Identifying Data 2024/25
Subject (*) Automatic Control Systems Code 730G03015
Study programme
Grao en Enxeñaría Mecánica
Descriptors Cycle Period Year Type Credits
Graduate 2nd four-month period
 Second Obligatory 6
Language
Spanish
Galician
Teaching method Face-to-face
Prerequisites
Department Enxeñaría Industrial
Coordinador
Vega Vega, Rafael Alejandro
 E-mail
rafael.alejandro.vega.vega@udc.es
Lecturers
Vega Vega, Rafael Alejandro
 E-mail
rafael.alejandro.vega.vega@udc.es
Web
General description Na industria actual, e mesmo entre os produtos máis comúns de consumo, úsanse múltiples sistemas os que se aplican modernos métodos de control . É por iso que se necesitan técnicos con capacidade para "entender", "desenvolver" e "aplicar" tales métodos. As Escolas e os Centros de estudo de Enxeñaría deben dotar os seus Alumnos coas competencias e os coñecementos necesarios para lles permitir, en particular, "entender" e "desenvolver", para que na súa entrada ao mundo do traballo, en colaboración coa experiencia da Empresa, "desenvolva" e "aplique" tales métodos con aínda máis profundidade.

As funcións que permiten iso son, entre outras:

- Comprender a utilidade do Control Automático, no noso caso, de sistemas lineais e continuos, e coñecer as súas aplicacións tanto industriais como en produtos de uso sistemático, como o son moitos dos consumidos habitualmente.

- Coñecer e comprender os conceptos de estabilidade e precisión dos sistemas ralimentados de control.

- Coñecer e saber utilizar métodos de análise necesarios para:

- A modelaxe de sistemas físicos.

- A análise de ambos dinámico e estático dos sistemas nos dominios do tempo e da frecuencia.

- O proxecto do regulador máis axeitado, que atenda as especificacións esixidas polo usuario, para
cada sistema de control.

- Coñecer a finalidade de cada un dos elementos que forman parte dun sistema de control, como poden ser
atuadores, sensores, reguladores, etc.

- Elixir, de entre as numerosas posibilidades, a estrutura de control a implantar máis axeitada.

Competencies / Study results
Code Study programme competences / results
A12 CR6 - Coñecementos sobre os fundamentos de automatismos e métodos de control.
B1 CB01 - Que os estudantes demostren posuír e comprender coñecementos nunha área de estudo que parte da base da educación secundaria xeral e adoita encontrarse a un nivel que, aínda que se apoia en libros de texto avanzados, inclúe tamén algúns aspectos que implican coñecementos procedentes da vangarda do seu campo de estudo
B2 CB02 - Que os estudantes saiban aplicar os seus coñecementos ao seu traballo ou vocación dunha forma profesional e posúan as competencias que adoitan demostrarse por medio da elaboración e defensa de argumentos e a resolución de problemas dentro da súa área de estudo
B3 CB03 - Que os estudantes teñan a capacidade de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro da súa área de estudo) para emitiren xuízos que inclúan unha reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica ou ética
B4 CB04 - Que os estudantes poidan transmitir información, ideas, problemas e solucións a un público tanto especializado como leigo
B5 CB05 - Que os estudantes desenvolvan aquelas habilidades de aprendizaxe necesarias para emprenderen estudos posteriores cun alto grao de autonomía
B6 B3 - Ser capaz de concibir, deseñar ou poñer en práctica e adoptar un proceso substancial de investigación con rigor científico para resolver calquera problema formulado, así como de comunicar as súas conclusións –e os coñecementos e razóns últimas que as sustentan– a un público tanto especializados como leigo dun xeito claro e sen ambigüidades
B7 B5 - Ser capaz de realizar unha análise crítica, avaliación e síntese de ideas novas e complexas
B9 B8 - Adquirir unha formación metodolóxica que garanta o desenvolvemento de proxectos de investigación (de carácter cuantitativo e/ou cualitativo) cunha finalidade estratéxica e que contribúan a situarnos na vangarda do coñecemento
C1 C3 - Utilizar as ferramentas básicas das tecnoloxías da información e as comunicacións (TIC) necesarias para o exercicio da súa profesión e para a aprendizaxe ao longo da súa vida.
C2 C4 - Desenvolverse para o exercicio dunha cidadanía aberta, culta, crítica, comprometida, democrática e solidaria, capaz de analizar a realidade, diagnosticar problemas, formular e implantar solucións baseadas no coñecemento e orientadas ao ben común.
C4 C6 - Valorar criticamente o coñecemento, a tecnoloxía e a información dispoñible para resolver os problemas cos que deben enfrontarse.
C5 C7 - Asumir como profesional e cidadán a importancia da aprendizaxe ao longo da vida.
C6 C8 - Valorar a importancia que ten a investigación, a innovación e o desenvolvemento tecnolóxico no avance socioeconómico e cultural da sociedade.

Learning aims
Learning outcomes Study programme competences / results
Coñecer os fundamentos de automatismos e métodos de control A12
 B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
B9
 C1
C2
C4
C5
C6

Contents
Topic Sub-topic
A realimentación e as súas propiedades
Modelado de sistemas dinámicos 		TEMA 1:Repaso físico-matemático
1.1.- Sistemas físicos elementales.
1.2.- Fórmulas e teoremas matemáticos elementales.
Problemas.
TEMA 2:Sistemas de Control Automático
2.1.- Sistemas de control automático
2.2.- Clasificación dos sistemas de control.
2.3.- Sistemas dinámicos de control.
2.4.- Sistemas lineales. Linealización.
2.5.- Reguladores e servomecanismos. Diferenzas.
2.6.- Sistemas en bucle abierto e en bucle cerrado.
2.7.- Elementos dun sistema.
Problemas.
TEMA 3:Función de transferencia e Diagrama de bloques
3.1.- Modelo matemático dun sistema dinámico.
3.2.- Función de transferencia. Definicións.
3.3.- Diagrama de bloques.
3.4.- Reducción del diagrama de bloques: flujograma e fórmula de Mason.
Problemas.
TEMA 4:Sistemas realimentados de control automático
4.1.- Sistemas con realimentación da salida.
Definiciones.
4.2.- Sensibilidade.
4.3.- Efectos da realimentación sobre un sistema de control.
Problemas.
Análise de estabilidade. TEMA 5:Resposta temporal dun sistema dinámico de control
5.1.- Introducción.
5.2.- Resposta impulsional dun sistema.
5.3.- Integral de Convolución.
5.4.- Resposta temporal dun sistema de primer orden.
5.5.- Resposta temporal dun sistema de segundo orden.
5.6.- Sistemas de orden superior. Concepto de estabilidade.
5.7.- Estudio da estabilidade dun sistema por medio da ubicación dos seus polos en cadena cerrada no plano complexo.
5.8.- Criterio de estabilidade de Routh. Propiedades. Aplicacions.
Problemas.
TEMA 6:Errores en réximen permanente de sistemas realimentados
6.1.- Error en réximen permanente.
6.2.- Tipo dun sistema.
6.3.- Sinais de entrada e constantes de error.
6.4.- Errores con realimentación no unitaria.
Problemas.
TEMA 7:Estudio da estabilidade dun sistema realimentado mediante o lugar das raíces
7.1.- Lugar xeométrico das raíces.
7.2.- Condicions básicas do lugar das raíces.
7.3.- Regras de construcción do lugar
7.4.- O contorno das raíces.
Problemas.
TEMA 8:Resposta frecuencial dun sistema
8.1.- Introducción.
8.2.- Resposta de frecuencia.
8.3.- Resposta de frecuencia e diagrama cero-polar.
8.4.- Representacions gráficas.
TEMA 9:Diagramas de Bode o logarítmicos
9.1.- Introducción
9.2.- Representación de términos.
9.3.- Sistemas de fase mínima e sistemas de fase no mínima.
Problemas.
TEMA 10:Criterio de estabilidade de Nyquist
10.1.- Diagrama polar.
10.2.- Criterio de estabilidade de Nyquist
Problemas.
TEMA 11:Estabilidade relativa
11.1.- Estabilidade relativa.
11.2.- Margen de ganancia e margen de fase.
11.3.- Estabilidade nos diagramas de Bode.
11.4.- Frecuencia de corte e ancho de banda.
11.5.- Especificacions frecuenciales.
11.6.- Relación entre a resposta en frecuencia e a resposta temporal.
11.7.- Resposta de frecuencia en bucle cerrado.
Problemas.
Accións básicas de control
Deseño e axuste de controladores. Control PID
Técnicas de análises e simulación de control 		TEMA 12:Consideracións básicas de deseño de sistemas
12.1.- Introducción.
12.2.- Tipos de compensación.
12.3.- Especificacions de funcionamiento.
12.4.- Condicions básicas de diseño.
12.5.- Metodoloxía para o deseño de compensadores
TEMA 13:Reguladores
13.1.- Introducción
13.2.-Accions básicas de control
13.3.-Regulador proporcional (P)
13.4.-Regulador integral (I)
13.5.-Regulador proporcional-integral (PI)
13.6.-Regulador proporcional-derivativo (PD)
13.7.-Regulador proporcional-integral-derivativo (PID)
13.8.-Conclusions
TEMA 14:Técnicas de axuste de reguladores
14.1.-Introducción
14.2.-Axuste polo método de Ziegler-Nichols
14.3.-Axuste polo método do Lugar das Raíces
Problemas.

Planning
Methodologies / tests Competencies / Results Teaching hours (in-person & virtual) Student’s personal work hours Total hours
Guest lecture / keynote speech A12 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B9 C1 C2 C4 C5 C6 30 34 64
Problem solving A12 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B9 C1 C2 C4 C5 C6 20 30 50
Laboratory practice A12 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B9 C1 C2 C4 C5 C6 10 15 25
Mixed objective/subjective test A12 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B9 C1 C2 C4 C5 C6 0 6 6
 
Personalized attention 5 0 5
 
(*)The information in the planning table is for guidance only and does not take into account the heterogeneity of the students.

Methodologies
Methodologies Description
Guest lecture / keynote speech Nela iránse desenvolvendo os conceptos e exemplos necesarios para a comprensión do temario.
Problem solving Realizaranse en clase exercicios e problemas complementarios ó desarrollado nas sesións maxistrais
Laboratory practice As prácticas de laboratorio complementan a formación
Mixed objective/subjective test Consistirá na realización dos exames da Asignatura

Personalized attention
Methodologies
Guest lecture / keynote speech
Problem solving
Laboratory practice
Description
Asociadas ás leccións maxistrais e de solución de problemas, cada Alumno dispón para a resolución das súas dúbidas, das correspondente sesións de titoría personalizada.
A realización das prácticas de laboratorio será levada persoalmente por un dos profesores designados.

Assessment
Methodologies Competencies / Results Description Qualification
Mixed objective/subjective test A12 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B9 C1 C2 C4 C5 C6 Hai dous exames da materia:
- exame parcial: ten carácter eliminatorio da primeira parte da materia. Ten un peso do 50% da nota desta metodoloxía. Só pódense presentar a este exame os alumnos que asistan ao 80% das clases até o momento da proba.
- exame final: proba mixta da segunda parte da materia para os alumnos que aproben o parcial. Neste caso, representa o 50% da nota desta metodoloxía. Os alumnos que non se presentaron ao parcial ou que non o superaron, examinaranse do contido de toda a materia e a nota representa o 100% desta metodoloxía. 		70
Problem solving A12 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B9 C1 C2 C4 C5 C6 Proporase ao longo do cuadrimestre a entrega de distintos exercicios, problemas ou traballos. Só poderán facer a entrega os alumnos que asistan á clase na que se fai a proposta.
Ademais valorarase a participación activa na aula a través de cuestións, exercicios ou tests.


 20
Laboratory practice A12 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B9 C1 C2 C4 C5 C6 Avaliaranse pola participación do alumno nas mesmas e polos informes entregados. Non asistir ás prácticas ou non entregar o informe supón unha cualificación de cero neste apartado.
A nota de prácticas conservarase dous cursos académicos: o curso de realización e o seguinte. Pasado este tempo deberán repetirse.
Para aprobar a materia é indispensable realizar e aprobar as Prácticas de Laboratorio (mínimo de 0.5 puntos sobre 1). 		10
 
Assessment comments


Na segunda oportunidade o peso das metodoloxías é o mesmo que para a primeira oportunidade. Na segunda oportunidade só é posible realizar a Proba Mixta, que abarcará o total da materia (non hai posibilidade de liberar partes mesmo aínda que se aprobou o parcial). As notas de "Solución de problemas" e "Prácticas de Laboratorio" serán as que se obtiveron no curso (non é posible repetir ou substituír por outras as actividades destas metodoloxías).

A ponderación das metodoloxías na convocatoria adiantada (Decembro) é a mesma que no resto de convocatorias/oportunidades. O alumnado que concorra a esta convocatoria terá que realizar a Proba Mixta e mantéñense as cualificacións das metodoloxías "Solución de problemas" e "Prácticas de Laboratorio" do curso anterior.

Os Alumnos con "dispensa académica" deberán realizar e entregar a memoria das "Prácticas de laboratorio" (10%), para o que acordará co profesor un horario conveniente. Deberá ademais entregar un traballo tutelado que substitúe a "solución de problemas" (20%). Ten que realizar a proba obxectiva (70%) nas mesmas condicións que os alumnos que non teñen esta dispensa.

En ningunha proba mixta poderase acceder con ningún tipo de reloxo.

Na solución dos problemas que se propoñan nas probas mixtas deberanse empregar os métodos explicados en clase. Resolvelos empregando calquera método distinto dos explicados en clase non se dará por bo e o apartado correspondente valorarase cun cero.

Para aprobar a materia en calquera das convocatorias ou oportunidades, é necesaria unha cualificación global mínima de 3,5 sobre 7 no apartado de "Proba Mixta". Se non se cumprise esta condición o alumno será cualificado sobre 10 cunha nota final igual á que teña, sobre 7, na proba mixta.

Para aprobar a materia é necesario aprobar as Prácticas de Laboratorio (nota maior que 0,5 sobre 1). No caso de que non se cumpra esta condición a cualificación global sobre 10 do alumno na materia será a que obteña nas prácticas sobre 1.

Todos os aspectos normativos relacionados con “dispensa académica”, “dedicación ao estudo”, “permanencia” e “fraude académica” rexeranse de acordo coa normativa académica vixente dá UDC.

Sources of information
Basic Katsuhiko Ogata (2003). Ingeniería de control moderna. Prentice Hall
Benjamín Kuo (1996). Sistemas de control automático. Prentice Hall
Dorf/Bishop (2005). Sistemas de control moderno. Prentice Hall
A principal fonte de información son os apuntamentos de clase.

A bibliografía adxunta serve para completalos e profundar na materia
Complementary


Recommendations
Subjects that it is recommended to have taken before
Calculus /730G03001
Physics I /730G03003
Physics II/730G03009
Diferential Equations/730G03011
Fundamentals of Electricity/730G03012

Subjects that are recommended to be taken simultaneously
Fundamentals of Electronic Circuits/730G03016

Subjects that continue the syllabus

Other comments

1.- A entrega dos traballos documentais que se realicen nesta materia: 

1.1. Solicitarase en formato virtual e/ou soporte informático.
1.2. Realizarase a través de Moodle, en formato dixital sen necesidade de imprimilos


(*)The teaching guide is the document in which the URV publishes the information about all its courses. It is a public document and cannot be modified. Only in exceptional cases can it be revised by the competent agent or duly revised so that it is in line with current legislation.