Universidad de Jaén

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Guía docente 2018-19 - 13112004 - Control por computador

TITULACIÓN: Grado en Ingeniería electrónica industrial (13112004)
CENTRO: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (JAÉN)

TITULACIÓN: Doble Grado en Ingeniería eléctrica e Ingeniería electrónica industrial (13712008)
CENTRO: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (JAÉN)

TITULACIÓN: Doble Grado en Ingeniería mecánica e Ingeniería electrónica industrial (13912005)
CENTRO: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (JAÉN)

CURSO ACADÉMICO: 2018-19
GUÍA DOCENTE
1. DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA
NOMBRE: Control por computador
CÓDIGO: 13112004 (*) CURSO ACADÉMICO: 2018-19
TIPO: Obligatoria
Créditos ECTS: 6.0 CURSO: 4 CUATRIMESTRE: PC
WEB: dv.ujaen.es
 
2. DATOS BÁSICOS DEL PROFESORADO
NOMBRE: FUENTE RUZ, MIGUEL DE LA
IMPARTE: Teoría - Prácticas [Profesor responsable]
DEPARTAMENTO: U133 - ING. ELECTRÓNICA Y AUTOMATICA
ÁREA: 520 - INGENIERÍA DE SISTEMAS Y AUTOMÁTICA
N. DESPACHO: A3 - 421 E-MAIL: mfuente@ujaen.es TLF: 953212806
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/21170
URL WEB: -
 
3. PRERREQUISITOS, CONTEXTO Y RECOMENDACIONES
PRERREQUISITOS:
-
CONTEXTO DENTRO DE LA TITULACIÓN:

Esta asignatura complentan los conocimientos sobre diseño de sistemas realimentados de control. Resulta de una continuación natural de Ingeniería de Control, centrado en este caso el estudio sobre la representación, análisis y diseño de sistemas de control en tiempo discreto mediante la transformada Z.

RECOMENDACIONES Y ADAPTACIONES CURRICULARES:

Se recomienda haber superado la asignatura Ingeniería de Control e Informática industrial.

El alumnado que presente necesidades específicas de apoyo educativo, lo ha de notificar personalmente al Servicio de Atención y Ayudas al Estudiante para proceder a realizar, en su caso, la adaptación curricular correspondiente.
4. COMPETENCIAS Y RESULTADOS DE APRENDIZAJE
código Denominación de la competencia
CB2R 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
CB3R Que los estudiantes tengan 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.
CB4R Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado.
CB5R Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía.
CEX6 Conocimiento y capacidad para el modelado y simulación de sistemas. Conocimientos de regulación automática y técnicas de control y su aplicación a la automatización industrial.
CEX7 Conocimientos de principios y aplicaciones de los sistemas robotizados. Capacidad para diseñar sistemas de control y automatización industrial.
CEX8 Conocimiento aplicado a la informática industrial y comunicaciones.
CT1 Capacidad para trabajar, dirigir y gestionar conflictos en un grupo multidisciplinar y/o un entorno multilingüe.
CT2 Capacidad para la gestión de la información, manejo y aplicación de las especificaciones técnica y la legislación necesaria para la práctica de la ingeniería.
CT4 Capacidad para aplicar nuevas tecnologías incluidas las tecnologías de la información y la comunicación.
CT6 Capacidad para la transmisión oral y escrita de información adaptada a la audiencia.
Resultados de aprendizaje
Resultado 15 Conocer la necesidad del control digital aplicado a la industria.
Resultado 16 Conocer herramientas matemáticas que faciliten el modelado y control de sistemas discretos.
Resultado 17 Capacidad de diseñar e implementar un sistema hardware de control por computador
Resultado 18 Capacidad de desarrollar algoritmos de control en tiempo discreto.
Resultado 19 Capacidad para programar dichos algoritmos en sistemas hardware.
5. CONTENIDOS

Repaso de los conceptos básicos de la teoría de control en sistemas continuos.

Introducción al control digital. Justificación.

Elementos de un controlador digital.

Transformada Z. Muestreo y retención. Sistemas muestreados. Transformada Z inversa.

Diseño de sistemas de control discretos en el dominio del tiempo.

Diseño de sistemas de control discretos en el dominio de la frecuencia.

Diseño de un controlador digital a nivel hardware.

Programación de controladores digitales.

 

TEMA 1. El ordenador como elemento de control

Introducción.

Esquema del control por ordenador

Ventajas e inconvenientes de la utilización del ordenador como sistema de control.

TEMA 2. Secuencias y sistemas discretos. Transformada Z

Propiedades de las secuencias.

Representación de los sistemas discretos mediante la ecuación en diferencias.

Transformada de Laplace de una secuencia.

La transformada Z

Solución de ecuaciones en diferencias mediante la transformada Z

Diagramas de bloques de los sistemas muestreados

 

TEMA 3.  Muestreo y reconstrucción de señales

Introducción

Muestreo de señales

Reconstrucción de señales

Retenedores de orden 0 y superiores

Implementación de filtros digitales

TEMA 4.  Análisis en el plano Z de los sistemas de control en tiempo discreto

Correspondencias entre el plano S y el plano Z

Análisis de la estabilidad

Criterio de Jury y Routh modificado

Análisis de la respuesta transitoria

Análisis de la respuesta en estado permanente.

 

TEMA 5. Diseño de sistemas de control en tiempo discreto.

Diseño mediante métodos convencionales

Diseño basado en el método del lugar geométrico de las raíces

Diseño basado en el método de la respuesta en frecuencia

Discretización de reguladores continuos PID

 

TEMA 6.  Diseño de sistemas de control por sístesis directa

Síntesis Directa

Método de asignación de polos

Controladores de tiempo mínimo

Controladores de tiempo finito

 

PRÁCTICAS

P1. Presentación objetivo del proyecto de controlador

P2. Implementación hardware del controlador

P3. Desarrollo firmware I

P4. Desarrollo firmware II

P5. Desarrollo firmware III

P6. Diseño interface HMI

P7. Test de funcionamiento del sistema completo

 

6. METODOLOGÍA Y ACTIVIDADES
ACTIVIDADES HORAS PRESEN­CIALES HORAS TRABAJO AUTÓ­NOMO TOTAL HORAS CRÉDITOS ECTS COMPETENCIAS (códigos)
A1 - Clases expositivas en gran grupo
  • M1 - Clases magistrales
  • M2 - Exposición de teoría y ejemplos generales
  • M3 - Actividades introductorias
  • M4 - Conferencias
40.0 60.0 100.0 4.0
  • CB2R
  • CB3R
  • CB4R
  • CB5R
  • CEX6
  • CEX7
  • CEX8
  • CT1
  • CT2
  • CT4
  • CT6
A2R - Clases en pequeño grupo
  • M10R - Aulas de informática
  • M11R - Resolución de ejercicios
  • M12R - Presentaciones/exposiciones
  • M13R - Otros
  • M6R - Actividades practicas
  • M8R - Debates
  • M9R - Laboratorios
15.0 22.5 37.5 1.5
  • CEX6
  • CEX7
  • CEX8
  • CT1
  • CT2
  • CT4
  • CT6
A3 - Tutorías colectivas/individuales
  • M14 - Supervisión de trabajos dirigidos
  • M17 - Aclaración de dudas
  • M18 - Comentarios de trabajos individuales
  • M19 - Presentaciones/exposiciones
5.0 7.5 12.5 0.5
  • CEX6
  • CEX7
  • CEX8
  • CT1
  • CT2
  • CT4
  • CT6
TOTALES: 60.0 90.0 150.0 6.0  
 
INFORMACIÓN DETALLADA:

El desarrollo de la asignatura combinará presentaciones, desarrollos en la pizarra y ejercicios prácticos. Las prácticas de laboratorio se realizarán en parejas y deberán presentar una memoria del trabajo realizado.

7. SISTEMA DE EVALUACIÓN
 
ASPECTO CRITERIOS INSTRUMENTO PESO
Asistencia y/o participación en actividades presenciales y/o virtuales -Participación activa en la clase. -Participación en los debates Participación en el trabajo grupal Observación y notas del profesor. 5.0%
Conceptos teóricos de la materia Aprendizaje de conceptos fundamentales. Capacidad de resolución de problemas. Aplicación de la teoría a la práctica Examen teórico con cuestiones y problemas 65.0%
Realización de trabajos, casos o ejercicios Realización de trabajos, casos o ejercicios Realización de trabajos, casos o ejercicios 15.0%
Prácticas de laboratorio/campo/uso de herramientas TIC Prácticas de laboratorio/ordenador Prácticas de laboratorio/ordenador 15.0%
El sistema de calificación se regirá por lo establecido en el RD 1125/2003 de 5 de septiembre por el que se establece el sistema europeo de créditos y el sistema de calificaciones en la titulaciones universitarias de carácter oficial
INFORMACIÓN DETALLADA:

El sistema de calificación se regirá por lo establecido en el RD 1125/2003 de 5 de septiembre por el que se establece el sistema europeo de créditos y el sistema de calificaciones en las titulaciones universitarias de carácter oficial

Requisitos para aprobar la asignatura:

Asistir y realizar correctamente todas las prácticas de laboratorio y aprobar el exámen teórico.

La calificación final se ponderará 70% teoría, 30% prácticas de laboratorio. Para la ponderación es preciso haber superado ambas partes.

En el examen teórico se trataran de valorar los resultados de aprendizaje 15, 16, 18. La parte de prácticas de laboratorio los resultados 17 y 19.

 

8. DOCUMENTACIÓN / BIBLIOGRAFÍA
ESPECÍFICA O BÁSICA:
  • Sistemas de control en tiempo discreto. Edición: 2ª ed. Autor: Ogata, Katsuhiko. Editorial: México [etc.]: Prentice Hall Hispanoamericana, cop. 1996  (C. Biblioteca)
  • Apuntes de sistemas de control [Recurso electrónico] . Edición: -. Autor: -. Editorial: San Vicente (Alicante) : ECU, 2013  (C. Biblioteca)
GENERAL Y COMPLEMENTARIA:
  • Sistemas de control digital: análisis y diseño. Edición: -. Autor: Phillips, Charles L.. Editorial: Barcelona [etc.]: GG, cop. 1987  (C. Biblioteca)
9. CRONOGRAMA (primer cuatrimestre)
Semana A1 - Clases expositivas en gran grupo A2R - Clases en pequeño grupo A3 - Tutorías colectivas/individuales Trabajo autónomo Observaciones
Nº 1
10 - 16 sep 2018
3.00.00.0 4.0 TEMA 1
Nº 2
17 - 23 sep 2018
3.00.00.0 4.0 TEMA 2
Nº 3
24 - 30 sep 2018
3.01.00.0 4.0 TEMA 2 P1-1 LAB
Nº 4
1 - 7 oct 2018
3.01.00.0 4.0 TEMA 2 P1-2 LAB
Nº 5
8 - 14 oct 2018
3.01.00.0 4.0 TEMA 3 P2-1
Nº 6
15 - 21 oct 2018
3.01.00.0 4.0 TEMA 3 P2-2
Nº 7
22 - 28 oct 2018
3.01.00.0 4.0 TEMA 3 P3-1
Nº 8
29 oct - 4 nov 2018
3.01.00.0 6.0 TEMA 4. P3-2
Nº 9
5 - 11 nov 2018
3.01.00.0 8.0 TEMA 4. P4-1
Nº 10
12 - 18 nov 2018
3.01.00.0 8.0 TEMA 5. P4-2
Nº 11
19 - 25 nov 2018
3.01.00.0 8.0 TEMA 5. P5-1
Nº 12
26 nov - 2 dic 2018
3.01.00.0 8.0 TEMA 5. P5-2
Nº 13
3 - 9 dic 2018
2.01.00.0 8.0 TEMA 6. P6-1
Nº 14
10 - 16 dic 2018
1.02.02.5 8.0 TEMA 6. P6-2
Nº 15
17 - 20 dic 2018
1.02.02.5 8.0 TEMA 6. P7-1-2
Total Horas 40.0 15.0 5.0 90.0