Identifying Data 2020/21
Subject (*) Fundamentos de Automática Code 770G02017
Study programme
Grao en Enxeñaría Eléctrica
Descriptors Cycle Period Year Type Credits
Graduate 2nd four-month period
 Second Obligatory 6
Language
Spanish
Teaching method Hybrid
Prerequisites
Department Enxeñaría Industrial
Coordinador
Velo Sabin, Jose Maria
 E-mail
jose.velo@udc.es
Lecturers
Vega Vega, Rafael Alejandro
Velo Sabin, Jose Maria
 E-mail
rafael.alejandro.vega.vega@udc.es
jose.velo@udc.es
Web http://https://moodle.udc.es/
General description 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.
Contingency plan 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

Study programme competencies
Code Study programme competences
A3 Capacidade para realizar medicións, cálculos, valoracións, taxacións, peritaxes, estudos e informes.
A4 Capacidade de xestión da información, manexo e aplicación das especificacións técnicas e da lexislación necesarias no exercicio da profesión.
A17 Coñecer os fundamentos de automatismos e métodos de control.
A31 Coñecer os principios da regulación automática e a súa aplicación á automatización industrial.
B1 Capacidade de resolver problemas con iniciativa, toma de decisións, creatividade e razoamento crítico.
B2 Capacidade de comunicar e transmitir coñecementos, habilidades e destrezas no campo da enxeñaría industrial.
B3 Capacidade de traballar nun contorno multilingüe e multidisciplinar.
B4 Capacidade de traballar e aprender de forma autónoma e con iniciativa.
B5 Capacidade para empregar as técnicas, habilidades e ferramentas da enxeñaría necesarias para a práctica desta.
B6 Capacidade de usar adecuadamente os recursos de información e aplicar as tecnoloxías da información e as comunicacións na enxeñaría.
B7 Capacidade para traballar de forma colaborativa e de motivar un grupo de traballo.
C1 Expresarse correctamente, tanto de forma oral coma escrita, nas linguas oficiais da comunidade autónoma.
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.
C5 Entender a importancia da cultura emprendedora e coñecer os medios ao alcance das persoas emprendedoras.
C6 Valorar criticamente o coñecemento, a tecnoloxía e a información dispoñible para resolver os problemas cos que deben enfrontarse.
C7 Asumir como profesional e cidadán a importancia da aprendizaxe ao longo da vida.

Learning aims
Learning outcomes Study programme competences
It knows modelizar the systems of automatic control A4
A31
 B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
 C1
C3
C6
C7
It knows the properties of the realimentación of systems of automatic control A4
A17
A31
 B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
 C1
C3
C5
C7
It knows to analyse them in the temporary command and frecuencial A4
A17
A31
 B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
 C1
C3
C5
C7
It is able to study his stability by means of different criteria so much in temporary diet like frecuencial A3
A4
A17
A31
 B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
 C1
C3
C5
C7
It knows to analyse his precision A3
A4
A17
A31
 B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
 C1
C3
C5
C7
It knows the basic actions of control and is able to apply technicians of adjust of regulators A3
A4
A17
A31
 B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
 C1
C3
C5
C7

Contents
Topic Sub-topic
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.
Modelización de sistemas de control, realimentación 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.
Análise temporal de sistemas, estabilidade e precisión
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.
Lugar das raíces
 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.
Análise frecuencial de sistemas, estabilidade
 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 e técnicas de axuste de Reguladores TEMA 12:"Consideracións 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.-Accións 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

Planning
Methodologies / tests Competencies Ordinary class hours Student’s personal work hours Total hours
Guest lecture / keynote speech A3 A4 A17 A31 B1 B2 B3 B4 B5 B6 C1 C2 C3 C5 C7 21 25 46
Problem solving A3 A4 A17 A31 B1 B2 B3 B4 B5 C1 C2 C5 21 39 60
Laboratory practice A3 A17 A31 B1 B2 B3 B4 B5 B7 C1 C2 C5 9 6 15
Objective test A3 A4 A17 A31 B1 B2 B3 B4 B5 B6 C1 C2 C5 C6 6 20 26
 
Personalized attention 3 0 3
 
(*)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 Nela desenvolveranse os conceptos e fórmulas necesarias para a comprensión e análise dos sistemas de control lineal, a partir dos conceptos de diagramas de bloques, estabilidade, precisión, etc., pasando por análises temporais e de frecuencia, cos métodos empregados para o seu estudo, ata o deseño dun regulador.
Problem solving Realizaranse exercicios e problemas complementarios aos conceptos desenvolvidos nas sesións maxistrais, que servirán para asimilalos, comprender o tema e avaliar continuamente ao alumno.
Laboratory practice Haberá unha serie de prácticas de asistencia obrigatoria para o Estudante.
Objective test Consistirá en facer un exame tipo test e / ou resolver cuestións teóricas, prácticas, exercicios e / ou problemas.

Personalized attention
Methodologies
Guest lecture / keynote speech
Problem solving
Laboratory practice
Description
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.

Assessment
Methodologies Competencies Description Qualification
Problem solving A3 A4 A17 A31 B1 B2 B3 B4 B5 C1 C2 C5 Resolución de tarefas, exercicios e / ou problemas, plantexados para a súa resolución, ben de forma presencial ou a través de Moodle.

A solución de problemas representa o 20% da nota da materia 		20
Objective test A3 A4 A17 A31 B1 B2 B3 B4 B5 B6 C1 C2 C5 C6 Consistirá en preguntas teóricas, prácticas, ejercicios e / ou de problemas.
Esta proba representa o 70% da puntuación da materia.
Para aprobar o curso será necesario un mínimo de 2,8 puntos sobre 7 		70
Laboratory practice A3 A17 A31 B1 B2 B3 B4 B5 B7 C1 C2 C5 Representarán o 10% da nota para o curso, para iso será necesaria unha asistencia de polo menos o 80%. Ademais, valorarase o informe de prácticas entregado 10
 
Assessment comments 

- A asistencia ás clases é obrigatoria e cumprirase este obxectivo sempre que sexa polo menos dun 80%.
- A cualificación de avaliación continua será, sempre que se cumpra o obxectivo de asistencia, a suma da nota de

prácticas de laboratorio e a nota de resolución de problemas. Será válido para 2 cursos: o actual e o seguinte.
- A cualificación final do curso será a suma da nota de avaliación continua e da nota de proba obxectiva, sempre que sexa de

2,8 puntos sobre 7, como mínimo.
- Se non se cumpre o mínimo esixido na proba obxectiva ou non se cumpre o obxectivo de asistencia, a nota final do curso

será a da proba obxectiva.
- Un alumno con recoñecemento de dedicación ao tempo parcial e exención académica de exención de asistencia, requirirase

polo menos un 3,5 de 7 na proba obxectiva.
- Non se admiten calculadores programables, con capacidade gráfica ou con capacidade de almacenamento de información nos

exames.

Sources of information
Basic 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

A principal fonte de información son os apuntamentos de clase. A bibliografía adxunta serve para completalos e profundar na materia
Complementary


Recommendations
Subjects that it is recommended to have taken before
Calculus/770G01001
Physics I/770G01003
Physics II/770G01007
Differential Equations/770G01011
Fundamentals of Electricity/770G01013

Subjects that are recommended to be taken simultaneously
Fundamentos de Electrónica/770G02018

Subjects that continue the syllabus
Intelligent Control Systems/770G01043
Automation/770G02028
Home Automation Systems (Domotics)/770G02038

Other comments
-Non é recomendable realizar as prácticas da Materia sen asistir a clase porque o aproveitamento delas será nulo e verase reflectido na 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


(*)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.