Universidad de Jaén

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Guía docente 2021-22 - 13512020 - Regulación automática



TITULACIÓN: Grado en Ingeniería eléctrica (13512020)
CENTRO: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (JAÉN)
TITULACIÓN: Doble Grado en Ingeniería eléctrica e Ingeniería electrónica industrial (13712029)
CENTRO: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (JAÉN)
TITULACIÓN: Doble Grado en Ingeniería eléctrica e Ingeniería mecánica (13612025)
CENTRO: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (JAÉN)
CURSO: 2021-22
ASIGNATURA: Regulación automática
GUÍA DOCENTE
1. DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA
NOMBRE: Regulación automática
CÓDIGO: 13512020 (*) CURSO ACADÉMICO: 2021-22
TIPO: Obligatoria
Créditos ECTS: 6.0 CURSO: 3 CUATRIMESTRE: PC
WEB: https://platea.ujaen.es
2. DATOS BÁSICOS DEL PROFESORADO
NOMBRE: CANO MARCHAL, PABLO
IMPARTE: Teoría - Prácticas [Profesor responsable]
DEPARTAMENTO: U133 - ING. ELECTRÓNICA Y AUTOMATICA
ÁREA: 520 - INGENIERÍA DE SISTEMAS Y AUTOMÁTICA
N. DESPACHO: A3 - 444 E-MAIL: pcano@ujaen.es TLF: 953212631
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/86670
URL WEB: -
ORCID: -
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, primer cuatrimestre del Grado en Ingeniería Eléctrica.

RECOMENDACIONES Y ADAPTACIONES CURRICULARES:

Se recomienda haber cursado y aprobado Automática 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.
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 11 Capacidad de comprender y modelar la dinámica de procesos mecánicos, térmicos, hidráulicos y eléctricos
Resultado 12 Simulación mediante herramientas específicas de procesos a partir de sus modelos
Resultado 13 Comprender los conceptos de estabilidad y las condiciones en que tienen lugar
Resultado 14 Aprender a sintonizar reguladores PID
Resultado 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, hidráulicos y eléctricos
Funciones de transferencia y diagramas de bloques
Respuesta temporal de sistemas
Aprender a sintonizar reguladores PID
Respuesta en el tiempo y diseño de compensadores.

Tema 1. Fundamentos de control de sistemas continuos

  • Sistemas dinámicos
  • Control Automático
  • Realimentación
  • Lazos de control
  • Estructura de un sistema realimentado

Tema 2. Herramientas de representación externa

  • Ecuaciones diferenciales
  • Linealización de sistemas
  • Transformada de Laplace
  • Álgebra de bloques

Tema 3. Modelado de sistemas

  • Introducción
  • Modelado de sistemas eléctricos
  • Modelado de sistemas mecánicos
  • Modelado de sistemas electromecánicos
  • Modelado de sistemas hidráulicos

Tema 4. Análisis en el tiempo de un sistema dinámico

  • Introducción
  • Sistemas de primer orden
  • Sistemas de segundo orden
  • Sistemas de orden superior
  • Cancelación cero-polo

Tema 5. Sistemas realimentados

  • Realimentación de sistemas de primer orden
  • Realimentación de sistemas de segundo orden
  • Realimentación de sistemas de orden superior
  • Estabilidad
  • Errores en régimen permanente
  • Lugar geométrico de las raíces (LR)

Tema 6. Diseño de un controlador PID

  • Acciones básicas de control
  • Métodos de sintonía experimentales
  • Diseño del controlador a través del LR

Tema 7. Análisis de respuesta en frecuencia de un sistema realimentado

  • Función de transferencia en el dominio de la frecuencia
  • Representaciones gráficas:
    • Diagrama Polar
    • Diagrama de Bode
  • Estabilidad relativa
    • Margen de Fase (MF)
    • Margen de Ganancia (MG)
  • Diseño de un controlador en el dominio de la frecuencia


Las prácticas de laboratorio se articulan en torno a 2 proyectos que
se desarrollarán a lo largo de las distintas sesiones.

Proyecto 1: Control de un motor CC

  • Sesión 1: Sistemas dinámicos y variables significativas
  • Sesión 2: Simulación de sistemas dinámicos  
  • Sesión 3: Identificación de un sistema dinámico
  • Sesión 4: Respuesta temporal de sistemas dinámicos
  • Sesión 5: Control proporcional de velocidad
  • Sesión 6: Errores en régimen permanente y rechazo de perturbaciones
  • Sesión 7: Control en posición

Proyecto 2: Control del ángulo de un dron 2D

  • Sesión 8: Modelado e Identificación del sistema
  • Sesiones 9 y 10: Diseño de controlador usando el lugar de las raíces
  • Sesión 11: Identificación en frecuencia: Diagrama de Bode
  • Sesiones 12 y 13: Diseño del Controlador. Influencia del ruido de medida

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
36.0 64.0 100.0 4.0
  • CB2R
  • CB3R
  • CB4R
  • CB5R
  • CEL5
  • CT4
A2R - Clases en pequeño grupo
  • M11R - Resolución de ejercicios
  • M6R - Actividades practicas
  • M9R - Laboratorios
13.5 24.0 37.5 1.5
  • CB2R
  • CB3R
  • CB4R
  • CB5R
  • CEL5
  • CT4
A3R - Tutorías colectivas
  • M17R - Aclaración de dudas
0.0 12.5 12.5 0.5
  • CEL5
  • CT4
TOTALES: 49.5 100.5 150.0 6.0  
 
INFORMACIÓN DETALLADA:

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

 

Las prácticas se organizan en torno a proyectos, de forma que los alumnos adquieran una visión global de los pasos necesarios para implementar un controlador para un sistema real.

7. SISTEMA DE EVALUACIÓN
 
ASPECTO CRITERIOS INSTRUMENTO PESO
Asistencia y/o participación en actividades presenciales y/o virtuales Participación activa en las prácticas de laboratorio Participación activa en las prácticas de laboratorio 5.0%
Conceptos teóricos de la materia Dominio de los conocimientos teóricos y operativos de la materia. Aplicación a ejemplos. Capacidad de resolución de problemas. Aplicación de la teoría a la práctica Examen teórico-práctico con cuestiones conceptuales y/o problemas 30.0%
Realización de trabajos, casos o ejercicios Realización de trabajos, casos o ejercicios Realización de trabajos, casos o ejercicios 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 (se podrá recuperar como máximo una práctica)
  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 las prácticas. La nota de prácticas se obtiene de la suma de la puntuación otorgada por el profesor en el laboratorio en el apartado de participación activa  (máximo 2.5 puntos) y la nota asignada en las presentación y defensa de las sesiones de prácticas  (máximo 7.5 puntos). Esta nota tiene un peso del 20% de la nota final y sólo será puntuable si se ha superado el examen teórico.

Examen de teoría y problemas evalúa la competencia específica de conocimientos de regulación automática y su aplicación a la automatización industrial (CEL5). Por su parte, la defensa de prácticas evalúa la competencia específica CEL5, la transversal relacionada con el uso de herramientas TIC (CT4) y la competencia básica relacionada con la capacidad de transmitir información a un público (CB4R).  Finalmente, la participación activa en clase evalúa el resto de competencias básicas (CB2R, CB3R y CB5R).

La defensa de prácticas evalúa todos los resultados de aprendizaje (resultados 11, 12, 13, 14 y 15), mientras que el examen de teoría y problemas evalúa los resultados 11, 13, 14 y 15.

8. DOCUMENTACIÓN / BIBLIOGRAFÍA
ESPECÍFICA O BÁSICA:
  • Ingeniería de control moderna. Edición: 5ª ed.. Autor: Ogata, Katsuhiko. Editorial: Madrid [etc.]: Pearson Education, 2010  (C. Biblioteca)
GENERAL Y COMPLEMENTARIA:
  • Sistemas de control moderno. Edición: 10ª ed., [última repr.]. Autor: Dorf, Richard C.. Editorial: Madrid [etc.]: Pearson Prentice Hall, D.L. 2011  (C. Biblioteca)
  • Control de sistemas contínuos: problemas resueltos. Edición: -. Autor: -. Editorial: Madrid: McGraw-Hill, 1996  (C. Biblioteca)
  • Control automático con herramientas interactivas [Recurso electrónico] Dormido Bencomo, Sebastian. Edición: -. Autor: Dormido, Sebastián.. Editorial: Pearson Educación  (C. Biblioteca)
9. CRONOGRAMA (primer cuatrimestre)
 
Semana A1 - Clases expositivas en gran grupo A2R - Clases en pequeño grupo A3R - Tutorías colectivas Trabajo autónomo Observaciones
Nº 1
9 - 12 sept. 2021
2.00.00.0 5.0 Clase Expositivas Tema 1 y Tema 2
Nº 2
13 - 19 sept. 2021
3.01.00.0 7.0 Clases Expositivas Tema 3. Sesión 1 de prácticas.
Nº 3
20 - 26 sept. 2021
2.01.00.0 8.0 Clases Expositivas Tema 3. Sesión 2 de prácticas.
Nº 4
27 sept. - 3 oct. 2021
3.01.00.0 7.0 Clases Expositivas Tema 3. Sesión 3 de prácticas.
Nº 5
4 - 10 oct. 2021
3.01.00.0 5.0 Clases Expositivas Tema 4. Sesión 4 de prácticas.
Nº 6
11 - 17 oct. 2021
2.01.00.0 8.0 Clases Expositivas Tema 4. Sesión 5 de prácticas.
Nº 7
18 - 24 oct. 2021
2.01.00.0 5.0 Clases Expositivas Tema 5. Sesión 6 de prácticas.
Nº 8
25 - 31 oct. 2021
3.01.00.0 7.0 Clases Expositivas Tema 5. Sesión 7 de prácticas.
Nº 9
1 - 7 nov. 2021
2.01.00.0 8.0 Clases Expositivas Tema 5. Sesión 8 de prácticas.
Nº 10
8 - 14 nov. 2021
3.01.00.0 5.0 Clases Expositivas Tema 6. Sesión 9 de prácticas.
Nº 11
15 - 21 nov. 2021
3.01.00.0 5.0 Clases Expositivas Tema 6. Sesión 10 de prácticas.
Nº 12
22 - 28 nov. 2021
2.01.00.0 8.0 Clases Expositivas Tema 6 y Tema 7. Sesión 11 de prácticas.
Nº 13
29 nov. - 5 dic. 2021
2.01.00.0 5.0 Clases Expositivas Tema 7. Sesión 12 de prácticas.
Nº 14
6 - 12 dic. 2021
2.01.00.0 8.0 Clases Expositivas Tema 7 . Sesión 13 de prácticas.
Nº 15
13 - 19 dic. 2021
2.00.50.0 5.0 Seminario y resolución de problemas
Nº 16
20 - 22 dic. 2021
0.00.00.0 0.0  
Total Horas 36.0 13.5 0.0 96.0  
10. ESCENARIO MIXTO

METODOLOGÍA DOCENTE Y ACTIVIDADES FORMATIVAS

 

Actividades Formativas

Formato (presencial/online)

Metodología docente Descripción

13 Sesiones prácticas en laboratorios especializados

Presencial al 100 %.

Desarrollo de 13 sesiones prácticas, de una horas de duración cada una, en laboratorios. Si se produjera una reducción a presencial al 50%, se realizaría el

desarrollo de 13 sesiones prácticas, de una horas de duración cada una, en laboratorios aplicando la rotación en grupos reducidos del 50%. Retransmisión de clases prácticas al resto del grupo.

24 Sesiones de teoría sobre los contenidos del programa

Presencial al 100 %

Desarrollo de 24 sesiones de clases magistrales participativas, 12 de dos hora de duración y otras 12 de una hora de duración, realizadas en el aula. Si se produjera una reducción a presencial al 50%, se realizaría

24 sesiones de clases magistrales participativas, 12 de dos hora de duración y otras 12 de una hora de duración, realizadas en el aula y retransmitiendo por videoconferencia al resto del grupo. Rotación periódica de estudiantes.

Tutorías

Presencial + online

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

 

El Centro podrá variar el porcentaje de presencialidad dependiendo del número de estudiantes y el aforo del aula/laboratorio de acuerdo con las medidas sanitarias. En caso de presencialidad inferior al 100%, se realizará 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/online síncrono

Asistencia y participación activa en sesiones prácticas

5%

Entrega y defensa de ejercicios y trabajos

Asíncrono

Entrega y defensa de ejercicios y trabajos a lo largo del curso

15 %

Examen Final

Presencial/online síncrono

Examen final es crito de la asignatura, realizado presencialmente. 

80 %.

 

 

 

 

 

 

 

 

Convocatoria extraordinaria

Prueba de evaluación

Formato (presencial/online síncrono o asíncrono)

Descripción

Porcentaje

Entrega y defensa de ejercicios y trabajos

Asíncrono

Entrega y defensa de ejercicios y trabajos.

20 %

Examen Final

Presencial

Examen final escrito de la asignatura, realizado presencialmente. 

80 %.

 

 

RECURSOS

 

Para las clases teóricas y prácticas por videoconferencia se utilizará Google Meet. Para la realización de las prácticas se deberá utilizar Matlab Simulink. Este software está disponible en los PC virtuales de la universidad y se prevé la habilitación de acceso remoto a los PCs del laboratorio A3-467, donde también se encuentra instalado.

11. ESCENARIO NO PRESENCIAL

METODOLOGÍA DOCENTE Y ACTIVIDADES FORMATIVAS

 

Actividades Formativas

Formato (presencial/online)

Metodología docente Descripción

13 Sesiones prácticas en laboratorios especializados

No presencial

Consistirán en  13 sesiones prácticas online de forma síncronas por videoconferencia, de una hora de duración cada una.

24 Sesiones de teoría sobre los contenidos del programa

No presencial

24 sesiones de clases magistrales participativas, 12 de dos hora de duración y otras 12 de una hora de duración, realizadas por videoconferencia.

Tutorías

No presencial

Todas las sesiones de tutorías se realizarán online (síncrona y asíncrona)

 

SISTEMA DE EVALUACIÓN

 

La evaluación estará compuesta por las siguientes actividades y criterios:

  1. Asistencia y participación activa en sesiones prácticas: 5 %
  2. Entrega y defensa de ejercicios y trabajos: 45%.
  3. Examen final: 50 %.

 

 

Convocatoria ordinaria

Prueba de evaluación

Formato (presencial/online síncrono o asíncrono)

Descripción

Porcentaje

Asistencia y participación activa en sesiones de prácticas

Presencial/online síncrono

Asistencia y participación activa en sesiones prácticas

5%

Entrega y defensa de ejercicios y trabajos

Asíncrono

Entrega y defensa de ejercicios y trabajos

45 %

Examen Final

Presencial/online síncrono

Examen oral final de la asignatura online.

50 %.

 

 

 

 

Convocatoria extraordinaria

Prueba de evaluación

Formato (presencial/online síncrono o asíncrono)

Descripción

Porcentaje

Entrega y defensa de ejercicios y trabajos

Asíncrono

Entrega y defensa de ejercicios y trabajos.

45 %

Examen Final

Presencial/online síncrono

Examen oral final de la asignatura online.

55 %.

 

 

 

RECURSOS

 

Para las clases teóricas y prácticas por videoconferencia se utilizará Google Meet. Para la realización de las prácticas se deberá utilizar Matlab Simulink. Este software está disponible en los PC virtuales de la universidad y se prevé la habilitación de acceso remoto a los PCs del laboratorio A3-467, donde también se encuentra instalado.

 

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