Control por Computador27329
- Centro
- Escuela de Ingeniería de Bilbao
- Titulación
- Grado en Ingeniería en Tecnología Industrial
- Curso académico
- 2023/24
- Curso
- 4
- Nº Créditos
- 6
- Idiomas
- Castellano
- Euskera
- Código
- 27329
DocenciaAlternar navegación
Guía docenteAlternar navegación
Descripción y Contextualización de la AsignaturaAlternar navegación
El Control por Computador aborda el diseño de los algoritmos de control implementados en un ordenador. La ejecución del programa del control digital debe garantizar la exactitud, velocidad y robustez necesaria para la regulación de una variable de un proceso(industrial, doméstico, cibernético, etc.).
En esta asignatura se introducen los métodos y técnicas para el modelado, análisis y diseño de controladores de sistemas discretos, y su implementación mediante el uso de computadores en esta disciplina. Se efectúa el estudio de sistemas de control habituales en la industria y las características más habituales en reguladores PID industriales y redes de adelanto y retraso de fase.
Esta es una asignatura de carácter optativo, que se imparte en el 2º cuatrimestre del cuarto curso de la titulación de Grado en Tecnología Industrial. La carga lectiva total es de 6 créditos ECTS. La carga de trabajo para el alumnado es de 150 horas a lo largo del cuatrimestre, de las cuales 60 son presenciales o de aula y 90 son de trabajo no presencial o fuera del aula.
- Requisitos Previos: no se especifican restricciones de matrícula con otras asignaturas del plan de estudios.
- Otro tipo de requisitos: los conocimientos básicos previos, necesarios para seguir el curso de la asignatura, son los que se adquieren en las asignaturas de Matemáticas, Física y Automática y Control (especialmente los conceptos de función de transferencia, respuesta en frecuencia y diagramas de bloques).
Competencias/ Resultados de aprendizaje de la asignaturaAlternar navegación
Las competencias específicas de la asignatura "Control por Computador" se desarrollan en el contexto de las competencias transversales y generales de la Titulación de Grado en Tecnología Industrial, y más en particular en las siguientes competencias del módulo M04- Optatividad:
OP3.-Capacidad para abordar desarrollos, proyectos y estudios avanzados en el ámbito de la regulación automática, electrónica industrial y su aplicación a la automatización industrial, con un alto grado de autonomía
OP7.-Buscar y seleccionar información, comunicarla de forma oral o escrita, redactar informes y proyectos, gestionar la documentación
RESULTADOS DEL APRENDIZAJE
Los resultados del aprendizaje tras haber realizado la asignatura "Control por computador" se sintetizan en:
» Ser capaz de elegir la frecuencia de muestreo del control digital para cada aplicación.
» Saber obtener el modelo discreto equivalente de un proceso continuo a controlar.
» Saber analizar la estabilidad de un sistema de control digital, y determinar su robustez prevista en términos de márgenes de estabilidad.
» Saber elegir la estructura de control más adecuada, y diseñarla en base a unas especificaciones de lazo cerrado.
» Saber concretar el controlador digital mediante sus ecuaciones en diferencias, y saber programarlas en un dispositivo controlador.
» Saber sintonizar un controlador PID discreto mediante técnicas basadas en medida y mediante técnicas basadas en modelo.
Contenidos teórico-prácticosAlternar navegación
TEMARIO TEÓRICO
SISTEMAS EN TIEMPO DISCRETO
Tema 1 Introducción. El computador como elemento de control
Bucle elemental de control por computador.
Funciones del computador. Esquemas de control con computador.
Tema 2 Hardware para Control.
Tema 3 Señales y Sistemas discretos
Secuencia. Propiedades de las secuencias.
Representación de sistemas en tiempo discreto: ecuación en diferencias, convolución discreta.
Estabilidad de un sistema discreto.
Tema 4 Transformada z
Definición. Propiedades.
Transformada z de Funciones elementales.
Transformada z Inversa. Definición. Métodos.
Tema 5 Muestreo y Reconstrucción
Muestreo mediante impulsos.
Propiedades de la señal muestreada. Teorema del muestreo.
Reconstrucción. Reconstrucción mediante retenedores.
Tema 6 Sistemas Muestreados
La función de transferencia pulso.
Función de transferencia de la señal muestreada mediante impulsos.
Función de transferencia z de Sistemas en lazo abierto y en lazo cerrado.
Función de transferencia en z de un sistema de control por computador.
ANÁLISIS DE SISTEMAS EN TIEMPO DISCRETO
Tema 7 Relación entre el plano s y el plano z
Transformación del plano s al z.
Lugares de amortiguación constante y frecuencia natural constante.
Tema 8 Estabilidad
Análisis de Estabilidad.
Criterio de Jury.
Efecto del periodo de muestreo en la estabilidad del sistema
Tema 9 Análisis Dinámico.
Sistemas de Primero orden y de 2º orden.
Tema 10 Precisión
Análisis en Régimen Permanente.
Precisión. Error estacionario.
Efectos de las perturbaciones.
DISEÑO DE SISTEMAS DE CONTROL EN TIEMPO DISCRETO
Tema 11 Discretización de Reguladores Continuos
Métodos de discretización por integración numérica.
Discretización del controlador PID.
Tema 12 Diseño de Reguladores en el plano z
Método del Lugar de las Raíces
Métodos de asignación de polos dominantes.
Tema 13 Controladores PID
Tema 14 Métodos De Respuesta En Frecuencia
Diseño de Reguladores en el plano z: Método de Respuesta en Frecuencia.
Diagrama de Bode.
Diseño de compensadores.
Tema 15 Métodos de Síntesis Directa
Controladores por asignación de polos.
Controladores por cancelación. Controladores de tiempo mínimo y Controladores de tiempo finito.
Controlador de Kalman y Controlador Dahlin
TEMARIO DE LABORATORIO y SEMINARIO
1- Herramientas de análisis y simulación: Matlab y Simulink
2- Señales y Sistemas discretos: métodos computacionales
3- Diseño en el lugar de las raíces: Sisotool
4- Efecto del periodo de muestreo
5- Control PID: continuo y discreto.
6- Sistema de control de un servomotor: Monitorización y Caracterización. Diseño de sistema de control. Control directo del servomotor.
7- Diseño de controladores discretos.
8- Presentaciones: Diseño de controladores discretos y Tendencias del Control por Computador.
MetodologíaAlternar navegación
El contenido teórico se expondrá en clases presenciales de teoría basadas en materiales y textos de referencia.
Estos materiales y textos están accesibles al alumnado a través la plataforma eGela http://egela.ehu.es, y en la biblioteca de la Escuela.
El alumnado dispondrá a través de eGela de:
1) los documentos relacionados con los contenidos de la asignatura (presentaciones, enunciados y respuestas de problemas, y enlaces de interés en Internet)
2) Enunciados y Tareas de las sesiones de prácticas de Laboratorio y Seminario.
Los conceptos teóricos presentados serán aplicados a la resolución de problemas prácticos. Éstos se trabajarán en los seminarios donde el alumnado se encuentra en grupo reducido con el profesor para resolver problemas, facilitando el análisis colectivo de dichos problemas. Para estas sesiones el alumnado trabajará inicialmente de forma individual y posteriormente en parejas, utilizando la documentación relativa a los enunciados y respuestas de problemas.
En las clases de laboratorio, el alumnado realizará prácticas de control utilizando métodos computacionales ofrecidos por herramientas software como Matlab y Simulink (entorno de lenguaje de alto nivel y entorno interactivo). Con ello complementará y reforzará los conceptos y técnicas de control descritas en las clases de teoría. Para estas sesiones el alumnado trabajará en pareja con otro compañero del curso, y utilizarán un ordenador, internet, y las maquetas del servomotor. La documentación para estas sesiones (Enunciados y Tareas de las sesiones de prácticas de Laboratorio) está disponible en eGela.
Sistemas de evaluaciónAlternar navegación
- Sistema de Evaluación Continua
- Sistema de Evaluación Final
- Herramientas y porcentajes de calificación:
- Prueba escrita a desarrollar (%): 70
- REALIZACIÓN DE PRACTICAS, TRABAJOS EN EQUIPO, EXPOSICIÓN DE TRABAJOS y PORTFOLIO (%): 30
Convocatoria Ordinaria: Orientaciones y RenunciaAlternar navegación
CONVOCATORIA ORDINARIA
La evaluación de esta asignatura es continua, siendo un 70% asociada con un único examen final y un 30% asociada al trabajo a realizar por el alumnado durante el curso en las sesiones de laboratorio y seminario.
La correspondencia entre las herramientas de evaluación y los tipos de evaluación son:
- Prueba Escrita Final (70%): Se realizará en la fecha oficial fijada por el centro para la prueba asociada a la convocatoria ordinaria. Evaluará los conocimientos teóricos y prácticos tratados a lo largo de toda la asignatura mediante diferentes tipos de preguntas (test, respuestas abiertas y problemas).
- Evaluación continua de laboratorios y seminarios a lo largo del curso (30%): Se trabaja durante las sesiones de laboratorio y seminario distribuidas a lo largo de las semanas lectivas. Para su evaluación se tendrá en cuenta la calidad de los resultados y el portafolio de las memorias de las prácticas y seminarios.
Para aprobar la asignatura en la convocatoria ordinaria se debe alcanzar una puntuación total igual o superior a 5 puntos mediante los instrumentos indicados, siendo obligatorio obtener un 50% en la prueba escrita final y un 50% en la evaluación continua de laboratorios y seminarios del curso. En caso de no alcanzarlo, la nota que figurará en el acta será la nota obtenida en la prueba cuyo mínimo no haya sido superado (sobre 10).
- Renuncia a la evaluación continua en la convocatoria ordinaria
Tal como se refleja en la Normativa de gestión para las enseñanzas de grado y de primer y segundo ciclo), el alumnado tendrá derecho a renunciar al sistema de evaluación continua. Esta renuncia se ha de realizar formalizando el escrito renuncia_evaluacion_continua.pdf y la entrega del mismo en la Secretaría del Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática en un plazo máximo de 9 semanas a contar desde el inicio del curso, teniendo en cuenta el calendario académico del centro.
Aquellos alumnos o alumnas que renuncien a la evaluación continua deberán acreditar la consecución de conocimientos y competencias a través de una prueba escrita (70% de la nota final) y una prueba complementaria (30% de la nota final).
La prueba complementaria podrá ser escrita y/o realizarla en el laboratorio y versará acerca de los problemas y conceptos trabajados durante las sesiones de Laboratorio y/o Seminario.
Esta estructura se mantendrá tanto en la convocatoria ordinaria como extraordinaria.
RENUNCIA A LA CONVOCATORIA
Al renunciar a una convocatoria, al nota que figurará en el acta será la de no presentado/a. Será suficiente con no acudir a la prueba escrita en la hora y fecha oficial establecida por la escuela para esa prueba.
Convocatoria Extraordinaria: Orientaciones y RenunciaAlternar navegación
La nota final en la convocatoria extraordinaria se realizará mediante una serie de pruebas que evaluarán todos los conceptos (teóricos y prácticos) de la asignatura.
La estructura de las pruebas será similar a la de la convocatoria ordinaria, consistiendo en una prueba escrita final (70% de la nota final) y la evaluación continua de laboratorios y seminarios (30% de la nota final) o en su defecto una prueba complementaria (30% de la nota final).
- Los estudiantes que no hayan renunciado a la evaluación continua podrán mantener la nota correspondiente a dicha evaluación continua (30% de la nota final) y no realizar la prueba complementaria. La nota final se calculará, por tanto, sumando el resultado de la prueba escrita final de la convocatoria extraordinaria (70% de la nota final) a la nota de la evaluación continua (30%). Esta será la modalidad aplicada por defecto.
- Los estudiantes que no hayan renunciado a la evaluación continua y deseen no mantener la nota de este apartado deberán formalizar el escrito del documento "renuncia_evaluacion_continua.pdf" y entregarlo en la Secretaría del Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática al menos un mes antes de la convocatoria oficial de exámenes extraordinarios. En este caso los estudiantes deberán realizar, además de la prueba escrita final (70% de la nota final), la prueba complementaria (30% de la nota final).
- Los estudiantes que hayan renunciado a la evaluación continua deberán realizar, además de la prueba escrita final (70% de la nota final), la prueba complementaria (30% de la nota final).
- La prueba complementaria podrá ser escrita y/o realizarla en laboratorio y versará acerca de los problemas y conceptos trabajados durante las sesiones de Laboratorio y/o Seminario.
Para aprobar la asignatura en la convocatoria extraordinaria se debe alcanzar una puntuación total igual o superior a 5 puntos mediante los instrumentos de evaluación anteriormente indicados, siendo obligatorio obtener un 50% en la prueba escrita final y un 50% en la evaluación continua o en la prueba complementaria. En caso de no alcanzarlo, la nota que figurará en el acta será la nota obtenida en la prueba cuyo mínimo no haya sido superado (sobre 10).
RENUNCIA A LA CONVOCATORIA
Al renunciar a una convocatoria, al nota que figurará en el acta será la de no presentado/a. Será suficiente con no acudir a la prueba escrita en la hora y fecha oficial establecida por la escuela para esa prueba.
Materiales de uso obligatorioAlternar navegación
La documentación correspondiente a las transparencias de apoyo a la teoría, seminarios y laboratorio se encuentra en el aula virtual de la asignatura.
En el laboratorio se dotará al alumnado del material informático (software) y Hw necesario para la elaboración de los diferentes trabajos:
- Matlab/Simulink
- Maqueta de servomotor
BibliografíaAlternar navegación
Bibliografía básica
Sistemas de Control en Tiempo Discreto. Katsuhiko Ogata. Prentice Hall, 2ª Ed 1996.
Sistemas de Control Digital. Benjamin C. Kuo. ED CECSA.
Sistema de Control continuos y discretos. John Dorsey. McGraw Hill 2005.
Diseño Algebraico de Controladores Discretos. Berbabeu Soler and Martínez Iranzo. Ed, UPC.
Bibliografía de profundización
Digital Control Systems. Paraskevopoulos P.N. ED Prentice Hall.
Digital Control Systems. Analysis and Design. Nagle, Philips. ED Prentice Hall.
Microcontroller Based Applied Digital Control. Ibrahim Dogan. ED Wiley.
Digital Control of Dynamic Systems. Franklin, Powell and Workman. Addison Wesley.
Digital Control K.M.Moudgalya. Wiley 2007.
Discrete-Time Control Problems. J.H.Chow et ad. Thomson 2003.
Digital Control Engineering. M. Sam Fadali. Academic Press, 2009.
Revistas
Control Engineering Practice. A Journal of IFAC, the International Federation of Automatic Control.
Automática e Instrumentación. Editorial: Grupo TecniPublicaciones.
Revista Iberoamericana de Informática Industrial.
Direcciones web
International Federation of Automatic Control http://www.ifac-control.org/
Comité Español de Automática de la IFAC. http://www.cea-ifac.es/
American Automatic Control Council. http://www.a2c2.org/
The International Society for Measurement and Control. http://www.isa.org/
The Institute of Measurement and Control. http://www.instmc.org.uk/
The IEEE Control Systems Society. http://www.ieeecss.org/
Control Tutorials for MATLAB and Simulink. http://ctms.engin.umich.edu/CTMS/index.php?aux=Home
Tribunal de convocatorias 5ª, 6ª y excepcionalAlternar navegación
- ARTAZA FANO, FERNANDO
- GOMEZ GARAY, VICENTE
- SALAZAR RAMIREZ, ASIER
GruposAlternar navegación
16 Teórico (Castellano - Tarde)Mostrar/ocultar subpáginas
Semanas | Lunes | Martes | Miércoles | Jueves | Viernes |
---|---|---|---|---|---|
20-29 | 16:30-17:30 (1) | 16:30-17:30 (2) | |||
31-35 | 16:30-17:30 (3) | 16:30-17:30 (4) |
Profesorado
Aula(s) impartición
- P2G 6A - ESCUELA INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO I (1)
- P2G 6A - ESCUELA INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO I (2)
- P2G 6A - ESCUELA INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO I (3)
- P2G 6A - ESCUELA INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO I (4)
16 Seminario-1 (Castellano - Tarde)Mostrar/ocultar subpáginas
Semanas | Lunes | Martes | Miércoles | Jueves | Viernes |
---|---|---|---|---|---|
21-21 | 16:00-18:00 (1) | ||||
23-23 | 16:00-18:00 (2) | ||||
25-25 | 16:00-18:00 (3) | ||||
27-27 | 16:00-18:00 (4) | ||||
29-29 | 16:00-18:00 (5) | ||||
32-32 | 16:00-18:00 (6) |
Profesorado
Aula(s) impartición
- P1A 7S - ESCUELA INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO I (1)
- P1A 7S - ESCUELA INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO I (2)
- P1G 7S - ESCUELA INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO I (3)
- P1A 7S - ESCUELA INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO I (4)
- P1A 7S - ESCUELA INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO I (5)
- P1A 7S - ESCUELA INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO I (6)
16 P. Laboratorio-1 (Castellano - Tarde)Mostrar/ocultar subpáginas
Semanas | Lunes | Martes | Miércoles | Jueves | Viernes |
---|---|---|---|---|---|
20-20 | 16:00-18:00 (1) | ||||
22-22 | 16:00-18:00 (2) | ||||
24-24 | 16:00-18:00 (3) | ||||
26-26 | 16:00-18:00 (4) | ||||
28-28 | 16:00-18:00 (5) | ||||
31-31 | 16:00-18:00 (6) | ||||
33-35 | 16:00-18:00 (7) |
Profesorado
46 Teórico (Euskera - Tarde)Mostrar/ocultar subpáginas
Semanas | Lunes | Martes | Miércoles | Jueves | Viernes |
---|---|---|---|---|---|
20-20 | 16:30-17:30 (1) | 16:30-17:30 (2) | |||
21-22 | 16:30-17:30 (3) | 16:30-17:30 (4) | |||
23-23 | 16:30-17:30 (5) | 16:30-17:30 (6) | |||
24-24 | 16:30-17:30 (7) | 16:30-17:30 (8) | |||
25-29 | 16:30-17:30 (9) | 16:30-17:30 (10) | |||
31-31 | 16:30-17:30 (11) | 16:30-17:30 (12) | |||
32-32 | 16:30-17:30 (13) | 16:30-17:30 (14) | |||
33-35 | 16:30-17:30 (15) | 16:30-17:30 (16) |
Profesorado
Aula(s) impartición
- P2B 1A - ESCUELA INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO I (1)
- P2B 1A - ESCUELA INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO I (2)
- P2B 1A - ESCUELA INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO I (3)
- P2B 1A - ESCUELA INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO I (4)
- P2B 1A - ESCUELA INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO I (5)
- P2B 1A - ESCUELA INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO I (6)
- P2B 1A - ESCUELA INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO I (7)
- P2B 1A - ESCUELA INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO I (8)
- P2B 1A - ESCUELA INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO I (9)
- P2B 1A - ESCUELA INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO I (10)
- P2B 1A - ESCUELA INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO I (11)
- P2B 1A - ESCUELA INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO I (12)
- P2B 1A - ESCUELA INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO I (13)
- P2B 1A - ESCUELA INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO I (14)
- P2B 1A - ESCUELA INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO I (15)
- P2B 1A - ESCUELA INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO I (16)
46 Seminario-1 (Euskera - Tarde)Mostrar/ocultar subpáginas
Semanas | Lunes | Martes | Miércoles | Jueves | Viernes |
---|---|---|---|---|---|
21-21 | 17:30-19:30 (1) | ||||
23-23 | 17:30-19:30 (2) | ||||
25-25 | 17:30-19:30 (3) | ||||
27-27 | 17:30-19:30 (4) | ||||
29-29 | 17:30-19:30 (5) | ||||
32-32 | 17:30-19:30 (6) |
Profesorado
Aula(s) impartición
- P1G 5S - ESCUELA INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO I (1)
- P1G 5S - ESCUELA INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO I (2)
- P1G 5S - ESCUELA INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO I (3)
- P1G 5S - ESCUELA INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO I (4)
- P1G 5S - ESCUELA INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO I (5)
- P2G 10S - ESCUELA INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO I (6)
46 P. Laboratorio-1 (Euskera - Tarde)Mostrar/ocultar subpáginas
Semanas | Lunes | Martes | Miércoles | Jueves | Viernes |
---|---|---|---|---|---|
20-20 | 17:30-19:30 (1) | ||||
22-22 | 17:30-19:30 (2) | ||||
24-24 | 17:30-19:30 (3) | ||||
26-26 | 17:30-19:30 (4) | ||||
28-28 | 17:30-19:30 (5) | ||||
31-31 | 17:30-19:30 (6) | ||||
33-33 | 17:30-19:30 (7) | ||||
34-34 | 17:30-19:30 (8) | ||||
35-35 | 17:30-19:30 (9) |