciones usando os softwares Matlab/Simulink e SciLab/Xcos. Para esto, se dedicarán 8 HP para o primer bloque y 4 HP para el segundo bloque de trabajo en el aula de informática. Este tempo deberá ser complementado polo alumno con una dedicación de 14 HNP para el primer bloque e 10 horas para el segundo bloque.
Bibliografía básica:
• Kuo, Benjamin C., Sistemas automáticos de control, Compañía Editorial Continental : México, 1995
• Ogata, Katsuhiko, Ingeniería de control moderna, 5ª ecición, Prentice Hall, Madrid, 2010
Bibliografía complementaria:
• Moren, Luis O.; GARRIDO, Santiago, Ingeniería de control, Ariel Ciencia, Barcelona, 2004
• Nise, Norman S., Control systems engineering (Global Edition), Wiley, 2015
• Astrom, Karl J. Control PID avanzado, PRENTICE-HALL, 2009
• Guzmán Sánchez, José Luis [et al], Control automático con herramientas interactivas, Pearson, 2012
• Boylestad, R.L., Electronic Devices and Circuit Theory. Pearson
• Análisis básico de circuitos eléctricos y electrónicos. Txelo Ruiz. Alhambra. 2004
• Electrónica aplicada. Pablo Alcalde San Miguel. E. Paraninfo. 2016
• Electrónica para makers: Guía completa. P. Aliverti. Marcombo 2017
En la materia se trabaja para que os alumnos adquieran competencias tanto básicas, como generales, transversales o específicas (recogidas en la memoria do título):
Competencias básicas:
• CB2: Que los estudiantes sepan 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.
• CB5: Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía.
Competencias generales:
• CG1: Conocimiento de materias básicas y tecnologías, que le capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y tecnologías, así como que le dote de una gran versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.
• CG3: Capacidad de utilizar herramientas informáticas para el modelado, la simulación y el diseño de aplicaciones de ingeniería.
• CG4: Saber las necesidades tecnológicas de la sociedad y la industria, y ser capaz de mejorar servicios y procesos de producción aplicando tecnología actual de robótica, mediante la elección, adquisición y puesta en marcha de sistemas robóticos en diferentes aplicaciones, tanto industriales como de servicios.
• CG5: Ser capaz de obtener y analizar información sobre circuitos, elementos de máquinas, control automático, sensores y sistemas informáticos, con el fin último de lograr aplicaciones robóticas autónomas y flexibles.
• CG6: Concebir, calcular, diseñar y poner en marcha algoritmos, equipos o instalaciones en el ámbito de la robótica, para aplicaciones industriales o de servicios, teniendo en cuenta aspectos de calidad, seguridad, criterios medioambientales, uso racional y eficiente de recursos.
Competencias específicas:
• CE6: Conocer fundamentos de electrotecnia y entender el funcionamiento de las máquinas eléctricas, especialmente motores de CA/CC, y conocer cuáles son las fuentes de energía más adecuadas para robots fijos o autónomos.
• CE10: Analizar y entender la configuración de un sistema de control automático para proceder a su modificación o actualización mediante las técnicas que permitan diseñar, configurar y ajustar controladores.
• CE11: Conocimiento de las funciones y programación de distintos autómatas en el campo de la robótica.
Competencias transversales:
• CT1: Capacidad de análisis y síntesis.
• CT3: Capacidad de trabajo individual, con actitud autocrítica.
• CT4: Capacidad para trabajar en grupo y abarcar situaciones problemáticas de forma colectiva.
• CT9: Habilidad en el manejo de tecnologías de la información y de la comunicación (TIC).
• CT12: Capacidad para resolver problemas mediante la aplicación integrada de sus conocimientos.
La materia consta tanto de contenidos teóricos como prácticos e de seminario. En la clase de teoría el profesor expondrá los contenidos teóricos da materia apoyándose en materiales multimedia. Estas clases ser completaran coa discusión de problemas a realizar nos seminarios. Para la realización de las prácticas os alumnos dispondrán de guiones que reflejarán sus objetivos, materiales y métodos. La realización de las prácticas será obligatoria.
Para el estudio de la materia el alumno dispondrá de la bibliografía básica de la materia, así como del material de apoyo que use el profesor, al que se podrá acceder desde a USC virtual.
La evaluación de la materia se realizará mediante tres mecanismos:
• Examen final da materia (60 % da nota). El examen consistirá en la resolución de una serie de cuestiones y problemas. La nota mínima del examen final es de 4 puntos para que se tenga en cuenta en la evaluación.
• Resolución individual de problemas y simulaciones propuestas (40 % da nota). La evaluación del trabajo de resolución de problemas y correspondientes simulaciones se realizarán en el aula de informática durante las sesiones previstas en el horario para la realización de estas.
En el caso de alumnos que tengan concedida la dispensa de asistencia el proceso de evaluación será el mismo, y deberá realizar los problemas y simulaciones propuestas. O alumno deberá contactar con profesor para establecer os mecanismos de entrega y evaluación de los trabajos realizados.
Para a convocatoria de segunda oportunidad se mantienen las condiciones de evaluación que para a convocatoria ordinaria o de primera oportunidad.
Para los casos de realización fraudulenta de los ejercicios y pruebas, se aplicará lo recogido en la “Normativa de evaluación del rendimiento académico de los estudiantes y de revisión de calificaciones”.
Competencias evaluadas:
• Examen final: CE10, CG1, CG4, CG5, CG6, CB2, CT1, CT3 e CT12.
• Ejercicios y simulaciones: CE10, CG3, CG6, CT1, CT4, CT9 e CT12
El resto de competencias serán trabajadas, pero no evaluadas.
La dedicación das actividades presenciales se reparten en:
• 24 horas de clases expositivas.
• 12 horas de seminarios para a resolución de problemas.
• 12 horas de sesiones de laboratorio para a realización das prácticas propuestas.
• 3 horas de tutorías en grupo.
• 4 horas de tutorías individualizadas.
• 5 horas para a evaluación.
En cuanto a la dedicación non presencial:
• 40 horas para a revisión de contenidos teóricos.
• 20 horas para la realización individual de problemas propuestos.
• 12 horas para a preparación y revisión das prácticas de laboratorio.
• 11 horas para a preparación de tutorías (individuales o en grupo).
• 7 horas para evaluación y revisión da evaluación.
En total a materia requiere una dedicación de 150 horas entre presencias y non presencias. Esta distribución temporal sería suficiente para que un alumno medio opte a la máxima nota posible.
Debido a la alta correlación existente entre os conceptos desenvueltos en las clases de teoría y en los contenidos das prácticas y os seminarios, se recomienda a los alumnos constancia en el estudio da materia, acudiendo a las sesiones de prácticas y seminarios con los conceptos ya trabajados. Con la realización de las prácticas y los seminarios, estos quedarán claros y asentados, facilitándose así el estudio y comprensión da materia.