PLAN DOCENTE DE LA ASIGNATURA. Curso académico: Identificación y características de la asignatura

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1 PLAN DOCENTE DE LA ASIGNATURA Curso académico: Identificación y características de la asignatura Denominación Control e Créditos ECTS 6 Titulación/es Grado en Ingeniería Química por la UEX (plan a extinguir) Centro Facultado de Ciencias Semestre 5º Carácter Obligatoria Módulo Ingeniería Química Materia Ingeniería de Procesos y Productos Profesor/es Nombre Despacho Correo-e Página web D2.Ed. José Luis ogimeno@unex.es Olga Gimeno Gamero Sotelo Área de conocimiento Departamento Profesor coordinador Ingeniería Química Ingeniería Química y Química Física

2 Competencias 1. C1: Demostrar capacidad de organizar, planificar, de análisis y síntesis. 2. C2: Demostrar habilidades en el uso de aplicaciones informáticas y empleo de nuevas tecnologías para el aprendizaje, divulgación de conocimiento y recopilación de información relevante para emitir juicios. 3. C4: Saber transmitir información, ideas, problemas y soluciones en un entorno profesional. 4. C6: Reunir e interpretar datos relevantes para emitir juicios. 5. C8: Desarrollar habilidades de estudio en la formación continua y para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía. 6. C19: Aplicar conocimientos de matemáticas, física, química e ingeniería a problemas de la Ingeniería Química. 7. C24: Simular procesos y operaciones industriales, integrando diferentes operaciones y procesos. Modelizar procesos dinámicos. Diseñar sistemas básicos de automatización y control. Aplicar herramientas de planificación y optimización.

3 Temas y contenidos Breve descripción del contenido Fundamentos del control de procesos. Elementos del circuito de control. Control abierto y cerrado. Temario de la asignatura Tema 1: Introducción al control de sistemas. Modelización de procesos químicos. Contenidos: Introducción. Estrategias de control. Conceptos básicos en el control de procesos. Elementos de un sistema de control de procesos. Tema 2.. Análisis de la dinámica de procesos en el dominio del tiempo. Contenidos: Sistemas lineales. Sistemas no lineales. Linealización de modelos dinámicos de procesos químicos. Variables de desviación. Sistemas lineales de primer orden. Sistemas de segundo orden. Tema 3: Análisis de la dinámica de procesos en el dominio de Laplace: funciones de transferencia. Contenidos: La transformada de Laplace. Transformada inversa o antitransformada. Resolución de ecuaciones diferenciales lineales. Respuesta a un escalón de algunos sistemas simples. Funciones de transferencia y modelos entrada-salida. Análisis cualitativo del comportamiento dinámico de un sistema. Estabilidad a partir de la función de transferencia. Diagramas de bloques. Tema 4: Modelos dinámicos empíricos. Contenidos: Metodología general. Método de la curva de reacción. Tema 5. Análisis dinámico en el dominio de la frecuencia. Contenidos: Respuesta en frecuencia. Representación gráfica de la respuesta en frecuencia. Respuesta en frecuencia de sistemas constituidos por funciones de transferencia en serie. Sistemas de fase no mínima. Tema 6. Control por realimentación. Controladores PID. Contenidos: El error en estado estacionario en lazos de realimentación. Controladores

4 analógicos PID. Comportamiento dinámico de sistemas controlados por realimentación. Selección de las acciones de control. Tema 7. Análisis dinámico y diseño de lazos de realimentación. Criterios de estabilidad. Contenidos: Criterios de estabilidad en lazo cerrado. La ecuación característica. Criterio de estabilidad de Routh-Hurwitz. Análisis del lugar de las raíces. Procesos sin tiempo muerto. Criterio de estabilidad de Bode. Criterio de estabilidad de Nyquist. Tema 8. Sintonización de controladores PID. Diseño de compensadores. Contenidos: Sintonización de controladores de realimentación. Criterios de calidad de respuesta. Métodos de sintonización de controladores. Diseño de compensadores. Tema 9. Control regulatorio avanzado de procesos con grandes tiempos muertos y/o respuesta inversa. Contenidos: El predictor de Smith. Control de procesos con respuesta inversa. Tema 10. Control de procesos en tiempo discreto. Contenidos: Elementos de un sistema digital de control. Muestreado de señales continuas. Reconstrucción de señales continuas a partir de señales en tiempo discreto. Conversión de modelos continuos a modelos en tiempo discreto. La transformada Z. Transformada Z modificada. Tema 11. Dinámica de sistemas en tiempo discreto. Contenidos: Algoritmos de control digital. Función de transferencia pulso. Análisis en tiempo discreto de sistemas en lazo cerrado. Análisis de estabilidad de sistemas en tiempo discreto. Tema 12: Diseño de controladores digitales por realimentación. Contenidos: Discretización de modelos continuos de control.

5 Horas de trabajo del alumno por tema Actividades formativas Presencial Actividad de seguimiento No presencial Tema Total GG SL TP EP Evaluación Total GG: Grupo Grande (100 estudiantes). SL: Seminario/Laboratorio (prácticas clínicas hospitalarias = 7 estudiantes; prácticas laboratorio o campo = 15; prácticas sala ordenador o laboratorio de idiomas = 30, clases problemas o seminarios o casos prácticos = 40). TP: Tutorías Programadas (seguimiento docente, tipo tutorías ECTS). EP: Estudio personal, trabajos individuales o en grupo, y lectura de bibliografía.

6 Sistemas de evaluación La asignatura se evaluará mediante un examen en el que se incluye toda la materia que se ha impartido a lo largo del semestre. El examen correspondiente a cualquier convocatoria de la asignatura constará de cuestiones teóricas-prácticas. Dichas cuestiones se desarrollarán detallando en el examen los pasos que se siguen para llegar a los resultados que se reflejen. El no incluir dicha información puede dar lugar, a criterio del profesor, a invalidar la cuestión/problema evaluado. La asignatura será superada cuando el alumno alcance el 50% de la nota máxima. A criterio del profesor se valorarán (máximo 10% de la nota final) aspectos como la entrega de problemas, participación en clase, etc.

7 Bibliografía y otros recursos 1.

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9 Otros recursos: Aula virtual de la asignatura y pagina WEB de la asignatura

10 Horario de tutorías Tutorías normales: Lunes y miércoles de a 18:00 h, viernes de a en el despacho del profesor. Recomendaciones Las principales recomendaciones para el estudio de esta asignatura son: *La asistencia a clase es indispensable en materias con gran contenido físicomatemático como es el caso del control de procesos. El trabajo de comprensión de la asignatura se realiza en gran medida en las clases. La no asistencia a dichas clases hace que el esfuerzo del alumno en el estudio personal se duplique. La tasa de éxito en asignaturas de esta índole está indudablemente ligada a las clases presenciales y la resolución de problemas propuestos. *A lo largo de la asignatura el profesor resolverá varios ejemplos típicos de cada tema. Se propondrán más problemas con la solución para que el alumno pueda trabajar en casa, bien de forma individual o en grupo. Es conveniente realizar el máximo número de problemas con objeto de abarcar el mayor número posible de casos. *En la página web de la asignatura se ofrecen numerosos recursos didácticos (java applets, links de control, etc.) que pueden ser usados por el alumno para una mayor comprensión de la asignatura. *Las tutorías son una herramienta adicional para consultar dudas a lo largo del curso, el alumno no debería ceñirse a usarlas únicamente en las proximidades del examen.