PRIMERA PARTE. REGULACIÓN AUTOMÁTICA DE SISTEMAS CONTINUOS (48 Horas) BLOQUE TEMÁTICO I. Análisis básicos de sistemas de control (9 Horas) TEMA 1: Fundamentos de la teoría de sistemas (1 Hora) Introducción. Planta. Variable de control. Variable de salida. Perturbación. Sistemas en bucle abierto. Sistemas en bucle cerrado. Realimentación. Consigna. Regulador. Clasificación de sistemas: Continuos, discretos, lineales, no lineales. TEMA 2: Transformada de Laplace (1,5 Horas) Concepto de transformación. Transformada de Fourier. Transformada de Laplace. Definición. Propiedades. Transformada inversa. Transformada de Laplace de funciones típicas. TEMA 3: Introducción al modelado. (1,5 Horas) Ecuaciones dinámicas del proceso. Normalización. Linealización de modelos. Sistemas de primer orden. Sistemas segundo orden. Retardo. TEMA 4: Descripción externa de un sistema. (1,5 Horas) Función de transferencia. Diagrama de bloques. Reducción de sistemas. Ecuación característica. Diagrama Cero-Polar. Plano S. TEMA 5: Representación de sistemas de regulación (2 Horas) Sistemas en bucle cerrado. Diagramas de flujo de señal. Formula general de Mason. TEMA 6: Función de transferencia de algunos elementos y sistemas físicos (1,5 Horas) Sistemas eléctricos. Sistemas mecánicos: rotación y traslación. Sistemas electromecánicos. Sistemas térmicos. Sistemas de nivel de líquidos. Sistemas de presión. BLOQUE TEMÁTICO II: Sistemas continuos de control. Análisis temporal (16,5 Horas) TEMA 7: Análisis en el dominio del tiempo (1 Hora) Respuesta estacionaria y transitoria. Señales de entrada normalizada. Sistemas de primer orden. Función de transferencia normalizada. Respuesta temporal. Cero adicional. TEMA 8: Sistemas de segundo orden (1,5 Horas) Sistemas de segundo orden. Función de transferencia normalizada. Respuesta a un escalón. Caracterización de la respuesta transitoria. PRÁCTICA 1 TEMA 9: Sistemas de segundo orden con ceros y polos adicionales (1 Hora) Sistemas de segundo orden con cero adicional. Sistemas con retardo. Acciones básicas de control. PRÁCTICA 2 TEMA 10: Sistemas de orden superior (2 Horas) Sistemas de orden superior. Estabilidad. Criterio de estabilidad de Routh-Hurwitz. TEMA 11: Errores en régimen permanente (1 Hora) Sistema realimentado. Errores en régimen permanente. Señales de entrada normalizada. Tipo de un sistema. Coeficientes estáticos de error. Sistemas con realimentación no unitaria. TEMA 12: Sensibilidad e introducción a la optimización (2 Horas) Sensibilidad y rechazo a perturbaciones. Índices de comportamiento. Condición óptima y diseño. TEMA 13: Conceptos y reglas de trazado del Lugar de las Raíces (2 Horas) Exposición y deducción de las reglas de trazado. TEMA 14: Análisis en el Lugar de las Raíces (6 Horas) Análisis de sistemas realimentados utilizando el Lugar de las Raíces. Estabilidad absoluta y relativa. Adición de Polos y Ceros. Trazado en sistemas con retardo. Efectos de las variaciones de otros parámetros: Contorno de las raíces. PRÁCTICA 3 BLOQUE TEMÁTICO III: Sistemas continuos de control. Análisis frecuencial 10,5 Horas) TEMA 15: Representación gráfica y respuesta en frecuencia (6 Horas) Respuesta de un sistema lineal frente a una entrada senoidal. Representación gráfica. Diagrama de Bode. Diagrama Polar. Diagrama de Black. Diagrama Polar para sistemas con retardo. Relación entre el diagrama Bode y el diagrama Polar. TEMA 16: Estabilidad en el plano Nyquist (1,5 Horas) Teorema de la transformación. Criterio de estabilidad de Nyquist. Criterios de estabilidad de Nyquist los sistemas con retardo. TEMA 17: Estabilidad relativa (1,5 Horas) Trayectoria de Nyquist modificada. Margen de ganancia y fase. Ancho de banda y frecuencia de corte. TEMA 18: Criterio de estabilidad de Black y Nichols (1,5 Horas) Respuesta en frecuencia de sistemas con realimentación unitaria. Lugares de Magnitud constante. Lugares de fase constante. Diagrama Nichols. PRÁCTICA 4 BLOQUE TEMÁTICO IV: Técnicas de diseño y compensación de sistemas continuos. (12 Horas) TEMA 19: Diseño basado en el Lugar de las Raíces (6 Horas) Especificaciones en el Lugar de las Raíces. Controlador proporcional. Controlador por Avance de fase. Controlador por Retraso de fase. Controladores (PD,PI,PID). Controladores por Avance-Retraso de fase. Dificultades en el diseño del Lugar de las Raíces. TEMA 20: Diseño basado en el dominio de la frecuencia (4 Horas) Especificaciones en el dominio de la frecuencia. Controlador proporcional. Controlador por Avance de fase. Controlador por Retraso de fase. Controladores por Avance-Retraso de fase. Controladores (PD,PI,PID). Dificultades en el diseño en el dominio de la frecuencia. TEMA 21: Otros métodos de diseño (2 Horas) Métodos de Ziegler-Nichols. Métodos analíticos: Truxal, algebraico. PRÁCTICA 5 SEGUNDA PARTE. REGULACIÓN AUTOMÁTICA DE SISTEMAS DISCRETOS (12 Horas) BLOQUE TEMÁTICO I: Sistemas discretos de control (8 Horas) TEMA 1: El computador como elemento de control (1 Hora) Señales muestreadas. Configuración de control por computador. Bucle elemental de control por computador. TEMA 2: Sistemas discretos (1 Hora) Estabilidad de sistemas discretos. Muestreo ideal de sistemas continuos. Secuencias. Transformada de Laplace de una secuencia. Cuantificación y errores debido a la precisión del computador. TEMA 3: Transformada z (1 Hora) Definición de la Transformada z. Propiedades. Teoremas y transformadas comunes. Transformada inversa. TEMA 4: Muestreo y reconstrucción de señales (2 Horas) Teorema del muestreo. Modelado de sistemas en tiempo discreto. Función de transferencia discreta. Diagrama de bloques. Reconstrucción de una señal. Bloqueador de orden cero. Discretización de sistemas continuos. Transformación del Plano S al Plano Z. TEMA 5: Estabilidad de sistemas discretos y muestreados (1 Hora) Estabilidad y polos de la función de transferencia discreta. Estabilidad mediante transformación bilineal y criterio de Routh. Estudio de la estabilidad mediante el método de Jury. TEMA 6: Análisis dinámico (0,5 Horas) Sistemas de primer orden y segundo orden. Lugares eométricos en el Plano Z. Polos y ceros adicionales. TEMA 7: Sistemas realimentados (1 Hora) Análisis en régimen permanente. Errores en régimen permanente. Tipo de un sistema y constantes de error. Técnicas del lugar de las raíces. TEMA 8: Análisis en el dominio de la frecuencia (0,5 Horas) Respuesta en frecuencia de sistemas discretos. Análisis de la estabilidad en el dominio de la frecuencia. PRÁCTICA 1 BLOQUE TEMÁTICO II: Técnicas de diseño y compensación de sistemas discretos. (4 Horas) TEMA 9: Discretización de reguladores continuos (1 Hora) Especificaciones. Selección del período de muestreo en control digital. Aproximaciones discretas de sistemas continuos. Aproximación del regulador PID. Transformación Bilineal. Equivalencia bloqueador muestreados. Mapeado de polos ceros. Comparación de los métodos. TEMA 10: Técnicas clásicas de diseño de reguladores discretos (2 Horas) Método del Lugar de las Raíces. Cálculo de los parámetros con el Lugar de las raíces. Métodos frecuenciales de diseño. PRÁCTICA 2 PRÁCTICA 3 TEMA 11: Diseño de reguladores discretos mediante el método directo (1 Hora) Método de Truxal. Condición de realización física. Estabilidad y saturación. Sistemas en tiempo finito. PRÁCTICA 4 |