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Información de la asignatura
Curso académico: 2017/2018

Horario Calendario de exámenes

Código:
13314
Asignatura:
REGULACION Y CONTROL DE MAQUINAS NAVALES
Plan de estudios:
Centro:
Tipo:
Troncal
Créditos totales:
12
Teóricos:
7,5
Prácticos:
4,5
Ciclo:
Curso:
Período:
ANUAL
Web:
Profesores:
Objetivos:
Que el alumno comprenda los conceptos básicos del control automático.
Que el alumno sea capaz de medir los valores característicos y determinar los parámetros de sistemas de primer y segundo orden.
Que el alumno diseñe reguladores PID.
Emplear herramientas software para el diseño y la simulación de automatismos.
Plantear la automatización cableada y programada de sistemas secuenciales.
Desarrollar la automatización de diversas plantas disponibles en los laboratorios, empleando autómatas programables.
Contenido:
-Primer cuatrimestre: Introducción a los sistemas de control. Descripción matemática del comportamiento dinámico de un proceso. Solución de ecuaciones diferenciales lineales e invariantes. Análisis temporal de la respuesta transitoria. Análisis de la respuesta en frecuencia. Introducción a los sistemas realimentados. Análisis dinámico mediante el Lugar de las Raíces. Tecnología para el control. El computador como elemento de control.

-Segundo cuatrimestre: Automatización de procesos. Automatismos neumáticos e hidráulicos.
Automatismos programados. Programación de sistemas secuenciales.Sistemas de control y supervisión de procesos.

PROGRAMA TEÓRICO DETALLADO:

A - Regulación Automática
1- Introducción a los sistemas de control. Introducción. Definición de términos básicos en los sistemas de control. Ejemplos de sistemas de control. Control en lazo cerrado y control en lazo abierto. Generalidades en el diseño de los sistemas de control.

2- Descripción matemática del comportamiento dinámico de un proceso. Diagrama estructural. Sistemas mecánicos. Sistemas eléctricos. Sistemas hidráulicos. Sistemas térmicos. Linealización de sistemas. Tecnología para el control. Sistemas de control a bordo.

3- Solución de ecuaciones diferenciales lineales e invariantes. Concepto de función de transferencia. Transformada de Laplace. Definición. Propiedades.

4- Análisis temporal de la respuesta transitoria. Introducción. Señales de prueba. Sistemas de primer orden. Sistemas de segundo orden. Identificación de sistemas de primer y segundo orden. Efecto de polos y ceros adicionales.

5- Análisis de la respuesta en frecuencia. Respuesta en frecuencia de un sistema. Trazado del Bode. Relación entre la respuesta temporal y la respuesta en frecuencia.

6- Introducción a los sistemas realimentados. Acciones básicas de control. Controles tipo P, PI, PD y PID. Respuesta en régimen permanente. Error en régimen permanente. Tipo de un sistema. Constantes de error. Sistemas con realimentación no unitaria.

7- Análisis dinámico mediante el Lugar de las Raíces. Reglas para el trazado del lugar de las raíces. Formas básicas del lugar de las raíces para sistemas de primer y segundo orden. Análisis y diseño de sistemas de control mediante el lugar de las raíces.



B – Automatización

8.- Automatización de procesos
Grados, mecanismos, niveles y tecnologías de automatización. Automatismos cableados y programados.

9.- Automatismos neumáticos e hidráulicos
Válvulas de control. Actuadores. Circuitos básicos. Esquemas neumáticos e hidráulicos a bordo. Control cableado de sistemas electroneumáticos.

10.- Automatismos programados
Autómatas Programables. Estructura y configuraciones. Repaso de las operaciones básicas de programación de autómatas. Programación de distintas familias de autómatas.

11.- Programación de sistemas secuenciales
GRAFCET. Organización del programa de control. Tratamiento de alarmas y emergencias. Grafcet estructurado. Guía GEMMA.

12.-Programación de reguladores para el control de procesos.
Implementación de un regulador PID. Concepto de tiempo de muestreo. Resolución numérica de las acciones integral y diferencial.

13- Sistemas de supervisión de procesos
Redes de comunicación y sistemas de supervisión, control y adquisición de datos. Elementos de un SCADA. Ejemplos de aplicación.


PROGRAMA PRÁCTICAS:
Regulación Automática
Manejo del Instrumental de laboratorio
Introducción al Matlab
Identificación de sistemas de 1er y 2º orden a través de su respuesta en el tiempo
Análisis temporal de sistemas en cadena abierta empleando Matlab.
Análisis frecuencial de sistemas en cadena abierta.
Análisis frecuencial de sistemas en cadena abierta empleando Matlab.
Análisis temporal de sistemas en cadena cerrada y cadena abierta.
Análisis temporal y control de sistemas de segundo orden.

Automatización
1. Diseño del control cableado de sistemas, con accionamientos mecánicos, eléctricos, neumáticos e hidraúlicos.
2. Software de simulación de automatismos programados.
3. Prácticas de programación de autómatas.
4. Programación de esquemas GRAFCET.
5. Programación del control de procesos
6. Programación de un sistema de control de un servo timón y de un control de rumbo.
7. Ejemplo de aplicación de un SCADA: Desarrollo de un proyecto de control y monitorización.

Bibliografía:
Regulación automática:
1 - K. Ogata, “Ingeniería de Control Moderna”, Prentice Hall Hispanoamericana, 1993
2 - B.C. Kuo, “Sistemas de Control Automático”, Prentice Hall.1996.
3 - F. Mateos et al., ”Problemas de Regulación Automática”, Delegación de alumnos, ETSI Industriales de Gijón,
4 - “The student edition of Matlab”, Prentice-Hall, 1995


Automatización:
1 - Manuales de usuario y de programación de los distintos equipos utilizados en las prácticas.
2 - Piedrafita Moreno, R. Ingeniería de la automatización industrial. Ed. RA-MA. 1999.
3 - Balcells J. Y Romeral J.L. Autómatas programables. Ed. Marcombo. 1997.
4 - Taylor D.A. Marine control Practice. Ed. Butterworths. 1987.
Metodología y Evaluación:
- Regulación Automática: desarrollo en pizarra del contenido teórico y propuesta y resolución en clase de problemas. Utilización de simulaciones por computador en el aula de teoría para desarrollar y trabajar los conceptos. Algunas clases se destinan a la realización de problemas por los alumnos con la guía del profesor. El contenido teórico se complementa con el desarrollo de prácticas de simulación de sistemas con el programa MATLAB.
- Automatización: exposición teórica mediante clases magistrales. Resolución de problemas por parte del alumno con la guía del profesor. Desarrollo de prácticas de automatización de procesos. Los alumnos complementan el trabajo con el profesor con su trabajo y estudio personal mediante la utilización de aplicaciones software para simulación de procesos.

Métodos de evaluación:
La evaluación se llevará a cabo mediante la combinación de un proceso de evaluación de prácticas y trabajos y un examen al final de cada cuatrimestre.
Los porcentajes, en cada cuatrimestre, de cada aspecto de evaluación son 30% para las prácticas y trabajos, 10% participación activa en clase y 60% nota del examen.
Los alumnos pueden compensar las notas de uno y otro cuatrimestre siempre que tengan una nota superior a 4.
En la convocatoria de mayo se tendrán en cuenta los mismos criterios que en los cuatrimestres, con la salvedad de que el alumno puede decidir si se examina de uno o dos cuatrimestres siempre que pueda compensar.
En las convocatorias de julio y febrero el alumno será evaluado con una prueba escrita de la materia de ambos cuatrimestres que le permitiría alcanzar 6 puntos, y con los trabajos de la asignatura que le permitiría alcanzar 4 puntos. En estas convocatorias no es obligatorio presentar los trabajos y prácticas, pero esto limita la nota que puede alcanzar .



Información ECTS
Código:
E-LSUD-5-EECS-5113-RCSE
Créditos ECTS:
9,6
Teóricos:
6
Prácticos:
3,6
Método:
Clases Magistrales
Trabajos de laboratorio
Prácticas aula
Prácticas computador
Sistemas de evaluación:
Presentación de trabajos
Examen escrito

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