Ingeniería de Control

 

 

INTRODUCCIÓN

 

La Ingeniería de Control se ocupa de los aspectos tanto teóricos como prácticos involucrados en el control de sistemas y procesos, incluyendo aspectos tales como el análisis y diseño de sistemas regulados, diseño y sintonización de reguladores, utilización de sensores y actuadores, procesamiento digital de señal, etc. Desde la perspectiva de un Ingeniero de Telecomunicación, la Ingeniería Industrial extiende el abanico de salidas profesionales a las numerosas actividades industriales en las que aparecen involucrados el control y la supervisión de sistemas y de procesos.

 

La totalidad de las herramientas matemáticas en las que se fundamenta la Ingeniería de Control, así como numerosos conceptos relacionados con el muestreo de señales, diseño de filtros, procesamiento de señal, etc. se encuentran ya integrados dentro de la formación básica de un Ingeniero en Telecomunicación. Desde esta perspectiva, la asignatura complementaría esta formación y extendería la utilización de estas ideas y conceptos al control de sistemas y de procesos, con una aplicabilidad muy importante en la industria.

 

 

OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA

 

El objetivo fundamental de la asignatura es dotar al alumno de los conceptos y habilidades necesarias para el análisis y diseño de los sistemas de control, incluyendo:

 

- Conocer las técnicas clásicas de diseño de sistemas de control tanto continuos como discretos, así como que el alumno sea capaz de evaluar las posibilidades y limitaciones éstos.

- Conocer los principios de funcionamiento de los elementos involucrados en los sistemas de control (controladores, sensores, actuadores, etc.), así como la interconexión entre ellos.

- Conocer los aspectos más importantes involucrados en la implementación física de los sistemas de control.

 

Programa teórico resumido

 

1.  Introducción a la ingeniería de control.

Introducción (transparencias Power Point).

Un poco de historia (pdf).

Guión práctica 1.

Script matlab.

 

Recordatorio: análisis de sistemas lineales en el tiempo

Recordatorio: análisis de sistemas lineales en frecuencia

 

2.  Análisis de la respuesta dinámica de los sistemas realimentados mediante el lugar de las raíces.

Guión práctica 2.

Guión práctica 3.

 

Análisis de los sistemas realimentados

 

 

3.  Diseño clásico de reguladores.

 

Reguladores PID

 

 

4.  Control por prealimentación.

Prealimentación vs. realimentación (pdf).

Generación de trayectorias en sistemas de control de movimiento (pdf).

 

 

5.  DISCRETIZACIÓN DE REGULADORES continuos.

Guión práctica 5.

Guión práctica 6.

Procesadores digitales (pdf).

Saturación de reguladores (pdf).

 

6.  SENSORES Y ACTUADORES.

Conversión A/D, D/A, PWM (pdf).

Sensores (pdf).

 

7.  Reguladores no lineales básicos.

Reguladores por histeresis y Bang-bang (pdf).

 

9.  Modelado y control de sistemas en variables de estado.

Guiones prácticas variables de estado

 

 

EXáMENES

 

Examen Febrero 2003

Examen Febrero 2004

Solución examen Febrero 2004 (jpg , comprimido zip)

Examen Febrero 2005 (solucionado)

Examen Febrero 2006 (solucionado)

Examen Febrero 2007

Examen Febrero 2008

Examen Febrero 2009

 

 

 

 

PRÁCTICAS

 

Las prácticas a desarrollar en la asignatura se dividirán en cuatro grandes grupos:

Prácticas con Matlab-Simulink: Estas prácticas incluyen tanto la simulación de sistemas, como prácticas de procesamiento de señal relacionadas con aspectos como la identificación de sistemas y el diseño de filtros antialiasing aplicados a la realimentación de señales de sensores.

Prácticas de control con equipos educacionales.

Prácticas de control con equipos industriales.

Visita a Acelor. Con una duración estimada de 4 horas (equivale a dos prácticas), en ella se recorre la acería de colada continua LDIII, un tren de laminación en caliente semicontinuo y una línea de galvanizado, con especial atención a todos los elementos de control y supervisión existentes en estos procesos.

 

 

BIBLIOGRAFÍA

 

1.  K. Ogata, “Ingeniería de Control Moderna”, Prentice-Hall, 1998.

2.  B.C. Kuo, “Sistemas de Control Automático”, McGraw-Hill, 1996.

3.  K. Ogata, “Sistemas de control en tiempo discreto”, Prentice-Hall, 1996.

4.  G.F. Franklin, J.D. Powell, A. Emami-Naeini, “Feedback Control of Dynamic Systems”, Prentice Hall, 2002.

5.  K.J. Aström et al., “Computer-Controlled Systems”, Prentice Hall, 1997.

6.  S. W. Smith, “The scientist and Engineer’s guide to digital signal processing”, California Technical Publishers, 1998.

 

 

 

Profesor:

Fernando Briz

Email: fernando@isa.uniovi.es

Despacho: Edificios Departamentales, 2.1.07

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