Curso: Control por Computador (2026)

Control por Computador (2026)

Colapsar todo Expandir todo

Portada

Profesores

José Ramón Llata García

Esther González Sarabia

José Joaquín Sainz Gutiérrez

Jesús Arce Hernando

María Sandra Robla Gómez

Luciano Alonso Rentería

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

A lo largo de las últimas décadas, y especialmente en el sector industrial, la regulación y el control de procesos mediante la utilización de sistemas computacionales, en cualquiera de sus posibles formas (Microprocesadores, Microcontroladores, Controladores de procesos, Autómatas Programables, Computadores, etc.), se ha impuesto sobre el control analógico de tal forma que, hoy en día, es prácticamente inconcebible abordar un proyecto de automatización en el que no intervengan este tipo de sistemas. Se hace, por lo tanto, de suma importancia para los alumnos de carreras de Ingenierías conocer con detalle las metodologías de análisis y diseño de este tipo de sistemas.

De esta forma, y como apoyo a la abundante bibliografía teórica, se ha desarrollado el presente curso, el cual presenta en cada capítulo una breve introducción teórica sobre la materia correspondiente, así como un conjunto de ejemplos de aplicación práctica resueltos numéricamente. A lo largo de todo el curso se ha seguido una secuenciación en los contenidos que permiten al lector profundizar de forma gradual en las distintas técnicas de análisis y diseño aplicadas hoy en día en los sistemas discretos lineales.

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Palabras Clave de la Asignatura

Control por computador, Transformada Z, Sistemas de control discretos, Estabilidad, Reguladores digitales.

Programa

Datos identificativos de la Asignatura

Asignatura: Control por Computador
Código: G1003 (GIEIA), M865 (MIII), G1016 (GIEIA), G1005 (GIEIA), G711 (GITI), G876(GIEIA), G732 (GITI), G1015 (GIEIA)
Departamento / Área: Departamento de Tecnología Electrónica e Ing. Sistemas y Automática (TEISA)
Título: MIII-Master Investigación en Ingeniería Industrial
GIEIA-Grado en Ingeniería en Electrónica Industrial y Automática
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, Jesús Arce Hernando, María Sandra Robla Gómez, Luciano Alonso Rentería

Programa de la asignatura

1 TRANSFORMADA Z

1.1. INTRODUCCIÓN
1.2. DEFINICIÓN
1.3. PROPIEDADES
1.3.1. Multiplicación por una constante
1.3.1. Linealidad
1.3.2. Desplazamiento
1.3.3. Traslación Compleja
1.3.4. Diferenciación
1.3.5. Teorema del valor inicial
1.3.6. Teorema del valor final
1.4. TRANSFORMADA INVERSA
1.4.1. Método de la división
1.4.2. Método de expansión en fracciones
1.4.3. Método de los residuos
EJERCICIOS

2. MUESTREO Y RECONSTRUCCIÓN
2.1. INTRODUCCIÓN
2.2. ESQUEMA BÁSICO
2.3. ESTRUCTURA SAMPLE-AND-HOLD
2.4. ANALISIS DEL MUESTREADOR
2.4.1. En el tiempo
2.4.2. En frecuencia
2.4.3. Teorema del muestreo de Shannon
2.4.4. Oscilaciones ocultas
2.4.5. Propiedades de E*(s)
2.5. ANALISIS DEL MANTENEDOR
2.5.1. Análisis del mantenedor en el tiempo
2.5.2. Mantenedor de orden cero
2.5.3. Análisis del mantenedor en frecuencia
2.5.4. Mantenedor de primer orden
2.6. OTRO METODO DE OBTENCION DE E*(s)
EJERCICIOS

3. FUNCIONES DE TRANSFERENCIA DISCRETAS
3.1. INTRODUCCIÓN
3.2. FUNCIONES DE TRANSFERENCIA
3.2.1. En lazo abierto
3.2.2. En lazo cerrado
EJERCICIOS

4. ERRORES EN RÉGIMEN PERMANENTE
4.1. INTRODUCCIÓN
4.2. SEÑALES DE REFERENCIA
4.3. EXPRESIÓN DEL ERROR EN REGIMEN PERMANENTE
4.4. TIPO DEL SISTEMA
4.5. TIPOS DE ERRORES EN REGIMEN PERMANENTE
4.5.1. Error de posición
4.5.2. Error de velocidad
4.5.3. Error de aceleración
EJERCICIOS

5. ESTABILIDAD
5.1. INTRODUCCIÓN
5.2. CRITERIO DE ESTABILIDAD DE JURY
5.3. CRITERIO DE ESTABILIDAD DE ROUTH-HURWITZ
EJERCICIOS

6. RESPUESTA DE RÉGIMEN TRANSITORIO
6.1. INTRODUCCIÓN
6.2. RESPUESTA TRANSITORIA DE SISTEMAS DE PRIMER ORDEN
6.3. RESPUESTA TRANSITORIA DE SISTEMAS DE SEGUNDO ORDEN
EJERCICIOS

7. LUGAR DE LAS RAÍCES
7.1. INTRODUCCIÓN
7.2. CONDICION MÓDULO-ARGUMENTAL
7.3. REGLAS PARA CONSTRUCCIÓN DEL LUGAR DE LAS RAÍCES
EJERCICIOS

8. DISCRETIZACIÓN DE REGULADORES CONTINUOS
8.1. INTRODUCCIÓN
8.2. DISCRETIZACIÓN DE UN FILTRO CONTINUO
8.2.1. Integración hacia atrás
8.2.2. Integración hacia delante
8.2.3. Integración trapezoidal (Tustin)
8.2.4. Método de la invarianza ante entrada impulso
8.2.5. Método de la invarianza ante entrada escalón (MOZ)
8.2.6. Método de mapeado de polos y ceros (Mapping)
8.3. TABLA RESUMEN

9. DISEÑO DE REGULADORES POR EL LUGAR DE LAS RAÍCES
9.1. INTRODUCCIÓN
9.2. DISCRETIZACIÓN DE REGULADORES PD MEDIANTE SUSTITUCIÓN DE OPERADORES
9.2.1. Mediante el operador derivada hacia atrás
9.2.2. Mediante el operador derivada hacia delante
9.2.3. Mediante el operador integración trapezoidal
9.3. DISCRETIZACIÓN DE REGULADORES PI MEDIANTE SUSTITUCIÓN DE OPERADORES
9.3.1. Mediante el operador derivada hacia atrás
9.3.2. Mediante el operador derivada hacia delante
9.3.3. Mediante el operador integración trapezoidal
EJERCICIOS

10. DISEÑO DIRECTO DE REGULADORES
10.1. INTRODUCCIÓN
10.2. CONDICIONES DE DISEÑO
10.2.1. Condiciones y relaciones de Causalidad
10.2.2. Condiciones de Estabilidad
10.3. PASOS DE DISEÑO
10.3.1. Selección del modelo
10.3.2. Comprobación de causalidad
10.3.3. Estabilidad
10.3.4. Simplicidad
10.3.5. Comportamiento estático
EJERCICIOS

11. RESPUESTA EN FRECUENCIA
11.1. INTRODUCCIÓN
11.2. Respuesta en frecuencia para un sistema discreto
11.2.1. Pasos para dibujar el diagrama de Bode
11.3. RESUMEN DEL TRAZADO DE BODE ASINTÓTICO
11.3.1. Representación asintótica
EJERCICIOS

12. DISEÑO DE REGULADORES EN FRECUENCIA
12.1. INTRODUCCIÓN
12.2. PASOS PARA EL CÁLCULO DE REGULADORES UTILIZANDO LOS DIAGRAMAS DE BODE
12.3. DISEÑO DE REGULADORES EN EL PLANO W
12.3.1. Compensación por retardo de fase
12.3.2. Compensación por avance de fase
EJERCICIOS

13. ESTRUCTURAS DE PROGRAMACIÓN
13.1. INTRODUCCIÓN
13.2. PROGRAMACIÓN DIRECTA
13.3. PROGRAMACIÓN ESTANDAR
13.4. PROGRAMACIÓN SERIE
13.5. PROGRAMACIÓN PARALELO
13.6. PROGRAMACIÓN EN ESCALERA
EJERCICIOS

Bibliografía

Básica

Pérez Oria, J.M., Arnaltes Gómez, S., Introducción a los Sistemas de Control con Computador, Editorial Ciencia 3 Distribución, 1993.
Pérez Oria, J.M., Sistemas Continuos de Control, 2ª Edición, Ediciones TGD, 1997.
Ogata, K., Sistemas de Control en Tiempo Discreto, 2ª Edición, Prentice Hall, 1996.
Aracil, R., Jiménez A., Sistemas Discretos de Control (Representación Externa), Sección de Publicaciones E.T.S.I.I.M. Madrid, 1989.

Se recomienda también al lector acudir a las siguientes referencias:

Åström, K. J., Wittenmark, B., Sistemas Controlados por Computador, Paraninfo, 1988.
Franklin, G.F., Powell, J.D., Workman M.L., Digital Control of Dynamic Systems, Segunda Edición, Addison-Wesley, 1990.
Ollero, A. Control por Computador. Descripción Interna y Diseño Óptimo, Marcombo, 1991.
Phillips, C.L., Nagle, H.T., Sistemas de Control Digital. Análisis y Diseño, Ediciones G. Gili, 1993.