CONTROL POR COMPUTADOR

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1 CUARTO CURSO INGENIERO DE TELECOMUNICACION Plan de la Asignatura CONTROL POR COMPUTADOR CURSO Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática A) PROFESORADO José Ramiro Martínez de Dios (Responsable) B) RESEÑA METODOLOGICA La asignatura se imparte durante el primer cuatrimestre en cuatro horas semanales. Las prácticas de laboratorio se imparten en la asignatura optativa Laboratorio de control por computador. No obstante, en esta asignatura, se contemplan demostraciones en el laboratorio con las cuales se pretende poner de manifiesto las posibilidades de aplicación de las tecnologías involucradas. C) EVALUACION Y CALIFICACION Se realizará un examen en febrero o marzo. Aquellos alumnos que no superen el mismo podrán presentarse a otro examen en junio. Para aprobar cada examen es necesario obtener una nota de cinco o superior. D) BIBLIOGRAFÍA Ollero, A., Control por computador. Descripción interna y diseño óptimo, Marcombo Boixareu Editores. Astrom, K.J. y B. Wittenmark. Sistemas controlados por computador, Ed. Paraninfo. Olsson, G. and G. Piani, 1992, Computer systems for automation and control, Prentice Hall.

2 Franklin, G.F. and J.D. Powell, 1980, Digital control of dynamic systems, Ed. Addison Wesley. Black, U.D., Redes de Transmisión de Datos y Proceso Distribuido, Ed. Diaz de Santos S.A. Carracedo, J Redes Locales en la industria, Productica. Ed. Marcombo. Creus. A., Instrumentación industrial, Ed. Marcombo. Anderson, B.D.O. and J.B. Moore, Optimal Control: Linear quadratic methods, Ed. Prentice Hall. Astrom, K.J. and B. Wittenmark, Adaptive Control, Ed. Addison Wesley. Burns, A. and A. Wellings, Real Time Systems and their Programming Languages, Ed. Addison-Wesley. Tanenbaum, Sistemas Operativos Modernos, E) PROGRAMA Capítulo I. Sistema informático para la supervisión y el control 1. El ordenador en supervisión y el control. Funciones de un computador de procesos. Sala de control. Elementos de un sistema de control por computador. Esquemas de control con computador. SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition). 2. Sistemas de control distribuidos. Características de SCD. Vías de comunicación. Redes Locales. Estación de Operación. Tipos de módulos de un SCD. Interfases con otros sistemas. 3. Redes locales en la industria. Necesidad y contexto. Modelos de aplicación MAP/TOP. Buses de Campos. 4. Interfaces Hombre Máquina. Dispositivos de Entrada. Visualización.

3 5. Desarrollo de sistemas tiempo real. Algoritmos de control directo y su realización. Sistemas tiempo real. Clasificación. Requerimientos Hardware y Software para programación en tiempo real. Sistemas operativos tiempo real. Temporización. Lenguajes de programación en tiempo real. Capítulo II. Estructuras de control. 6. Control de procesos con grandes retardos. Problema de la existencia de retardos. Predictor de Smith. Predictor analítico. 7. Estructuras de control basadas en controladores simples. Control por prealimentación (Feedforward). Control en cascada. Control por ratio. Control de gama partida. Control de máximos (override). 8. Sistemas Multivariables. Introducción al problema de control multivariable. Grado de acoplamiento. Método de Bristol. Desacoplamiento de sistemas. 9. Regulador lineal óptimo cuadrático gaussiano. Planteamiento del problema. Estimación del vector de estado. Filtro de Kalman: Ciclos de propagación y actualización. Horizonte infinito. Aplicación del método de los multiplicadores de Lagrange. 10. Control predictivo. Predicción óptima. Algoritmos de control predictivo. Procedimiento de síntesis. Capítulo III. Identificación. 11. Técnicas de identificación. Introducción al problema de la identificación. Identificación de la respuesta en frecuencia. Identificación mediante respuesta a entradas tipo. Identificación por correlación cruzada.

4 12. Identificación paramétrica Modelo del sistema y de las perturbaciones. Condiciones de identificabilidad. Bucle abierto y bucle cerrado. Condiciones de convergencia. 13. El método de mínimos cuadrados. Identificación mediante el método de mínimos cuadrados. Mínimos cuadrados ponderados y recursivos. Enfoque estocástico del método de mínimos cuadrados. Mínimos cuadrados generalizados. Capítulo IV. Control adaptativo. 14. Introducción al control adaptativo. Planteamiento del problema. Estructuras básicas de control adaptativos. Estructura general de los sistemas adaptativos. Ejemplo de aplicación. Aspectos prácticos en control adaptativo. 15. Controladores autoajustables. Estructura general de los controladores autoajustables. Algoritmos con estructura explicita e implicita. Propiedad de autosintonía. Procedimiento de síntesis. Elección de los parámetros a priori. Nivel supervisor en control adaptativo. 16. Autoajuste y ajuste por tabla. Métodos de respuesta transitoria. Métodos basados en realimentación con relés. Ajuste por tablas. Capítulo V. Instrumentación. 17. Conceptos básicos. Características de los dispositivos de medida. Precisión en la medida. Transmisión de señales. 18. Captadores. Medidas de presión. Medidas de caudal Medidas de nivel. Medidas de temperatura.

5 19. Actuadores. Válvulas de control. Actuadores hidráulicos. Actuadores neumáticos. Actuadores electromecánicos: Motores paso a paso y de c/c. 20. Controladores digitales comerciales. Adecuación a la aplicación. Ajuste de los parámetros. Panorama del mercado. Ejemplo de un controlador comercial. Dialogo hombre-máquina.