Universidad de Jaén

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Guía docente 2020-21 - 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: 2020-21
GUÍA DOCENTE
1. DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA
NOMBRE: Regulación automática
CÓDIGO: 14712020 (*) CURSO ACADÉMICO: 2020-21
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: MARTINEZ GILA, DIEGO MANUEL
IMPARTE: Teoría - Prácticas [Profesor responsable]
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:

Para aprobar la asignatura hay que: 

  1. Asistir a todas las prácticas y participación activa en clase de prácticas (se podrá recuperar como máximo una práctica). Este punto tiene un peso del 5%.
  2. Aprobar el examen de teoría y problemas. Implica obtener una puntuación mínima de 5 sobre una puntuación total de 10. La nota de este examen tiene un peso del 80% de la nota final de la asignatura.
  3. Aprobar el examen de cuestiones prácticas en laboratorio. La nota de este examen tiene un peso del 15% de la nota final de la asignatura y sólo será puntuable si se ha superado el examen teórico.

Examen práctico evalúa las competencias: CT4 y CEL5

Resultados: 12, 13, 14 y 15.

Examen teórico evalúa las competencias: CT4  y CEL5

Resultados: 11, 13, 14 y 15.

La participación activa en las prácticas de laboratorio evalúa las competencias CB2R, CB3R, CB4R, CB5R.

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
21 - 27 sept. 2020
1.00.00.0 5.0 Teoría: Tema 0
Nº 2
28 sept. - 4 oct. 2020
2.50.00.0 7.0 Teoría: Tema 1 y Tema 2
Nº 3
5 - 11 oct. 2020
2.50.00.0 8.0 Teoría: Tema 2
Nº 4
12 - 18 oct. 2020
2.52.00.5 7.0 Teoría: Tema 3. Práctica 1
Nº 5
19 - 25 oct. 2020
2.50.00.0 5.0 Teoría: Tema 4.
Nº 6
26 oct. - 1 nov. 2020
2.52.00.0 8.0 Teoría: Tema 4. Práctica 2
Nº 7
2 - 8 nov. 2020
2.50.00.0 5.0 Teoría: Tema 5.
Nº 8
9 - 15 nov. 2020
2.52.00.5 7.0 Teoría: Tema 5. Práctica 3
Nº 9
16 - 22 nov. 2020
2.50.00.5 8.0 Teoría: Tema 6.
Nº 10
23 - 29 nov. 2020
2.52.00.5 5.0 Teoría: Tema 6. Práctica 4
Nº 11
30 nov. - 6 dic. 2020
2.50.00.5 5.0 Teoría: Tema 6.
Nº 12
7 - 13 dic. 2020
2.52.00.5 8.0 Teoría: Tema 6. Práctica 5
Nº 13
14 - 20 dic. 2020
2.50.00.5 5.0 Teoría: Tema 7.
Nº 14
21 - 27 dic. 2020
2.52.00.5 8.0 Teoría: Tema 7. Práctica 6
Nº 15
28 dic. 2020 - 3 ene. 2021
2.51.50.5 5.0 Teoría: Tema 7. Sesión de refuerzo de prácticas
Nº 16
4 - 10 ene. 2021
0.00.00.0 0.0  
Nº 17
11 - 14 ene. 2021
0.00.00.0 0.0  
Total Horas 36.0 13.5 4.5 96.0  
10. ESCENARIO MIXTO

METODOLOGÍA DOCENTE  Y ACTIVIDADES FORMATIVAS

 

Actividades Formativas

Formato (presencial/online)*

Metodología docente Descripción

A1.Clases expositivas en gran grupo

Presencial al 100% (**)

Clase a todos los estudiantes del grupo en el horario y aula asignados.

 

 

A2 - Clases en grupos de prácticas 

 

Presencial al 100% (**)

Clase en el horario y aula asignados a una parte del grupo y retransmisión por videoconferencia al resto, con rotación periódica de estudiantes, según determine el Centro.

 

Si se redujese al 50%, dado que las prácticas se realizan por grupos de dos, uno de los miembros del grupo asistirá presencialmente y el otro miembro asistirá virtualmente utilizando las herramientas que habilite el Centro. Este procedimiento será rotativo semana tras semana.

A3 - Tutorias Colectivas

Presencial al 100% (**)

Clase a todos los estudiantes del grupo en el horario y aula asignados.

 

Tutorías individuales

Presencial + Online

Algunas sesiones de tutorías se realizarán de forma presencial y otras online (síncrona y asíncrona)

 

(*) El Centro podrá establecer un porcentaje de presencialidad distinto dependiendo del número de estudiantes y aforo del aula/laboratorio de acuerdo con las medidas sanitarias.

(**) El Centro podrá establecer presencialidad rotativa dependiendo del número de estudiantes y aforo del aula/laboratorio de acuerdo con las medidas sanitarias (clase en el horario y aula/laboratorio asignados a una parte del grupo y retransmisión por videoconferencia al resto, con rotación periódica de estudiantes, según determine el Centro).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SISTEMA DE EVALUACIÓN

Convocatoria ordinaria

Prueba de evaluación

Formato (presencial/online síncrono o asíncrono)

Descripción

Porcentaje

Asistencia y participación activa en sesiones de prácticas

Presencial y online asíncrono

Asistencia y participación activa en sesiones prácticas y participación en el foro de la asignatura habilitado en docencia virtual.

5

Examen de teoría y problemas

Presencial

Examen final de la asignatura, realizado presencialmente en el aula asignada.

80

Examen de cuestiones prácticas en laboratorio

Presencial

Examen final de la asignatura, realizado presencialmente en el laboratorio asignado.

15

 

Convocatoria extraordinaria

Prueba de evaluación

Formato (presencial/online síncrono o asíncrono)

Descripción

Porcentaje

Examen de teoría y problemas

Presencial

Examen final de la asignatura, realizado presencialmente en el aula asignada.

80

Examen de cuestiones prácticas en laboratorio

Presencial

Examen final de la asignatura, realizado presencialmente en el laboratorio asignado.

20

 

RECURSOS.

La participación online asíncrona se evaluará mediante la participación en foros disponibles en docencia virtual ILIAS. En el caso de que las prácticas sean presenciales al 50% se emplearán las herramientas software que el Centro habilite para el acceso remoto a los PCs de los laboratorios.

11. ESCENARIO NO PRESENCIAL

METODOLOGÍA DOCENTE  Y ACTIVIDADES FORMATIVAS

Actividades Formativas

Formato (presencial/online)*

Metodología docente Descripción

A1.Clases expositivas en gran grupo

Online síncronas

Clase a todos los estudiantes del grupo en el horario asignado y realizadas por videoconferencia empleando la herramienta Google Meet.

A2 - Clases en grupos de prácticas 

 

Online asíncronas

Realización de guiones de prácticas realizados de forma online asíncrona y entrega de tareas empleando ILIAS.

A3 - Tutorias Colectivas

Online síncronas

Clase a todos los estudiantes del grupo en el horario asignado y realizadas por videoconferencia empleando la herramienta Google Meet.

Tutorías individuales

Online

Las sesiones de tutorías se realizarán en formato online (síncrono y asíncrono)

 

SISTEMA DE EVALUACIÓN

Convocatoria ordinaria

Prueba de evaluación

Formato (presencial/online síncrono o asíncrono)

Descripción

Porcentaje

Asistencia y participación

Online asíncrono

Participación en el foro de la asignatura habilitado en docencia virtual.

5

Examen de teoría

Online síncrono

Examen final de la asignatura, realizado online síncrono a través de Google Meet y Google Form.

35

Examen de problemas

Online asíncrono

Entrega periódica de problemas realizada de forma online asíncrona a través de ILIAS.

45

Entrega de memorias de prácticas

Online asíncrono

Entrega periódica de guiones de prácticas empleando ILIAS

15

 

Convocatoria extraordinaria

Prueba de evaluación

Formato (presencial/online síncrono o asíncrono)

Descripción

Porcentaje

Examen de teoría

Online síncrono

Examen final de la asignatura, realizado online síncrono a través de Google Meet y Google Form.

35

Examen de problemas y defensa oral.

Online síncrono y asíncrono

Entrega de problemas realizada de forma online asíncrona a través de ILIAS. Defensa oral de los problemas realizada de forma online síncrona empleando Google Meet.

45

Entrega y defensa oral de memorias de prácticas

Online síncrono y asíncrono

Entrega de guiones de prácticas empleando ILIAS. Defensa oral de las memorias realizada de forma online síncrona empleando Google Meet.

20

 

 

RECURSOS.

Para la evaluación online síncrona se hará uso de Google Meet y Google Form. Para la evaluación online asíncrona se hará uso de la actividad de entrega de trabajos disponible en ILIAS. La participación online se evaluará mediante la participación en foros disponibles en docencia virtual. Las prácticas de laboratorio se realizarán empleando las herramientas software que el Centro habilite para el acceso remoto a los PCs de los laboratorios.

 

CLÁUSULA DE PROTECCIÓN DE DATOS (evaluación on-line)

Responsable del tratamiento: Universidad de Jaén, Campus Las Lagunillas, s/n, 23071 Jaén

Delegado de Protección de Datos:dpo@ujaen.es

Finalidad: Conforme a la Ley de Universidades y demás legislación estatal y autonómica vigente, realizar los exámenes correspondientes a las asignaturas en las que el alumno o alumna se encuentre matriculado. Con el fin de evitar fraudes en la realización del mismo, el examen se realizará en la modalidad de video llamada, pudiendo el personal de la Universidad de Jaén contrastar la imagen de la persona que está realizando la prueba de evaluación con los archivos fotográficos del alumno en el momento de la matrícula. Igualmente, con la finalidad de dotar a la prueba de evaluación de contenido probatorio de cara a revisiones o impugnaciones de la misma, de acuerdo con la normativa vigente, la prueba de evaluación será grabada.

Legitimación: cumplimiento de obligaciones legales (Ley de Universidades) y demás normativa estatal y autonómica vigente.

Destinatarios: prestadores de servicios titulares de las plataformas en las que se realicen las pruebas con los que la Universidad de Jaén tiene suscritos los correspondientes contratos de acceso a datos.

Plazos de conservación: los establecidos en la normativa aplicable. En el supuesto en concreto de las grabaciones de los exámenes, mientras no estén cerradas las actas definitivas y la prueba de evaluación pueda ser revisada o impugnada.

Derechos: puede ejercitar sus derechos de acceso, rectificación, cancelación, oposición, supresión, limitación y portabilidad remitiendo un escrito a la dirección postal o electrónica indicada anteriormente. En el supuesto que considere que sus derechos han sido vulnerados, puede presentar una reclamación ante el Consejo de Transparencia y Protección de Datos de Andalucía www.ctpdandalucia.es

Cláusula grabación de clases PROTECCIÓN DE DATOS DE CARÁCTER PERSONAL

Responsable del tratamiento: Universidad de Jaén, Paraje Las Lagunillas, s/n; Tel.953 212121; www.ujaen.es

Delegado de Protección de Datos (DPO): TELEFÓNICA, S.A.U. ; Email: dpo@ujaen.es

Finalidad del tratamiento: Gestionar la adecuada grabación de las sesiones docentes con el objetivo de hacer posible la enseñanza en un escenario de docencia multimodal y/o no presencial.

Plazo de conservación: Las imágenes serán conservadas durante los plazos legalmente previstos en la normativa vigente.

Legitimación: Los datos son tratados en base al cumplimiento de obligaciones legales (Ley Orgánica 6/2001, de 21 de diciembre, de Universidades) y el consentimiento otorgado mediante la marcación de la casilla habilitada a tal efecto.

Destinatarios de los datos (cesiones o transferencias): Toda aquella persona que vaya a acceder a las diferentes modalidades de enseñanza.

Derechos: Ud. podrá ejercitar los derechos de Acceso, Rectificación, Cancelación, Portabilidad, Limitación del tratamiento, Supresión o, en su caso, Oposición. Para ejercitar los derechos deberá presentar un escrito en la dirección arriba señalada dirigido al Servicio de Información, Registro y Administración Electrónica de la Universidad de Jaén, o bien, mediante correo electrónico a la dirección de correo electrónico. Deberá especificar cuál de estos derechos solicita sea satisfecho y, a su vez, deberá acompañarse de la fotocopia del DNI o documento identificativo equivalente. En caso de que actuara mediante representante, legal o voluntario, deberá aportar también documento que acredite la representación y documento identificativo del mismo. Asimismo, en caso de considerar vulnerado su derecho a la protección de datos personales, podrá interponer una reclamación ante el Consejo de Transparencia y Protección de Datos de Andalucía www.ctpdandalucia.es