Datos básicos de la asignaturaTitulación: Grado en Ingeniería de la Energía por la Un. de Sevilla y la Un. de MálagaAño plan de estudio: 2011
Curso implantación: 2020-21Centro responsable: E.T.S. de Ingeniería
Nombre asignatura: Fundamentos de Control AutomáticoCódigo asigantura: 2210012Tipología: OBLIGATORIACurso: 2Periodo impartición: Primer cuatrimestre
Créditos ECTS: 6Horas totales: 150Área/s: Ingeniería de Sistemas y AutomáticaDepartamento/s: Ingeniería de Sistemas y Automática
Coordinador de la asignatura
GORDILLO ALVAREZ FRANCISCO
Profesorado
Profesorado del grupo principal:
GORDILLO ALVAREZ FRANCISCO
Objetivos y competencias
OBJETIVOS:
Proporcionar al alumno una visión del comportamiento dinámico de los sistemas y de las
herramientas matemáticas necesarias para su estudio
Estudiar el modelado y análisis de sistemas dinámicos en tiempo continuo.
Estudiar el comportamiento tanto en el dominio del tiempo como de la frecuencia.
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Analizan propiedades fundamentales de los sistemas como la estabilidad y el comportamiento en
régimen permanente y en transitorio.
Conocer el problema del control
Conocer las especificaciones y requerimientos en un sistema de control
Conocer y valorar el control por realimentación.
Conocer los fundamentos de los automatismos lógicos.
Plantear el problema de control en sistemas reales
Analizar el lazo control por realimentación
Valoración de un lazo de control: efecto de las incertidumbres, perturbaciones y otros efectos.
Conocer las acciones básicas de control por realimentación
Conocer métodos de análisis y síntesis de controladores de sistemas realimentados
Conocer las herramientas informáticas para la simulación, el análisis y la síntesis de controladores
Conocer la implementación real de controladores y analizar su comportamiento y reglas de ajuste.
Conocer los fundamentos de los automatismos y saber programar automatismos sencillos.
Potenciar el autoaprendizaje y el trabajo en grupo gracias a los trabajos obligatorios de la
asignatura
Resultados del aprendizaje
Diseñar sitemas de control básicos y analizar los resultados obtenidos por medio de simulaciones y
experimentos. Diseñar automatismos sencillos.
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COMPETENCIAS:
Competencias específicas:
Conocimientos sobre los fundamentos de automatismos y métodos de control
Competencias genéricas:
Demostrar poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la
educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de
texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la
vanguardia de su campo de estudio.
Saber aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las
competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la
resolución de problemas dentro de su área de estudio.
Tener la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de
estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social,
científica o ética.
Poder transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como
no especializado.
Haber desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios
posteriores con un alto grado de autonomía.
Conocer y aplicar conocimientos de ciencias y tecnologías básicas a la práctica de la Ingeniería de
la Energía
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Capacidad de trabajar en un entorno bilingüe inglés-castellano
Capacidad para reconocer cuándo se necesita información, dónde localizarla, cómo evaluar su
idoneidad y darle el uso adecuado de acuerdo con el problema que se plantea.
Capacidad para comunicar y transmitir conocimientos, haciendo un uso adecuado de los recursos
de expresión oral y escrita.
Contenidos o bloques temáticos
BLOQUE 1: Introducción a los sistemas de control.
Sistemas de control. Señales y sistemas. La realimentación. Control continuo y control lógico.
Automatismos lógicos.
BLOQUE 2: Análisis de sistemas dinámicos lineales
Representación y modelado de sistemas dinámicos. Identificación de sistemas. Análisis de la
respuesta temporal de sistemas lineales. Análisis de estabilidad.
BLOQUE 3: Diseño e implantación de sistemas de control básico
Técnicas básicas de diseño e implantación de controladores
BLOQUE 4: Introducción a los automatismos lógicos
Autómatas programables. Programación mediante lenguaje de contactos y GRAFCET
Relación detallada y ordenación temporal de los contenidos
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Tema 1. Introducción
Tema 2. Representación y modelado de sistemas dinámicos
2.1.Señales y sistemas dinámicos
2.1.1.Señales y sistemas
2.1.2.Clasificación de señales
2.1.3.Tipos de señales
2.1.4.Concepto de Estado
2.1.5.Tipos de entradas
2.1.6.Clasificación de sistemas dinámicos
2.2.Modelado matemático de sistemas dinámicos
2.2.1.Modelado y error de modelado
2.2.2.Clasificación de los modelos
2.2.3.Descripción interna y externa
2.2.4.Modelado paramétrico de sistemas. Ejemplos.
2.2.5.Simulación de sistemas
2.3.Régimen permanente y transitorio. Característica estática de un sistema.
2.3.1.Régimen transitorio y permanente
2.3.2.Característica estática
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2.3.3.
2.4.Sistemas dinámicos lineales y no lineales
2.4.1.Principio de superposición
2.4.2.Modelos de sistemas lineales
2.4.3.Ganancia estática
2.5.Linealización
2.5.1.Punto de funcionamiento
2.5.2.Linealización de la característica estática
2.5.3.Linealización de sistemas dinámicos
Tema 3. Representación de sistemas lineales. Transformada de Laplace.
3.1.Transformada de Laplace. Propiedades.
3.1.1. Definición de transformada de señales. Ejemplos
3.1.2.Definición de antitransformada. Ejemplos
3.1.3.Propiedades de la trasformada de Laplace
3.2.Transformada y antitransformada de señales
3.2.1.Cálculo de antitransformadas.
3.2.2.Relación de la transformada y la señal. Efecto de ceros y polos.
3.3.Función de transferencia
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3.3.1.Caracterización de la respuesta de un sistema dinámico.
3.3.2.Respuesta libre y forzada.
3.3.3.Función de transferencia.
3.4.Interconexión de sistemas: diagramas de bloques.
3.4.1.Diagrama de bloques
3.4.2.Interconexión de bloques
3.4.3.Algebra de bloques
3.4.4.Descripción de un sistema en función de integradores y ganancias.
Tema 4. Análisis de la respuesta temporal de los sistemas lineales
4.1.Respuesta temporal de los sistemas de primer orden
4.2.Respuesta temporal de los sistemas de segundo orden
4.3.Respuesta temporal de los sistemas lineales
4.4.Efecto de los ceros en la respuesta temporal
4.5.Estabilidad. Criterio de Routh-Hurwitz.
Tema 5. Respuesta frecuencial de sistemas dinámicos lineales
5.1.Respuesta de un sistema a una señal sinusolidal
5.2.Representación frecuencial de un sistema.
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5.3.Diagramas de Bode y de Nyquist
Tema 6. Sistemas de control por realimentación
6.1.Control por realimentación y control en serie.
6.2.Problema de regulación y de seguimiento
6.3.Análisis de la respuesta en régimen permanente de sistemas realimentados
6.4.Análisis de la respuesta en régimen transitorio de sistemas realimentados
Tema 7. Control PID
7.1.Control Proporcional, Integral y Derivativo
7.2.Diseño analítico de sistemas sencillos
7.3.Diseño por tablas
Tema 8. Análisis frecuencial de sistemas realimentados
8.1.Análisis de estabilidad de sistemas realimentados: criterio simplificado de Nyquist
8.2.Márgenes de estabilidad
8.3.Moldeo de la función de lazo
Tema 9. Diseño frecuencial de controladores PID
9.1.Elección de las acciones básicas
9.2.Diseño
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Tema 10. Introducción a los automatismos lógicos
10.1.Automatismos lógicos
10.2.Autómatas programables
10.3.Programación básica de autómatas programables.
Desarrollo de la asignatura
?42 horas lectivas en clases de 90 minutos: 28 clases
?3 clases prácticas con ordenador de 150 minutos
?3 prácticas de laboratorio de 150 minutos.
Las actividades serán presenciales siempre que la normativa y las condiciones sanitarias lo
permitan. En caso contrario podrán desarrollarse parcial o totalmente de forma telemática.
Actividades formativas y horas lectivas
Actividad Créditos Horas
B Clases Teórico/ Prácticas 4,5 45
E Prácticas de Laboratorio 1,5 15
Metodología de enseñanza-aprendizaje
Prácticas de Laboratorio
Resolución de casos prácticos académicamente dirigidos sobre equipos reales o sobre el
computador.
Clases teóricas
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clases teórico-prácticas
Sistemas y criterios de evaluación y calificación
Examen final de la asignatura.
Trabajo individual. Se podrá, en su caso, entregar telemáticamente.
Cada práctica se evaluará sobre una memoria o bien sobre una exposición y demostración al final
de la misma, según se indique en cada práctica.
Evaluación continua. Se tendrán en cuenta las respuestas a las preguntas planteadas en clase
Criterios de calificación del grupo
El examen final y las prácticas serán presenciales siempre que las condiciones sanitarias y la
normativa lo permitan. En caso contrario estas actividades de evaluación podrían ser realizadas de
forma telemática.
Para aprobar, será requisito obtener una nota media no inferior a 5 en las prácticas. Adicionalmente,
en la práctica 5 es necesario obtener una nota mínima de 4.
La nota final se calculará ponderando un 75% el examen, un 15% la nota de prácticas y un 10% la
evaluación continua.
Para los exámenes escritos se podrá limitar el uso de calculadoras programables.
En la primera convocatoria habrá dos oportunidades de aprobar: además del examen oficial, se
realizará un examen final previo al que podrán presentarse todos los estudiantes que hayan
obtenido al menos una calificación de 5 en la evaluación continua, en la práctica 5 y en la
media de las prácticas. No se garantiza que las calificaciones de este examen preliminar se
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puedan conocer antes del examen oficial, por lo que en caso de no ser así, la decisión de
presentarse o no al examen oficial recaerá en el estudiante.
Horarios del grupo del proyecto docente
http://www.etsi.us.es/academica
Calendario de exámenes
http://www.etsi.us.es/academica
Tribunales específicos de evaluación y apelación
Presidente: EDUARDO FERNANDEZ CAMACHO
Vocal: FRANCISCO RODRIGUEZ RUBIO
Secretario: JOSE ANGEL ACOSTA RODRIGUEZ
Suplente 1: CARLOS BORDONS ALBA
Suplente 2: FRANCISCO SALAS GOMEZ
Suplente 3: MIGUEL ANGEL RIDAO CARLINI
Bibliografía recomendada
INFORMACIÓN ADICIONAL
BIBLIOGRAFÍA GENERAL:
Ingeniería de control moderna
Autores: Katsuhiko Ogata
Edición: 4ª edición
Publicación: Pearson
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ISBN: 84-205-3678-4
Sistemas de control moderno
Autores: Richard C. Dorf
Robert H. Bishop
Edición: 10ª edición
Publicación: Pearson
ISBN: 84-205-4401-9
Control de sistemas dinámicos con retroalimentación
Autores: Gene F. Franklin
J. David Powell
Abbas Emami-Naeini
Edición: 1991
Publicación: Addison-Wesley Iberoamericana
ISBN: 0-201-64421-5
Control automático con herramientas interactivas
Autores: José Luis Guzmán Sánchez /Ramon Costa Castelló /Manuel Berenguel Soria /Sebastián
Dormido Bencomo
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Edición: 1ª
Publicación: Perason
ISBN: 9788483227503
Fundamentos de control automático
Autores: Paolo Bolzern, Riccardo Scattolini, Niccola Schiavoni
Edición: 2011 Nª de páginas: 137
Publicación: Mc Graw HIll
ISBN: 978-84-481-6640-3
Autómatas programables y sistemas de automatización
Autores: ENRIQUE MANDADO PEREZ
JORGE MARCOS ACEVEDO
CELSO FERNÁNDEZ SILVA
IGNACIO ARMESTO QUIROGA
Edición: 2009
Publicación: Marcombo
ISBN: 9788426715753
BIBLIOGRAFÍA ESPECÍFICA:
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Introducción a la Programación de Autómatas Programables usando CoDeSys
Autores: Miguel Ángel Ridao Carlini
Edición: 2016
Publicación: Editorial Universidad de Sevilla
ISBN: 9788447217670
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