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Academic Year/course: 2021/22

434 - Bachelor's Degree in Mechanical Engineering

29726 - Automatic Control Systems


Syllabus Information

Academic Year:
2021/22
Subject:
29726 - Automatic Control Systems
Faculty / School:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Degree:
434 - Bachelor's Degree in Mechanical Engineering
ECTS:
6.0
Year:
3
Semester:
Second semester
Subject Type:
Compulsory
Module:
---

1. General information

1.1. Aims of the course

  • Knowing the basics of automated systems: specifications on the dynamic behavior of the controlled system, and how to meet them by interconnecting systems (plant and controller) through sensors and actuators.
  • Modeling, analyzing and experiencing the dynamic behavior of systems.
  • Specifying and programming logic automation systems.
  • Specifying and implementing PID control loops.

1.2. Context and importance of this course in the degree

Automatic systems is a common subject to the industrial branch of engineering degrees, according to the Order CIN/35/2009 (BOE February 20, 2009). In this context the basics of control systems and processes are presented. Students have completed basic courses in previous semesters, required to understand the mathematical models of systems. The student learns in the course to work with discrete event systems, to analyze the transient and permanent behavior of systems, and in enabled to adapt it, according to the desired requirements, through appropriate control structures. At the end of the course the student is able to understand the significance of control systems and their importance in industrial processes.

1.3. Recommendations to take this course

It is recommended that the student is familiar with the mathematical tools for modeling physical systems of various kinds, and with basic IT tools. This knowledge will be applied to conceive, analyze, simulate, and ultimately deploy control systems to achieve adequate automatic functioning.

2. Learning goals

2.1. Competences

Specific skills:

C23: Knowledge of the basics of automation and control methods.

Generic skills:

C4: Ability to solve problems and make decisions with initiative, creativity and critical thinking.

C6: Ability to use the techniques, skills and tools necessary for engineering practice thereof.

2.2. Learning goals

  1. Identifies subsystems and relevant interconnections to automate the overall system.
  2. Selects the most appropriate techniques for modeling, analysis and design based on control requirements.
  3. Applies the techniques and methods for the design of the control system meeting the performance specifications

2.3. Importance of learning goals

Learning outcomes of this course give the student ability to design, manage and improve control systems, ubiquitous in any industry and in many products: today the automatic control is considered essential to reduce costs, both economic and environmental, and increasing final product quality.

3. Assessment (1st and 2nd call)

3.1. Assessment tasks (description of tasks, marking system and assessment criteria)

Students can obtain up to 2.5 points in "continuous assessment" (CA), based upon prior preparation and performance during laboratory sessions and demonstrated ability to understand the concepts and results in a practical assignment developed along the course, and presented near the end.

The final individual written test, or examen, is marked (Ex) up to 10 points. Students must demonstrate their knowledge and skills by answering theoretical and practical questions and solving problems similar to those of classes and practices.

Final mark is computed as max(Ex+CA,10) when Ex>=4, or Ex otherwise.

4. Methodology, learning tasks, syllabus and resources

4.1. Methodological overview

The process of teaching and learning will take place through lectures (presentation of content), solving-problem sessions (examples and practical cases with the active participation of students), laboratory practice (in small groups, with simulation tools or real systems) and conducting practical work and study supervised by teachers.

4.2. Learning tasks

The course includes the following learning tasks: 

1) Theory (30 hours)

2) Problems and cases (15 hours)

3) Laboratory practices (15 hours)

4) Practical assignment (30 hours, including tutorials necessary to guide and advise the student).

5) Study and evaluation (60 hours, including tutorials)

In a flipped classroom style, students might be required to study some concepts behorehand, using recommended material, and later classroom sessions would be devoted to discussion, questions and answers, and resolution of exercises.

4.3. Syllabus

The course will address the following topics: 

  1. Automatic fundamentals.
  2. Automation of discrete event systems. Programmable logic controllers (PLC's).
  3. Dynamic behavior of continuous systems.
  4. Feedback systems. Basic actions and control schemes. PID control.

4.4. Course planning and calendar

The schedule of the course for classroom and laboratory sessions is fixed by the Centre.

The academic calendar of activities will be available on the website of the center. The student must be aware of the dates detailed practical work and delivery of work which will be duly informed both in class and through the LMS.

4.5. Bibliography and recommended resources

La bibliografía actualizada se encuentra en la BR de la BUZ


Curso Académico: 2021/22

434 - Graduado en Ingeniería Mecánica

29726 - Sistemas automáticos


Información del Plan Docente

Año académico:
2021/22
Asignatura:
29726 - Sistemas automáticos
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
434 - Graduado en Ingeniería Mecánica
Créditos:
6.0
Curso:
3
Periodo de impartición:
Segundo semestre
Clase de asignatura:
Obligatoria
Materia:
---

1. Información Básica

1.1. Objetivos de la asignatura

  • Comprender los conceptos básicos sobre sistemas automáticos, presentes en todos los ámbitos industriales, tanto en productos como en procesos de diversa naturaleza.
  • Modelar, analizar y experimentar el comportamiento dinámico de sistemas.
  • Especificar e implementar bucles de regulación PID.
  • Especificar y programar automatismos lógicos.

Estos objetivos forman parte del objetivo 9 para el desarrollo sostenible (ODS), sobe industria, innovación e infraestructuras, particularmente su meta 9.4: modernizar la infraestructura y reconvertir las industrias para que sean sostenibles, utilizando los recursos con mayor eficacia.

1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

Sistemas automáticos es una asignatura común a la rama industrial de acuerdo a la Orden CIN/35/2009 (BOE 20 de Febrero de 2009). En este contexto se presentan los conceptos básicos del control de sistemas y procesos. Los alumnos han cursado en semestres anteriores asignaturas básicas, necesarias para comprender los modelos matemáticos de los sistemas. El alumno aprende en la asignatura a trabajar con sistemas de eventos discretos, a analizar el comportamiento transitorio y permanente de los sistemas y a poder adaptarlo, según los requisitos deseados, mediante las estructuras de control adecuadas. Al finalizar la asignatura el alumno es capaz de comprender la transcendencia del control de sistemas y su importancia en los procesos industriales.

1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura

Es recomendable que el alumno esté familiarizado con las herramientas matemáticas de modelado de sistemas físicos de diversa naturaleza, y con las herramientas informáticas básicas. Estos conocimientos se aplicarán para concebir sistemas de control que podrá analizar y simular y, en último término, implantar sobre el sistema real para conseguir un funcionamiento automático adecuado de éste.

2. Competencias y resultados de aprendizaje

2.1. Competencias

Competencias específicas:

C23: Conocimientos sobre los fundamentos de automatismos y métodos de control.

Competencias genéricas:

C4: Capacidad para resolver problemas y tomar decisiones con iniciativa, creatividad y razonamiento crítico.

C6: Capacidad para usar las técnicas, habilidades y herramientas de la ingeniería necesarias para la práctica de la misma.

C11:  Capacidad para aplicar las tecnologías de la información y las comunicaciones en la Ingeniería.

2.2. Resultados de aprendizaje

  1. Identifica los subsistemas y sus interconexiones relevantes para automatizar el funcionamiento global del sistema.
  2. Selecciona las técnicas más adecuadas de modelado, análisis y diseño en función de los requisitos del control.
  3. Aplica las técnicas y métodos para el diseño del sistema de control cumpliendo las especificaciones de funcionamiento.

2.3. Importancia de los resultados de aprendizaje

Los resultados de aprendizaje de esta asignatura dotan al alumno de capacidad para diseñar, manejar y mejorar sistemas de control, omnipresentes en cualquier industria y en gran cantidad de productos: hoy en día el control automático se considera imprescindible y su bondad permite reducir los costes, tanto económicos como ambientales, y aumentar la calidad final del producto.

3. Evaluación

3.1. Tipo de pruebas y su valor sobre la nota final y criterios de evaluación para cada prueba

Los alumnos que realicen con buen aprovechamiento las sesiones prácticas, y presenten y defiendan oralmente un trabajo práctico, obtendrán, por todo ello, una calificación de evaluación continua (EC) de hasta 2.5 puntos. Esta calificación solo puede obtenerse durante el desarrollo de curso, y se mantiene, en su caso, para la convocatoria de septiembre.

En cada convocatoria, habrá una prueba escrita individual, o examen. Los estudiantes deberán demostrar en ella sus conocimientos y aptitudes respondiendo a cuestiones teórico-prácticas y resolviendo ejercicios, similares a los de las clases y prácticas. La calificación del examen (Ex) será hasta 10, y debe ser igual o superior a 4 para aprobar. 

La calificación final será: SI Ex>=4 ENTONCES max(Ex+EC; 10); SI NO Ex. Por tanto, será hasta 10, y debe ser igual o superior a 5 para aprobar.

4. Metodología, actividades de aprendizaje, programa y recursos

4.1. Presentación metodológica general

El proceso de enseñanza-aprendizaje se llevará a cabo a través de: clases magistrales (exposición de contenidos), clases de problemas (ejemplos y casos prácticos con participación activa de los estudiantes), prácticas de laboratorio (en grupos reducidos, con herramientas de simulación o sistemas reales) y la realización de trabajo práctico y estudio tutelado por los profesores.

4.2. Actividades de aprendizaje

La asistencia a todas las actividades de aprendizaje es de especial relevancia para adquirir las competencias de la asignatura.

1) Teoría (30 horas)

2) Resolución de problemas y casos (15 horas)

3) Prácticas de laboratorio (15 horas)

4) Trabajo (30 horas, incluidas las tutorías necesarias para guiar y asesorar al estudiante durante el desarrollo).

5) Estudio personal y pruebas de evaluación (60 horas, incluidas tutorías)

En aplicación de la metodología de aula inversa, podría solicitarse a los estudiantes que estudien determinados conceptos anticipadamente, utilizando el material recomendado, y dedicar clases posteriores a la puesta en común y resolución de dudas sobre dichos conceptos, y a la realización tutelada de ejercicios.

4.3. Programa

  1. Conceptos básicos de automática.
  2. Automatización de sistemas de eventos discretos. Autómatas programables (PLC’s).
  3. Comportamiento dinámico de sistemas continuos.
  4. Sistemas realimentados. Acciones y esquemas básicos de control. Control PID.

4.4. Planificación de las actividades de aprendizaje y calendario de fechas clave

El calendario académico de las actividades a desarrollar en la asignatura se podrá consultar en la web del centro. El estudiante debe estar atento a las fechas detalladas de realización de prácticas y entrega de trabajos de las que será convenientemente informado tanto en clase como a través del Anillo Digital Docente.

4.5. Bibliografía y recursos recomendados

La bibliografía actualizada se encuentra en la BR de la BUZ