DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA

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1 DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA ASIGNATURA: Nombre en Inglés: Instrumentation and Control Código UPM: MATERIA: CRÉDITOS ECTS: 4,5 CARÁCTER: obligatorio TITULACIÓN: MÁSTER UNIVERSITARIO EN INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA TIPO: OBLIGATORIA CURSO: master SEMESTRE: primero CURSO ACADÉMICO PERIODO IMPARTICION Septiembre- Enero Febrero - Junio IDIOMA IMPARTICIÓN Sólo castellano Sólo inglés Ambos FICHA TÉCNICA Página 1 de 12

2 DEPARTAMENTO ELECTRÓNICA, AUTOMÁTICA E INFORMÁTICA INDUSTRIAL (EUITI) COORDINADOR Basil Al Hadithi PROFESORADO NOMBRE Y APELLIDO DESPACHO Correo electrónico Basil Al Hadithi C-306 basil.alhadithi@upm.es CONOCIMIENTOS PREVIOS REQUERIDOS PARA PODER SEGUIR CON NORMALIDAD LA ASIGNATURA Los requisitos previos para cursar esta materia son los que se han establecido previamente como requeridos para la admisión en el Máster (véase el apartado 4.2). ASIGNATURAS SUPERADAS Conocer las posibles arquitecturas que puede tener un sistema de control. Conocer diferentes tipos de sensor en función de su principio de funcionamiento, modo de funcionamiento, dominio y comportamiento dinámico. OTROS RESULTADOS DE APRENDIZAJE NECESARIOS Conocer las diferentes perturbaciones que pueden aparecer sobre un sistema de control y las técnicas para modelarlas. Conocer las técnicas de modelado de diferentes tipos de sensores y sistemas. Conocer los tipos de reguladores más utilizados en el control de procesos. Conocer los requisitos necesarios para una correcta discretización y reconstrucción de señales analógicas. FICHA TÉCNICA Página 2 de 12

3 OBJETIVOS DE APRENDIZAJE COMPETENCIAS Y NIVEL ASIGNADAS A LA ASIGNATURA Código COMPETENCIA NIVEL CE1 CE2 CE3 CE4 CE5 CE6 Capacidad para seleccionar el tipo de sensor más adecuado en función de la magnitud a medir, sus condiciones de trabajo y su coste. Capacidad para elegir los parámetros y dispositivos adecuados para digitalizar y reconstruir correctamente una señal analógica. Capacidad para analizar la respuesta de sistemas mediante técnicas temporales y técnicas frecuenciales. Capacidad para seleccionar el regulador más adecuado en función de los objetivos fijados para el proceso o sistema. Capacidad para diseñar acciones de control en lazo cerrado de diferentes procesos o sistemas. Capacidad para minimizar los efectos de perturbaciones que tienen lugar en el control de procesos y sistemas Código RA-01 RA-02 RA-03 RA-04 RA-05 RESULTADOS DE APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA Conocer las posibles arquitecturas que puede tener un sistema de control. Conocer diferentes tipos de sensor en función de su principio de funcionamiento, modo de funcionamiento, dominio y comportamiento dinámico. Conocer las diferentes perturbaciones que pueden aparecer sobre un sistema de control y las técnicas para modelarlas. Conocer las técnicas de modelado de diferentes tipos de sensores y sistemas. Conocer los tipos de reguladores más utilizados en el control de procesos. Código RESULTADOS DE APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA 1 Conocer el estado actual de la ingeniería de control y su futuro inmediato. 2 Conocer el estado actual de las técnicas de identificación de sistemas de control 3 Conocer las diferentes metodologías de diseño de sistemas de control 4 Aplicar las metodologías de diseño avanzado FICHA TÉCNICA Página 3 de 12

4 CONTENIDOS Y ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE CONTENIDOS ESPECÍFICOS (TEMARIO) TEMA / CAPÍTULO 1. Introducción a los Sistemas de Contro APARTADO 1.1. Introducción a los sistemas de control (continuos y discretos) Indicadores de logro relacionados LO Sensores: funcionamiento, aplicaciones y modelado Tema 2: LO-01-LO Modelos de Procesos Tema 4: Controladores PID 3.1. Modelado según respuesta escalón 3.2. Modelos integradores 3.3. Modelos oscilatorios 3.4. Modelado en frecuencia 3.5 Perturbaciones del modelo 4.1. Control on-off 4.2. Acciones correctoras 4.3 El regulador PID 4.4. Acción proporcional 4.5 Acción Integral 4.6 Acción Derivativa 4.7 Combinación de las 3 Acciones 4.8 Control PI-D 4.9 Control I-PD 4.10 Consideraciones de la Acción D 4.11 Diseño de reguladores PIDs y de redes por el lugar de las raíces 4.12 Diseño en frecuencia de reguladores PIDs y de redes 4.13 Efecto Windup 4.14 Notas prácticas de uso del PID 4.15 PIDs comerciales LO-02 LO-02 y LO-03 FICHA TÉCNICA Página 4 de 12

5 Tema 5: Diseño de reguladores 5.1 Análisis ante Cambios de Carga 5.2 Análisis del Ruido 5.3 Análisis para Seguimiento de SP 5.4 Métodos Empíricos de Diseño LO Ziegler-Nichols (ZN) respuesta al escalón Ziegler-Nichols (ZN) respuesta frecuencial Chien-Hrones-Reswick (CHR) 5.5 Métodos Analíticos de Diseño Método del parámetro λ Método Haalman Asignación directa de polos Polos dominantes 6.Introducción a los conceptos de control borroso, control deslizante y Control de estructura variable. 6.1 Introducción a los conceptos de control av anzado:. LO-04 FICHA TÉCNICA Página 5 de 12

6 RECURSOS DIDÁCTICOS 1. Platero, C., Hernando, M., Apuntes de Regulación Automática II, Servicio de Publicaciones EUITI-UPM, Platero C., Apuntes de Regulación Automática I, Servicio de Publicaciones, EUITI-UPM, Dorf R. C., Bishop R.H., Sistemas de Control Moderno, Prentice Hall, décima, edición, Kuo C. B., Sistemas de Control automático, Prentice Hall, séptima edición, BIBLIOGRAFÍA 5. Ogata K.,Ingeniería de Control moderna, Prentice Hall, cuarta edición, Ogata K., Problemas de Ingeniería de Control utilizando Matlab, Prentice Hall, Barrientos A., Sanz R., Matía F., Gambao E., Control de sistemas continuos. Problemas resueltos, McGrawHill, Puente, E.A, Regulación automática I, Servicio de Publicaciones ETS Ingenieros Industriales de Madrid, Basil M. Al-Hadithi, Sistemas discretos de control, Un Enfoque Práctico, Visionnet, ISBN: , 2007 RECURSOS WEB Serie de apuntes, Resolución de exámenes, Problemas resueltos con Simulink, Publicadasos y actualizados en la página web del Departamento ELAI Colección de apuntes, problemas de clase, exámenes y prácticas de laboratorio con sus soluciones. Publicados y actualizados en la página web del Departamento ELAI EQUIPAMIENTO FICHA TÉCNICA Página 6 de 12

7 El Laboratorio de Regulación Automática está destinado a dotar al alumno con conocimientos prácticos sobre Control acompañado por la Instrumentación Electrónica y con soporte de Informática. FICHA TÉCNICA Página 7 de 12

8 GUÍA DE APRENDIZAJE INFORMACIÓN AL ESTUDIANTE CRONOGRAMA DE TRABAJO DE LA ASIGNATURA MES QUINCENA ACTIVIDADES AULA LABORATORIO TRABAJO INDIVIDUAL TRABAJO EN GRUPO ACTIVIDADES EVALUACIÓN OTROS 1ª Tema 1 Oct. 2ª Tema 2 trabajos y entrega de ejercicios Nov. 1ª Tema 3 L1: Modelado de sistemas en Matlab 2ª Tema 3 trabajos y entrega de ejercicios Comienzo Examen de Control- 1 1ª Tema 4 Dec. 2ª Tema 4 L2:Diseño de reguladores trabajos y entrega de ejercicios Ene. 1ª Tema 5 Examen de Control GUÍA DE APRENDIZAJE Página 8 de 12

9 GUÍA DE APRENDIZAJE INFORMACIÓN AL ESTUDIANTE MES QUINCENA ACTIVIDADES AULA LABORATORIO TRABAJO INDIVIDUAL TRABAJO EN GRUPO ACTIVIDADES EVALUACIÓN OTROS 2ª Tema 5-Tema 6 trabajos y entrega de ejercicios febrero 1ª Examen de Prácticas Examen de control-2 GUÍA DE APRENDIZAJE Página 9 de 12

10 GUÍA DE APRENDIZAJE INFORMACIÓN AL ESTUDIANTE SISTEMA DE EVALUACIÓN DE LA ASIGNATURA EVALUACIÓN Ref LO-01 LO-02 LO-03 LO-04 LO-05 INDICADOR DE LOGRO Conocer las posibles arquitecturas que puede tener un sistema de control. Conocer diferentes tipos de sensor en función de su principio de funcionamiento, modo de funcionamiento, dominio y comportamiento dinámico. Conocer las diferentes perturbaciones que pueden aparecer sobre un sistema de control y las técnicas para modelarlas. Conocer las técnicas de modelado de diferentes tipos de sensores y sistemas. Conocer los tipos de reguladores más utilizados en el control de procesos. Relacionado con RA: RA-01 RA-02 RA-03 RA-04 RA-05 GUÍA DE APRENDIZAJE Página 10 de 12

11 GUÍA DE APRENDIZAJE INFORMACIÓN AL ESTUDIANTE EVALUACIÓN SUMATIVA (ACUMULATIVA) BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS ACTIVIDADES EVALUABLES MOMENTO LUGAR PESO EN LA CALIFICACIÓN Examen de prácticas. Final del Labora curso -torio 10% Trabajos y entregas de ejercicios. Desarrollado Durante el durante todo el curso curso 10% Examen de control-1. TEMAS 1-4 Segunda quincena de diciembre Aula 40% Examen de control-2. TEMAS 5-6 primera quincena de Aula 40% febrero Examen final. (convocatoria de febrero) Final del curso Aula 100% Examen final. (convocatoria extraordinaria) 100% CRITERIOS DE CALIFICACIÓN GUÍA DE APRENDIZAJE Página 11 de 12

12 GUÍA DE APRENDIZAJE INFORMACIÓN AL ESTUDIANTE Practicas. Funcionamiento o no de la aplicación Trabajo de curso. Orientación de la solución, manejo de los conceptos aplicados y funcionamiento y calidad del desarrollo. Examen de control. Orientación de la solución y conocimientos aplicados. Examen final. Conocimientos, calidad de la presentación, manejo de conceptos y orientación de la solución. Criterio de evaluación teórica para alumnos de evaluación continua Exámenes de control (2 exámenes). Realizados en aula con una duración de 2 horas Preguntas tipo test, ejercicios y problemas Examen de evaluación final. Los alumnos que sigan este sistema de evaluación no tendrán prueba global de evaluación al finalizar el periodo de docencia, en la convocatoria ordinaria En la convocatoria extraordinaria el alumno, que no haya aprobado la parte teórica, tendrá el mismo examen final que los alumnos sin evaluación continua. Criterio de calificación para alumnos sin evaluación continua Examen final. El examen final comprenderá toda la materia explicada durante el curso (teoría y problemas). Examen tipo test, ejercicios y problemas Se realizarán en las fechas y horas propuestas por Jefatura de Estudios. Toda duda respecto a este aviso será resuelto por el coordinador de la asignatura. GUÍA DE APRENDIZAJE Página 12 de 12