Datos Identificativos 2017/18
Asignatura (*) Fundamentos de Automática Código 770G01017
Titulación
Grao en Enxeñaría Electrónica Industrial e Automática
Descriptores Ciclo Período Curso Tipo Créditos
Grao 2º cuadrimestre
 Segundo Obrigatoria 6
Idioma
Castelán
Modalidade docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Enxeñaría Industrial
Coordinación
Vega Vega, Rafael Alejandro
 Correo electrónico
rafael.alejandro.vega.vega@udc.es
Profesorado
Vega Vega, Rafael Alejandro
Velo Sabin, Jose Maria
 Correo electrónico
rafael.alejandro.vega.vega@udc.es
jose.velo@udc.es
Web
Descrición xeral Na industria actual, e mesmo entre os produtos de consumo máis usuais, empréganse múltiples sistemas sobre os que se aplican métodos modernos de control. É por iso que se necesitan técnicos con capacidade para "comprender", "desenvolver" e "aplicar" devanditos métodos. As Escolas e Centros onde se estude Enxeñaría deben dotar aos seus Alumnos das facultades e coñecementos necesarios que lles permitan, sobre todo, "comprender" e "desenvolver", para que na súa incorporación ao mundo laboral, en colaboración coa experiencia da Empresa, "desenvolver" e "aplique" devanditos métodos con maior profundidade.
As funcións que permiten o anterior son, entre outras:

- Comprender a utilidade do Control Automático, no noso caso, de sistemas lineais e contínuos, e coñecer as súas aplicacións tanto industriais como en produtos de utilización sistemática, como o son moitos dos de consumo habitual.

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

- Coñecer e saber utilizar os métodos analíticos necesarios para:

- A modelización de sistemas físicos.

- A análise tanto dinámica como estático dos sistemas nos dominios temporal e frecuencial.

- O deseño do regulador máis adecuado, que cumpra 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 os actuadores, sensores, reguladores, etc.

- Elixir, entre as múltiples posibilidades, a estrutura de control a implantar máis adecuada.

Competencias do título
Código Competencias do título

Resultados de aprendizaxe
Resultados de aprendizaxe Competencias do título
Coñece as propiedades da realimentación e as accións básicas de control A3
A4
A17
A30
A31
A34
 B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
 C1
C3
C4
C6
C8
Coñece e sabe aplicar as técnicas de deseño de control de sistemas continuos monovariables, no dominio temporal A6
A17
A30
A31
A34
 B1
B6
 C3
Coñece e sabe aplicar as técnicas de deseño de control de sistemas continuos monovariables, no dominio frecuencial A6
A17
A30
A31
A34
 B1
B6
B7
 C3
Coñece e sabe seleccionar esquemas básicos de control A6
A17
A30
A31
A34
 B1
B6
B7
 C3
Coñece e sabe aplicar as técnicas básicas de programación de automatismos en autómatas programables A17
A30
A31
A34
 B4
B6
 C3

Contidos
Temas Subtemas
Introdución aos sistemas de Automatización TEMA 0:"Introdución á Automatización"
0.1.- Introdución.
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 elementais.
1.2.- Fórmulas e teoremas matemáticos elementais.
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 lineais. Linealización.
2.5.- Reguladores e servomecanismos. Diferenzas.
2.6.- Sistemas en bucle aberto e en bucle pechado.
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.- Redución do diagrama de bloques: flujograma e fórmula de Mason.
Problemas.
TEMA 4:"Sistemas realimentados de control automático"
4.1.- Sistemas con realimentación da saída.
Definicións.
4.2.- Sensibilidade.
4.3.- Efectos da realimentación sobre un sistema de control.
Problemas.
Resposta temporal e frecuencial
Análise de estabilidade
 TEMA 5:"Resposta temporal dun sistema dinámico de control"
5.1.- Introdución.
5.2.- Resposta impulsional dun sistema.
5.3.- Integral de Convolución.
5.4.- Resposta temporal dun sistema de primeira orde.
5.5.- Resposta temporal dun sistema de segunda orde.
5.6.- Sistemas de orde superior. Concepto de estabilidade.
5.7.- Estudo da estabilidade dun sistema por medio da localización dos seus polos en cadea pechada no plano complexo.
5.8.- Criterio de estabilidade de Routh. Propiedades. Aplicacións.
Problemas.
TEMA 6:"Erros en réxime permanente de sistemas realimentados"
6.1.- Erro en réxime permanente.
6.2.- Tipo dun sistema.
6.3.- Sinais de entrada e constantes de erro.
6.4.- Erros con realimentación non unitaria.
Problemas.
TEMA 7:"Estudo da estabilidade dun sistema realimentado mediante o lugar das raíces"
7.1.- Lugar xeométrico das raíces.
7.2.- Condicións básicas do lugar das raíces.
7.3.- Regras de construción do lugar
7.4.- O contorno das raíces.
Problemas.
TEMA 8:"Resposta frecuencial dun sistema"
8.1.- Introdución.
8.2.- Resposta de frecuencia.
8.3.- Resposta de frecuencia e diagrama cero-polar.
8.4.- Representacións gráficas.
Resposta temporal e frecuencial Análise de estabilidade TEMA 9:"Diagramas de Bode ou logarítmicos"
9.1.- Introdución.
9.2.- Representación de termos.
9.3.- Sistemas de fase mínima e sistemas de fase non 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.- Marxe de ganancia e marxe de fase.
11.3.- Estabilidade nos diagramas de Bode.
11.4.- Frecuencia de corte e ancho de banda.
11.5.- Especificacións frecuenciales.
11.6.- Relación entre a resposta en frecuencia e a resposta temporal.
11.7.- Resposta de frecuencia en bucle pechado.
Problemas.
Accións básicas de control
Deseño e axuste de controladores
Control PID
Técnicas de análises e simulación de sistemas de control 		TEMA 12:"Introdución ao deseño"
12.1.- Introdución.
12.2.- Tipos de compensación.
12.3.- Especificacións de funcionamento.
12.4.- Condicións básicas.
Problemas.
TEMA 13:"Reguladores e redes de compensación"
13.1.- Regulador P.
13.2.- Regulador PD: rede de adianto de fase.
13.3.- Regulador PI: rede de atraso de fase.
13.4.- Regulador PID: rede de atraso-adianto de fase.
13.5.- Etapas de deseño.
Problemas.

Planificación
Metodoloxías / probas Competencias Horas presenciais Horas non presenciais / traballo autónomo Horas totais
Sesión maxistral A3 A4 A6 A17 A30 A31 A34 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 C1 C3 C4 C6 C8 21 25 46
Solución de problemas A3 A4 A6 A17 A30 A31 A34 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 C1 C3 C4 C6 C8 21 39 60
Proba obxectiva A3 A4 A6 A17 A30 A31 A34 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 C1 C3 C4 C6 C8 6 20 26
Prácticas de laboratorio A3 A4 A6 A15 A16 A17 A30 A31 A34 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 C1 C3 C4 C6 C7 C8 9 6 15
 
Atención personalizada 3 0 3
 
*Os datos que aparecen na táboa de planificación son de carácter orientativo, considerando a heteroxeneidade do alumnado

Metodoloxías
Metodoloxías Descrición
Sesión maxistral Nela iranse desenvolvendo os conceptos e fórmulas necesarios para a comprensión e análise dos sistemas lineais de control, desde os conceptos de diagramas de bloques, estabilidade, precisión, etc., pasando polas análises temporais e frecuenciales, cos métodos utilizados para o seu estudo, ata o deseño dun regulador.
Solución de problemas Realizaranse exercicios e problemas complementarios aos conceptos desenvolvidos nas sesións maxistrais, que servirán para a asimilación destes, para a comprensión da Materia e para a avaliación continua do Alumno.
A nota obtida na solución de problemas pode chegar a ser de 1 punto.
Proba obxectiva Consistirá na realización dun exame no que se pode pór un test, cuestións teóricas, cuestións prácticas, problemas e/ou exercicios.
A nota obtida no devandito exame será máxima de 7 puntos, e é imprescindible obter unha mínima de 3.5 para poder aprobar a Materia.
Prácticas de laboratorio Realizaranse unha serie de prácticas que consistirán no control dun motor de corrente continua, ao que se lle realizarán análises tanto temporais como frecuenciales estudando, en cada caso, as posibles respostas.
Poderíanse tamén realizar sesións de simulación.
As prácticas de laboratorio son obrigatorias para o Alumno, isto quere dicir, que hai que realizalas todas para poder aprobar a Materia.
A nota obtida nas prácticas pode chegar a ser de 2 puntos.

Atención personalizada
Metodoloxías
Prácticas de laboratorio
Solución de problemas
Sesión maxistral
Descrición
Asociadas ás leccións maxistrais e de solución de problemas, cada Alumno dispón para a resolución das súas dúbidas, das correspondente sesións de tutoría personalizada.
A realización das prácticas de laboratorio será levada persoalmente por un dos profesores designados.
O alumnado con recoñecemento de dedicación a tempo parcial e
dispensa académica de exención de asistencia, recibirá instruccións precisas de forma personalizada.

Avaliación
Metodoloxías Competencias Descrición Cualificación
Prácticas de laboratorio A3 A4 A6 A15 A16 A17 A30 A31 A34 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 C1 C3 C4 C6 C7 C8 As prácticas de laboratorio son obrigatorias, hai que realizalas todas para poder aprobar a Materia.
Ademais, poden servir para sumar ata 2 puntos na nota final, distribuído da seguinte maneira:
- 1 punto segundo o grao de resolución e presentación do manual e informes de prácticas.
- 1 punto segundo o grao de implicación do Alumno nas prácticas e na súa capacidade de resposta ás preguntas expostas durante a realización das prácticas.
As prácticas de Laboratorio representan o 20% da puntuación da Materia, sempre que se asista con regularidade a clase. 		20
Proba obxectiva A3 A4 A6 A17 A30 A31 A34 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 C1 C3 C4 C6 C8 Resolución de cuestións, exercicios e problemas na aula. Preténdese avaliar o Interese e a Actitude do Alumno, así como o estudo continuo da Materia mediante a súa participación activa.
A solución de problemas representa o 10% da puntuación da Materia, sempre que se asista con regularidade a clase. 		70
Solución de problemas A3 A4 A6 A17 A30 A31 A34 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 C1 C3 C4 C6 C8 Resolución de cuestións, exercicios e problemas na aula. Preténdese avaliar o Interese e a Actitude do Alumno, así como o estudo continuo da Materia mediante a súa participación activa.
A solución de problemas representa o 10% da puntuación da Materia, sempre que se asista con regularidade a clase. 		10
 
Observacións avaliación

Para que un Alumno sexa avaliado, ha de ter en conta que a asistencia a clase é obrigatoria, co cal, o Profesor controlará a asistencia cando crea oportuno.

Ao finalizar o curso, cada Alumno terá o obxectivo de Asistencia alcanzado ou non.

Se a nota da Proba Obxectiva é maior ou igual a 3.5 puntos e se se ten a Asistencia, a nota final da Materia será a suma das notas da Proba Obxectiva, as Prácticas de Laboratorio, e  a Solución de Problemas.

Se a nota da Proba Obxectiva é menor de 3.5 puntos ou se non se ten a Asistencia, a nota final da Materia será a da Proba Obxectiva.

Ó alumnado con recoñecemento de dedicación a tempo parcial e
dispensa académica de exención de asistencia, se lle exixirá ó menos un 5 sobre 7 na proba obxectiva e despóis un exame das prácticas.

Os Alumnos que repitan matricula poden optar entre repetir ou non a Asistencia, as Prácticas de Laboratorio e a Solución de problemas. En caso negativo gardaranse as notas do curso anterior e os Alumnos deberán informar o Profesor ao principio do curso de que parte ou partes non van repetir.

Fontes de información
Bibliografía básica José Gómez Campomanes (1.986). Análisis y diseño de los Sistemas Automáticos de Control (2 tomos). Ediciones Júcar
Katsuhiko Ogata (2.003). Ingeniería de Control moderna. Prentice Hall
BENJAMÍN KUO (1996). Sistemas de control automático. Prentice Hall
Rohrs-Melsa-Schultz (1.994). Sistemas de Control Lineal. McGraw-Hill
DORF/BISHOP (2005). Sistemas de control moderno. Prentice Hall
FRANCISCO OLIVER CHARLÓN (). Teoría abreviada y problemas resueltos de sistemas lineales de control.

La principal fuente de información son los apuntes de clase. La bibliografía adjunta sirve para completarlos y profundizar en la materia
Bibliografía complementaria


Recomendacións
Materias que se recomenda ter cursado previamente
Cálculo/770G01001
Física I/770G01003
Fisíca II/770G01007
Ecuacións Diferenciais/770G01011
Fundamentos de Electricidade/770G01013
Fundamentos de Electrónica/770G01018

Materias que se recomenda cursar simultaneamente
Informática/770G01002

Materias que continúan o temario
Automatización I/770G01024
Enxeñaría de Control/770G01028
Automatización II/770G01037
Sistemas de Control Intelixente/770G01043

Observacións


(*)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