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La guía de la asignatura ha sido actualizada con los cambios que aquí se mencionan.
La asignatura Técnicas de Control I se encuadra dentro del programa del Grado Universitario Oficial en Ingeniería en Electrónica Industrial y Automática de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales. Es una asignatura de cinco créditos ECTS de carácter obligatorio que se imparte el primer semestre del cuarto curso de la carrera. Es la primera asignatura del grado que introduce al alumno a técnicas de control avanzado y, en particular, da a conocer al alumno las metodologías de control predictivo y adaptativo predictivo que han alcanzado el estadio de la aplicación industrial y constituyen actualmente una vanguardia tecnológica en este dominio. Pone especial énfasis en la aplicación práctica de estos conocimientos de forma que el alumno se capacite para su uso y adquiera un criterio para este tipo de aplicación.
Los objetivos de esta asignatura pueden definirse en los siguientes puntos:
- Dar a conocer, desde una perspectiva histórica, el origen y los conceptos básicos de los Sistemas de Control Predictivo y Adaptativo Predictivo, y en particular las condiciones que deben de verificar para garantizar los criterios de rendimiento y de estabilidad deseados.
- A partir de estos criterios, introducir al alumno al análisis y diseño de Sistemas de Control Predictivo, tanto en su estrategia básica como en la extendida, y de Sistemas Adaptativos, tanto para el caso de ausencia de ruidos y perturbaciones como en los supuestos propios de un entorno industrial.
- Dar a conocer los resultados más relevantes de la Teoría de Estabilidad de los sistemas previamente considerados e instruir al alumno en la aplicación práctica de estos sistemas a procesos mono y multivariables.
Esta guía presenta las orientaciones básicas que requiere el alumno para el estudio de la asignatura. Por este motivo es recomendable leerla atentamente antes de iniciar el estudio para adquirir una idea general de la asignatura y de los trabajos, actividades y prácticas que se van a desarrollar a lo largo del curso.
Dado que el control de procesos tiene un carácter interdisciplinario y la optimización de los mismos es hoy en día sujeto de gran interés, los contenidos de esta asignatura son a este respecto de gran relevancia, como se describe a continuación.
Durante las tres últimas décadas la implementación de sistemas de control industrial ha evolucionado de la tecnología analógica a la digital. El énfasis en uso de esta última se ha llevado a un punto en el que muchos de los avances ofertados en los modernos sistemas de control en términos de disponibilidad de memoria, velocidad de cálculo, integración en red, inteligencia distribuida y otros, son mucho más de lo necesario para llevar a cabo la optimización en el control de procesos. Sin embargo, el estándar industrial para el control de procesos continúa siendo el controlador convencional PID, que ha sido objeto de estudio en las asignaturas previas de automática de este programa de grado. Aunque los controladores PID son útiles en muchos casos, en otros su rendimiento es pobre o inadecuado, y tienen que ser ajustados en una labor que requiere de tiempo y experiencia por parte del operador. De ahí el interés por encontrar soluciones capaces de superar las limitaciones del control convencional.
Técnicas de Control I introduce al alumno a las denominadas técnicas de control avanzado, que se han desarrollado tratando de superar el rendimiento de las técnicas de control convencional PID, que son ya conocidas por el alumno. Después de analizar la problemática a la que se enfrenta el control de procesos industriales y dar una visión de conjunto de la evolución de las soluciones metodológicas aplicadas en este dominio, la asignatura presenta y desarrolla aquellas técnicas que han sido exitosas en su aplicación industrial y, en particular, las de control predictivo, sistemas adaptativos y sistemas de control adaptativo predictivo. Se analizan los criterios de diseño capaces de garantizar la estabilidad y el rendimiento deseado en este tipo de sistemas y se pone especial énfasis en su aplicación práctica a procesos mono y multivariables. Ejercicios en simulación de las diferentes técnicas en cuestión forman parte de la evaluación continua en esta asignatura.
Dentro del plan de estudios para este grado, la asignatura Técnicas de Control II, que se imparte en el segundo semestre del cuarto curso, complementa el estudio de los sistemas de control avanzado considerando aquellos denominados “Expertos” que introducen el conocimiento disponible del proceso para la definición del sistema de control.
La asignatura no tiene prerrequisitos específicos, si bien para su adecuado seguimiento y aprovechamiento se precisan conocimientos básicos de cálculo, ecuaciones diferenciales o física, que se imparten en las correspondientes asignaturas del primer curso del plan de estudios, y el conocimiento de control de procesos que se adquiere normalmente en las asignaturas de automática del mismo.
El proceso de tutorización y seguimiento de los aprendizajes es continuo a partir de la comunicación de alumnos y profesores a través de los foros API y de los ejercicios en programación planificados a lo largo del curso. Además, los alumnos podrán en todo momento contactar con los profesores vía correo electrónico o telefónicamente durante el horario de guardia.
Martes lectivos de 10:00 a 14:00 horas (Félix García), Martes lectivos de 9:00 a 13:00 horas (Blanca Quintana) y Martes y miércoles lectivos de 10:00 a 12:00 (Carlos de Mora).
COMPETENCIAS BÁSICAS, GENERALES Y ESPECÍFICAS DEL GRADO (ORDEN CIN 351-2009)
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;
CB5. Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía.
COMPETENCIAS GENERALES
CG.3. Conocimiento en materias básicas y tecnológicas, que les capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.
CG.4. Capacidad de resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento crítico y de comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en el campo de la Ingeniería Industrial.
CG.5. Conocimientos para la realización de mediciones, cálculos, valoraciones, tasaciones, peritaciones, estudios, informes, planes de labores y otros trabajos análogos.
CG.6. Capacidad para el manejo de especificaciones, reglamentos y normas de obligado cumplimiento.
CG.7. Capacidad de analizar y valorar el impacto social y medioambiental de las soluciones técnicas.
CG.10. Capacidad de trabajar en un entorno multilingüe y multidisciplinar.
CG.11. Conocimiento, comprensión y capacidad para aplicar la legislación necesaria en el ejercicio de la profesión de Ingeniero Técnico Industrial.
COMPETENCIAS DE TECNOLOGIA ESPECÍFICA - ELECTRÓNICA INDUSTRIAL
CTE-El.8. Conocimientos de regulación automática y técnicas de control y su aplicación a la automatización industrial.
OTRAS COMPETENCIAS DE LA ASIGNATURA
- Capacidad de análisis y síntesis.
- Comunicación y expresión matemática, científica y tecnológica.
- Manejo de las tecnologías de la información y comunicación (TICs).
- Capacidad para gestionar información.
(OBSERVACIONES: Memoria del Grado en proceso de revisión)
Como resultados del aprendizaje el alumno:
- Conocerá la evolución histórica de la teoría y la práctica del control de procesos y las nuevas técnicas de control predictivo y adaptativo predictivo.
- Estará capacitado para analizar y diseñar sistemas de control predictivo y adaptativo predictivo estables y que verifiquen criterios de rendimiento previamente especificados, teniendo en cuenta la naturaleza del proceso y sus diferentes entornos de operación, con o sin ruidos de medida y perturbaciones conocidas o desconocidas.
- Conocerá la teoría de estabilidad que soporta las aplicaciones de control predictivo y adaptativo predictivo para los distintos tipos de procesos estables, inestables o con inverso inestable.
- Será capaz de aplicar en sistemas reales los enfoques prácticos que se requieren para no incumplir en la práctica ninguno de los requisitos que la teoría demanda para obtener la estabilidad y el rendimiento deseados, que han permitido la introducción industrial de estos sistemas.
Introducción y Fundamentos de los Sistemas de Control Adaptativo Predictivo
Control Predictivo - Análisis y Diseño del Bloque Conductor
Sistemas Adaptativos y Teoría de Estabilidad
Aplicaciones del Control Adaptativo y Predictivo
La metodología con la que se ha diseñado el curso, y que se seguirá durante su desarrollo, es la específica de la educación a distancia del modelo de la UNED. El enfoque didáctico está basado en el aprendizaje participativo e interactivo (API) y en la denominada “Ecuación para el Aprendizaje Tecnológico”. De acuerdo con esta última, el alumno será formado en primer lugar en el conocimiento conceptual e intuitivo de la tecnología, posteriormente en la materialización metodológica de dichos conceptos y, finalmente, en su aplicación y experimentación práctica, lo que le permitirá alcanzar un conocimiento profundo de la misma.
Este conocimiento será adquirido adecuadamente a lo largo de los nueve capítulos del curso, en los que el alumno realizará ejercicios prácticos mediante programación, que servirán como pruebas de auto evaluación (estudio continuado a lo largo del curso); al mismo tiempo que participa en los foros API, donde podrá exponer vía Internet sus dudas sobre los capítulos de cada tema o bien responder a las dudas de sus compañeros, en un diálogo creativo que contará siempre con la tutela del Equipo Docente. Asimismo, el alumno podrá contactar con el Equipo Docente vía correo electrónico o, alternativamente, vía telefónica.
TIPO DE PRUEBA PRESENCIAL
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| Tipo de examen |
| Tipo de examen |
Examen de desarrollo |
| Preguntas desarrollo |
| Preguntas desarrollo |
5 |
| Duración |
| Duración |
120 (minutos) |
| Material permitido en el examen |
| Material permitido en el examen |
Calculadora programable |
| Criterios de evaluación |
| Criterios de evaluación |
El buen desarrollo de cada pregunta del examen sumará hasta 2 puntos en la nota del mismo.
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| % del examen sobre la nota final |
| % del examen sobre la nota final |
100 |
| Nota mínima del examen para aprobar sin PEC |
| Nota mínima del examen para aprobar sin PEC |
5 |
| Nota máxima que aporta el examen a la calificación final sin PEC |
| Nota máxima que aporta el examen a la calificación final sin PEC |
10 |
| Nota mínima en el examen para sumar la PEC |
| Nota mínima en el examen para sumar la PEC |
5 |
| Comentarios y observaciones |
| Comentarios y observaciones |
La evaluación final añadirá a la nota de examen, siempre que esta sea igual o superior a cinco, hasta tres puntos por la evaluación obtenida en las PEC. En cualquier caso la nota máxima no podrá ser superior a diez. |
PRUEBAS DE EVALUACIÓN CONTINUA (PEC)
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| ¿Hay PEC? |
| ¿Hay PEC? |
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| Descripción |
| Descripción |
Todos los temas tienen ejercicios en simulación que el alumno deberá realizar en las fechas asignadas para cada tema. El alumno puede comprobar la correcta realización de los ejercicios de cada tema en la sección "Comentarios a los Ejercicios", que se encuentra al final de cada Unidad Didáctica (Tema) del libro de texto de la asignatura. Las dificultades de los alumnos en la realización de estos ejercicios, así como en la comprensión de los distintos capítulos de la asignatura, son objeto de amplio debate en el foro de Aprendizaje Participativo e Interactivo (API), que contribuye a la evaluación de cada alumno por su participación en el debate. Además de los ejercicios en simulación de cada tema, se envían a cada alumno ejercicos prácticos individualizados, que deben de ser realizados y devueltos al Equipo Docente para su evaluación. |
| Criterios de evaluación |
| Criterios de evaluación |
Participación en el foro de Aprendizaje Participativo e Interactivo (API). Realización de los ejercicios prácticos individualizados. |
| Ponderación de la PEC en la nota final |
| Ponderación de la PEC en la nota final |
La participación activa en el foro API puede añadir hasta un punto en la nota final y la buena realización de los ejercicios prácticos individualizados puede añadir hasta dos puntos. |
| Fecha aproximada de entrega |
| Fecha aproximada de entrega |
Los ejercicios prácticos individualizados deben entregarse antes de la segunda semana de las correspondientes pruebas presenciales. |
| Comentarios y observaciones |
| Comentarios y observaciones |
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OTRAS ACTIVIDADES EVALUABLES
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| ¿Hay otra/s actividad/es evaluable/s? |
| ¿Hay otra/s actividad/es evaluable/s? |
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| Descripción |
| Descripción |
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| Criterios de evaluación |
| Criterios de evaluación |
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| Ponderación en la nota final |
| Ponderación en la nota final |
0 |
| Fecha aproximada de entrega |
| Fecha aproximada de entrega |
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| Comentarios y observaciones |
| Comentarios y observaciones |
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¿Cómo se obtiene la nota final?
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La evaluación final añadirá a la nota de examen, siempre que esta sea igual o superior a cinco, hasta un punto por la participación activa en el foro API y hasta dos puntos por la buena realización de los ejercicios prácticos individualizados. En cualquier caso la nota máxima no podrá ser superior a diez. |
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LIBRO ACTUALMENTE NO PUBLICADO
ISBN(13):
Título: ADAPTIVE FILTERING, PREDICTION AND CONTROL
Autor/es: Goodwin, Graham Clifford;
Editorial: : PRENTICE HALL
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¿Hay prácticas en esta asignatura de cualquier tipo (en el Centro Asociado de la Uned, en la Sede Central, Remotas, Online,..)? |
Si/No |
CARACTERÍSTICAS GENERALES |
Presencial: |
Obligatoria: |
Es necesario aprobar el examen para realizarlas: |
Fechas aproximadas de realización: |
Se guarda la nota en cursos posteriores si no se aprueba el examen:
(Si es así, durante cuántos cursos) |
Cómo se determina la nota de las prácticas: |
REALIZACIÓN |
Lugar de realización (Centro Asociado/ Sede central/ Remotas/ Online): |
N.º de sesiones: |
Actividades a realizar: |
Los ejercicios prácticos se enviarán al alumno a su debido tiempo por el Equipo Docente. El resto del material didáctico lo encontrará en el curso virtual.
