Universidad de Jaén

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Guía docente 2018-19 - 14712020 - Regulación automática

TITULACIÓN: Grado en Ingeniería eléctrica (14712020)
CENTRO: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (LINARES)

TITULACIÓN: Doble Grado en Ingeniería eléctrica e Ingeniería mecánica (14812027)
CENTRO: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (LINARES)

TITULACIÓN: Doble Grado en Ingeniería eléctrica e Ingeniería química industrial (14912031)
CENTRO: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (LINARES)

CURSO ACADÉMICO: 2018-19
GUÍA DOCENTE
1. DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA
NOMBRE: Regulación automática
CÓDIGO: 14712020 (*) CURSO ACADÉMICO: 2018-19
TIPO: Obligatoria
Créditos ECTS: 6.0 CURSO: 3 CUATRIMESTRE: PC
WEB: https://dv.ujaen.es/goto_docencia_crs_357914.html
 
2. DATOS BÁSICOS DEL PROFESORADO
NOMBRE: PÉREZ HIGUERAS, PEDRO JESÚS
IMPARTE: [Profesor responsable]
DEPARTAMENTO: U133 - ING. ELECTRÓNICA Y AUTOMATICA
ÁREA: 785 - TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA
N. DESPACHO: - E-MAIL: - TLF: -
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/52652
URL WEB: -
 
NOMBRE: MARTINEZ GILA, DIEGO MANUEL
IMPARTE: Teoría - Prácticas
DEPARTAMENTO: U133 - ING. ELECTRÓNICA Y AUTOMATICA
ÁREA: 520 - INGENIERÍA DE SISTEMAS Y AUTOMÁTICA
N. DESPACHO: AU - - E-MAIL: dmgila@ujaen.es TLF: -
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/56351
URL WEB: -
 
3. PRERREQUISITOS, CONTEXTO Y RECOMENDACIONES
PRERREQUISITOS:
-
CONTEXTO DENTRO DE LA TITULACIÓN:

La asignatura de Regulación Automática pertenece a la materia de Ingeniería de Control y se imparte en el tercer curso, segundo cuatrimestre del Grado en Ingeniería Eléctrica.

 

Los sistemas de control están muy presentes en nuestra vida diaria, ejemplos claros podemos encontrarlos en el hogar (control de temperatura, sistema anti-robo o del teléfono móvil), en los sistemas de transporte (como el ABS o control de tracción de un automóvil o el control de crucero de un avión), en la industria (farmacéutica, máquina herramienta o de proceso) o en el control de tráfico de internet.

 

Un sistema de regulación automático sintetizado tiene como objetivo conseguir que un sistema se comporte de una forma determinada con la mínima intervención humana. Si el sistema de control es "realimentado" mide el comportamiento del sistema a controlar para corregirlo si no es el deseado. La realimentación es una característica de la vida. Todos los organismos comparten la habilidad de medir cómo están y realizar cambios si es necesario.

 

Los sistemas de regulación automática son inherentemente multidisciplinares. Típicamente está formados por sensores (para medir), actuadores (para modificar), computadores y software (para calcular y tomar decisiones).

 

El objetivo de esta asignatura se centra en cómo emplear el conocimiento de procesos de diferentes disciplinas (física, química, mecánica, eléctrica,...) adquirido en asignaturas de otras áreas y herramientas matemáticas ya estudiadas previamente (ecuaciones diferenciales y transformada de Laplace) en el análisis y diseño de sistemas de control.

 

Este objetivo se consigue a través de contenidos teóricos, metodológicos y experimentales:

 

  • TEÓRICOS para abordar el modelado de ejemplos de sistemas reales, su representación matemática y el análisis de su comportamiento dinámico a través de sus modelos.

  • METODOLÓGICOS para abordar las fases del diseño del sistema de control realimentado que permita mantener el comportamiento del sistema dentro de un rango establecido.

  • EXPERIMENTALES con objeto de llegar a observar el efecto del diseño de controladores sobre sistemas reales (modelos a escala de sistemas industriales simples).

RECOMENDACIONES Y ADAPTACIONES CURRICULARES:

Para un buen seguimiento de la asignatura, se recomienda la asistencia a todas las actividades docentes de la asignatura, así como el uso de las tutorías.

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
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.
CB3 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.
CB4 Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado.
CB5 Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía.
CEL5 Conocimiento de los principios de regulación automática y su aplicación a la automatización industrial.
CT4 Capacidad para aplicar nuevas tecnologías incluidas las tecnologías de la información y la comunicación.
Resultados de aprendizaje
Resultado Resul-11 Capacidad de comprender y modelar la dinámica de procesos mecánicos, térmicos, hidráulicos y eléctricos
Resultado Resul-12 Simulación mediante herramientas específicas de procesos a partir de sus modelos
Resultado Resul-13 Comprender los conceptos de estabilidad y las condiciones en que tienen lugar
Resultado Resul-14 Aprender a sintonizar reguladores PID
Resultado Resul-15 Diseño de compensadores partiendo de la respuesta en frecuencia
5. CONTENIDOS

Aplicación de las transformadas de Laplace al modelado de sistemas.

Modelado de sistemas térmicos, mecánicos, hidraulicos y eléctricos.

Funciones de transferencia y diagrama de bloques.

Respuesta temporal de sistemas.

Aprender a sintonizar reguladores PID.

Respuesta en el tiempo y diseño de compensadores.

  1. Fundamentos de control de sistemas continuos

 

  1. Sistemas dinámicos

  2. Control Automático

  3. Realimentación

  4. Lazos de control

  5. Estructura de un sistema realimentado

 

  1. Herramientas de representación externa

 

  1. Ecuaciones diferenciales

  2. Linealización de sistemas

  3. Transformada de Laplace

  4. Función de transferencia

  5. Álgebra de bloques

 

  1. Modelado de sistemas

 

  1. Introducción

  2. Modelado de sistemas eléctricos

  3. Modelado de sistemas mecánicos

  4. Modelado de sistemas electromecánicos

  5. Modelado de sistemas hidráulicos

 

  1. Análisis en el tiempo de un sistema dinámico

 

  1. Introducción

  2. Sistemas de primer orden

  3. Sistemas de segundo orden

  4. Sistemas de orden superior

  5. Cancelación cero-polo

 

  1. Sistemas realimentados

 

  1. Realimentación de sistemas de primer orden

  2. Realimentación de sistemas de segundo orden

  3. Realimentación de sistemas de orden superior

  4. Estabilidad

  5. Errores en régimen permanente

  6. Lugar geométrico de las raíces (LR)

 

  1. Diseño de un controlador PID

 

  1. Acciones básicas de control

  2. Métodos de sintonía experimentales

  3. Diseño del controlador a través del LR

 

  1. Análisis de respuesta en frecuencia de un sistema realimentado

 

  1. Función de transferencia en el domino de la frecuencia

  2. Representaciones gráficas:

    1. Diagrama Polar

    2. Diagrama de Bode

  3. Estabilidad relativa

    1. Margen de Fase

    2. Margen de Ganancia

  4. Diseño de un controlador en el dominio de la frecuencia

 

Prácticas de Laboratorio:

  1. Práctica 1: Modelado e identificación de un sistema dinámico

  2. Práctica 2: Análisis en el dominio temporal

  3. Práctica 3: Sistemas Realimentados

  4. Práctica 4: Controladores PID

  5. Práctica 5: Diseño controladores a través de LR

  6. Práctica 6: Diagramas de Bode

6. METODOLOGÍA Y ACTIVIDADES
ACTIVIDADES HORAS PRESEN­CIALES HORAS TRABAJO AUTÓ­NOMO TOTAL HORAS CRÉDITOS ECTS COMPETENCIAS (códigos)
A1 - Clases expositivas en gran grupo
  • M1 - Clases expositivas en gran grupo: Clases magistrales
  • M2 - Clases expositivas en gran grupo: Exposición de teoría y ejemplos generales
  • M3 - Clases expositivas en gran grupo: Actividades introductorias
36.0 64.0 100.0 4.0
  • CB2
  • CB3
  • CB4
  • CB5
  • CEL5
  • CT4
A2 - Clases en grupos de prácticas
  • M11 - Clases en grupos de prácticas: Resolución de ejercicios
  • M6 - Clases en grupos de prácticas: Actividades prácticas
  • M9 - Clases en grupos de prácticas: Laboratorios
13.5 24.0 37.5 1.5
  • CB2
  • CB3
  • CB4
  • CB5
  • CEL5
  • CT4
A3 - Tutorias Colectivas
  • M17 - Aclaración de dudas
  • M19 - Tutorias Colectivas/Individuales: Presentaciones/Exposiciones
4.5 8.0 12.5 0.5
  • CEL5
  • CT4
TOTALES: 54.0 96.0 150.0 6.0  
 
INFORMACIÓN DETALLADA:

 

Aparte de las clases expositivas en gran grupo y de las 6 prácticas a realizar durante el semestre, se realizará un seminario. Este seminario tendrá como finalidad presentar casos reales de regulación de sistemas.

7. SISTEMA DE EVALUACIÓN
 
ASPECTO CRITERIOS INSTRUMENTO PESO
Asistencia y/o participación en actividades presenciales y/o virtuales Participación activa en prácticas - Preparación de las prácticas Prácticas en laboratorio 5.0%
Conceptos teóricos de la materia Dominio de los conocimientos teóricos y operativos de la asignatura. Aplicación a ejemplos. Cuestiones teóricas y de aplicación directa de la teoría en examen teórico-práctico 30.0%
Realización de trabajos, casos o ejercicios Dominio de las técnicas de resolución de problemas de la asignatura. Problemas en examen teórico-práctico 50.0%
Prácticas de laboratorio/campo/uso de herramientas TIC Dominio de los conceptos adquiridos con las prácticas de laboratorio Examen de cuestiones prácticas 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 .

El aspecto S1 se evaluará durante la realización de las prácticas de laboratorio.

Las aspectos S2, S3 y S4 se evaluarán en el día del examen de la asignatura.

 

Con este sistema se evaluarán las competencias CB2, CB3, CB4,
CB5, CEL5 y CT4.

La evaluación positiva supondrá que el alumno ha alcanzado los resultados del
aprendizaje siguientes: Resul-11, Resul-12, Resul-13, Resul14 y
Resul-15.

8. DOCUMENTACIÓN / BIBLIOGRAFÍA
ESPECÍFICA O BÁSICA:
  • Sistemas de control para ingenieria. Edición: 1 ed. en español. Autor: Nise, Norman S.. Editorial: Mexico, D.F.: Compañía Editorial Continental, 2002  (C. Biblioteca)
  • Sistemas de control moderno. Edición: 10ª ed., [última repr.]. Autor: Dorf, Richard C.. Editorial: Madrid [etc.]: Pearson Prentice Hall, D.L. 2011  (C. Biblioteca)
GENERAL Y COMPLEMENTARIA:
  • Ingeniería de conrtol moderna. Edición: 5ª ed.. Autor: Ogata, Katsuhito. Editorial: Madrid [eyc.] : Pearson, 2010  (C. Biblioteca)
9. CRONOGRAMA (primer cuatrimestre)
Semana A1 - Clases expositivas en gran grupo A2 - Clases en grupos de prácticas A3 - Tutorias Colectivas Trabajo autónomo Observaciones
Nº 1
10 - 16 sept. 2018
2.00.00.0 5.0 Clases Expositivas Tema 1 y Tema 2
Nº 2
17 - 23 sept. 2018
3.01.50.0 7.0 Clases Expositivas Tema 3 1er contacto con el laboratorio
Nº 3
24 - 30 sept. 2018
2.02.00.0 8.0 Clases Expositivas Tema 3 y Práctica 1
Nº 4
1 - 7 oct. 2018
3.00.00.5 7.0 Clases Expositivas Tema 3
Nº 5
8 - 14 oct. 2018
3.02.00.0 5.0 Clases Expositivas Tema 4 Práctica 2
Nº 6
15 - 21 oct. 2018
2.00.01.0 8.0 Clases Expositivas Tema 4
Nº 7
22 - 28 oct. 2018
2.02.00.0 5.0 Clases Expositivas Tema 5 Práctica 3
Nº 8
29 oct. - 4 nov. 2018
3.00.00.0 7.0 Clases Expositivas Tema 5
Nº 9
5 - 11 nov. 2018
2.02.01.0 8.0 Clases Expositivas Tema 5 Práctica 4
Nº 10
12 - 18 nov. 2018
3.00.00.0 5.0 Clases Expositivas Tema 6
Nº 11
19 - 25 nov. 2018
3.02.00.0 5.0 Clases Expositivas Tema 6 Práctica 5
Nº 12
26 nov. - 2 dic. 2018
2.00.01.0 8.0 Clases Expositivas Tema 6 y Tema 7
Nº 13
3 - 9 dic. 2018
2.02.00.0 5.0 Clases Expositivas Tema 7 Práctica 6
Nº 14
10 - 16 dic. 2018
2.00.01.0 8.0 Clases Expositivas Tema 7
Nº 15
17 - 20 dic. 2018
2.00.00.0 5.0 Seminario y resolución de problemas.
Total Horas 36.0 13.5 4.5 96.0