Ingeniería de control
GUÍA DOCENTE Curso 2024-25
| Titulación: | Grado en Ingeniería Electrónica Industrial y Automática | 805G |
| Asignatura: | Ingeniería de control | 645 |
| Materia: | Automática y control |
| Módulo: | Formación obligatoria en tecnología electrónica industrial |
| Modalidad de enseñanza de la titulación: | Presencial | Carácter: | Obligatoria |
| Curso: | 3 | Créditos ECTS: | 6,00 | Duración: | Semestral (Segundo Semestre) |
| Horas presenciales: | 60,00 | Horas estimadas de trabajo autónomo: | 90,00 |
| 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: | DEPARTAMENTAL | Tutorías: | Consultar |
Descripción de los contenidos
• Fundamentos del control realimentado. Identificación de modelos de control. Revisión de técnicas de análisis
• Diseño e implementación de controladores de realimentación bajo distintas topologías, técnicas, dominios (continuo y discreto), y estructuras.
• Diseño y desarrollo de aplicaciones de control.
Requisitos previos de conocimientos y competencias para poder cursar con éxito la asignatura
Recomendados para poder superar la asignatura.
Tener conocimientos de las siguientes materias:
(836) Matemáticas I
Derivada de una función.
Integración.
Métodos numéricos.
Números complejos.
Fourier.
(843) Informática
Conceptos básicos de programación.
Estructuras de control.
Desarrollo de programas.
Diseño descendente.
(844) Matemáticas III
Cálculo en varias variables.
Campos escalares y vectoriales.
Ecuaciones diferenciales ordinarias y en derivadas parciales.
(877) Fundamentos de Control Industrial
Modelización de sistemas dinámicos lineales.
Análisis y síntesis de sistemas lineales en el dominio del tiempo.
Análisis y síntesis de sistemas lineales en el dominio de la frecuencia.
El controlador PID industrial.
Contexto
Las signaturas que preceden a Ingeniería de Control y presentan contenidos y competencias relacionados con la misma son:
- Matemáticas I y III. En ellas se estudian conceptos matemáticos necesarios para el estudio de sistemas de control. Números complejos, Calculo, Transformaciones de dominio, etc.
- Informática. Los conceptos básicos de programación son necesarios en la fase de implementación de controladores en tiempo discreto. Estos conceptos son imprescindibles para poder realizar de forma satisfactoria las prácticas de laboratorio.
- Fundamentos de control industrial. En esta asignatura se desarrollan los conceptos básicos referentes a la Ingeniería de control. En ella se estudian el modelado de sistemas físicos, las herramientas de análisis de sistemas de control en el domino del tiempo y de la frecuencia y el controlador PID.
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En el mismo semestre en el que se imparte Ingeniería de Control se imparten otras asignaturas que presentan contenidos y competencias relacionados con la misma:
- Instrumentación electrónica. En ella se analizan los sistemas de conversión D/A y AD. Estos conceptos son necesarios para el desarrollo del Tema3: Sistemas de control en tiempo discreto.
Las asignaturas de cuarto curso que demandan competencias adquiridas en la asignatura Ingeniería de Control son:
- Control aplicado de procesos. En ellas se amplían los conocimientos referentes a Ingeniería de Control estudiados en esta asignatura.
- Sistemas robotizados. En el control de robots móviles se emplean estrategias de control basadas en Ingeniería de Control que demandan los contenidos estudiados en esta asignatura.
- Procesado digital. El procesado digital emplea conceptos referentes a sistemas discretos estudiados en el Tema3 de esta signatura.
- Tecnología electrónica y control. En ellas se estudian maquinas eléctricas, etapas de potencia, sistemas de generación, etc. sobre los que se pueden aplicarse las estrategias de control estudiadas en esta asignatura.
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
- G13. Resolución de problemas
- G19. Habilidad para trabajar de forma autónoma
Competencias específicas
E7. Conocimiento y capacidad para el modelado y la simulación de sistemas
E8. Conocimientos de regulación automática y técnicas de control, y su aplicación a la automatización industrial.
E11. Capacidad para diseñar sistemas de control y automatización industrial.
Resultados del aprendizaje
El alumno:
R1. Conocerá y será capaz de obtener modelos representativos de los sistemas reales para afrontar un control automático.
R2. Tendrá conocimientos de regulación automática y técnicas de control.
R4. Será capaz de diseñar e implementar sistemas de control y automatización industrial.
Temario
Temario de Aula
- Tema 1 : Modelado e Identificación experimental
- Identificación experimental del modelo estático
- Identificación experimental del modelo dinámico
- No linealidades. Modelos de pequeña señal para sistemas no lineales
- Tema 2: Diseño de controladores
- Técnicas de ajuste ce controladores en el plano S (Lugar de las Raíces)
- Técnicas de ajuste de controladores que emplean la respuesta frecuencial (Diagramas de Bode)
- Otras técnicas de diseño. Métodos tabulares, asignación de polos, índices de error
- Tema3: Control industrial
- Fundamentos y estructuras del control PID. Estructuras PID: serie, paralelo, estándar
- Modificaciones del algoritmo PID: dos grados de libertad (prefilto y pesos en la consigna), la amplificación de ruidos de alta frecuencia, el antiwind-up integral
- Control de sistemas complejos y otras estructuras de control. Sistemas NMP, sistemas inestables, Control Feedback + Feedfordward, control en cascada, predictor Smith
- Control de sistemas con limitaciones: sistemas con retardo y ceros de fase no mínima.
- Tema 4 : Sistemas de control en tiempo discreto
- Introducción al control en tiempo discreto. La transformada Z y sus propiedades
- El muestreador y el retenedor de orden cero. Transformaciones de dominio
- Análisis del plano Z. Introducción al ajuste de controladores en el plano Z
- Aproximaciones empleadas en la digitalización de controladores
Temario de Laboratorio
- Prácticas dirigidas al software de control (Matlab y Simulink)
- Prácticas dirigidas al gobierno en tiempo real de equipos experimentales de laboratorio
- Prácticas dirigidas a la identificación experimental sobre maquetas de laboratorio
- Prácticas dirigidas al diseño e implementación de controladores
- Prácticas dirigidas a la implementación de controladores PID
- Prácticas dirigidas al diseño e implementación de estructuras de control avanzadas
- Prácticas dirigidas a la implementación de sistemas de control en tiempo discreto
Bibliografía
| Tipo: | Título |
| Básica | Control PID avanzado / Karl J. Aström, Tore Hägglund Absys Biba |
| Básica | Ingeniería de control moderna / Kastsuhiko Ogata Absys Biba |
| Básica | Sistemas de control moderno / Richard C. Dorf, Robert H. Bishop Absys Biba |
| Complementaria | Practical PID control / Antonio Visioli-- London : Springer, [2006] Absys Biba |
| Complementaria | PID control : new identification and design methods / Michael A. Johnson and Mohammad H. Moradi (editors) ; with J. Crowe ... [et al.]-- New York : Springer, [2005] Absys Biba |
| Complementaria | Sistemas de control en tiempo discreto / Katsuhiko Ogata Absys Biba |
| Recursos en Internet |
Existen adicionalmente apuntes y materiales de consulta disponibles en la plataforma Campus Virtual de la UR, dentro del sitio correspondiente de la asignatura |
Metodología
Modalidades organizativas
Clases teóricas
Seminarios y talleres
Clases prácticas
Tutorías
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 prácticas de aula | Reducido | 4,00 |
| Clases prácticas de laboratorio | Laboratorio | 24,00 |
| Clases teóricas y pruebas presenciales de evaluación | Grande | 32,00 |
| Total de horas presenciales | 60,00 |
| Trabajo autónomo del estudiante | Horas |
| Discusión y análisis de resultados de prácticas. | 5,00 |
| Elaboración de informes de las prácticas. Resolución de problemas, etc. | 15,00 |
| Elaboración de trabajos. | 15,00 |
| Estudio personal
| 55,00 |
| Total de horas de trabajo autónomo | 90,00 |
Evaluación
| Sistemas de evaluación | Recuperable | No Recup. |
| Técnicas de observación | | 20% |
| Pruebas escritas | 60% | |
| Informes y memorias de prácticas | 20% | |
| Total | 100% |
Comentarios
- La información detallada del desarrollo de las actividades de la asignatura se refleja en el cronograma de la misma (disponible en el campus virtual https://unirioja.blackboard.com).
- Para garantizar la evaluación completa de la asignatura al alumnado que tenga reconocida la dedicación al estudio a tiempo parcial por la Universidad de La Rioja, podrán sustituirse las actividades no recuperables por otras similares en diferente plazo de realización o por otras pruebas de evaluación equivalentes. En todo caso, esta opción se ofrecerá siempre que la causa que concurra para su no realización sea la misma por la que la universidad le concedió el carácter de Estudiante 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.
Criterios críticos para superar la asignatura
Es necesario alcanzar una nota mínima de 4.0 sobre 10 en las pruebas escritas para poder superar la asignatura. Si no se supera este criterio crítico de evaluación, la calificación total de la asignatura será SUSPENSO, con la nota resultante de la suma de las calificaciones obtenidas en todos los sistemas de evaluación, truncada a un máximo de 4.5 puntos.
Versión: 04/06/2024 14:25:19 - G 2024-25 - 805G - 645
