Datos Identificativos 2019/20
Asignatura (*) FUNDAMENTOS DE AUTOMÁTICA Código 730G04015
Titulación
Grao en enxeñaría en Tecnoloxías Industriais
Descriptores Ciclo Período Curso Tipo Créditos
Grao 2º cuadrimestre
Segundo Obrigatoria 6
Idioma
Castelán
Galego
Prerrequisitos
Departamento Enxeñaría Industrial
Coordinación
Vega Vega, Rafael Alejandro
Correo electrónico
rafael.alejandro.vega.vega@udc.es
Profesorado
Vega Vega, Rafael Alejandro
Correo electrónico
rafael.alejandro.vega.vega@udc.es
Web
Descrición xeral 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.

Competencias do título
Código Competencias do título
A12 CR6 Coñecementos sobre os fundamentos de automatismos e métodos de control.
B1 CB1 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 CB2 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 CB3 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 CB4 Que os estudantes poidan transmitir información, ideas, problemas e solucións a un público tanto especializado como leigo
B5 CB5 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.

Resultados de aprendizaxe
Resultados de aprendizaxe Competencias do título
Coñecer os fundamentos de automatismos e métodos de control A12
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
B9
C1
C2
C4
C5
C6

Contidos
Temas Subtemas
Introducción ós sistemas de Automatización TEMA 0:"Introducción á Automatización"
0.1.- Introducción.
0.2.- Arquitectura e compoñentes.
0.3.- Tipos de control.
0.4.- Etapas na Automatización.
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. Definicions.
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:"Consideracions 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.

Planificación
Metodoloxías / probas Competencias Horas presenciais Horas non presenciais / traballo autónomo Horas totais
Sesión maxistral A11 A12 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B9 C1 C2 C4 C5 C6 30 34 64
Solución de problemas A11 A12 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B9 C1 C2 C4 C5 C6 20 30 50
Prácticas de laboratorio A11 A12 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B9 C1 C2 C4 C5 C6 10 15 25
Proba mixta A11 A12 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B9 C1 C2 C4 C5 C6 0 6 6
 
Atención personalizada 5 0 5
 
*Os datos que aparecen na táboa de planificación son de carácter orientativo, considerando a heteroxeneidade do alumnado

Metodoloxías
Metodoloxías Descrición
Sesión maxistral Nela iránse desenvolvendo os conceptos e exemplos necesarios para a comprensión do temario.
Solución de problemas Realizaranse en clase exercicios e problemas complementarios ó desarrollado nas sesións maxistrais
Prácticas de laboratorio Consistirán na realización de prácticas no taller da Escola.
As prácticas de laboratorio valoraránse pola Asistencia e pola entrega dos informes
Proba mixta Consistirá na realización dun exame no que se pode poñer un test teórico, cuestións teóricas, cuestións prácticas e problemas.
Para poder superar a Materia é obrigatorio ter realizado todas as prácticas de laboratorio.

Atención personalizada
Metodoloxías
Prácticas de laboratorio
Sesión maxistral
Solución de problemas
Descrición
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.

Avaliación
Metodoloxías Competencias Descrición Cualificación
Proba mixta A11 A12 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B9 C1 C2 C4 C5 C6 Examen tipo proba obxectiva 70
Solución de problemas A11 A12 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B9 C1 C2 C4 C5 C6 Realización das tarefas establecidas na materia, no marco desta metodoloxía 30
 
Observacións avaliación
Para aprobar a materia e indispensable ter realizadas e aprobada-las Prácticas de Laboratorio.

No marco da "Solución de problemas" incluiranse aspectos tales como asistencia a clase (Mínimo 80%), realización das prácticas de laboratorio, un control á metade do cuadrimestre, para axudar á obtención do aprobado.

E necesario superar o 50% da puntuación na proba obxetiva para supera-la materia.

Os Alumnos con "dispensa académica" deberán acreditar conocimientos prácticos da Materia mediante un exame de Laboratorio. Este examen se evaluará como APTO ou NON APTO. Para aprobar-la Materia deberán obter 50 puntos sobre 70 na proba obxectiva.


Fontes de información
Bibliografía básica Katsuhiko Ogata (2.003). Ingeniería de Control moderna. Prentice Hall
Benjamín Kuo (1996). Sistemas de Control Automático. Prentice Hall
Dorf/Bishop (2005). Sistemas de Control moderno. Prentice Hall

Bibliografía complementaria


Recomendacións
Materias que se recomenda ter cursado previamente
CÁLCULO/730G03001
FÍSICA I/730G03003
FÍSICA II/730G03009
ECUACIÓNS DIFERENCIAIS/730G03011
FUNDAMENTOS DA ELECTRICIDADE/730G03012

Materias que se recomenda cursar simultaneamente
FUNDAMENTOS DE ELECTRÓNICA/730G04016

Materias que continúan o temario

Observacións

“Para axudar a conseguir un entorno inmediato sostenido e cumplir co obxetivo da acción número 5: “Docencia e investigación saudable e sustentable ambiental e social” do "Plan de Acción Green Campus Ferrol":
            A entrega dos traballos documentais que se realicen nesta materia:
              •  Se solicitarán en formato virtual y/o soporte informático
             •  Se realizará a través de Moodle, en formato dixital sin necesidad de imprimilos
             •  En caso de ser necesario realizarlos en papel:
                  -     Non se emplearán plásticos
                 -      Se realizarán impresións a doble cara.
                 -      Se empleará papel reciclado.
                 -      Se evitará a impresión de borradores.

 "Débese facer un uso sostenible dos recursos e a prevención de impactos negativos sobre o medio natural"


(*)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