101232 - CONTROL INDUSTRIAL

Tipo de asignatura: obligatoria

Coordinador: Julián Horrillo Tello

trimestre: Tercer trimestre

Créditos: 4

Esta asignatura es una primera introducción al control automático y los sistemas realimentados.

Comprende la modelización de sistemas lineales en forma de funciones de transferencia en 's' y su representación con diagramas de bloques y grafos de flujo de señal. También incluye el estudio de la respuesta temporal y frecuencial de estos sistemas, el análisis de la estabilidad y el diseño de controladores de tipo PID

Al finalizar la asignatura, el estudiante: 

1. Analiza y diseña sistemas de control y automatización industrial. (CE12)
2. Utiliza adecuadamente herramientas de modelado y simulación. (CE12)
3. Redacta textos con la estructura adecuada a los objetivos de comunicación. Presenta el texto a un público con las estrategias y los medios adecuados. (CE10, CE11, CE12)
4. Conoce y pone en práctica el modo y la dinámica de trabajar en equipo. . (CE10, CE11, CE12)
5. Identifica las propias necesidades de información y utiliza las colecciones, los espacios y los servicios disponibles para diseñar y ejecutar búsquedas adecuadas al ámbito temático. (CE10, CE11, CE12)
6. Lleva a cabo las tareas encomendadas a partir de las orientaciones básicas dadas por el profesor, decidiendo el tiempo que hay que utilizar en cada apartado, incluyendo aportaciones personales y ampliando las fuentes de información indicadas. (CE10, CE11, CE12)
7. Conoce una tercera lengua con un nivel adecuado, tanto de forma oral como escrita. (CE10, CE11, CE12)

Esta asignatura consta de tres horas semanales de clases presenciales en el aula y dos horas quincenales de prácticas de laboratorio.

En el aula se alternará la exposición de los conceptos teóricos y la resolución de ejercicios. En el laboratorio los estudiantes trabajarán en grupos de dos o tres personas. Los estudiantes dispondrán de documentación para seguir la asignatura: ejercicios resueltos y guión de prácticas.

Los estudiantes deberán dedicar un tiempo adicional no presencial, en el estudio, resolución de ejercicios, trabajos previos e informes de las prácticas, así como la preparación de las pruebas escritas.

1. Características de los Sistemas de Control. Modelos matemáticos de Sistemas Lineales. 

1.1 Sistemas de Control Automático. Terminología básica: lazo abierto, lazo cerrado, error, controlador, acción de control, referencia, sensor, actuador ...

1.2 Modelos matemáticos de Sistemas

1.2.1 Ecuaciones diferenciales lineales con coeficientes constantes,

1.2.2 Transformada de Laplace, Funciones de transferencia,

1.2.3 Sistemas no lineales y linealización de sistemas no lineales.

1.3 Diagramas de bloques, simplificación de diagramas de bloques, grafo de flujo de señal, fórmula de Mason ... Ejemplos: Sistemas mecánicos, eléctricos, motores, sistemas de tanques.

2. Respuesta temporal.

2.1 Sistemas de primer orden,

2.2 Sistemas de segundo orden, sistemas de orden superior.

2.3 Especificaciones de la respuesta temporal.

3. Estudio del error. Coeficientes de error estático.

3.1 Estudio del error dinámico de un sistema en lazo cerrado.

3.2 Tipo del sistema. Función de transferencia en lazo abierto.

3.3 Coeficientes de error estático.

4. Controladores tipo PID. Índices de funcionamiento. (Prácticas)

4.1 Controladores tipo PID: Control proporcional, control integral, control derivativo, PI, PD y PID.

4.2 Índices de funcionamiento basados ​​en el error (ISE, ITSE, IAE, ITAE)

4.3 Método de sintonía. Sintonía empírica, en lazo cerrado y en lazo abierto. Tablas de sintonía.

5. Estabilidad de Sistemas en lazo cerrado.

5.1 Concepto de estabilidad. Estabilidad y el plan s.

5.2 Método del Sitio geométrico de las raíces (LGA). Dibujo del LGA. Condición de módulo y condición de ángulo. Otras reglas. Diseño con el LGA según especificaciones temporales. 

5.3 Diseño de controladores PID con el LGA

5.4 Métodos freqüencials.Dibuix e interpretación de los diagramas de Bode y Nyquist. Respuesta frecuencial y estabilidad.

5.5 Diseño de controladores PID con la Respuesta frecuencial.

Prueba escrita 1 −EX1− (contenidos del tema 1).

Prueba escrita 2 −EX2− (contenidos de todo el temario y prácticas).

Prácticas de laboratorio -P- (contenidos de todo el temario).

La calificación final (QF) de la asignatura se calcula de la siguiente manera:

QF = EX 0,7 + P 0,3

donde EX = EX1 0,3 + EX2 0,7

Notas mínimas:

EX: 3,5

P: 4,0

En caso de que la calificación EX esté por debajo de la nota mínima correspondiente, QF = EX.

En caso de que la calificación P esté por debajo de la nota mínima correspondiente, P = 0, la calificación final QF quedará limitada a 5,0.

Habrá un examen de laboratorio que valdrá el 30% de la calificación P. El 70% de la calificación P se forma por el informe final de todas las prácticas y el trabajo hecho en el laboratorio.

Todas las actividades de la asignatura son de obligada realización. En caso de no realizar alguna de las actividades, la calificación final QF será NP.

En caso de no superar la asignatura en la evaluación ordinaria, se programará la recuperación de las actividades EX1 y EX2 con un único examen de recuperación (EX). También habrá programada la recuperación de la actividad P (examen e informes de prácticas). La calificación de esta recuperación sustituirá a la de las actividades EX y P dentro de la evaluación de la asignatura, siempre que sea superior. En caso de realizar la recuperación, la calificación final QF quedará limitada a 6,9.

Dorf, Richard C. - Bishop, Robert H. Sistemas de Control Moderno. 10ª. Pearson - Prentice Hall, 2005. ISBN 8420544019.

Ogata, Katsuhiko. Ingeniería de Control Moderna. 5ª. Pearson - Prentice Hall, 2010. ISBN 9788483226605.

Roca, Miquel. Recopilación de Tablas de Sintonía de PID.

Ogata, Katsuhiko. Problemas de Ingeniería de Control. 1ª. Prentice Hall, 1998. ISBN 9788483220467.