Curso: Automática II (2026)

Automática II (2026)

Colapsar todo Expandir todo

Portada Automática II

Profesores

José Ramón Llata García

Esther González Sarabia

José Joaquín Sainz Gutiérrez

Carlos Torre Ferrero

Elías Revestido Herrero

Departamento de Tecnología Electrónica e Ing. Sistemas y Automática (TEISA)

El objetivo final de la labor del Ingeniero de Control, tras el estudio y análisis de las características del proceso, es el diseño de un sistema de regulación y/o control, que permita cumplir las especificaciones de funcionamiento deseadas para tal proceso. Por lo tanto, no debe perderse nunca de vista este objetivo, tanto del ingeniero de control como del área de la Ingeniería de Sistemas y Automática, y mantener constantemente presente que los análisis realizados deben servir a este fin.
Así, el presente curso se dedica, en gran parte, al diseño y ajuste de algoritmos de control para sistemas continuos. Se exponen los controladores continuos más comúnmente utilizados en la industria, así como las técnicas para diseño de estos controladores basadas en el lugar de las raíces y en la respuesta frecuencia. Igualmente, se ha introducido un tema dedicado a la obtención de algoritmos de control de forma algebraica mediante “Asignación de Polos”. Se incluye también un tema dedicado a las dos principales técnicas de análisis de sistemas no lineales, esto es, la “Función Descriptiva” y el “Plano de Fase”. Para ambas técnicas se presenta, además de una revisión completa de la teoría, un conjunto de problemas que permitirán al lector observar los procedimientos de análisis, así como sus aplicaciones.

.

Palabras Clave de la Asignatura

Sistemas de control, Reguladores PID, Lugar de las raíces, Variables de estado, Sistemas no lineales.

Seleccionar actividad Avisos

Avisos Foro

Programa

Datos identificativos de la Asignatura

Asignatura: Automática II
Código: G857 (GIE), G991(GIEIA), G739(GIM), G711(GITI), G1016(GIEIA), G876(GIE), G1005 (GIEIA), G610(GRE), G831(GITT), G1072(GIMar), G1100(GIMN), G1041 (GINTM)
Departamento / Área: Departamento de Tecnología Electrónica e Ing. Sistemas y Automática (TEISA)
Título: GIE-Grado en Ingeniería en Eléctrica
GIEIA-Grado en Ingeniería en Electrónica Industrial y Automática
GIM-Grado en Ingeniería Mecánica
GRE-Grado en Ingeniería en Recursos Energéticos
GITT-Grado en Ingeniería en Tecnologías de Telecomunicación
GIMar-Grado en Ingeniería Marina
GIMN-Grado en Ingeniería Marítima y Arquitectura Naval.
GINTM-Grado en Ingeniería Náutica y Transporte Marítimo.
GITI-Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales
Centro: Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales y de Telecomunicación
Créditos ECTS: 6
Idioma de impartición: Español
Profesoras: José Ramón Llata García, Esther González Sarabia, José Joaquín Sainz Gutiérrez, Carlos Torre Ferrero, Elías Revestido Herrero

Programa de la asignatura

1. REGULADORES INDUSTRIALES

1.1. INTRODUCCIÓN

1.2. CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LA REALIMENTACIÓN

1.2.1. Variación de parámetros

1.2.2. Perturbaciones

1.2.3. Respuesta transitoria

1.2.4. Error en estado estacionario

1.2.5. Resumen de las principales características de los sistemas en lazo cerrado

1.3. ESQUEMAS DE COMPENSACIÓN

1.4. CLASIFICACIÓN DE LOS REGULADORES INDUSTRIALES

1.4.1. Control Todo-Nada

1.4.2. Control Proporcional

1.4.3. Control Integral

1.4.4. Control Proporcional – Integral y Redes de Retardo de Fase

1.4.5. Control Derivativo

1.4.6. Control Proporcional – Derivativo y Redes de Avance de Fase

1.4.7. Control Proporcional – Integral – Derivativo (PID) y Red de Avance-Retardo

1.5. ESQUEMAS ELECTRÓNICOS DE LOS REGULADORES

1.5.1. Regulador proporcional

1.5.2. Regulador integral

1.5.3. Regulador proporcional integral

1.5.3. Regulador proporcional derivativo

1.5.4. Regulador proporcional integral derivativo

1.5.5. Red de retardo de fase

1.5.6. Red de avance de fase

1.5.6. Red de avance-retardo de fase

1.6. SINTONIZACIÓN DE REGULADORES

1.6.1. Ziegler-Nichols

1.6.2. Chindambara

2. DISEÑO DE REGULADORES POR EL LUGAR DE LAS RAÍCES

2.1. INTRODUCCIÓN

2.2. MEDIANTE REGULADOR PD O RED DE ADELANTO DE FASE

2.2.1. Pasos de diseño

2.2.2. Criterios de selección de la posición del par polo-cero en redes de adelanto de fase

2.3. MEDIANTE REGULADOR PI O RED DE RETARDO DE FASE

2.3.1. Pasos de diseño

2.3.2. Criterio de selección de la posición del par polo-cero en redes de retardo de fase

2.4. CONTROLADORES MÁS UTILIZADOS

3. DISEÑO DE REGULADORES EN FRECUENCIA

3.1. INTRODUCCIÓN

3.2. RELACIÓN FRECUENCIA-TIEMPO-LUGAR DE LAS RAÍCES

3.3. DIAGRAMAS DE BODE PARA SISTEMAS DE FASE NO MÍNIMA

3.4. COMPENSACIÓN POR AVANCE DE FASE

3.4.1. Forma de la red de avance de fase

3.4.2. Cálculo de los parámetros para definición de la red

3.4.3. Utilización de la Red de Avance de Fase

3.5. COMPENSACIÓN POR RETARDO DE FASE

3.5.1. Forma de la red de retardo de fase

3.5.2. Cálculo de los parámetros para definición de la red

3.5.3. Utilización de la Red de Retardo de Fase

4. DISEÑO DE REGULADORES POR ASIGNACIÓN DE POLOS

4.1. INTRODUCCIÓN

4.2. COMPENSACIÓN ALGEBRAICA

4.3. COMPENSACIÓN ALGEBRAICA ROBUSTA

4.4. COMPENSACIÓN DE ESTRUCTURA FIJA

5. INTRODUCCIÓN A LAS VARIABLES DE ESTADO

5.1. INTRODUCCIÓN

5.2. ESPACIO DE ESTADOS

5.3. FORMA GENERAL DE LAS ECUACIONES DE ESTADO

5.4. OBTENCIÓN DE LAS VARIABLES DE ESTADO POR EL MÉTODO ANALÍTICO

5.4.1. Entrada no derivada

5.4.2. Entrada derivada

5.5. OBTENCIÓN DE LAS VARIABLES DE ESTADO POR EL MÉTODO GRÁFICO (MASON)

5.6. FUNCIÓN DE TRANSFERENCIA

5.7. CAMBIO DE VARIABLES DE ESTADO

5.8. RELACIÓN POLOS-AUTOVALORES

5.9. SOLUCIÓN DE LAS ECUACIONES DE ESTADO

5.9.1. Ecuaciones homogéneas

5.9.2. Ecuaciones no homogéneas

5.9.3. Método de Laplace. Ecuaciones homogéneas

5.9.4. Método de Laplace. Ecuaciones no homogéneas

5.10. RÉGIMEN PERMANENTE

5.11. DESACOPLO DE LAS ECUACIONES DE ESTADO

5.11.1. Mediante autovalores

5.11.2. Mediante expansión en fracciones simples

5.11.3. Caso de tener autovalores complejos conjugados

5.12. CONTROLABILIDAD Y OBSERVABILIDAD

5.12.1. Comprobación de controlabilidad y observabilidad

6. ANÁLISIS DE SISTEMAS NO LINEALES

6.1. INTRODUCCIÓN

6.2. FUNCIÓN DESCRIPTIVA

6.3. ANÁLISIS DE LA ESTABILIDAD DE SISTEMAS NO LINEALES MEDIANTE LA FUNCIÓN DESCRIPTIVA

6.4. PLANO DE FASE

6.5. MÉTODOS DE CONSTRUCCIÓN DE TRAYECTORIAS EN EL PLANO DE FASE

6.6. ANÁLISIS DE LOS SISTEMAS NO LINEALES MEDIANTE EL PLANO DE FASE

6.7. TRATAMIENTO DE LOS RETARDOS DE TRANSPORTE EN LOS SISTEMAS

6.8. RESPUESTA INVERSA

Bibliografía

Básica

Andrés Puente, E., Regulación Autómatica I, Sección de Publicaciones Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales, Universidad Politécnica de Madrid, 1989.
Dorf, R. C., Bishop, R. H., Modern Control Systems, Eighth Edition, Addison Wesley, 1998.
Franklin, G. F., Powell, J. D., Emami-Naeini, A., Control de sistemas dinámicos con retroalimentación, Addison Wesley, 1991.
Gómez Campomanes, J., Automática. Análisis y diseño de los sistemas automáticos de control, Ediciones Júcar, 1986.
Hostetter, G. H., Savant, C. J., Stefani, R. T., Sistemas de Control, McGraw Hill, 1992.
Kuo, B., Sistemas de Control Automático, Séptima Edición, Prentice Hall, 1996.
Lewis, P. H., Yang, C., Sistemas de Control en Ingeniería, Prentice Hall, 1999.
Llata García, J. R., González Sarabia, E. Pérez Oria, J. M., Matlab y Simulink para Ingeniería de Sistemas, Ediciones TGD, 1999.
Llata García, J. R., González Sarabia, E., Fernández Pérez, D., Arce Hernando, J., Pérez Oria, J. M., Problemas de Ingeniería de Sistemas: Sistemas Continuos. Conceptos Básicos, Ediciones TGD, 2000.
Ogata, K., Ingeniería de Control Moderna, Tercera Edición, Prentice Hall, 1998.
Pérez Oria, J. M., Sistemas Continuos de Control, Segunda Edición, Ediciones TGD, 1997.
Stefani, R. T., Savant, C. J., Shahian, B., Hostetter, G. H., Design of Feedback Control Systems, Third Edition, Saunders College Publishing, 1994.