CONTSIMUL - Control y Simulación de Procesos Industriales

Transcripción

1 Unidad responsable: Unidad que imparte: Curso: Titulación: Créditos ECTS: EUPMT - Escuela Universitaria Politécnica de Mataró EUPMT - Escuela Universitaria Politécnica de Mataró GRADO EN INGENIERÍA ELECTRÓNICA INDUSTRIAL Y AUTOMÁTICA (Plan 2009). (Unidad docente Obligatoria) 6 Idiomas docencia: Catalán Competencias de la titulación a las cuales contribuye la asignatura Específicas: 1. CEE11: Capacidad para diseñar sistemas de control y automatización industrial. 2. CEE7: Conocimiento y capacidad para el modelado y simulación de sistemas. 3. CEE8: Conocimientos de regulación automática y técnicas de control y su aplicación a la automatización industrial. Metodologías docentes La asignatura consta de tres horas semanales de sesiones con el grupo grande y dos horas quincenales de tipo práctico, que se harán en los laboratorios correspondientes, con el grupo pequeño. En los laboratorios los estudiantes trabajarán en equipos de dos o tres personas. El grupo grande trabajará en el aula donde habrá sesiones de tipo expositivo por parte del profesor y sesiones de trabajo en grupos parciales y puesta en común. Los alumnos dispondrán de documentación para seguir la asignatura del tipo de: apuntes, transparencias, ejercicios propuestos y resueltos, gráficas y tablas de especificaciones y manuales de usuario de sistemas y programas. Los alumnos deberán dedicar un tiempo adicional no presencial a la preparación de ejercicios, prácticas y pruebas escritas y / o orales que a veces tendrán que llevar a cabo conjuntamente dentro de un equipo con otras personas. Objetivos de aprendizaje de la asignatura Al acabar la asignatura el estudiante debe ser capaz de: Reconocer los recursos matemáticos que se utilizan en el análisis de sistemas lineales continuos y discretos. Describir y aplicar las técnicas de análisis de sistemas no lineales. Intepretar todos los elementos de un proyecto de simulación. Modelizar un sistema continuo y discreto utilizando el método de la variable de estado. Linealizar un sistema no lineal. Utilizar un entorno de simulación de sistemas dinámicos. Reconocer las características principales de los entornos de simulación de eventos discretos. Diseñar una ley de control para un sistema no lineal utlizando los recursos de análisis y simulación de sistemas dinámicos. Identificar y categorizar los diferentes métodos de integración que podemos utilizar en simulación digital. Utilizar algunas técnicas de control de procesos de tipo no lineal. Control adaptativo, control difuso, etc. 1 / 5

2 Horas totales de dedicación del estudiantado Dedicación total: 150h Horas grupo grande: 26h 17.33% Horas grupo mediano: 0h 0.00% Horas grupo pequeño: 26h 17.33% Horas actividades dirigidas: 8h 5.33% Horas aprendizaje autónomo: 90h 60.00% 2 / 5

3 Contenidos Tema1: Simulación de Procesos Continuos Dedicación: 33h Grupo pequeño/laboratorio: 4h Actividades dirigidas: 2h Aprendizaje autónomo: 19h Modelos de Sistemas, Simulación, Proyecto de Simulación, Tipo de Simuladores. Simuladores Digitales. Métodos de Integración. Utilización de entornos de simulación para el diseño de sistemas de control. -Tema2: Simulación de Sistemas de eventos discretos. Dedicación: 23h Grupo grande/teoría: 6h Aprendizaje autónomo: 14h Características generales de un modelo orientado a eventos Discretos. Utilización de variables aleatorias. Sistemas de Tareas y Colas. Indicadores de las prestaciones de un sistema de eventos discretos. Utilización de Sistemas de eventos discretos. -Tema 3: Modelos y controladores en Variable de Estado 1 Dedicación: 22h Grupo grande/teoría: 6h Aprendizaje autónomo: 13h Modelización. Ecuaciones de Estado. Solución a las ecuaciones de estado.. Lazo cerrado. Control por Retorno de estado y Asignación de polvo. Observadores. Observadores de orden reducido. Control por Retorno de Estado + Observador. Sistemas aumentados. Incorporación de un integrador. Control por retorno de estado con y sin observador para sistemas con integrador. Caso de sistemas discretos. Diferentes tipos de observadores para sistemas discretos. Implementación de los controladores anteriores para el caso de sistemas discretos 3 / 5

4 -Tema 4: Modelos y controladores en Variable de Estado 2 Dedicación: 29h Aprendizaje autónomo: 18h Control Optimo Multivariable de sistemas en el espacio de estado: Control LQR. Control LQG. Filtro de Kalman -Tema 5: Diseño de controladores no lineales: Control Difuso. Dedicación: 29h Aprendizaje autónomo: 18h Lógica Difusa. Funciones de pertenencia. Variables lingüísticas. Reglas de Producción. Métodos de Fuzzyficació y Defuzzuficació. Aplicaciones a diseño de controladores difusos. Utilización del Matlab. -Tema 6: Estructuras de Control. Herramientas de análisis y diseño de sistemas no lineales. Dedicación: 14h Grupo grande/teoría: 4h Grupo pequeño/laboratorio: 0h Actividades dirigidas: 2h Aprendizaje autónomo: 8h Estructuras de Control. Control en Cascada. Control Feedforward Control Ratio. Control Split Range. Sistemas no lineales, caracterización. Funcion Descriptiva. Método del Plano de Fase. 4 / 5

5 Planificación de actividades PRACTICAS DE LABORATORIO PRIMERA PARTE Dedicación: 14h Grupo pequeño/laboratorio: 8h Aprendizaje autónomo: 6h PRACTICAS DE LABORATORIO SEGUNDA PARTE Dedicación: 7h Grupo pequeño/laboratorio: 4h Aprendizaje autónomo: 3h PRIMER EXAMEN Dedicación: 46h Grupo grande/teoría: 2h Aprendizaje autónomo: 40h Actividades dirigidas: 4h SEGUNDO EXAMEN Dedicación: 47h Grupo grande/teoría: 2h Actividades dirigidas: 4h Aprendizaje autónomo: 41h Sistema de calificación Contribución de las actividades evaluables: Prácticas Primera Parte: 6% Primero Examen: 41% Prácticas Segunda Parte: 12% Segundo Examen: 41% Bibliografía Básica: Cellier, François E.. Continous System Modeling. Springer-Verlag, ISBN Law, Averill M. i Kelton, W.David. Simulation, modeling & analysis. 4a. McGraw-Hill International, ISBN Franklin, Gene F./ Powell, J. David / Emami-Naein, Abbas. Feedback control of dynamic systems. 6th. Pearson, ISBN Franklin,Gene F./ Powell, J. David/ Workman,Michael L.. Digital control of dynamic systems. 2a. Addison-Wesley, ISBN / 5