GUÍA DOCENTE DE LA ASIGNATURA

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1 Página 1 de 5 Grado/Máster en: Centro: Asignatura: Código: Tipo: Materia: Módulo: Experimentalidad: Idioma en el que se imparte: Curso: Semestre: Nº Créditos Nº Horas de dedicación del estudiante: 150 Nº Horas presenciales: Tamaño del Grupo Grande: Tamaño del Grupo Reducido: Página web de la asignatura: DESCRIPCIÓN DE LA Graduado/a en Ingeniería en Tecnologías Industriales por la Universidad de Málaga Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial Diseño de Controladores Industriales 405 Optativa Diseño de Controladores Industriales Módulo de competencias del itinerario Automática (MIAUT) 69 % teórica y 31 % práctica Español Disponible en Campus Virtual UMA ( EQUIPO DOCENTE Departamento: Área: INGENIERÍA DE SISTEMAS Y AUTOMÁTICA INGENIERÍA DE SISTEMAS Y AUTOMÁTICA Nombre y Apellidos Mail Teléfono Laboral Despacho Horario Tutorías Coordinador/a: ANTONIO MANDOW ANDALUZ amandow@uma.es D - E.T.S.I. INDUSTRIAL RECOMENDACIONES Y ORIENTACIONES Todo el curso: Miércoles 10:00-13:00, Martes 11:00-14:00 Se recomienda haber adquirido previamente las competencias: B1,B2,B3,B5 CONTEXTO El regulador PID es la solución más común a los problemas prácticos de control. Constituye una herramienta esencial del ingeniero por su extensa presencia en la industria, sistemas distribuidos para control de procesos, control de motores, dispositivos mecatrónicos, automoción, y otras muchos sistemas de control de propósito especial. Hoy en día, prácticamente todos los reguladores PID proporcionan características adicionales tales como sintonía automática, planificación de ganancias, técnicas para conmutación de modos, o la desaturación del término integral (anti-windup). La asignatura aborda estos aspectos útiles para lograr de manera eficaz la sintonía y adaptación del regulador PID. El material de clase está disponible en inglés. COMPETENCIAS 1 Competencias generales y básicas Competencias generales del titulo Competencias generales 2 G2 Poseer capacidad para diseñar, desarrollar, implementar, gestionar y mejorar productos, sistemas y procesos en los distintos ámbitos industriales, usando técnicas analíticas, computacionales o experimentales G3 Aplicar los conocimientos adquiridos para identificar, formular y resolver problemas dentro de contextos amplios y multidisciplinarios, siendo capaces de integrar conocimientos, trabajando en equipos multidisciplinares. G5 Saber comunicar los conocimientos y conclusiones, de forma oral, escrita y gráfica, a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades. G7 Incorporar nuevas tecnologías y herramientas de la Ingeniería Industrial en sus actividades profesionales. G10 Capacidad para generar nuevas ideas (creatividad). Competencias específicas Competencias especificas del titulo Competencias Especificas Propias de Tecnologias EPT01 Capacidad para la sintonía de reguladores industriales e identificación experimental de plantas. CONCEPTOS GENERALES. Tema 1. Introducción a los Reguladores industriales CONTENIDOS DE LA El regulador en el bucle de control. Clasificación de reguladores. Funciones de un computador de procesos. Arquitecturas de control descentralizado. Estructura de un regulador industrial.

2 Página 2 de 5 Tema 2. Instrumentación industrial Sensores y accionamientos en control de procesos. Tema 3. Caracterización experimental de procesos. Modelo estático. Modelos dinámicos ante entrada escalón. Métodos del área. Modelado a partir de la respuesta en frecuencia. Modelado del retardo de transporte. Tema 4. Estrategias lineales de control Acciones de control lineal. Estructuras de control PID. Variantes del algoritmo PID. Tema 5. Sintonización de reguladores PID Especificaciones y criterios de sintonización. Métodos empíricos. Fórmulas de sintonía en bucle cerrado. Fórmulas de sintonía en bucle abierto. Evaluación de las fórmulas de sintonía. SISTEMAS CON ELEMENTOS NO LINEALES. Tema 6. Elementos no lineales en el bucle de control Estudio de no linealidades. Función descriptora. Descripción de elementos no lineales. Tema 7. Control mediante actuadores todo-nada. Regulación meiante relé. Control de tres estados. Control por modulación del ancho de pulso (PWM). Tema 8. Auto-sintonización de reguladores PID. Conceptos de control adaptable, sintonía automática y autosintonía. Autosintonía mediante realimentación con relé. Aplicación del método del relé. Tema 9. Proteccion contra "Wind-up". Condiciones de cierre (o wind-up). Limitación del integrador. Integración condicionada. Controladores PID con seguimiento. ASPECTOS PRÁCTICOS Y MEJORA DEL RENDIMIENTO. Tema 10. Modos de control. Modo manual y automático. Regulación en cascada. Control de estructura variable y de restricciones: Control en cascada de la salida total; Control de gama partida; Control selectivo; Control de relación. Tema 11. Sistemas de control basados en modelos. Control con modelo de predicción. Control de modelo interno (IMC). Compensación del retraso. Tema 12. Control pre-alimentado basado en modelo. Principios del control anticipante. Diseño del control feedforward. Ejemplos de aplicación. Actividades Presenciales Actividades expositivas Lección magistral Actividades prácticas en instalaciones específicas Prácticas en laboratorio Actividades de evaluacion Presenciales Actividades de evaluación del estudiante Examen final ACTIVIDADES FORMATIVAS ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN RESULTADOS DE APRENDIZAJE / CRITERIOS DE EVALUACIÓN

3 Página 3 de 5 Tras cursar la asignatura, el estudiante será capaz de: 1. Calcular modelos dinámicos aproximados de un sistema a partir de datos experimentales de su respuesta temporal. 2. Interpretar diagramas de tuberías e instrumentación correspondientes a instalaciones de control industrial. 3. Crear modelos de diagramas de bloques que representen los sistemas y señales presentes en un bucle de control, incluyendo características específicas del controlador, la instrumentación y el proceso. 4. Identificar distintos tipos de comportamiento no lineal en los procesos y evaluar sus posibles efectos en el bucle de control. 5. Diseñar y parametrizar distintas variantes del algoritmo de PID de acuerdo a las especificaciones de rendimiento del sistema de control. 6. Diseñar estrategias de sintonización automática de reguladores PID basadas en fórmulas de sintonía. 7. Establecer y diseñar modos de control adecuados para mejorar el rendimiento del regulador industrial ante distintos tipos de perturbaciones. PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN La evaluación de la asignatura tendrá tres contribuciones: - La evaluación continua (15%): Se realizará mediante entrega de trabajos, exposiciones y pruebas de conocimientos repartidas a lo largo del curso. - El trabajo de laboratorio (25%): Se evaluará atendiendo a la participación del alumno en las prácticas y la realización de guiones. La asistencia al laboratorio es obligatoria. - Examen final (60%): Los conocimientos y habilidades adquiridos durante el curso se evaluarán mediante un examen final. Para superar la asignatura será necesario obtener un mínimo del 50% de la puntuación correspondiente al examen final. El sistema de calificaciones se expresará mediante calificación numérica de acuerdo con lo establecido en el art. 5 del Real Decreto 1125/2003 de 5 de septiembre (BOE 18 de septiembre), por el que se establece el sistema europeo de créditos y el sistema de calificaciones en las titulaciones universitarias de carácter oficial y validez en todo el territorio nacional. Sistema de calificaciones: Suspenso Aprobado Notable Sobresaliente La mención de Matrícula de Honor podrá ser otorgada a los estudiantes que hayan obtenido una calificación igual o superior a 9.0. Su número no podrá exceder del 5% de los alumnos matriculados en una materia en el correspondiente curso académico, salvo que el número de alumnos matriculados sea inferior a 20, en cuyo caso sólo se podrá conceder una sola Matrícula de Honor. Todo ello sin perjuicio de que exista una normativa general sobre evaluación aprobada por el Consejo de Gobierno de la Universidad de Málaga o instancia superior. Básica BIBLIOGRAFÍA Y OTROS RECURSOS PID Controllers; Theory, Design, and Tuning. 2nd ed. Instrument Society of America.; Aström, K., Hägglund, T; ISA; 1995 Advanced PID Control; Aström, K., Hägglund, T; ISA; 2006 (Ed. original en inglés) Control automático de procesos : teoría y práctica.; Smith y Corripio; 1994 Control PID Avanzado; Aström, K., Hägglund, T; Pearson, Prentice Hall; 2009 (Ed. en castellano) Process control. Designing processes and control systems for dymanic performance (2nd Edition)..; Marlin, T. E.; 1992 Process Control Systems: Application, Design, and Tuning.; Shinskey, F.G.; McGraw Hill; 1996 Complementaria Ingeniería de Control Moderna. Traducido de la tercera edición en inglés. Hispanoamericana, México.; Ogata, K.; Prentice-Hall; 1998 Advances in PID Control. Advances in Industrial Control Series. Springer-Verlag.; Kiong, T.K., Quing-Guo, W., Chieh, H.C., Hägglund, T. J.; 1999 Autotuning of PID controllers. Relay feedback approach. Advances in Industrial Control Series, Springer-Verlag.; Yu, C.-C.; 1999 DISTRIBUCIÓN DEL TRABAJO DEL ESTUDIANTE ACTIVIDAD FORMATIVA PRESENCIAL Descripción Horas Grupo grande Grupos reducidos Lección magistral Prácticas en laboratorio 41,4 18,6 TOTAL HORAS ACTIVIDAD FORMATIVA PRESENCIAL 60

4 Página 4 de 5 Descripción TOTAL HORAS ACTIVIDAD FORMATIVA NO PRESENCIAL 75 Horas Grupo grande Grupos reducidos TOTAL HORAS ACTIVIDAD EVALUACIÓN 15 TOTAL HORAS DE TRABAJO DEL ESTUDIANTE 150

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