Profesores Docentes
Teoría de Circuitos. Realimentación.
Los resultados de Aprendizaje de esta asignatura son:
1 Conocimiento básicos de control y modelización de sistemas dinámicos con ecuaciones diferenciales.
2 Transformación de ecuaciones diferenciales lineales a diagramas de bloques, funciones de transferencia y modelos en espacio de estados.
3 Análisis de la respuesta temporal de un sistema dinámico e identificación de modelos dinámicos en función de la respuesta temporal.
4 Saber determinar la estabilidad de sistemas dinámicos.
5 Diseño de controladores en el espacio de frecuencia a partir de las especificaciones.
6 Saber valorar el rendimiento del controlador diseñado a partir de la respuesta temporal obtenida.
Parte I. Conceptos básicos de control y representación de sistemas dinámicos
1. Introducción a sistemas de control
1.1 Definiciones: Planta, controlador, variable a controlar, variable de control, perturbación
1.2 Sistemas en lazo abierto y cerrado
2. Sistemas dinámicos
2.1 Tipos de sistemas dinámicos
2.1.1 Sistemas variables e invariantes en el tiempo
2.1.2 Sistemas lineales y no lineales
2.1.3 Linearización de sistemas no lineales
2.2 Modelo matemático de sistemas mecánicos y eléctricos
2.3 Representación en el espacio de frecuencias
2.3.1 Funciones de transferencia
2.3.2 Polos y ceros de un sistema
2.3.3 Forma canónica y ganancia canónica
2.4 Representación con diagramas de bloque
2.5 Sistemas con múltiples entradas y salidas
2.6 Representación en espacio de estados
Parte II. Respuesta temporal de un sistema dinámico y estudio de la estabilidad
3. Caracterización de la respuesta temporal de un sistema dinámico
3.1 Introducción
3.2 Señales de entrada elementales: delta, pulso y rampa
3.3 Sistemas de primer orden
3.4 Sistemas de segundo orden
3.5 Sistemas de orden superior
4. Análisis de estabilidad
4.1 Introducción
4.2 Estabilidad por localización de los polos en el plano complejo
4.3 Criterio de Routh-Hurwitz
4.4 Error permanente y tipo de sistema
Parte III. Diseño de controladores en el espacio de frecuencias
5. Análisis y diseño de sistemas de control
5.1 Acciones de Control Proporcional, Integral y Derivativa
5.1.1 Controlador Proporcional
5.1.2 Controlador Proporcional-Integral
5.1.3 Controlador Proporcional-Integral-Derivativo (PID)
5.2 Análisis y diseño de controladores basado en el lugar geométrico de las raíces
5.2.1 Lugar geométrico de las raíces (LGR)
5.2.2 Compensación de sistemas basada en LGR
5.3 Sintonización de Controladores PID con el método Ziegler-Nichols
Parte IV. Introducción al espacio de estados
6. Espacio de estados
6.1 Definición y representación de estados
6.2 Funciones de transferencia a espacio de estados
6.3 Espacio de estados a funciones de transferencia
6.4 Polos, ceros y orden de un sistema en el espacio de estados
La asignatura se basará en clases teóricas que irán acompañadas de ejemplos y ejercicios. Además, se realizarán problemas prácticos en Matlab.
Para aprobar la asignatura será necesario obtener una calificación mínima de cinco (5). La calificación final será calculada de la siguiente manera:
Nota_asignatura =
20% · Nota_AC +
20% · Nota_Prácticas +
60% · Nota_Exámenes
Nota_AC será la evaluación continua. Evaluará la participación en clase a través de ejercicios propuestos y realizados en clase semanalmente.
Nota_Prácticas evaluará dos informes de prácticas para realizar en casa. Evaluará los conocimientos adquiridos durante las clases prácticas, donde se usará el software Matlab para simular sistemas dinámicos y diseñar controladores.
Nota_ Exámenes será la nota de los dos examens durante el curso: el punto de control y el examen final. Como el aprendizaje de la asignatura es incremental, el examen final requerirá algunos conocimientos del examen de control. Para aprobar el curso se requiere una nota mínima de 4.0 en Nota_Exámenes. Se calculará de la siguiente manera:
Si Nota_PuntodeControl > 4.0 y Nota_ExamenFinal > 4.0
Nota_Exámenes =
Máximo(50% · Nota_PuntodeControl
+50% ·Nota_ExamenFinal,
Nota_ExamenFinal)
Si Nota_PuntodeControl < 4.0 y Nota_ExamenFinal > 4.0
Nota_Exámenes =
100% ·Nota_ExamenFinal
Si Nota_ExamenFinal<4.0:
Convocatoria extraordinaria.
Los alumnos que no aprueben en la convocatoria ordinaria deberán presentarse a la convocatoria extraordinaria para realizar un examen de recuperación. Las prácticas también serán recuperables, siempre siendo consensuadas con el profesor. La evaluación continua no será recuperable. La nota final se calculará como:
Nota_asignatura =
20% · Nota_AC +
20% · Nota_Prácticas +
60% ·Nota_Recuperación
Objetivo 1
El estudiante tiene que demostrar tener los conocimientos básicos necesarios relacionados con la asignatura [A]
Objetivo 2
El estudiante ha de saber resolver y diseñar cualquier problema en el ámbito del diseño de sistemas de control que se les plantee [A, D]
Objetivo 3
El estudiante ha de estar habituado al trabajo con el ordenador y al análisis y diseño de sistemas mediante el ordenador [D]
Objetivo 4
El estudiante ha de tener la capacidad necesaria para aplicar a la práctica los conocimientos teóricos adquiridos, resolviendo cualquier problema que se les pueda plantear [A, D]
Ogata, Katsuhiko, Ingeniería de Control Moderna
B.C. Kuo, Digital Control Systems, Holt, Rinehard and Winston
Ogata, Katsuhiko, Discrete-Time Control Systems, Prentice-Hall
D'Azzo-Houpis, Sistemas lineales de control
P. De Larminat, Automatique des sistemes lineaires, Flammarion Sciencies
G. Rao, Complex digital control systems, Van Nostrand-Reinhold
J. Corominas, Introducción al control de procesos por ordenador, Marcombo
J.M. Angulo, Curso de robótica, Paraninfo
R. Dorf, Sistemas automáticos de control. Teoría y práctica, Fondo Educativo Interamericano
L. Pontryaguine, Theorie mathematique des processus optimaux, Mir
M. El-Hawary, Control System Engineering, Reston
Olle I. Elgerd, Control Systems Theory, Mc. Graw-Hill
Y. Faes, Commande des Processus Industriels par calculateur, Masson
V. Hernando Gutierrez, Autómatas programables y su aplicación a la informática industrial, Comisión Cursos AEIT/COIT
S.M. Shinners, Modern Control Systems. Theory and Application, Addisson-Wesley Charles L. Phillips / H. Troy Nagle, Sistemas de Control Digital. Análisis y Diseño, Gustavo Gili