1ª Parte: Sistemas de Control en el Espacio de Estados (1º cuatrimestre) - Entender el concepto de estado en el modelado de sistemas dinámicos tanto continuos como discretos. - Modelar el comportamiento de sistemas continuos, discretos y discretizados. - Dominar las herramientas necesarias para el análisis de sistemas en el espacio de estado. - Conocer y aplicar los conceptos de controlabilidad y observabilidad de los sistemas dinámicos. - Diseñar sistemas de control (continuos y discretos) mediante realimentación del estado observado. - Conocer las técnicas para diseñar sistemas de control con seguimiento de una referencia.
2ª Parte: Instrumentación (1º y 2º cuatrimestre) - Estudiar el funcionamiento de los principales sensores y sus aplicabilidad a la toma de medidas en sistemas físicos. - Conocer las configuraciones típicas de los sistemas de instrumentación: toma de medidas, acondicionamiento y adquisición.
3ª Parte: Microcontroladores (2º cuatrimestre) - Introducir los microcontroladores industriales - Definir la arquitectura básica de sistemas basados en microcontroladores - Aprender a programar microcontroladores - Describir aplicaciones industriales de sistemas control basados en microcontroladores
Objetivos globales teoría
- Describir el concepto de estado en el modelado de sistemas dinámicos tanto continuos como discretos, introduciendo las herramientas para el análisis mediante variables de estado. - Introducir el análisis de estabilidad de sistemas dinámicos mediante herramientas basadas en modelos de estado. - Desarrollar los conceptos de controlabilidad y observabilidad de los sistemas dinámicos, presentando las herramientas basada en el modelo de estado. - Introducir el diseño de sistemas de control (continuos y discretos) mediante realimentación del estado observado. Estudio de sistemas de control con seguimiento de una referencia. - Estudiar el funcionamiento de los principales sensores y sus aplicabilidad a la toma de medidas en sistemas físicos. - Conocer las configuraciones típicas de los sistemas de instrumentación: toma de medidas, acondicionamiento y adquisición. - Introducir los microcontroladores industriales. - Definir la arquitectura básica de sistemas basados en microcontroladores. - Aprender a programar microcontroladores. - Describir aplicaciones industriales de sistemas control basados en microcontroladores.
Temas Teoría (Contenidos)
1ª Parte: SISTEMAS DE CONTROL EN EL ESPACIO DE ESTADOS BLOQUE I: Análisis en el Espacio de Estado. Tema 1: Modelo de estado para sistemas continuos. Tema 2: Solución de la ecuación de estado para sistemas continuos. Tema 3: Modelo de estado para sistemas discretos. Tema 4: Solución de la ecuación de estado para sistemas discretos.
BLOQUE II: Diseño de Sistemas de Control en Espacio de Estado. Tema 5: Controlabilidad. Tema 6: Observabilidad. Tema 7: Diseño de sistemas de control mediante realimentación del estado. Ubicación de polos. Tema 8: Diseño de observadores de estado. Tema 9: Sistemas de control con seguimiento de la entrada.
2ª Parte: INSTRUMENTACIÓN Tema 1: Introducción a la instrumentación electrónica. Tema 2: Sensores. Tema 3: Electrónica básica para instrumentación. Tema 4: Acondicionamiento de señal.
3ª Parte: MICROCONTROLADORES Tema 1. Sistemas de numeración, operaciones y códigos. Tema 2. Introducción a los microcontroladores. Tema 3. Microcontroladores Harvard: familia PIC. Microcontrolador PIC16F84. Tema 4. Organización de la memoria. Tema 5. Arquitectura interna. Tema 6. Introducción al lenguaje ensamblador. Tema 7. Programación elemental. Tema 8. Saltos y bucles. Tema 9. Subrutinas. Tema 10. Otros conceptos de programación: Tablas, retardos y LCDs. Tema 11. Medida del tiempo en un PIC. Timer 0 y Timer 1. Tema 12. Otros recursos. Tema 13. Interrupciones.
Unidades Docentes
1ª Parte: Sistemas de Control en el Espacio de Estados BLOQUE I: Análisis en el Espacio de Estado. BLOQUE II: Diseño de Sistemas de Control en Espacio de Estado.
2ª Parte: Instrumentación
3ª Parte: Microcontroladores
Objetivos globales práctica
1º Cuatrimestre (Sistemas de control en el espacio de estados) - Usar herramientas software para modelado y análisis de sistemas continuos y discretos en el espacio de estados. - Realizar el control de un sistema físico real mediante técnicas de realimentación del estado.
2º Cuatrimestre (Microcontroladores) - Conocer el lenguaje ensamblador de la gama media de los microcontroladores PIC. - Conocer en profundidad el juego de instrucciones. - Utilizar las herramientas de edición, ensamblado y simulación (MPLAB, MPASM y MPSIM). - Aprender a programas los puertos E/S, diferentes tipos de bucles, temporizaciones software y hardaware, display 7 segmentos, LCD y las fuentes de interrupción básicas.
Prácticas
1º cuatrimestre (Sistemas de Control en el Espacio de Estados) Práctica 1. Modelado de Sistemas en el Espacio de Estados. (2 sesiones) Práctica 2. Análisis de Sistemas en el Espacio de Estados. (1 sesión) Práctica 3. Diseño de Sistemas de Control en el Espacio de Estados. (1 sesión) Práctica 4. Control en Posición de un Servomotor de CC mediante Realimentación del Estado. (2 sesiones)
2º cuatrimestre (Microcontroladores) Práctica 1. Entorno de desarrollo MPLAB-IDE. (1 sesión) Práctica 2. Programas básicos. Tipos de direccionamiento. (1 sesión) Práctica 3. Bucles. (1 sesión) Práctica 4. Entorno de desarrollo EasyPIC4. (1 sesión) Práctica 5. Gobierno del display 7 segmentos. (1 sesión) Práctica 6. El módulo LCD. (2 sesiones) Práctica 7. Medida del tiempo en un PIC e Interrupciones. (2 sesiones)
Objetivos Específicos
Obtener conocimientos mínimos en Sistemas de Control en el Espacio de Estado e Instrumentación de Control.
Metodología Docente
Clase magistral y clases basadas en métodos de aprendizaje cooperativo. Prácticas en grupos formales y prácticas individualizadas.
Sistema de Evaluación
GENERALIDADES: - La asignatura se divide en tres bloques temáticos: Control en el Espacio de Estados, Instrumentación y Microcontroladores. - Para superar la asignatura es necesario aprobar los tres bloques de la asignatura por separado (con una nota igual o superior a 5). - La nota final de la asignatura será la media ponderada entre las tres partes: NOTA FINAL = 40% (Control) + 20% (Instrumentación) + 40% (Microcontroladores).
BLOQUES TEMÁTICOS APROBADOS: - Los bloques temáticos aprobados se guardan para convocatorias posteriores (excepto para la convocatoria extraordinaria de Diciembre). - Las prácticas aprobadas se guardan para convocatorias posteriores.
CONVOCATORIAS DE EXAMEN: - En Febrero se realizará el examen relativo a la parte de Control en el Espacio de Estados. - Un examen en Mayo evaluará el bloque de Instrumentación. - Los exámenes de Junio y Septiembre evaluarán las tres partes de la asignatura. Los alumnos que tengan alguna parte ya aprobada, no deberán realizar dicha parte en el examen. - La convocatoria de Diciembre evalua la totalidad de la asignatura. Los alumnos que se presenten a esta convocatoria deben realizar todas las partes (aunque tengan alguna aprobada previamente).
EVALUACIÓN DE CADA BLOQUE TEMÁTICO: Control en el Espacio de Estados: - Los alumnos podrán elegir entre dos modalidades de evaluación: - Evaluación continua: La calificación final se obtendrá a partir de las siguientes pruebas: · Examen parcial 1 (Temas 1-4). 40% de la nota. · Examen parcial 2 (Temas 5-9). 40% de la nota. · Examen de prácticas. 20% de la nota. · Trabajo optativo. Hasta un punto adicional a la nota de este bloque. - Evaluación tradicional: La calificación final se obtendrá a partir de las siguientes pruebas: · Examen final (febrero, junio o septiembre) (Temas 1-9). 80% de la nota. · Examen de prácticas. 20% de la nota. Microcontroladores: - Los alumnos podrán elegir entre dos modalidades de evaluación: - Evaluación continua: La nota final se obtendrá a partir de las siguientes pruebas: · Examen parcial 1 (Temas 1-8). 40% de la nota. · Examen parcial 2 (Temas 9-13). 40% de la nota. · Examen de prácticas (20% de la nota) · Trabajo optativo. Hasta un punto adicional a la nota de este bloque. - Evaluación tradicional: La nota final será: · Examen final (junio o septiembre). 80% de la nota. · Examen de prácticas. 20% de la nota.
Instrumentación: - Los alumnos podrán elegir entre dos modalidades de evaluación: - Evaluación continua: La nota final se obtendrá a partir de: · Examen final de Mayo. 70% de la nota. · Trabajos propuestos en clase (a realizar en grupos cooperativos). 30% de la nota. - Evaluación tradicional: · La nota final será la obtenida en el examen final (en Mayo, Junio o Septiembre).
Los exámenes de prácticas se realizarán con ordenador.
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