Datos Identificativos 2020/21
Asignatura (*) Fundamentos de Automática Código 770G02017
Titulación
Grao en Enxeñaría Eléctrica
Descriptores Ciclo Periodo Curso Tipo Créditos
Grado 2º cuatrimestre
Segundo Obligatoria 6
Idioma
Castellano
Modalidad docente Híbrida
Prerrequisitos
Departamento Enxeñaría Industrial
Coordinador/a
Velo Sabin, Jose Maria
Correo electrónico
jose.velo@udc.es
Profesorado
Vega Vega, Rafael Alejandro
Velo Sabin, Jose Maria
Correo electrónico
rafael.alejandro.vega.vega@udc.es
jose.velo@udc.es
Web http://https://moodle.udc.es/
Descripción general 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.
Plan de contingencia 1. Cambios de contido
o Non se realizan cambios
2. Metodoloxías
• Metodoloxías de ensino que se manteñen
* Metodoloxías de ensino que se modifican, co obxectivo de que no caso de que as medidas de distanciamento social o permitan, é posible aprobar a docencia expositiva en persoa:
"As ensinanzas teóricas (docencia expositiva) previstas como non presenciais, poderán ser trasladadas a presencial no caso de que o número de estudantes matriculados na materia garanta as medidas incluídas no Plan de prevención do centro, ou hai novas medidas. sanitarias que o permiten ”.
No caso da suspensión de todas as actividades presenciais, o proceso a seguir será
- Sesión maxistral mediante ensinanzas asíncronas empregando as ferramentas dos equipos PowerPoint + Stream, ScreamCast e MicroSoft para a gravación e publicación de vídeos en Moodle
- Resolución de problemas: solución de problemas a través de vídeos explicativos.
- Proba obxectiva
• Metodoloxías de ensino que se modifican
- Elimínanse as prácticas de laboratorio
3. Mecanismos de atención personalizada aos alumnos
Ferramentas para usar: Moodle, Equipos, Correo electrónico con frecuencia de finalización semanal

4.Modificacións na avaliación
1. Proba obxectiva: 60%. Para a avaliación dos coñecementos, capacidades e habilidades adquiridas. Será unha proba asíncrona, programada como unha tarefa de Moodle, para resolver preguntas, exercicios e / ou problemas
2. Resolución de problemas: 40%. Inclúe o conxunto de tarefas programadas durante o período escolar, a través de Moodle

Competencias del título
Código Competencias del título
A3 Capacidad para realizar mediciones, cálculos, valoraciones, tasaciones, peritaciones, estudios e informes.
A4 Capacidad de gestión de la información, manejo y aplicación de las especificaciones técnicas y la legislación necesarias en el ejercicio de la profesión.
A17 Conocer los fundamentos de automatismos y métodos de control.
A31 Conocer los principios de la regulación automática y su aplicación a la automatización industrial.
B1 Capacidad de resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad y razonamiento crítico.
B2 Capacidad de comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en el campo de la ingeniería industrial.
B3 Capacidad de trabajar en un entorno multilingüe y multidisciplinar.
B4 Capacidad de trabajar y aprender de forma autónoma y con iniciativa.
B5 Capacidad para usar las técnicas, habilidades y herramientas de la Ingeniería necesarias para la práctica de la misma.
B6 Capacidad de usar adecuadamente los recursos de información y aplicar las tecnologías de la información y las comunicaciones en la Ingeniería.
B7 Capacidad para trabajar de forma colaborativa y de motivar a un grupo de trabajo.
C1 Expresarse correctamente, tanto de forma oral como escrita, en las lenguas oficiales de la comunidad autónoma.
C3 Utilizar las herramientas básicas de las tecnologías de la información y las comunicaciones (TIC) necesarias para el ejercicio de su profesión y para el aprendizaje a lo largo de su vida.
C5 Entender la importancia de la cultura emprendedora y conocer los medios al alcance de las personas emprendedoras.
C6 Valorar críticamente el conocimiento, la tecnología y la información disponible para resolver los problemas con los que deben enfrentarse.
C7 Asumir como profesional y ciudadano la importancia del aprendizaje a lo largo de la vida.

Resultados de aprendizaje
Resultados de aprendizaje Competencias del título
Sabe modelizar los sistemas de control automático A4
A31
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
C1
C3
C6
C7
Conoce las propiedades de la realimentación de sistemas de control automático A4
A17
A31
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
C1
C3
C5
C7
Sabe analizarlos en el dominio temporal y frecuencial A4
A17
A31
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
C1
C3
C5
C7
Es capaz de estudiar su estabilidad mediante diferentes criterios tanto en régimen temporal como frecuencial A3
A4
A17
A31
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
C1
C3
C5
C7
Sabe analizar su precisión A3
A4
A17
A31
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
C1
C3
C5
C7
Conoce las acciones básicas de control y es capaz de aplicar técnicas de ajuste de reguladores A3
A4
A17
A31
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
C1
C3
C5
C7

Contenidos
Tema Subtema
Introducción a la Automatización TEMA 0: "Introducción a la Automatización"
0.1.- Introducción
0.2.- Evolución histórica
0.3.- Arquitectura y componentes
0.4.- Tipos de control
0.5.- Etapas en la automatización
Modelización de sistemas de control, realimentación TEMA 1:"Repaso físico-matemático"
1.1.- Sistemas físicos elementales.
1.2.- Fórmulas y teoremas matemáticos elementales.
Problemas.
TEMA 2:"Sistemas de Control Automático"
2.1.- Sistemas de control automático
2.2.- Clasificación de los sistemas de control.
2.3.- Sistemas dinámicos de control.
2.4.- Sistemas lineales. Linealización.
2.5.- Reguladores y servomecanismos. Diferencias.
2.6.- Sistemas en bucle aberto y en bucle cerrado.
2.7.- Elementos de un sistema.
Problemas.
TEMA 3:"Función de transferencia y Diagrama de bloques
3.1.- Modelo matemático de un sistema dinámico.
3.2.- Función de transferencia. Definiciones.
3.3.- Diagrama de bloques.
3.4.- Reducción del diagrama de bloques: flujograma y fórmula de Mason.
Problemas.
TEMA 4:"Sistemas realimentados de control automático"
4.1.- Sistemas con realimentación de la salida.
Definiciones.
4.2.- Sensibilidad.
4.3.- Efectos de la realimentación sobre un sistema de control.
Problemas.
Análisis temporal de sistemas, estabilidad y precisión TEMA 5:"Respuesta temporal de un sistema dinámico de control"
5.1.- Introducción.
5.2.- Resposta impulsional de un sistema.
5.3.- Integral de Convolución.
5.4.- Respuesta temporal de un sistema de primer orden.
5.5.- Respuesta temporal de un sistema de segundo orden.
5.6.- Sistemas de orden superior. Concepto de estabilidad.
5.7.- Estudio de la estabilidad de un sistema por medio de la localización de sus polos en cadena cerrada en el plano complejo.
5.8.- Criterio de estabilidad de Routh. Propiedades. Aplicaciones.
Problemas.
TEMA 6:"Errores en régimen permanente de sistemas realimentados"
6.1.- Error en régimen permanente.
6.2.- Tipo de un sistema.
6.3.- Señales de entrada y constantes de error.
6.4.- Errores con realimentación no unitaria.
Problemas.

Lugar de las raíces TEMA 7:"Estudio de la estabilidad de un sistema realimentado mediante el lugar de las raíces"
7.1.- Lugar geométrico de las raíces.
7.2.- Condiciones básicas del lugar de las raíces.
7.3.- Reglas de construcción del lugar
7.4.- El contorno de las raíces.
Problemas.
Análisis frecuencial de sistemas, estabilidad TEMA 8:"Respuesta frecuencial de un sistema"
8.1.- Introducción.
8.2.- Respuesta de frecuencia.
8.3.- Respuesta de frecuencia y diagrama cero-polar.
8.4.- Representaciones gráficas.
Respuesta temporal y frecuencial Análisis de estabilidad
TEMA 9:"Diagramas de Bode o logarítmicos"
9.1.- Introducción.
9.2.- Representación de tener.
9.3.- Sistemas de fase mínima y sistemas de fase no mínima.
Problemas.
TEMA 10:"Criterio de estabilidad de Nyquist"
10.1.- Diagrama polar.
10.2.- Criterio de estabilidad de Nyquist
Problemas.
TEMA 11:"Estabilidad relativa"
11.1.- Estabilidad relativa.
11.2.- Margen de ganancia y margen de fase.
11.3.- Estabilidad en los diagramas de Bode.
11.4.- Frecuencia de corte y ancho de banda.
11.5.- Especificaciones frecuenciales.
11.6.- Relación entre la respuesta en frecuencia y la respuesta temporal.
11.7.- Respuesta de frecuencia en bucle cerrado.
Problemas.
Acciones básicas de control y técnicas de ajuste de Reguladores TEMA 12:"Consideraciones básicas de diseño de sistemas"
12.1.-Introducción
12.2.-Tipos de compensación
12.3.-Especificaciones de funcionamiento
12.4.-Condiciones básicas de diseño
12.5.-Metodología para el diseño de compensadores
TEMA 13:"Reguladores"
13.1.-Introducción
13.2.-Acciones 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.-Conclusiones
TEMA 14:"Técnicas de ajuste de reguladores"
14.1.-Introducción
14.2.-Ajuste por el método de Ziegler-Nichols
14.3.-Ajuste por el método del Lugar de las Raíces

Planificación
Metodologías / pruebas Competéncias Horas presenciales Horas no presenciales / trabajo autónomo Horas totales
Sesión magistral A3 A4 A17 A31 B1 B2 B3 B4 B5 B6 C1 C2 C3 C5 C7 21 25 46
Solución de problemas A3 A4 A17 A31 B1 B2 B3 B4 B5 C1 C2 C5 21 39 60
Prácticas de laboratorio A3 A17 A31 B1 B2 B3 B4 B5 B7 C1 C2 C5 9 6 15
Prueba objetiva A3 A4 A17 A31 B1 B2 B3 B4 B5 B6 C1 C2 C5 C6 6 20 26
 
Atención personalizada 3 0 3
 
(*)Los datos que aparecen en la tabla de planificación són de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos

Metodologías
Metodologías Descripción
Sesión magistral En ella se irán desarrollando los conceptos y fórmulas necesarios para la comprensión y análisis de los sistemas lineales de control, desde los conceptos de diagramas de bloques, estabilidad, precisión, etc., pasando por los análisis temporales y frecuenciales, con los métodos utilizados para su estudio, hasta el diseño de un regulador.
Solución de problemas Se realizarán ejercicios y problemas complementarios a los conceptos desarrollados en las sesiones magistrales, que servirán para la asimilación de éstos, para la comprensión de la Asignatura y para la evaluación continua del Alumno.
Prácticas de laboratorio Se realizarán una serie de prácticas de asistencia obligatoria para el Alumno.
Prueba objetiva Consistirá en la realización de un examen tipo test, y/o la resolución de cuestiones teóricas, prácticas, ejercicios y/o problemas.

Atención personalizada
Metodologías
Sesión magistral
Solución de problemas
Prácticas de laboratorio
Descripción
Asociadas a las lecciones magistrales y de solución de problemas, cada Alumno dispone para la resolución de sus dudas, de las correspondientes sesiones de tutoría personalizada.
La realización de las prácticas de laboratorio será llevada personalmente por uno de los profesores designados.
El alumnado con reconocimiento de dedicación a tiempo parcial y dispensa académica de exención de asistencia, recibirá instrucciones precisas de forma personalizada.

Evaluación
Metodologías Competéncias Descripción Calificación
Solución de problemas A3 A4 A17 A31 B1 B2 B3 B4 B5 C1 C2 C5 Resolución de tareas, ejercicios y/o problemas, planteadas para su resolución, bien de forma presencial o a través de Moodle.

La solución de problemas representa el 20% de la nota de la Asignatura
20
Prueba objetiva A3 A4 A17 A31 B1 B2 B3 B4 B5 B6 C1 C2 C5 C6 Consistirá en cuestiones teóricas, prácticas, ejercicios y/o problemas.
Esta prueba representa el 70% de la puntuación de la Asignatura.
Se exigirá un mínimo de 2,8 puntos sobre 7 para superar la asignatura
70
Prácticas de laboratorio A3 A17 A31 B1 B2 B3 B4 B5 B7 C1 C2 C5 Representarán un 10% de la nota de la asignatura, para ello se exigirá una asistencia como mínimo del 80%. Ademas se valorará el informe de prácticas entregado 10
 
Observaciones evaluación

- La asistencia a clase es obligatoria, y este objetivo de asistencia se cumplirá siempre que sea como mínimo del 80%.

- La nota de evaluación continua será, siempre que se cumpla el objetivo de asistencia, la suma de nota de prácticas y la nota de solución de problemas. Tendrá una validez de 2 cursos: el actual y el siguiente.

-La nota final de la asignatura será la suma de la nota de evaluación continua y la nota de la prueba objetiva, siempre que ésta sea como mínimo de 2,8 puntos sobre 7.

- Si no se cumple el mínimo exigido en la prueba objetiva, o no se cumple el objetivo de asistencia, la nota final de la asignatura será la de la prueba objetiva.

-Al alumno con reconocimiento de dedicación a tempo parcial y dispensa académica de exención de asistencia, se le exigirá polo menos un 3,5 sobre 7 en la prueba objetiva.

-No se permiten en los exámenes calculadoras programables, con capacidad gráfica o con capacidad de almacenamiento de información.


Fuentes de información
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

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

Complementária


Recomendaciones
Asignaturas que se recomienda haber cursado previamente
Cálculo/770G01001
Física I/770G01003
Fisíca II/770G01007
Ecuaciones Diferenciales/770G01011
Fundamentos de Electricidad/770G01013

Asignaturas que se recomienda cursar simultáneamente
Fundamentos de Electrónica/770G02018

Asignaturas que continúan el temario
Sistemas de Control Inteligente/770G01043
Automatización/770G02028
Domótica y gestión técnica de las instalaciones/770G02038

Otros comentarios
-No es recomendable realizar las prácticas de la Asignatura sin asistir a clase porque el aprovechamiento de ellas será nulo y se verá reflejado en la nota.
- “Para axudar a conseguir un entorno inmediato sostenido e cumplir co obxectivo da acción número 5: “Docencia e investigación saudable e sustentable ambiental e social” do "Plan de Acción Green Campus Ferrol":

            A entrega dos traballos documentales 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 imprimirlos

             •  En caso de ser necesario realizalos en papel:

                  -     Non se emplearán plásticos

                 -      Se realizarán impresiones 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


(*) La Guía Docente es el documento donde se visualiza la propuesta académica de la UDC. Este documento es público y no se puede modificar, salvo cosas excepcionales bajo la revisión del órgano competente de acuerdo a la normativa vigente que establece el proceso de elaboración de guías