Denominación de la asignatura

Introducción al Control Automático y de Procesos
Grado al que pertenece
Grado en Ingeniería en Organización Industrial
Curso y cuatrimestre al que pertenece
Tercer curso, primer cuatrimestre
Materia a la que pertenece Base tecnológica
Créditos ECTS
6
Carácter de la asignatura Obligatoria

Presentación

La ingeniería de control está presente en la inmensa mayoría de las aplicaciones tecnológicas: desde el control de procesos industriales, control electrónico de automóviles, aeronáutica, industria naval e infinidad de aplicaciones en las que se intenta que la intervención del hombre sea mínima, con el fin de mejorar la calidad de vida de los trabajos del presente y del futuro. La historia nos indica que esta disciplina ha sido de interés permanente y por ello su conocimiento es imprescindible para un ingeniero encargado del mantenimiento de una tendencia de mejora e innovación de la tecnología que simplifica nuestras vidas.

En esta asignatura se pretende que adquieras los conocimientos básicos para poder abordar proyectos de automatización y control de procesos, así como la capacidad de interpretar diseños de sistemas automáticos.

Los objetivos fundamentales de esta asignatura son el aprendizaje del modelado de los sistemas físicos y la adquisición de capacidades para diseñar algoritmos y soluciones de control y automatización de los mismos, apoyándose en unas bases matemáticas imprescindibles.

Desde una presentación de los sistemas físicos y su modelado hasta la resolución de un proyecto integral de ingeniería de automatización y control, podrás descubrir la importancia de una disciplina que reúne la mayor parte de las ramas de la ingeniería para hacerlas actuar en conjunto sin apenas intervención humana.

Competencias

Competencias básicas

  • CB1. Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio.
  • CB2. Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio.
  • CB3. Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.
  • CB4. Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado.
  • CB5. Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía.

Competencias generales

  • CG1. Capacidad para orientarse e involucrarse activamente hacia la obtención de resultados asumiendo la responsabilidad en el cumplimiento de las tareas encomendadas.
  • CG2. Motivación y capacidad para dedicarse a un aprendizaje a lo largo de la vida.
  • CG3. Capacidad para comunicarse efectivamente.
  • CG4. Capacidad para operar en equipos multidisciplinares y multiculturales.

Competencias específicas

  • CCRI1. Conocer y utilizar los principios de teoría de circuitos y máquinas eléctricas.
  • CCRI2. Conocer los fundamentos de la electrónica.
  • CCRI3. Adquirir conocimientos sobre los fundamentos de automatismos y métodos de control.
  • CCRI4. Conocer la termodinámica aplicada y transmisión de calor. Conocer sus principios básicos y su aplicación a la resolución de problemas de ingeniería.
  • CCRI5. Adquirir conocimientos de los fundamentos de ciencia, tecnología y química de materiales. Comprender la relación entre la micro estructura, la síntesis o procesado y las propiedades de los materiales.
  • CCRI6. Adquirir conocimientos de los fundamentos de la teoría de máquinas. Conocer y aplicar los fundamentos de los sistemas y máquinas fluidodinámicas.
  • CCRI7. Adquirir conocimientos básicos y aplicación de tecnologías medioambientales y sostenibilidad.
  • CCRI8. Ser capaz de modelas, diseñar e implementar soluciones, plantas y modelos a partir de los conocimientos de las demás ramas de la ingeniería, a partir de los requerimientos dle problema que propone un eventual cliente. .

Contenidos

Tema 1. Introducción al control de procesos
Los sistemas.
Los procesos: la necesidad de su estudio para un ingeniero.
Qué puedes conseguir estudiando y aprendiendo sobre control de procesos.
Los procesos en la vida cotidiana.

Tema 2. De los sistemas físicos a los procesos:la aportación del ingeniero
¿Qué es un sistema físico? ¿Cómo «domar»un sistema físico para aprovecharme de sus cualidades?.
Tipos de sistemas físicos y sus peculiaridades.
La planta.
Los sensores.
Los actuadores.
El controlador.
El sistema en su conjunto.

Tema 3. Modelos matemáticos de los sistemas físicos
Los sistemas eléctricos y electrónicos.
Los sistemas mecánicos.
Los sistemas térmicos.
Los sistemas fluidodinámicos.

Tema 4. Algunas herramientas matemáticas para abordar la ingeniería de control
Introducción: el mundo en tiempo y el mundo en frecuencia.
Paso del mundo temporal al mundo de la frecuencia: Fourier Laplace.
Serie de Taylor y la linealización de sistemas no lineales.
Ejemplos de linealización.

Tema 5. Función de transferencia
Introducción.
Procedimiento.
Reducción de bloques.
Caso práctico de reducción de bloques.
Señales de consigna.
Tipos de sistemas.

Tema 6. Análisis dinámico en régimen transitorio
Respuesta de los sistemas de primer orden.
Respuesta de los sistemas de segundo orden.
Estabilidad absoluta. Criterio de Routh-Hurwitz.

Tema 7. Análisis dinámico en régimen permanente
Clasificación de los sistemas.
Errores en régimen estacionario.

Tema 8. Análisis en frecuencia de sistemas
Herramienta: diagrama de Bode.
Herramienta: diagrama de Nyquist.
Criterio de estabilidad de Nyquist.
Margen de fase y de ganancia .

Tema 9. Reguladores
Introducción.
Análisis del sistema por el método del lugar de las raíces (LDR).
Identificación del sistema.
Regulador P.
Regulador PI.
Regulador PD.
Regulador PID.
Diseño del regulador mediante el método de Zieglers Nichols.

Tema 10. Autómatas
Introducción.
Descripción de un automatismo.
Guía GEMMA.
Herramienta: GRAFCET.
Ejemplo.

Tema 11. Modelado de un motor de CC para una lavadora
Enunciado del problema.
Extracción de la información interesante para el ingeniero de control.
Previos al modelado del problema.
Modelado del problema.
Diagrama de bloques y FDT.
Representación con Matlab y modelo simplificado.
Análisis.

Tema 12. Diseño del regulador y del automatismo para la lavadora
Regulador.
Automatismo.

Metodología

Metodología

Las actividades formativas de la asignatura se han elaborado con el objetivo de adaptar el proceso de aprendizaje a las diferentes capacidades, necesidades e intereses de los alumnos.

Las actividades formativas de esta asignatura son las siguientes:

  • Trabajos y Lecturas. Se trata de actividades de diferentes tipos: reflexión, análisis de casos, prácticas, etc. Además de análisis de textos relacionados con diferentes temas de la asignatura.
  • Participación en eventos. Son eventos programados todas las semanas del cuatrimestre: sesiones presenciales virtuales, foros de debate, test.
  • Laboratorios virtuales. Actividad práctica que se realiza en tiempo real e interactuando con otros alumnos. En el laboratorio los estudiantes tendrán que desarrollar los ejercicios propuestos en un entorno de simulación online. Los estudiantes contarán en todo momento con el apoyo de un tutor de laboratorio, que ayudará al alumno a desarrollar su actividad. El tutor de laboratorio podrá asignar grupos de alumnos para que, de forma colaborativa, alcancen los resultados solicitados. Este tipo de actividad posee un peso considerable en la evaluación continua del alumno, por lo que, a pesar de no ser obligatoria su realización, se recomienda firmemente la participación en los mismos.

En la programación semanal puedes consultar cuáles son las actividades concretas que tienes que realizar en esta asignatura.

Descarga el pdf de la programación

Estas actividades formativas prácticas se completan, por supuesto, con estas otras:

  • Estudio personal
  • Tutorías. Las tutorías se pueden articular a través de diversas herramientas y medios. Durante el desarrollo de la asignatura, el profesor programa tutorías en días concretos para la resolución de dudas de índole estrictamente académico a través de las denominadas “sesiones de consultas”. Como complemento de estas sesiones se dispone también del foro “Pregúntale al profesor de la asignatura” a través del cual se articulan algunas preguntas de alumnos y las correspondientes respuestas en el que se tratan aspectos generales de la asignatura. Por la propia naturaleza de los medios de comunicación empleados, no existen horarios a los que deba ajustarse el alumno.
  • Examen final presencial

Las horas de dedicación a cada actividad se detallan en la siguiente tabla:

ACTIVIDADES FORMATIVAS
HORAS
PRESENCIAL

Sesiones presenciales virtuales

15
100%
Lecciones magistrales
6
0
Lectura del material complementario
15
0
Trabajo colaborativo
7
0
Estudio del material básico
40
0
Tutorías
16
30%
Sesiones presenciales de laboratorio virtual
12
16,7%
Trabajos, casos prácticos, test
17
0
Realización del examen final presencial
2
100%
Sesiones prácticas de laboratorio presencial
20
100%
Total
150

 


Puedes personalizar tu plan de trabajo seleccionando aquel tipo de actividad formativa que se ajuste mejor a tu perfil. El profesor-tutor te ayudará y aconsejará en el proceso de elaboración de tu plan de trabajo. Y siempre estará disponible para orientarte durante el curso.

Recomendaciones técnicas

Metodología

Para la correcta participación de los alumnos en las diferentes actividades propuestas en la asignatura se recomienda disponer de un ordenador con las siguientes especificaciones mínimas recomendadas:

  • 4 GB de RAM
  • Conexión a Internet superior a 6 Mbit/s
  • Cámara web
  • Micrófono
  • Altavoces o auriculares
  • Sistema operativo Windows o Mac OS (algunas actividades pueden presentar dificultades sobre Linux. En esta circunstancia se recomienda consultar con el profesor de la asignatura)
  • Acceso de administrador al sistema (es necesario la instalación de programas, emuladores, compiladores…)
  • Navegador web Netscape, Chrome, Safari o Firefox actualizado (versiones no actualizadas pueden presentar problemas funcionales y/o de seguridad)

Bibliografía

Bibliografía básica

La bibliografía básica es imprescindible para el estudio de la asignatura. Cuando se indica que no está disponible en el aula virtual, tendrás que obtenerla por otros medios: librería UNIR, biblioteca… 

Ogata, K. (2011). Ingeniería de control moderna. México: Pearson.

 

Bibliografía complementaria

Kuo, B. C. (2010). Sistemas de control automático. Madrid: Prentice Hall

 

evaluación

Evaluación y calificación

El sistema de calificación se basa en la siguiente escala numérica:

0 - 4, 9

Suspenso

(SS)

5,0 - 6,9

Aprobado

(AP)

7,0 - 8,9

Notable

(NT)

9,0 - 10

Sobresaliente

(SB)

La calificación se compone de dos partes principales:

calificación

El examen se realiza al final del cuatrimestre y es de carácter PRESENCIAL y OBLIGATORIO. Supone el 60% de la calificación final y para que la nota obtenida en este examen se sume a la nota final, es obligatorio APROBARLO.

La evaluación continua supone el 40% de la calificación final. Este 40% de la nota final se compone de las calificaciones obtenidas en las diferentes actividades formativas llevadas a cabo durante el cuatrimestre.

Ten en cuenta que la suma de las puntuaciones de las actividades de la evaluación continua es de 15 puntos. Así, puedes hacer las que prefieras hasta conseguir un máximo de 10 puntos (que es la calificación máxima que se puede obtener en la evaluación continua). En la programación semanal de la asignatura, se detalla la calificación máxima de cada actividad o evento concreto puntuables.

SISTEMA DE EVALUACIÓN
PONDERACIÓN 
MIN. 
PONDERACIÓN
MÁX. 
Examen final presencial
60%
60%
Trabajos, proyectos, laboratorios/talleres y/o casos
0%
40%
Test de autoevaluación
0%
40%
Participación del estudiante (sesiones, laboaratorios, foros, tutorías)
0%
40%

 

 

Ten en cuenta…
Si quieres presentarte sólo al examen final, tendrás que obtener una calificación de 5 puntos sobre 6 para aprobar la asignatura.

Profesorado

Javier Rainer

Formación: Doctor Ingeniero Industrial en el programa de Automática y Robótica por la Universidad Politécnica de Madrid, además de un máster en Dirección de Proyectos y dos títulos de Experto Universitario en Gestión y Auditoría de Sistemas de Calidad y Experto en formación eLearning.

Experiencia: Profesor universitario acreditado, ha participado como investigador y responsable de diversos proyectos de I+D, posee publicaciones nacionales e internacionales, es miembro de diversos comités técnicos internacionales y tiene una amplia experiencia en empresas privada del sector de las telecomunicaciones, donde ha desempeñado funciones de gestión y dirección de proyectos.

Orientaciones para el estudio

Orientación para el estudio

Obviamente, al tratarse de formación on-line puedes organizar tu tiempo de estudio como desees, siempre y cuando vayas cumpliendo las fechas de entrega de actividades, trabajos y exámenes. Nosotros, para ayudarte, te proponemos los siguientes pasos:

  1. Desde el Campus virtual podrás acceder al aula virtual de cada asignatura en la que estés matriculado y, además, al aula virtual de Lo que necesitas saber antes de empezar. Aquí podrás consultar la documentación disponible sobre cómo se utilizan las herramientas del aula virtual y sobre cómo se organiza una asignatura en la UNIR y también podrás organizar tu plan de trabajo personal con tu profesor-tutor.
  2. Observa la programación semanal. Allí te indicamos qué parte del temario debes trabajar cada semana.
  3. Ya sabes qué trabajo tienes que hacer durante la semana. Accede ahora a la sección Temas del aula virtual. Allí encontrarás el material teórico y práctico del tema correspondiente a esa semana.
  4. Comienza con la lectura de las Ideas clave del tema. Este resumen te ayudará a hacerte una idea del contenido más importante del tema y de cuáles son los aspectos fundamentales en los que te tendrás que fijar al estudiar el material básico. Lee siempre el primer apartado, ¿Cómo estudiar este tema?, porque allí te especificamos qué material tienes que estudiar. Consulta, además, las secciones del tema que contienen material complementario (Lo + recomendado y + Información).
  5. Dedica tiempo al trabajo práctico (sección Actividades y Test). En la programación semanal te detallamos cuáles son las actividades correspondientes a cada semana y qué calificación máxima puedes obtener con cada una de ellas.
  6. Te recomendamos que participes en los eventos del curso (sesiones presenciales virtuales, foros de debate…). Para conocer la fecha concreta de celebración de los eventos debes consultar las herramientas de comunicación del aula vitual. Tu profesor y tu profesor-tutor te informarán de las novedades de la asignatura.
En el aula virtual de Lo que necesitas saber antes de empezar encontrarás siempre disponible la documentación donde te explicamos cómo se estructuran los temas y qué podrás encontrar en cada una de sus secciones: Ideas clave, Lo + recomendado, + Información, Actividades y Test.

Recuerda que en el aula virtual de Lo que necesitas saber antes de empezar puedes consultar el funcionamiento de las distintas herramientas del aula virtual: Correo, Foro, Sesiones presenciales virtuales, Envío de actividades, etc.

Ten en cuenta estos consejos…

  • Sea cual sea tu plan de estudio, accede periódicamente al aula virtual, ya que de esta forma estarás al día de las novedades del curso y en contacto con tu profesor y con tu profesor tutor.
  • Recuerda que no estás solo: consulta todas tus dudas con tu profesor-tutor utilizando el correo electrónico. Si asistes a las sesiones presenciales virtuales también podrás preguntar al profesor sobre el contenido del tema. Además, siempre puedes consultar tus dudas sobre el temario en los foros que encontrarás en cada asignatura (Pregúntale al profesor).
  • ¡Participa! Siempre que te sea posible accede a los foros de debate y asiste a las sesiones presenciales virtuales. El intercambio de opiniones, materiales e ideas nos enriquece a todos.
  • Y ¡recuerda!, estás estudiando con metodología on line: tu esfuerzo y constancia son imprescindibles para conseguir buenos resultados. ¡No dejes todo para el último día!