Datos Identificativos 2021/22
Asignatura (*) Fundamentos de Regulación e Control Código 631G02257
Titulación
Grao en Tecnoloxías Mariñas
Descriptores Ciclo Período Curso Tipo Créditos
Grao 2º cuadrimestre
Segundo Obrigatoria 6
Idioma
Castelán
Modalidade docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Enxeñaría Industrial
Coordinación
Rodríguez Gómez, Benigno Antonio
Correo electrónico
benigno.rodriguez@udc.es
Profesorado
Rodríguez Gómez, Benigno Antonio
Correo electrónico
benigno.rodriguez@udc.es
Web
Descrición xeral 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.
Plan de continxencia 1. Modificacións nos contidos
Non se modifican os contidos
2. Metodoloxías
Manteñense todas as metoloxías a excepción das prácticas de laboratorio no caso de non poder ser levadas a cabo de xeito virtual.
O resto de metodoloxías mantense, facendo uso de Moodle e TEAMS.

3. Mecanismos de atención personalizada ao alumnado
Por iniciativa do profesor, durante as sesións de TEAMS, a lo menos unha vez a semana. Por iniciativa do alumnado mediante correo electrónico, mensaxería de Moodle, ou TEAMS, en calquera momento da xornada laboral na que o docente non esté a realizar outras labores programadas.

4. Modificacións na avaliación
A avaliación mantense do mesmo xeito, e no caso de que as prácticas de laboratorio non se poidan levar a cabo de xeito virtual, reasignarase o seu valor á resolución de problemas

5. Modificacións da bibliografía ou webgrafía
Non hai

Competencias do título
Código Competencias do título
A15 CE15 - Manexar correctamente a información procedente da instrumentación e sintonizar controladores, no ámbito da súa especialidade.
A17 CE17 - Modelizar situacións e resolver problemas con técnicas ou ferramentas físico-matemáticas.
A18 CE18 - Redacción e interpretación de documentación técnica.
B1 CT1 - Capacidad para gestionar los propios conocimientos y utilizar de forma eficiente técnicas de trabajo intelectual
B2 CT2 - Resolver problemas de forma efectiva.
B4 CT4 - Traballar de forma autónoma con iniciativa.
B10 CT10 - Comunicar por escrito e oralmente os coñecementos procedentes da linguaxe científica.
B11 CT11 - Capacidade para resolver problemas con iniciativa, toma de decisións, creatividade, razoamento crítico e de comunicar e transmitir coñecementos habilidades e destrezas.
C3 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 C6 - Valorar criticamente o coñecemento, a tecnoloxía e a información dispoñible para resolver os problemas cos que deben enfrontarse.
C10 CB2 - Aplicar os coñecementos no seu traballo ou vocación dunha forma profesional e poseer competencias demostrables por medio da elaboración e defensa de argumentos e resolución de problemas dentro da área dos seus estudos
C13 CB5 - Ter desenvolvido aquelas habilidades de aprendizaxe necesarias para emprender estudos posteriores con un alto grao de autonomía.

Resultados de aprendizaxe
Resultados de aprendizaxe Competencias do título
Interpretar correctamente documentación científica e técnica relativa á Teoría de Control e as súas aplicaciones. A15
A17
A18
B1
B2
B4
B10
B11
C3
C6
C10
C13
Analizar o comportamento dos sistemas físicos dinámicos mediante modelos matemáticos. A15
A17
A18
B1
B2
B4
B10
B11
C3
C6
Identificar as estructuras de control, comprendendo as vantaxes e inconvenientes para cada aplicación particular. A17
B1
B2
B4
B10
B11
C3
C6
Coñecer e aplicar métodos empíricos para a sintonía de controladores, e a consecuente mellora na eficiencia dos sistemas. A15
A17
B1
B2
B4
B10
B11
C3
C6
Utilizar con soltura ferramientas TIC. B1
B2
B4
B10
B11
C3
C6

Contidos
Temas Subtemas
1. Modelización e simulación de sistemas mediante software 1.1. Fundamentos matemáticos
1.1.1. Ecuacións e sistemas de ecuacións diferenciais
1.1.2. Linearización
1.1.3. Transformadas de Laplace e Z
1.1.4. Convolución
1.2. Modelización de sistemas físicos
1.2.1. Sistemas mecánicos
1.2.2. Sistemas eléctricos
1.2.3. Sistemas electrónicos
1.2.4. Sistemas fluídicos
1.2.5. Sistemas térmicos
1.2.6. Sistemas híbridos
1.2.7. Sistemas con retardo de transporte
1.3. Analoxía entre sistemas
1.4. Simulación con software
1.5. Exercicios e simulación mediante software
2.Estudio do comportamiento dos sistemas de control en lazo cerrado 2.1 Sistemas lineares
2.2.1. Función de Transferencia
2.2.2. Representación mediante diagramas de bloques
2.2. Análise no dominio do tempo
2.2.1. Sinais de proba.
2.2.2. Réxime Permanente.
2.2.3. Réxime Transitorio.
2.3. Exercicios
3. Determinación da estabilidade dos sistemas de control en lazo cerrado 3.1. Definicións de Sistema Estable
3.2. Estabilidade Absoluta e Relativa
3.3. Criterios de Estabilidade
3.4 Exercicios
5. Selección e axuste de controladores. 5.1. Especificacións
5.2. Control Todo ou Nada, con e sen histérese
5.3. Control PID
5.4. Compensación por: avance, retardo ou avance-retardo
de fase
5.5. Axuste de PID's por métodos experimentais
5.6. Exercicios
6. Automatización e Instrumentación Industrial 6.1. Sistemas de control secuencial
6.2. PLC's
6.3.Sensores e Actuadores
7. Programación e aplicacións con PLC 7.1. Linguaxe de Contactos
7.2. GRAFCET
7.3. Desenvolvemento de aplicacións
7.4. Exercicios

Planificación
Metodoloxías / probas Competencias Horas presenciais Horas non presenciais / traballo autónomo Horas totais
Sesión maxistral A17 A18 B2 B10 C6 30 45 75
Solución de problemas A15 A17 A18 B1 B2 B4 B10 B11 C6 C10 C13 15 30 45
Prácticas de laboratorio A15 B1 B2 B4 C3 C6 10 7.5 17.5
Proba obxectiva A17 A18 B1 B2 B4 B10 B11 C6 5 0 5
 
Atención personalizada 7.5 0 7.5
 
*Os datos que aparecen na táboa de planificación son de carácter orientativo, considerando a heteroxeneidade do alumnado

Metodoloxías
Metodoloxías Descrición
Sesión maxistral Dado que esta materia presenta unha forte carga de contido 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(o profesor lanza continuamente cuestiones ao alumnado buscando a súa intervención) entre profesor e alumnado, para non caer na monotonía.
Solución de problemas 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.
Prácticas de laboratorio Este tipo de prácticas fanse mediante o uso de aplicacións informáticas. É unha aplicación das TIC a resolución dos problemas de control.
Proba obxectiva 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.

Atención personalizada
Metodoloxías
Solución de problemas
Prácticas de laboratorio
Descrición
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 cada un dos alumnos.

Avaliación
Metodoloxías Competencias Descrición Cualificación
Solución de problemas A15 A17 A18 B1 B2 B4 B10 B11 C6 C10 C13 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.

Competencias avaliadas:

A15 Manexar correctamente a información procedente da instrumentación e sintonizar controladores, no ámbito da súa especialidade.
A17 Modelizar situacións e resolver problemas con técnicas ou ferramentas físico-matemáticas.
A18 Redacción e interpretación de documentación técnica.
B1 Aprender a aprender.
B2 Resolver problemas de forma efectiva.
B4 Traballar de forma autónoma con iniciativa.
B10 Comunicar por escrito e oralmente os coñecementos procedentes da linguaxe científica.
B11 Capacidade para resolver problemas con iniciativa, toma de decisións, creatividade, razoamento crítico e de comunicar e transmitir coñecementos habilidades e destrezas.
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.
20
Prácticas de laboratorio A15 B1 B2 B4 C3 C6 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.

Competencias avaliadas

A15 Manexar correctamente a información procedente da instrumentación e sintonizar controladores, no ámbito da súa especialidade.
A17 Modelizar situacións e resolver problemas con técnicas ou ferramentas físico-matemáticas.
A18 Redacción e interpretación de documentación técnica.
B1 Aprender a aprender.
B2 Resolver problemas de forma efectiva.
B4 Traballar de forma autónoma con iniciativa.
B10 Comunicar por escrito e oralmente os coñecementos procedentes da linguaxe científica.
B11 Capacidade para resolver problemas con iniciativa, toma de decisións, creatividade, razoamento crítico e de comunicar e transmitir coñecementos habilidades e destrezas.
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.
30
Proba obxectiva A17 A18 B1 B2 B4 B10 B11 C6 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 correspondente Laboratorio.
O conxunto de probas obxectivas permiten alcanzar o 100% da cualificación.

Competencias avaliadas:

A17 Modelizar situacións e resolver problemas con técnicas ou ferramentas físico-matemáticas.
B1 Aprender a aprender.
B2 Resolver problemas de forma efectiva.
B4 Traballar de forma autónoma con iniciativa.
B10 Comunicar por escrito e oralmente os coñecementos procedentes da linguaxe científica.
B11 Capacidade para resolver problemas con iniciativa, toma de decisións, creatividade, razoamento crítico e de comunicar e transmitir coñecementos habilidades e destrezas.
C6 Valorar criticamente o coñecemento, a tecnoloxía e a información dispoñible para resolver os problemas cos que deben enfrontarse.
100
 
Observacións avaliación

Lóxicamente non se pode acadar o 150% da puntuación, os valores anteriores deben interpretarse do seguinte xeito:

1º) É posible acadar o 100% da puntuación mediante probas obxectivas, sempre e cando as prácticas que teñan carácter obrigatorio foran realizadas.

2º) É posible complementar a puntuación das probas obxectivas, mediante a resolución de problemas ou prácticas de laboratorio.

3º) Non é posible sobrepasar o 100% da puntuación, polo que ao facer uso dos puntos complementarios acadados, debe terse en conta que as probas obxectivas, xa non permitirán acadar o 100% da cualificación, senón unha parte igual a 10 menos os puntos acadados por prácticas ou resolución de problemas.

4º) É posible, alcanzar outros acordos particulares de avaliación entre profesor e alumnado, pero nese caso debe existir un contrato firmado por ambas partes.

Os criterios de avaliación contemplados nos cadros A-III/1 y A/III-2 do Código STCW e as súas emendas relacionados con esta materia teranse en conta á hora de deseñar e realizar a avaliación, se é procedente.

Para o alumnado con recoñecemento de
dedicación a tempo parcial e dispensa académica de exención de asistencia,
segundo establece a "NORMA QUE REGULA O RÉXIME DE DEDICACIÓN AO ESTUDO DOS
ESTUDANTES DE GRAO E MÁSTER UNIVERSITARIO NA UDC (Arts. 2.3; 3.b; 4.3 e 7.5)
(04/05/2017):


Os criterios de avaliación para este alumnado, son os mesmos que para o alumnado a tempo completo. As prácticas de carácter obligatorio poderán realizalas sen desplazarse ao centro mediante software que conte con licencia da UDC ou sexa de libre distribución.

Fontes de información
Bibliografía básica 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
Acedo Sánchez, José (2006). Instrumentación y Control Básico de Procesos. Madird: Díaz de Santos
Infante, J.A. y Rey, J.M. (). Introducción a Matlab. http://www.mat.ucm.es/~jair/matlab/notas.htm
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

Bibliografía complementaria Piedrafita Moreno, Ramón (2003). Ingeniería de la Automatización Industrial. Madrid:Ra-Ma
CREUS SOLÉ, Antonio (1997). Instrumentación Industrial. Barcelona. Marcombo
Vargas, M. y Berenguel M. (2004). Introducción a MATLAB y su aplicación al análisis y control de sistemas. http://www.esi2.us.es/~fsalas/asignaturas/LCA3T04_05/Intro_matlab.pdf
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


Recomendacións
Materias que se recomenda ter cursado previamente
Matemáticas 1/631G02151
Física I/631G02153
Informática/631G02154
Matemáticas II/631G02156
Física II/631G02158

Materias que se recomenda cursar simultaneamente
Matemáticas III/631G02260

Materias que continúan o temario
Automatización de Instalacións Marítimas/631G02357
Sistemas Electrónicos de Adquisición de Datos/631G02512
Automatización e Control de Procesos/631G02314
Automatización con PLCs e Instrumentación Industrial/631G02509

Observacións

É

moi importante

ter asentados os conceptos elementais de Física e Matemáticas para poder seguila materia compresivamente.  



(*)A Guía docente é o documento onde se visualiza a proposta académica da UDC. Este documento é público e non se pode modificar, salvo casos excepcionais baixo a revisión do órgano competente dacordo coa normativa vixente que establece o proceso de elaboración de guías