Fundamentos de control industrial
GUÍA DOCENTE Curso 2021-22
| Titulación: | Grado en Ingeniería Mecánica | 803G |
| Asignatura: | Fundamentos de control industrial | 877 |
| Materia: | Fundamentos de Ingeniería Eléctrica, Electrónica y Automática |
| Módulo: | Formación Obligatoria común a la rama Industrial |
| Modalidad de enseñanza de la titulación: | Presencial | Carácter: | Obligatoria |
| Curso: | 2 | Créditos ECTS: | 4,50 | Duración: | Semestral (Segundo Semestre) |
| Horas presenciales: | 45,00 | Horas estimadas de trabajo autónomo: | 67,50 |
| Idiomas en que se imparte la asignatura: | Español |
| Idiomas del material de lectura o audiovisual: | Inglés, Español |
Departamentos responsables de la docencia
| INGENIERÍA ELÉCTRICA | R109 |
| Dirección: | C/ San José de Calasanz, 31 | Código postal: | 26004 |
| Localidad: | Logroño | Provincia: | La Rioja |
| Teléfono: | 941299477 | Fax: | 941299478 | Correo electrónico: | dpto.die@unirioja.es |
Profesorado previsto
| Profesor: | Rico Azagra, Javier | Responsable de la asignatura |
| Teléfono: | 941299479 | Correo electrónico: | javier.rico@unirioja.es |
| Despacho: | 106 | Edificio: | EDIFICIO DEPARTAMENTAL | Tutorías: | Consultar |
| Profesor: | Elvira Izurrategui, Carlos |
| Teléfono: | 941299481 | Correo electrónico: | carlos.elvira@unirioja.es |
| Despacho: | 109 | Edificio: | EDIFICIO DEPARTAMENTAL | Tutorías: | Consultar |
| Profesor: | Miruri Sáenz, Juan Martín |
| Teléfono: | 941299480 | Correo electrónico: | juan-martin.miruri@unirioja.es |
| Despacho: | 107 | Edificio: | EDIFICIO DEPARTAMENTAL | Tutorías: | Consultar |
| Profesor: | Nájera Canal, Silvano |
| Teléfono: | 941299492 | Correo electrónico: | silvano.najera@unirioja.es |
| Despacho: | 313 | Edificio: | EDIFICIO DEPARTAMENTAL | Tutorías: | Consultar |
| Profesor: | Sáinz Escrich, Carlos |
| Teléfono: | | Correo electrónico: | carlos.sainz@unirioja.es |
| Despacho: | | Edificio: | EDIFICIO DEPARTAMENTAL | Tutorías: | Consultar |
Descripción de los contenidos
• Tecnología de los sistemas de control automático.
• Modelado y análisis de sistemas dinámicos de control realimentado.
• El PID industrial.
Requisitos previos de conocimientos y competencias para poder cursar con éxito la asignatura
Recomendados para poder superar la asignatura.
Los contenidos relacionados con otras asignaturas que se consideran de especial interes, sin perjuicio de utilizar tambien otros,
son:
De Matemáticas I.
Resolución de ecuaciones lineales. Variable compleja.
De Matemáticas II.
Resolución de sistemas de ecuaciones lineales.
De Matemáticas III.
Ecuaciones diferenciales ordinarias y en derivadas parciales. Herramienta Transformada de Laplace
De Mecánica.
Dinámica de sistemas mecánicos (con movimiento traslacional y rotacional). Desplazamientos relativos en la composición de
movimientos
De Electricidad y magnetismo.
Circuitos eléctricos: leyes básicas (Kirchhoff). Circuitos magnéticos: leyes básicas; análisis y síntesis de circuitos magnéticos.
De Química.
Conocimientos básicos de: Cinética química: leyes diferenciales e integrales de velocidades en concentraciones; energía de
activación y efecto de la temperatura. Líquidos y disoluciones. Equilibrio químico. Presión de vapor y efecto de Tª.
De Termodinámica.
Conceptos fundamentales. Comportamiento PVT de las sustancias. Ecuaciones térmicas. Factor de compresibilidad. Variables
termodinámicas. Termodinámica aplicada a los medios continuos. Balance de masa.
De Informática.
Programación y desarrollo de algoritmos: implementación de estructuras de control. Estructuras de datos complejas:
manipulación de vectores, matrices, registros.
De Teoría de mecanismos.
Análisis de fuerzas en mecanismos. Engranajes.
De Sistemas eléctricos.
Elementos de circuitos eléctricos. Métodos de análisis de circuitos. Teoremas fundamentales. Introducción al régimen
transitorio de circuitos eléctricos: circuitos de primer y segundo orden. Introducción a las máquinas eléctricas: motores y
generadores eléctricos.
De Sistemas electrónicos.
El amplificador operacional: modelos; circuitos con amplificadores operacionales; aplicaciones lineales del amplificador
operacional. Sistemas de numeración y códigos.
Álgebra de Boole. Funciones binarias; métodos de simplificación. Sistemas combinacionales. Sistemas secuenciales;
biestables. Introducción al microprocesador. El transistor en modo interruptor
Asignaturas que proporcionan los conocimientos y competencias:
- Matemáticas I
- Matemáticas II
- Matemáticas III
- Mecánica
- Electricidad y magnetismo
- Química
- Termodinámica
- Informática
- Teoría de mecanismos
- Sistemas eléctricos
- Sistemas electrónicos
Contexto
La asignatura establece los pilares para el análisis y síntesis de sistemas de control en lazo cerrado.
Competencias
Competencias generales
G1 - Capacidad de análisis y síntesis
G2 - Capacidad de aplicar los conocimientos a la práctica
G3 - Planificación y gestión del tiempo
G6 - Habilidades informáticas básicas
G8 - Capacidad de aprendizaje
G10 - Capacidad crítica y autocrítica
G13 - Resolución de problemas
G19 - Habilidad para trabajar de forma autónoma
O3 - Conocimiento en materias básicas y tecnológicas, que les capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.
Competencias específicas
C6 - Conocimientos sobre los fundamentos de automatismos y métodos de control
Resultados del aprendizaje
El alumno:
R14. Conocerá y será capaz de aplicar la tecnología (dispositivos y herramientas software) propia de los sistemas de control y automatización industrial
R15. Conocerá y será capaz de obtener los modelos representativos de los sistemas reales para afrontar un control automático.
R16. Conocerá y será capaz de aplicar técnicas de análisis y diseño de sistemas realimentados de control
R18. Será capaz de implementar sistemas de control y automatización industrial.
Temario
TEMARIO DE AULA
Tema 1. Introducción al control industrial.
1.1 Introducción a los sistemas de control (definiciones, tipos de sistemas, objetivos de control, problemática).
1.2 Dominios de control utilizados en el estudio de sistemas. Transformada de Laplace y su aplicación al control industrial. Función de transferencia.
Tema 2. Anális de la respuesta transitoria.
2.1 Acciones básicas de control.
2.2 Análisis de la respuesta de los sistemas de priemr orden.
2.3 Análisis de la respuesta de los sistemas de segundo orden.
2.4 Simplificaciones para sistemas con múltiples polos.
Tema 3. Análisis y síntesis de sistemas lineales en el dominio de la frecuencia.
3.1 Control en lazo cerrado frente a control en lazo abierto.
3.2. Ecuaciones que gobiernan el sistema, sensibilidad en lazo cerrado perturbaciones y ruido en la medida.
3.3 Errores en estado estacionario en los sistemas de control.
3.4 Estabilidad en lazo cerrado: Concepto de estabilidad, Routh-Hurwitz.
3.5 Lugar de las raíces (Lugar de Evans).
Tema 4. Análisis de la respuesta en frecuencia.
4.1Introducción a la respuesta en frecuencia.
4.2 Representación de diagramas de Bode.
4.3 Análisis de estabilidad y estabilidad relativa.
Tema 5. El controlador PID industrial.
5.1 Introducción al controlador PID.
5.2 Análisis de las acciones proporcional, integral y derivativa.
5.3 Introducción a las técnicas de diseño PID y al ajuste de controladores PID.
5.4 Ejemplos de aplicación.
TEMARIO DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO
- Prácticas dirigidas al análisis y síntesis de sistemas dinámicos lineales.
- Prácticas dirigidas a la implementación de controladores PID básicos.
Bibliografía
| Tipo: | Título |
| Básica | Sistemas de control moderno / Richard C. Dorf, Robert H. Bishop ; traducción, Sebastián Dormido Canto, Raquel Dormido Canto ; revisión técnica, Sebastián Dormido Bencomo-- 10ª ed-- Madrid : Pearson Educación, 2005 Absys Biba |
| Básica | Ingeniería de control moderna / Kastsuhiko Ogata; traducción, Sebastián Dormido Canto, Raquel Dormido Canto; revisión técnica, Sebastián Dormido Bencomo; revisión técnica para Latinoamérica, Amadeo Mariani [et al.]-- 5ª ed-- Madrid : Pearson Educación Absys Biba |
| Básica | Sistemas de control automático / Benjamín C. Kuo ; traducción, Guillermo Aranda Pérez ; revisor técnico, Francisco Rodríguez Ramírez-- 7a ed-- México [etc.] : Prentice Hall Hispanoamericana, cop. 1996 Absys Biba |
| Básica | Sistemas de control para ingenieria / Norman S. Nise-- 1ª ed. en español-- Mexico, D.F. : Compañía Editorial Continental, 2002 Absys Biba |
| Complementaria | Automatic control systems / Benjamin C. Kuo, Farid Golnaraghi-- 8th ed-- New York : John Wiley & Sons, [2003] |
| Complementaria | Control Systems Engineering [Hardcover]. Norman S. Nise. Wiley. ISBN-10: 0470547561 |
| Complementaria | Modern Control Engineering (5th Edition). Katsuhiko Ogata. Prentice Hall. ISBN-10: 0-13-615673-8 |
| Recursos en Internet |
Campus virtual oficial de la UR (Blackboard)
|
Metodología
Modalidades organizativas
Clases teóricas
Seminarios y talleres
Clases prácticas
Tutorías
Estudio y trabajo en grupo
Estudio y trabajo autónomo individual
Métodos de enseñanza
Método expositivo - Lección magistral
Estudio de casos
Resolución de ejercicios y problemas
Aprendizaje cooperativo
Organización
| Actividades presenciales | Tamaño de grupo | Horas |
| Clases teóricas y pruebas presenciales de evaluación | Grande | 20,00 |
| Clases prácticas de aula | Reducido | 10,00 |
| Clases prácticas de laboratorio | Laboratorio | 15,00 |
| Total de horas presenciales | 45,00 |
| Trabajo autónomo del estudiante | Horas |
| Discusión y análisis de resultados de prácticas. | 10,00 |
| Estudio autónomo individual o en grupo | 30,00 |
| Resolución de problemas y casos prácticos | 27,50 |
| Total de horas de trabajo autónomo | 67,50 |
Comentarios
El Plan de contingencias del curso 2021-22 para la adaptación de la actividad docente a los requerimientos de la situación sanitaria ha sido activado para las asignaturas del segundo semestre. Puede encontrar información sobre la modalidad de impartición de la asignatura y consultar el plan de contingencias completo en www.unirioja.es/servicios/opp/plandoc/2122/plancon.shtml.
Evaluación
| Sistemas de evaluación | Recuperable | No Recup. |
| Técnicas de observación | | 20% |
| Pruebas escritas | 60% | |
| Pruebas orales | 20% | |
| Total | 100% |
Comentarios
Los sistemas y criterios críticos de evaluación podrán ser modificados, previa actualización de esta guía docente, si fuese precisa su adaptación a la modalidad no presencial o semipresencial como respuesta a las medidas, recomendaciones y/o restricciones aprobadas por las autoridades competentes en función de la situación sanitaria real o prevista.
- Se realizarán pruebas de evaluación a lo largo del curso que aportarán el 20% de la nota final. Estas pruebas tienen caracter no recuperable.
- La evaluación de las prácticas de laboratorio se realizará mediante pruebas de evaluación que representen el 20% de la nota final. Esta evaluación será recuperable.
- Para los estudiantes a tiempo parcial (reconocidos como tales por la Universidad), las actividades de evaluación no recuperable podrán ser sustituidas por otras, a especificar en cada caso. Esta posibilidad se habilitará siempre y cuando la causa que le impida la realización de la actividad de evaluación programada sea la que ha llevado al reconocimiento de la dedicación a tiempo parcial. Con el objetivo de planificar para el estudiante a tiempo parcial las actividades sustitutivas, éste deberá entregar al profesor responsable de la asignatura un documento acreditativo que justifique su dedicación parcial fuera de la universidad junto con su dedicación horaria.
- La información detallada de las actividades académicas de la asignatura se refleja en su cronograma correspondiente disponible en el servidor de apoyo a la asignatura.
Criterios críticos para superar la asignatura
16/03/2022 08:39:40 - G 2021-22 - 803G - 877
