“Konputagailu bidezko kontrola”-ko gaitasunak Industria Teknologiaren Ingeniaritzako graduaren gaitasun orokor eta zeharkako gaitasunen testuinguruan garatzen dira, eta, bereziki M04-Hautazkotasuna blokeko hurrengoko gaitasun espezifikoetan:



OP3.- Ikasketa aurreratuei eta proiektu eta garapenei aurre egiteko gaitasuna, erregulazio automatikoaren, elektronika industrialaren eta bere erabilera automatizazio industrialaren inguruan.



OP7.- Informazioa bilatu eta aukeratu, bai ahoz edo idatziz komunikatu, proiektu eta txostenak idatzi, dokumentazioa kudeatu.



Ikastearen emaitzak:



"Konputagailu bidezko kontrola"ko irakasgaia buru ondoren lortuko diren ikastearen emaitzak hurrengoak dira:



>> Kontrol digitalaren laginketa maiztasuna aplikazioaren arabera aukeratzea.

>> Kontrolatu beharreko sistema jarraiaren eredu baliokide diskretua lortzen jakitea.

>> Kontrol sistema digital baten egonkortasuna aztertzen jakitea eta bere sendotasuna zein den zehaztea egondkortasun marjinen arabera.

>> Kontrol egiturarik egokiena aukeratzen jakitea eta berau diseinatzea begizta itxiko baldintza zehatzak betetzeko.

>> Kontrolagailu digitala bere diferentzien ekuazioaren arabera zehazten jakitea eta horiek txartel kontrolagailu batean programatzen jakitea.

>> PID kontrolagailu diskretu bat sintonizatzen jakitea neurriak hartzean eta ereduztapenean oinarritzen diren teknikak aplikatuz.

GAI TEORIKOAK

SISTEMAK DENBORA DISKRETUAK

1. Gaia Konputagailua kontrol-elementu gisa

Konputagailu bidezko control-begizta.

Konputagailuaren funtzioak. Konputagailu bidezko control-eskemak.



2. Gaia Kontrolerako Hardware-a



3. Gaia Seinale eta sistema diskretuak

Sekuentziak eta propietateak. Sistema diskretuen adierazpidea: diferentzien ekuazioa, konboluzio diskretua.

Sistema diskretuen egonkortasuna.



4. Gaia Z transformatua

Definizioa. Propietateak.

Alderantzizko Z transformatua: definizioa eta metodoak.



5. Gaia Laginketa eta berreraikuntza

Inpultsu bidezko laginketa.

Seinale laginduaren propietateak.

Berreraikuntza. Eusleak.



6. Gaia Sistema laginduak

Pultsu transferentzia-funtzioa (PTF).

Seinale laginduen PTF.

Begizta irekiko eta begizta itxiko sistemen PTF.

Konputagailu bidezko kontrol-sistema baten PTF.



SISTEMEN AZTERKETA DENBORA DISKRETUAN



7. Gaia s eta z planoen arteko erlazioa

Planoen arteko erlazioa.

Toki geometrikoak: moteldura konstantea eta maiztasun natural konstantea.



8. Gaia Egonkortasuna

Egonkortasunaren azterketa.

Jury-ren irizpidea.

Laginketa-periodoaren eragina egonkortasunean.



9. Gaia Dinamikaren azterketa

Lehen eta bigarren ordenako sistemak.



10. Gaia Prezisioa

Egoera iraunkorraren azterketa.

Prezisioa. Egoera iraunkorreko errorea.

Perturbazioen eragina egoera iraunkorrean.



KONTROL-SISTEMEN DISEINUA DENBORA DISKRETUAN



11. Gaia Kontrolagailu jarraituen diskretizazioa

Zenbakizko integrazioaren bidezko diskretizazio-metodoak.

PID kontrolagailuen diskretizazioa.



12. Gaia Kontrolagailuen diseinua z planoan

Erroen kokapenean oinarritutako metodoa.

Polo dominanteen esleipenaren metodoa.



13. Gaia PID kontrolagailuak



14. Gaia Maiztasun-erantzunean oinarritutako metodoak

Kontrolagailuen diseinua z planoan: maiztasun-erantzunean oinarritutako metodoak

Bode diagramak.

Aurreratze-sareak. Atzeratze-sareak.



15. Gaia Sintesi zuzeneko metodoak

Polo-esleipenaren metodoa.

Deusezatapen kontrolagailuak. Denbora minimoko kontrolagailuak. Denbora finituko kontrolagailuak.

Kalman-en kontrolagailua. Dahlin-en kontrolagailua.



GAI PRAKTIKOAK



1- Analisi eta simulaziorako tresnak: Matlab eta Simulink

2- Seinale eta sistema diskretuak: konputazio-metodoak

3- Diseinua Erroen Tokian oinarrituta: Sisotool

4- Laginketa-periodoaren eragina

5- PID kontrola: jarraitua eta diskretua

6- Serbomotor baten kontrol-sistemaren diseinua: monitorizazioa eta karakterizazioa. Kontrol-sistemaren diseinua. Kontrol digital zuzena

7 – Kontrolagailu diskretuen diseinua

8 – Aurkezpenak: diseinatutako kontrol-sistemak eta konputagailu bidezko kontrolaren tendentziak

Eduki teorikoa erreferentziazko material eta testuetan oinarritutako teoria eskola presentzialetan azalduko da. Material eta testu horiek eGela http://egela.ehu.eus plataformaren bidez eta eskolako liburutegian eskura ditzakete ikasleek.



Ikasleek eGelaren bidez honako hauek izango dituzte:



1) irakasgaiaren edukiekin zerikusia duten dokumentuak (aurkezpenak, enuntziatuak eta problemak eta Interneteko esteka interesgarriak)



2) Laborategiko eta mintegiko praktika-saioen enuntziatuak eta atazak.



Aurkezten diren kontzeptu teorikoak problema praktikoak ebazteko erabiliko dira. Hauek ikasleak talde txikian taldekatuta egongo diren mintegietan landuko dira, zeinetan ariketak irakaslearen laguntzaz ebatziko diren. Horrela ariketa horiek egiteko ikaslegoak duen analisi gaitasuna landuko da. Saio horietan, ikasleek bakarka eginen dute lan hasieran, eta ondoren, binaka, enuntziatuei eta problemen erantzunei buruzko dokumentazioa erabiliz.



Laborategiko eskoletan, ikasleek kontrol-praktikak egingo dituzte, Matlab eta Simulink bezalako software-tresnek eskainitako metodo konputazionalak erabiliz (goi-mailako hizkuntza-ingurunea eta ingurune interaktiboa). Horrela, teoria klaseetan azaldutako kontrol kontzeptu eta teknikak osatu eta indartuko dira. Saio horietarako, ikasleek beste ikaskide batekin batera lan egingo dute, eta ordenagailu bat, Internet eta serbomotorraren maketak erabiliko dituzte. Saio horietarako dokumentazioa (laborategiko praktika-saioen enuntziatuak eta atazak) eGelan eskuragarri egongo da.

Irakasgai honen ebaluazioa jarraia da, %70a azken idatzizko froga baten bidez egingo dena eta beste %30a ikasleak ikasturtean zehar egindako lanaren bidez. Ebaluazio-tresnen eta ebaluazio motaren arteko korrespondentzia hauxe da:



- Idatzizko froga finala (%70): Ikastetxeak ohiko deialdirako ofizialki zehaztutako egunean burutuko da. Irakasgaian zehar landutako teoria eta praktiketako ikasketak ebaluatuko dira, hainbat motako galderen bitartez (test, galdera irekiak eta problemak).



- Mintegi eta laborategian egindakoaren ebaluazioa (%30): Hiruhilabetean zehar banatutako mintegi eta laborategietako saioetan garatuko da. Mintegi eta praktiketan egindako lanaren kalitatea eta egindako memoriak kontutan izango dira.



Irakasgaia ohiko deialdian gainditzeko lortu behar den puntuazioaren batura 5 edo gehiago izan behar da (aipatutako tresnen bitartez), eta nahitaezkoa izango da bai idatzizko frogan zein laborategi/mintegietako ataletan gutxienez %50a lortzea. Hauetakoren bat lortu ezean, aktan agertuko den kalifikazioa gutxieneko nota lortu ez den frogakoaren berdina izango da (10etik).



EBALUAZIO JARRAITUARI UKO EGITEA OHIKO DEIALDIAN



Graduko, lehenengo eta bigarren zikloko ikasketen gestiorako arautegiak dioenez, ikasleak ebaluazio jarraituari uko egiteko eskubidea dauka. Uko egiteko "ebaluazio_jarraituari_uko_egitea.pdf" idazkia formalizatu eta Sistemen Ingeniaritza eta Automatika Saileko Idazkaritzan entregatu beharko da, ikasturtea hasi eta 9 astetako epearen barruan, kontuan izanda ikastegiko egutegi akademikoa.



Ebaluazio jarraituari uko egiten dion ikasleak, idatzizko frogaz gain (azken notaren %70a) froga osagarri bat (azken notaren %30a) egin beharko du, laborategi eta mintegietako atal horri dagozkion jakite-maila eta gaitasunak egiaztatzeko. Froga osagarri hori idatzizkoa edota laborategikoa izan daiteke, eta mintegi eta laborategi saioetan landutako kontzeptu eta problemei buruzkoa izango da.



Ebaluazio egitura hau bai ohikoa zein ezohiko deialdietan aplikatuko da.



DEIALDIARI UKO EGITEA



Deialdiari uko egitean, kalifikazioa ez aurkeztua izango da. Idatzizko frogaren egun ofizialean frogara ez aurkeztea, dagokion deialdiari uko egitea izango da.

Teorian eta laborategian erabiliko den dokumentazioa, irakasgairen gela birtualean izango dena eskura.

Laborategian, lanerako behar diren tresna informatikoak (softwarea) eta hardwarea eskura izango ditu ikasleak:

- Matlab/Simulink
- Serbomotorraren maketa

Oinarrizko bibliografia

Sistemas de Control en Tiempo Discreto. K. Ogata. Prentice Hall, 2ª Ed 1996

Sistemas de Control Digital. Kuo, B.C. ED CECSA.

Sistema de Control contínuos y discretos – John Dorsey. McGraw Hill 2005

Diseño Algebraico de Controladores Discretos. Berbabeu Soler and Martínez Iranzo. Ed, UPC

Gehiago sakontzeko bibliografia

Digital Control Systems. Paraskevopoulos P.N. Ed Prentice Hall
Digital Control Systems. Analysis and Design.. Nagle, Philips. ED Prentice Hall
Microcontroller Based Applied Digital Control. Ibrahim Dogan. ED Wiley.
Digital Control of Dynamic Systems. Franklin, Powell and Workman. Addison Wesley.
Digital Control K.M.Moudgalya. Wiley 2007
Discrete-Time Control Problems. J.H.Chow et ad. Thoomson 2003
Digital Control Engineering. M. Sam Fadali. Academic Press, 2009.

Aldizkariak

Control Engineering Practice. A Journal of IFAC, the International Federation of Automatic Control.
Automática e Instrumentación. Editorial: Grupo TecniPublicaciones.
Revista Iberoamericana de Informática Industrial.