La Competencia a desarrollar en esta materia y el Resultado de Aprendizaje esperado (recogido en la última versión de la memoria verificada del Grado en Ing. en Tecnología Industrial) son:



M02R6 Conocimiento sobre los fundamentos de automatismos y métodos de control.



RA Diseño de sistemas de automatismos y control para máquinas e instalaciones industriales.

CONTENIDO TEORICO



Tema 1 Introducción. Control en bucle abierto y control en bucle cerrado. Control manual y control automático. Identificación de variables significativas. Diagrama de bloques del sistema. Bucle de realimentación. Elementos del bucle.

Tema 2 Modelado y Representación Externa de Sistemas Dinámicos. Modelado matemático de sistemas. Linealización. La transformada de Laplace. Ecuaciones diferenciales y función de transferencia..

Tema 3 Análisis en el Dominio del Tiempo. Señales de prueba. Respuesta temporal de sistemas de primer orden, de segundo orden y de orden superior. Identificación experimental de sistemas.

Tema 4 Análisis de los Sistemas Realimentados. Sistemas realimentados. Estabilidad de sistemas realimentados. Definición y construcción del Lugar de las Raíces. Errores en Régimen Permanente.

Tema 5 Diseño de controladores. Controlador PID: acciones y parámetros. Algoritmos más utilizados. Métodos de diseño y sintonía de PID. Diseño basado en experimentos. Diseño analítico basado en modelo.

Tema 6 Análisis en el Dominio de la Frecuencia. Relación entre la función de transferencia y la respuesta frecuencial. Identificación de sistemas en el dominio de la frecuencia.





CONTENIDO PRÁCTICO



El programa de prácticas que se plantea en la asignatura resulta esencial para aprender habilidades, asentar los conceptos teóricos y garantizar un adecuado aprendizaje de la materia Automática y Control.



P1: Identificación experimental (Maquetas reales)

P2: Sistemas Realimentados y Lugar de las Raíces (Simulación)

P3: Diseño Experimental de Controladores PID (Simulación)

P4-5: Diseño Analítico de Controladores PID(Maquetas Reales)

El objetivo es que el estudiante sea capaz de finalizar la asignatura diseñando un sistema de control, aplicando los conceptos que va adquiriendo al ir abordando las distintas fases del diseño: modelado, análisis y diseño.



Las sesiones magistrales se utilizarán para transmitir conceptos teóricos, así como para incidir en la importancia y contexto de aplicación de los conceptos básicos de la automática.



En los seminarios se afianzarán los conceptos teóricos mediante la resolución de ejercicios prácticos. En algunas sesiones, también se trabajarán los temas de las prácticas, de forma que se refuerce el trabajo de preparación previo a ir al laboratorio. Además, se trabajará en grupos en los seminarios para promover la discusión y enriquecer el diseño a la vez que el aprendizaje.



La parte práctica va cubriendo las fases de diseño de un sistema de control y su validación. Algunas de ellas se realizan utilizando maquetas a escala, que se trabajarán en grupo, y otras utilizando modelos simulados de los mismos, que serán realizadas de forma individual.



Para lograr el máximo aprovechamiento en todas las sesiones de seminarios y laboratorios, es indispensable que se realice un trabajo de preparación previo. El objetivo del Cuaderno de Seminarios y Prácticas es que el alumnado recopile progresivamente el trabajo personal realizado, tanto el previo (individual) como el realizado en las sesiones presenciales (individual o grupal). Este cuaderno podrá ser solicitado por el profesorado en cualquier momento con objeto de observar su progresión y ofrecer retroalimentación.



Toda documentación correspondiente a la asignatura (documentación teórica, guiones de prácticas y programas de simulación) se pondrá a disposición del alumno a través de la plataforma virtual eGELA: https://egela.ehu.es/, por lo tanto se recomienda acceder con cierta frecuencia al aula virtual, dado que además, será utilizada para cualquier otra notificación sobre el resto de actividades de la asignatura.



PROGRAMAS INFORMÁTICOS



HERRAMIENTA BASADA EN LABVIEW: Para análisis, simulación y control en tiempo real de sistemas y modelos a escala

PLATAFORMA VIRTUAL (eGELA): Plataforma de comunicación profesorado-alumnado en la que encontrará la información y las notificaciones oportunas.

MATLAB: Herramienta para el diseño y simulación de sistemas de control.

En la asignatura se introducen conceptos relativos al análisis de los sistemas en el dominio del tiempo y el efecto en el mismo de la realimentación (T1-4), para posteriormente combinar todos los conceptos junto con técnicas analíticas y experimentales que permiten definir controladores para dicho sistema (T5) e incluso, extenderlo al dominio de la frecuencia (T6).



Por tanto, la asignatura tiene un desarrollo de conceptos incremental, en el que es fundamental el que el estudiantado tenga interiorizados correctamente los conceptos de los primeros temas, para poder abordar el objetivo final de la asignatura: el diseño de controladores.



Con el fin de favorecer el aprendizaje, la evaluación de la asignatura se establece de forma continua a lo largo del curso mediante tres hitos principales:



-Prueba Escrita Intermedia (40%): Evalúa los conceptos y fundamentos básicos de los Temas 1 a 4. Esta prueba será en el formato test+justificación. Dada la importancia de los conceptos básicos para avanzar en la asignatura, se exigirá un mínimo del 40% para que la prueba cuente para la media.

-Práctica de diseño de controladores en laboratorio (10%): La sesión final de prácticas de la asignatura permitirá al estudiantado el afrontar el diseño de varios controladores con una de las maquetas reales del laboratorio. A tal fin se deberán usar las técnicas de diseño vistas durante el Tema 5. Los controladores diseñados y validados por el estudiantado serán evaluados al finalizar la práctica.

-Prueba Escrita Final (50%): Evaluará si el estudiantado ha alcanzado el resultado de aprendizaje asociado a la asignatura, la capacidad de diseño de sistemas de control. Para ello el estudiantado deberá aplicar las técnicas del T5-6, además de los conceptos de los temas T1-4. Esta prueba se realizará en la fecha oficial fijada por el centro para la prueba asociada a la convocatoria ordinaria. En esta prueba se exigirá un mínimo del 40% para que cuente para la media.



Para aprobar la asignatura en la convocatoria ordinaria se debe alcanzar una puntuación total igual o superior a 5 puntos mediante los tres instrumentos indicados, además de una nota superior al 40% en la prueba escrita intermedia y la prueba escrita final.



En caso de que en la Prueba Escrita Intermedia un estudiante no supere el 40% requerido, no se tendrá en cuenta la evaluación continua anteriormente mencionada y se le aplicará directamente el mecanismo de Evaluación Final detallado en el apartado de renuncia a la evaluación continua.



En caso de que en la Prueba Escrita Final un estudiante no supere el 40% requerido, la nota máxima que podrá figurar en el acta ordinaria será un 4.5 sobre 10.



RENUNCIA A LA EVALUACIÓN CONTINUA EN LA CONVOCATORIA ORDINARIA



La renuncia se materializará mediante la NO PRESENTACIÓN del alumno/a a la Prueba Escrita Intermedia.



Aquellos alumnos o alumnas que renuncien a la evaluación continua deberán acreditar la consecución de conocimientos y competencias de toda la asignatura a través de la Prueba Escrita Final (50% de la nota final) y una Prueba Complementaria (50% de la nota final). La Prueba Complementaria podrá ser de tipo test, respuestas cortas, desarrollo de problemas o una combinación de las anteriores.



En caso de que en la Prueba Escrita Final un estudiante no supere el 40% requerido, la nota máxima que podrá figurar en el acta ordinaria será un 4.5 sobre 10.



Esta estructura se mantendrá tanto en la convocatoria ordinaria como extraordinaria.



RENUNCIA A LA CONVOCATORIA



La no presentación a la prueba final fijada en la fecha oficial de exámenes por el centro, supondrá directamente la renuncia a la convocatoria ordinaria. La renuncia a la convocatoria supondrá la calificación de no presentado o presentada.

Material de la asignatura en eGela
Cuaderno de seminarios y prácticas. Sección de Publicaciones de la EIB (Edificio I).

PROGRAMAS INFORMÁTICOS:

Herramienta basada en LabView: se trata de una herramienta para análisis, simulación y control en tiempo real de sistemas y modelos a escala.

Plataforma virtual (eGELA): constituye la plataforma de comunicación profesor-alumno en la que encontrará la información y las notificaciones oportunas.

Matlab (Licencia de Estudiante Corporativa)

Bibliografía básica

Sistemas de Control Moderno. Dorf, Richard C., Bishop, Robert H. Ed. Pearson Prentice Hall.

Ingeniería de Control Moderna. K. Ogata. Ed. Pearson Prentice Hall.

Sistemas de Control Automático. Benjamín C. Kuo. Ed. Pearson Prentice Hall.

Sistemas Automáticos. F.X. Blasco Ferragud. M.A. Martínez Iranzo, J.S. Senent Español, J. Sancis Sáez. Ed. Universidad Politécnica de Valencia

Bibliografía de profundización

The Art of Control Engineering. K. Dutton, S. Thompson, B. Barraclough. Addison Wesley (1997).

Revistas

Control Engineering Practice. A Journal of IFAC, the International Federation of Automatic Control. http://www.elsevier.com/
Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial. http://riai.isa.upv.es/