Daniel Espinosa Corbellini
No está contemplado en el actual Plan de Estudios nungún prerrequisito, si bien se establece como fundamental una buena base matemática para lo cual es importante haber superado la ampliación de matemáticas.
Los contenidos de esta materia, en el contexto de la titulación, mantienen una estrecha relación, pues se retoman y amplian conceptos ya iniciados en otras disciplinas, como son las ideas de realimentación de sistemas. En efecto, se recogen en la la automática y se particularizan con la regulación y control de sistemas. Los temas que se tratan son muy necesrios para la formación del Ingeniero Técnico Industrial en la especialidad de Electricidad. Con dichos conocimientos que el alumno adquiere se pretende que éste tenga criterios suficientes para el análisis y diseño de sistemas, para la posterior aplicación de técnicas de control en distintos dominios: Clásico y Moderno.
Es muy recomendable que el alumno tenga los conocimientos básicos de ecuaciones diferenciales, variable compleja, transformación de Laplace, etc. que se cursa en Ampliación de Matemáticas; también la asignatura de Fundamentos Físicos de la Ingeniería, donde de explican sistemas eléctricos, mecánicos, etc.
- Capacidad de análisis y síntesis. - Resolución de problemas. - Trabajo en equipo. - Trabajo en equipo de carácter interdisciplinar. - Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica. - Motivación por la calidad. - Capacidad de integración de conocimiento de diferentes disciplinas tecnológicas. - Capacidad de organización y planificación.
Cognitivas(Saber):
o Tecnología Electróncia. o Técnicas de Regulación y Control. o Integración de sistemas. o Diseño de Sistemas de Control.
Procedimentales/Instrumentales(Saber hacer):
o Conocimiento de la realidad industrial. o Mantenimiento de equipos y sistemas relacionados con la especialidad.
Actitudinales:
o Trabajo en equipo. o Autoaprendizaje. o Toma de decisiones. o Creatividad e innovación
Objetivos La asignatura es un curso básico de Control .En ella se estudian los conceptos básicos de la Automática y la teoría y aplicaciones mas importantes del Control Linear Continuo.
Programa PROGRAMA TEORICO TEMA 1: CONCEPTOS BASICOS 1.1.- Introducción 1.2.- Sistemas físicos y modelos matemáticos 1.3.- Sistemas de regulación en bucle abierto y cerrado 1.4.- Clasificación de los sistemas de regulación 1.5.- El bucle típico de regulación. Nomenclatura y definiciones TEMA 2: BASE MATEMATICA 2.1.- Variable compleja 2.2.- Transformada de Laplace 2.3.- Función escalón unitario 2.4.- Pulso de magnitud y duración 2.5.- Función impulso unitario 2.6.- Función exponencial 2.7.- Función rampa 2.8.- Onda senoidal de amplitud y frecuencia 2.9.- Tabla algunas transformadas de Laplace 2.10.- Ejemplos TEMA 3 : DESCRIPCIÓN ANALITICA DE LOS SISTEMAS DE REGULACIÓN 3.1.- Diagrama estructural 3.2.- Normalización y Linealización 3.3.- Concepto de función de transferencia 3.4.- Condiciones iniciales no nulas 3.5.- Diagrama funcional o de bloques TEMA 4 : REPRESENTACIÓN DE LOS SISTEMAS DE REGULACIÓN 4.1.- Introducción 4.2.- Bloques en serie y paralelo 4.3.- Sistemas en bucle cerrado 4.4.- Transposición de sumadores y puntos de bifurcación 4.5.- Diagramas de flujo de señal 4.6.- Reducción de diagramas de flujo de señal 4.7.- Formula general de Mason TEMA 5 : FUNCIÓN DE TRANSFERENCIA DE ALGUNOS ELEMENTOS Y SISTEMAS FISICOS 5.1.- Introducción 5.2.- Sistemas mecánicos 5.3.- Sistemas eléctricos 5.4.- Sistemas electromecánicos 5.5.- Otros sistemas 5.6.- El principio de analogía TEMA 6 : ANALISIS EN EL DOMINIO DEL TIEMPO 6.1.- Introducción 6.2.- Respuesta impulsional 6.3.- Señales de entrada normalizadas 6.4.- Influencia de la respuesta transitoria en la situación de polos y ceros 6.5.- Sistemas de primer orden 6.6.- Respuesta impulsional a un sistema de primer orden 6.7.- Respuesta al escalón unitario de un sistema de 1er orden 6.8.- Respuesta a una rampa de un sistema de 1er orden TEMA 7 : ANALISIS EN EL DOMINIO DEL TIEMPO: SISTEMAS DE SEGUNDO ORDEN 7.1.- Introducción 7.2.- Función de transferencia de un sistema de segundo orden 7.3.- Forma adimensional de la función de transferencia 7.4.- Respuesta impulsional 7.5.- Respuesta el escalón unitario 7.6.- Caracterización de la respuesta transitoria 7.7.- Respuesta a una rampa unitaria TEMA 8 : SISTEMAS DE ORDEN SUPERIOR 8.1.- Respuesta transitoria de los sistemas de orden superior 8.2.- Estabilidad en el plano complejo 8.3.- Criterio de estabilidad de Routh 8.4.- Casos especiales 8.5.- Aplicaciones directas al análisis de sistemas de regulación TEMA 9 : ACCIONES BASICAS DE CONTROL 9.1.- Control Proporcional (P) e Integral (I) 9.2.- Control Proporcional-Diferencial (PD) 9.3.- Control Proporcional-Integral (PI) 9.4.- Control Proporcional-Integral-Diferencial (PID) TEMA 10 : ANALISIS EN EL DOMINIO DE LA FRECUENCIA 10.1.- Introducción 10.2.- Respuesta de frecuencia 10.3.- Representación gráfica de la respuesta de frecuencia 10.4.- Diagramas logarítmicos o de Bode 10.5.- Trazado de los diagramas de Bode 10.6.- Normativa para el trazado logarítmico de la respuesta de frecuencia 10.7.- Relación entre las curvas de ganancia y ángulo de fase 10.8.- Diagrama polar o de Nyquist 10.9.- Márgenes de fase y de ganancia 10.10.- Frecuencia de corte y ancho de banda TEMA 11 : ANALISIS DINAMICO EN EL DOMINIO DE LA FRECUENCIA. METODO DE NYQUIST 11.1.- Introducción 11.2.- Estabilidad de un sistema realimentado 11.3.- Principio del argumento 11.4.- Camino de Nyquist 11.5.- Criterio de estabilidad de Nyquist 11.6.- Aplicaciones del criterio de estabilidad de Nyquist. TEMA 12 : ANALISIS DINAMICO EN EL DOMINIO DEL TIEMPO. METODO DEL LUGAR DE LAS RAICES 12.1.- Introducción 12.2.- Trazado de las raíces de la ecuación característica 12.3.- Ecuaciones básicas del lugar de las raíces 12.4.- Reglas para el trazado de las raíces PROGRAMA DE PRACTICAS: -Introducción a MATLAB: Aplicación al Control de Sistemas.
Trabajo en equipo para realización de problemas. Visita a laboratorio de sistemas y automática del departamento para prácticas.
Desarrollo del programa de la Asignatura en clases teoricas y clases de problemas. Las clases teóricas serán lecciones magistrales, pero procurando la participación del alumnado y utilizando métodos didácticos inductivos, deductivos y, en ocasiones, analogías. Dependerá del tipo de materia a explicar
Nº de Horas (indicar total): 125
Examen final de teoría y problemas.Se evaluara exámenes, prácticas y algunos otros aspectos del aprendizaje. 50% de teoría 50 % de prácticas de problemas y laboratorio.Se realizará una prueba objetiva teórica de test y una prueba práctica de problemas.Memoria de prácticas de laboratorio. Se valora positivamente la asistencia.
Recursos bibliográficos (1).- Ogata K. Ingeniería de Control Moderna. Prentice Hall 3ª Ed. (2).- P.H. Lewis/Chang Yang. Sistemas de Control en Ingeniería. Prentice Hall (3).- Ogata K. Problemas de Ingeniería de Control utilizando Matlab. P.Hall (4).- Dazzo-Houpis. Linear Control System. McGraw-Hill (5).- Gómez Campomanes J. Análisis y Diseño de los Sistemas de Control
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