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Automática (2013)
Automática (2013)
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Automática (2013)
Profesores José Ramón Llata García Esther González Sarabia Dámaso Fernández Pérez Carlos Torre Ferrero María Sandra Robla Gómez Departamento de Tecnología Electrónica e Ingeniería de Sistemas y Automática
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Este curso se dedica preferentemente al análisis de los sistemas continuos de control. En la actualidad, los sistemas de control se diseñan para aplicaciones muy diversas, encontrándose ampliamente en procesos industriales, sistemas informáticos, telecomunicaciones, medicina, medios de transporte y navegación, etc.
Las técnicas desarrolladas para el análisis de este tipo de sistemas, proporcionan un mecanismo para el estudio de un enorme abanico de sistemas dinámicos (industriales, económicos, químicos, naturales, etc.).
Palabras Clave de la AsignaturaDynamical Modelling, Stability, Controladores Industriales, Respuesta Transitoria, Modelado Dinámico, Diagramas de Bloques, Root Locus, Flowcharts, Transitory Response, PID, Bloks Diagrams, Frequency Response, Industrial Controllers, Estabilidad, Lugar de las Raíces, Steady State Errors, Errores en Estado Estacionario, Flujogramas, Respuesta en Frecuencia. |
Datos identificativos de la Asignatura
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1.1. Introducción.
1.2. Clasificación de los sistemas dinámicos de control.
1.3. Analogías:
1.3.1. Analogía fuerza-tensión.
1.4. Función de transferencia:
2.1. Introducción.
2.2. Diagramas de bloques:
2.2.1. Equivalencias de bloques.
2.3. Flujogramas.
3.1. Introducción.
3.2. Errores estacionarios:
3.2.1. Error de posición (entrada escalón).
3.2.2. Error de velocidad (entrada rampa).
3.2.3. Error de aceleración (entrada parabólica).
3.2.4. Tipo de un sistema.
4.1. Introducción.
4.2. Sistemas de primer orden:
4.2.1. Respuesta al impulso.
4.2.2. Respuesta al escalón unitario.
4.3. Sistemas de segundo orden:
4.3.1. Sistema no amortiguado.
4.3.2. Sistema subamortiguado.
4.3.3. Sistema con amortiguamiento crítico.
4.3.4. Sistema sobreamortiguado.
4.3.5. Especificaciones de la respuesta transitoria.
5.1. Introducción.
5.2. Criterio de estabilidad de Routh-Hurwitz.
6.1. Introducción.
6.2. Condiciones módulo-argumento.
6.3. Procedimiento de construcción.
6.4. Cancelación de los polos de G(S) con los ceros de H(S).
6.5. Contorno de las raíces.
6.6. Reglas para la construccion del lugar de las raíces.
7.1. Introducción.
7.2. Diagrama de Bode.
7.3. Método de obtención de las aportaciones de cada término de la función de transferencia al Diagrama de Bode:
7.3.1. Ganancia.
7.3.2. Polos y ceros en origen.
7.3.3. Polos y ceros en eje real.
7.3.4. Polos y ceros complejos conjugados.
7.4. Diagramas polares:
7.4.1. Ceros y polos en el origen.
7.4.2. Ceros y polos en el eje real.
7.4.3. Ceros y polos complejos conjugados.
7.4.4. Formas generales de los diagramas polares.
7.5. Estabilidad en el dominio de la frecuencia (Nyquist).
7.6. Estabilidad relativa con Nyquist.
7.7. Estabilidad relativa en los diagramas de Bode.
7.8. Diagrama de Nichols.
7.9. Respuesta en frecuencia en lazo cerrado:
7.9.1. Lugares de módulo constante (Círculos M).
7.9.2. Lugares de fase constante (Círculos N).
A.1. Introducción.
A.2. Definición.
A.3. Propiedades.
A.4. Transformada inversa:
A.4.1. Definición.
A.4.2. Polos reales simples.
A.4.3. Polos reales múltiples.
A.4.4.Tabla de transformadas de Laplace.
Ogata, Katsuhiko (2003): «Ingeniería de Control Moderna». 4ª Edición.
Gene H. Hostetter, Clement J. Savant & Raymond T. (1990): «Sistemas de Control».
Gene F. Franklin, J. David Powel & Abbas Emani-Naeini (1994): «Feedback Control of Dynamic Systems».
José A. Barbado Santana, J. Martin Sierra & J. Aparicio Bravo (2011): «Automatismos Industriales». Creaciones Copyright.
J.R. Llata García, E. González Sarabia, D. Fernández Pérez (2001): «Problemas de Ingeniería de Sistemas: Sistemas Contínuos: Reguladores y no Lineales».
Juan M. Pérez Oria (1997): «Sistemas Contínuos de Control».
J.R. Llata García, E. González Sarabia, D. Fernández Pérez, J.A. Arce Hernando & J.Mª Pérez Oria: «Problemas de Ingeniería de Sistemas: Sistemas Discretos».
«Getting Started with Matlab» (2006). Mathworks.
«Matlab Function Reference» (2006). Mathworks.
«Using Simulink and Simulink Reference» (2006). Mathworks.
«Control System Toolbox User´s Guide» (2006). Mathworks.
El presente texto se dedica, preferentemente, al análisis de los Sistemas Contínuos de Control. Este tipo de sistemas se vienen empleando a lo largo de toda la evolución de la humanidad, no pudiéndose precisar cuándo fue el momento en el que se utilizó el primer sistema con realimentación. Sí que se puede indicar que las primeras herramientas matemáticas desarrolladas con objeto de analizar este tipo de sistemas, aparecen entorno a 1760, fecha en la que James Watt introduce el regulador de bolas para el control de velocidad de una máquina de vapor. A partir de este momento, aparecen numerosas técnicas y herramientas para el análisis y diseño, las cuales permiten definir con mayor precisión las características del sistema analizado, así como seleccionar controladores que modifican el comportamiento del proceso de acuerdo con las necesidades del usuario.
En la actualidad, los sistemas de control se diseñan para aplicaciones muy diversas, encontrándose ampliamente en procesos industriales, sistemas informáticos, telecomunicaciones, medicina, medios de transporte y navegación, etc. Las técnicas desarrolladas para el análisis de este tipo de sistemas, proporcionan un mecanismo para el estudio de un enorme abanico de sistemas dinámicos (industriales, económicos, químicos, naturales, etc.).
Es importante, por lo tanto, que el ingeniero de control conozca las técnicas de análisis aplicables a los sistemas continuos de regulación. En este sentido, existe una amplia e interesante bibliografía y se recomienda al lector revisar la relación presentada en las referencias. Sin embargo, para el alumno/a, puede ser de interés disponer también de un conjunto de problemas resueltos, de aplicación práctica, que permitan observar la secuencia de pasos a realizar, así como el conjunto de aspectos a tener en cuenta en un proyecto de automatización clásico. Así, en esta web se presenta una selección de ejercicios prácticos resueltos, y en cada tema desarrollado se incorpora una breve pero concisa descripción de la teoría correspondiente al capítulo, con el fin de permitir un mejor entendimiento de la materia expuesta.
MÉTODOS DE EVALUACIÓN "AUTOMÁTICA" |
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Descripción |
Tipología |
Evaluación final |
Recuperación |
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Examen escrito |
Examen escrito |
Sí |
Sí |
60% |
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Evaluación contínua |
Otros |
Sí |
Sí |
40% |
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TOTAL |
100% |
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OBSERVACIONES:
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OBSERVACIONES para alumnos/as a tiempo parcial:
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José Ramón Llata García Profesor TitularDepartamento de Tecnología Electrónica e Ingeniería de Sistemas y Automática UNIVERSIDAD DE CANTABRIA |
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Esther González Sarabia Profesora TitularDepartamento de Tecnología Electrónica e Ingeniería de Sistemas y Automática UNIVERSIDAD DE CANTABRIA |
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Dámaso Fernández Pérez Profesor AsociadoDepartamento de Tecnología Electrónica e Ingeniería de Sistemas y Automática UNIVERSIDAD DE CANTABRIA |
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Carlos Torre Ferrero Profesor Ayudante DoctorDepartamento de Tecnología Electrónica e Ingeniería de Sistemas y Automática UNIVERSIDAD DE CANTABRIA |
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María Sandra Robla Gómez Profesora AyudanteDepartamento de Tecnología Electrónica e Ingeniería de Sistemas y Automática UNIVERSIDAD DE CANTABRIA |
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