Identifying Data 2020/21
Subject (*) Fundamentos de Teoría de Regulación e Control Code 631111205
Study programme
Diplomado en Máquinas Navais
Descriptors Cycle Period Year Type Credits
First and Second Cycle Yearly
 Second Obligatory 5
Language
Galician
Teaching method Face-to-face
Prerequisites
Department Enxeñaría Industrial
Coordinador
E-mail
Lecturers
E-mail
Web
General description Nos procesos industriais é necesario conseguir que unha serie de variables físicas como, a
temperatura, o caudal, a presión, a viscosidade, etc. permanezan nuns determinados valores, ou cambien dunha forma predeterminada. Para conseguir este comportamento é necesario incluír no sistema un elemento controlador.
Nesta materia, estúdanse os fundamentos matemáticos que permiten axustar o funcionamento dos sistemas de control para unha ampla variedade de sistemas a controlar.
E importante ter unha base suficiente de matemáticas e física antes de abordar o estudo desta materia.
Contingency plan 1. Modificacións nos contidos

2. Metodoloxías
*Metodoloxías docentes que se manteñen

*Metodoloxías docentes que se modifican

3. Mecanismos de atención personalizada ao alumnado

4. Modificacións na avaliación

*Observacións de avaliación:

5. Modificacións da bibliografía ou webgrafía

Study programme competencies
Code Study programme competences
A48 Regular e controlar sistemas e procesos, a nivel operativo.
A49 Modelizar situacións e resolver problemas con técnicas ou ferramentas físico-matemáticas.
A50 Avaliación cualitativa e cuantitativa de datos e resultados, así coma representación e interpretación matemáticas de resultados obtidos experimentalmente.
A54 Operar, manter, seleccionar, e reparar os equipos eléctricos, electrónicos, e de regulación e control do buque.
B2 Resolver problemas de forma efectiva.
B3 Aplicar un pensamento crítico, lóxico e creativo.
B4 Comunicarse de maneira efectiva nun entorno de traballo.
B5 Traballar de forma autónoma con iniciativa.
B12 Uso das novas tecnoloxías TIC, e de Internet como medio de comunicación e como fonte de información.
B14 Capacidade de análise e síntese.
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.
C6 Valorar criticamente o coñecemento, a tecnoloxía e a información dispoñible para resolver os problemas cos que deben enfrontarse.

Learning aims
Learning outcomes Study programme competences
Recoñecelos problemas que poden ser abordados no contexto da regulación e do control. A48
A54
 B3
B14
 C6
Manexar os conceptos básicos e o vocabulario propios tanto da presentación como das vías de solución dos devanditos problemas. A54
 B3
B4
B5
Executar as técnicas e métodos que permiten extraer información no proceso de análise dun sistema. A49
A50
 B2
B3
B5
B14
 C6
Segui-los pasos no deseño dos sistemas de control de procesos sinxelos. A48
A49
 B2
B3
B14
 C6
Ter coñecemento dos métodos prácticos para o axuste de controladores. A48
A54
 B2
B3
 C6
Distingui-los métodos da Teoría Clásica fronte á Teoría Moderna, para o estudio dos sistemas dinámicos. A49
 B2
B3
B14
 C6
Manipular aplicacións informáticas de axuda ó análise e deseño de sistemas de control. A48
A49
 B2
B3
B12
B14
 C3

Contents
Topic Sub-topic
0. Evolución Histórica dos Sistemas de Control 0.1. A Antigüidade, a Idade Media e o Renacemento
0.2. A Modernidade,e pasado o ano 1600
0.3. Desenvolvemento da teoría de control clásico
0.4. Desenvolvemento da teoría de control moderno
0.5. Exercicios
1. O Control no contexto da Teoria Xeral de Sistemas 1.1. Concepto de Sistema.
1.2. Obxectivos da Teoría de Sistemas
1.3. Criterios de clasificación dos sistemas
2. Fundamentos Matemáticos 2.1. Ecuacións diferenciais
2.2. Sistemas de ecuacións diferenciais
2.3. Linearización
2.4. Variable Complexa
2.5. Transformadas
2.6. Transformada de Laplace
2.7. Transformada Z
2.8. Convolución
2.9. Exercicios
3. Modelización 3.1. Sistemas mecánicos
3.2. Sistemas eléctricos
3.3. Sistemas electrónicos
3.4. Sistemas fluídicos
3.5. Sistemas térmicos
3.6. Sistemas híbridos
3.7. Analoxía entre sistemas
3.8. Sistemas con retardo de transporte
3.9. Exercicios
4. Sistemas Lineares 4.1. Función de Transferencia
4.2. Diagramas de bloques
4.3. Diagramas de fluxo de sinal
4.4. Diagrama de estado
4.5. Exercicios
5. Análise no Dominio Temporal 5.1. Sinais de proba.
5.2. Réxime Permanente.
5.3. Réxime Transitorio.
5.4. Exercicios.
6. Análise no Dominio Frecuencial 6.1. Resposta en Frecuencia
6.2. Parámetros característicos
6.3. Representacións gráficas: diagramas de Bode,
Black e Nyquist
6.4. Marxes de Fase e Amplitude
6.5. 0 Lugar das Raíces
6.6. Diagrama de Nichols
6.7. Exercicios
7. Estabilidade 7.1. Definicións de Sistema Estable
7.2. Estabilidade Absoluta e Relativa
7.3. Criterios de Estabilidade
8. Deseño e axuste de Sistemas de Control 8.1. Especificacións
8.2. Configuracións
8.3. Control PID
8.4. Compensación por: avance, retardo ou avance-retardo
de fase
8.5. Axuste de PID's por métodos experimentais
8.6. Exercicios
9. Representación no espacio de estado. 9.1. Variables de estado e espacio de estado
9.2. Ecuacións do espacio de estado
9.3. Matriz de transición de estado
9.4. Ecuación de transición de estado
9.5. Relación entre funcións de transferencia e variables
de estado
9.6. Observabilidade e Controlabilidade
9.7. Exercicios

Planning
Methodologies / tests Competencies Ordinary class hours Student’s personal work hours Total hours
Guest lecture / keynote speech 30 45 75
Problem solving 8 16 24
Laboratory practice 10 5 15
Objective test 5 0 5
 
Personalized attention 6 0 6
 
(*)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 Dado que esta materia presenta unha forte carga de desenrolo matemático, óptase pola sesión maxistral como forma máis sinxela na que o profesor pode guíar aos alumnos neste tipo de razoamento.
Ainda así trátase de desenvolver técnicas de diálogo socrático(el profesor lanza continuamente cuestiones al alumnado buscando a súa intervención) entre profesor e alumnado, para non caer na monotonía.
Problem solving O longo das sesións maxistrais a exemplificación e a proposta de exercicios é unha parte principal da mesma. Trala proposta dase un tempo para a súa realización, e unha boa parte dos mesmos son resoltos na aula, unha vez que o alumnado traballou sobre os mesmos.
Laboratory practice Este tipo de prácticas fanse na Aula de Informática mediante o uso de aplicacións informáticas.
Podería considerarse como a aplicación das TIC a resolución dos problemas de control.
Objective test Un conxunto de 2 ou 3 probas son realizadas ao longo do curso(incluindo o exame final).
Basanse na resolución de problemas, que poden realizarse de forma manual e/ou ben mediante aplicacións informáticas.
O tempo é limitado, e cada proba consume unhas 2 horas, coma o número de probas pode ser de 2 ou 3 consideramolo tempo medio 5 horas, o total dedicado no curso a este tipo de proba.

Personalized attention
Methodologies
Problem solving
Laboratory practice
Description
Tanto na solución de problemas na aula como nas prácticas de laboratorio a metodoloxía supón a discusión de solucións e procedementos a emplear, entre o profesor e os alumnos.

Assessment
Methodologies Competencies Description Qualification
Problem solving Ao longo do curso propoñense unha serie de problemas que nalgúns casos, permiten acumular puntos a ter en conta na calificación final.
Esta bonificación non superará en todo caso o 20% da nota total da materia. 		20
Laboratory practice As prácticas na Aula de Informática supoñen a automatización da Solución de problemas.
Poden ser valoradas no momento da súa realización, ou ben dentro da proba obxectiva.
A súa aportación a cualificación final non sera maior do 30% da materia 		30
Objective test Xeralmente consiste nun exame no que se plantexan problemas do estilo dos resoltos na aula.
O alumno pode levar materiais de apoio ao exame, aínda que non os pode usar por un tempo indefinido.
Unha parte da proba pode realizarse no Aula de Informática.
O conxunto de probas obxectivas permite n alcanzar o 100% da cualificación. 		100
 
Assessment comments
Lóxicamente non se pode alcanzar o 150% da cualificación, os números anteriores hanse de interpretar do seguinte xeito:
1º) É posible alcanzar o 100% da puntuación mediante as probas obxectivas. Sempre e cando se realicen as prácticas que teñan caracter obrigatorio.

2º) É posible complementar a cualificación obtida nas probas obxectivas con bonificacións procedentes da Solución de problemas ou de Prácticas de Laboratorio.

3º) Non é posible sobrepasar o 100% da cualificación aínda que se acumulen puntos de bonificación e se fagan as probas obxectivas con total corrección.

Sources of information
Basic BARRIENTOS, Antonio, et al (1996). Control de sistemas continuos : problemas resueltos. Madrid.McGraw-Hill
BOLTON, William (2001). Ingeniería de Control. México.Alfaomega
OGATA, Katsuhiko (1998). Ingeniería de Control Moderna. México. Prentice-Hall Hispanoamericana SA
KUO, Benjamin (1996). Sistemas de Control Automático. México. Prentice-Hall Hispanoamericana SA
MORENO, Antonio (1999). Trabajando con MATLAB e la Control System ToolBox. Madrid. Ra-Ma

Complementary CREUS SOLÉ, Antonio (1997). Instrumentación Industrial. Barcelona. Marcombo
OGATA, Katsuhiko (1999). Problemas de Ingeniería de Control utilizando MATLAB. Madrid. Prentice Hall
DISTEFANO, Joseph J.; STUBBERED, Allen R., e WILLIAMS, Ivan J. (1992). Retroalimentación y Sistemas de Control. Madrid.McGraw-Hill
CLAIR, David W. St. (1991). Sintonizado de Controladores y Comportamiento del Lazo de Control. Barcelona. Tiempo Real S.A.
PHILLIPS, Charles L., e NAGLE, H. Troy Jr. (1993). Sistemas de Control Digital. Análisis e Diseño. San Andrés del Besós. Gustavo Gili
LEWIS, Paul H., e YANG, Chang (1999). Sistemas de Control en Ingeniería. Madrid. Prentice Hall Iberia
OGATA, Katsuhiko (1996). Sistemas de Control en Tiempo Discreto. México. Prentice-Hall Hispanoamericana SA
D’AZZO, John J., HOUPIS, Constantine H. (1975). Sistemas Realimentados de Control. Madrid. Paraninfo
BERTALANFFY, Ludwig von (1976). Teoría General de los Sistemas. México. Fondo de Cultura
MAYR, Otto (1970). The Origins of Feedback Control. Massachusetts. MIT Press


Recommendations
Subjects that it is recommended to have taken before
Instrumentación Industrial/631111506
Electrónica/631111307

Subjects that are recommended to be taken simultaneously
Electrotecnia/631111202
Mecánica/631111208
Automatización Mediante Plcs/631111501

Subjects that continue the syllabus
Física/631111105
Matemáticas/631111106
Ampliación de Física/631111108
Ampliación de Matemáticas/631111109

Other comments
É importante ter asentados os conceptos elementais de Física e Matemáticas para poder seguila materia compresivamente. Esta materia e a base para cursar a de Regulación de Máquinas Navais que se imparte no 1º curso da Licenciatura de Máquinas Navais.


(*)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.