Información del Plan Docente

1. Información Básica

1.1. Objetivos de la asignatura

En esta asignatura se ofrece una visión integradora, donde se desarrollan las técnicas avanzadas de dos disciplinas: el control y el diseño de sistemas electrónicos basados en circuitos analógicos, digitales y de potencia. Para ello se parte de las aplicaciones y funciones básicas de cada disciplina, se introduce un diseño de control basado en un problema real y se ofrece una panorámica de la implementación electrónica de las técnicas de control en un circuito.

Estos planteamientos y objetivos están alineados con algunos de los Objetivos de Desarrollo Sostenible, ODS, de la Agenda 2030 (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/) y determinadas metas concretas, de tal manera que la adquisición de los resultados de aprendizaje de la asignatura proporciona capacitación y competencia al estudiante para contribuir en cierta medida a su logro:

• Objetivo 7: Garantizar el acceso a una energía asequible, segura, sostenible y moderna para todos.
  • Meta 7.3: De aquí a 2030, duplicar la tasa mundial de mejora de la eficiencia energética.
• Objetivo 8: Promover el crecimiento económico sostenido, inclusivo y sostenible, el empleo pleno y productivo y el trabajo decente para todos.
  • Meta 8.2: Lograr niveles más elevados de productividad económica mediante la diversificación, la modernización tecnológica y la innovación, entre otras cosas centrándose en los sectores con gran valor añadido y un uso intensivo de la mano de obra.
• Objetivo 9: Industria, innovación e infraestructuras.
  • Meta 9.4: De aquí a 2030, modernizar la infraestructura y reconvertir las industrias para que sean sostenibles, utilizando los recursos con mayor eficacia y promoviendo la adopción de tecnologías y procesos industriales limpios y ambientalmente racionales, y logrando que todos los países tomen medidas de acuerdo con sus capacidades respectivas.

1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

Actualmente no se concibe ningún sistema o proceso industrial sin la intervención de sistemas electrónicos para el sensado de variables (instrumentación electrónica), procesamiento de la información (electrónica digital) y manejo de actuadores (electrónica de potencia). Tampoco se puede analizar este tipo de sistemas o procesos sin la correspondiente base teórica y técnicas de análisis de la teoría de control. En esta asignatura se completa la panorámica de la electrónica (ramas digital y analógica) y de la teoría de control iniciada con las asignaturas fundamentales de control y electrónica.

1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura

Es recomendable que el alumnado haya cursado con anterioridad asignaturas básicas de señales y sistemas y electrónica analógica. En particular, se considera necesario poseer conocimientos básicos de modelado y control de sistemas lineales de una entrada y una salida, así como de convertidores DC-DC e instrumentación electrónica.

2. Competencias y resultados de aprendizaje

2.1. Competencias

Al superar esta asignatura, el estudiante será más competente para:

COMPETENCIAS BÁSICAS Y GENERALES

CB 07 - Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
CB 08 - Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.
CB 09 - Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
CB10 - Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.
CG 02 - Capacidad para proyectar y diseñar productos, procesos e instalaciones en el ámbito de la Ingeniería Electrónica.
CG 03 - Capacidad para gestionar proyectos de investigación, desarrollo e innovación en el ámbito de la Ingeniería Electrónica.

COMPETENCIAS ESPECÍFICAS

CE 03 - Capacidad de analizar y diseñar componentes y sistemas electrónicos de potencia avanzados para el procesado de energía con alta eficiencia.
CE 04 - Capacidad de especificar, caracterizar y diseñar componentes y sistemas electrónicos complejos en aplicaciones industriales y domésticas.
CE 06 - Capacidad de interpretar y aplicar las normativas para el diseño, fabricación, homologación y comercialización de productos, sistemas y servicios electrónicos.
CE 07 - Capacidad de proteger, transferir y difundir los resultados de proyectos de investigación, desarrollo e innovación propios del sector electrónico.

2.2. Resultados de aprendizaje

El estudiante, superando esta asignatura, deberá demostrar los siguientes resultados:

1. Desarrolla un proyecto electrónico con las partes de especificación, diseño, montaje y documentación de un proyecto.

2. Construye bloques mediante circuitos analógicos, digitales y de potencia. Los verifica en el laboratorio.

3. Conoce la normativa básica y sabe redactar la documentación asociada a un proyecto electrónico.

4. Conoce y sabe aplicar las técnicas de diseño del control por computador para sistemas multi-variable.

5. Conoce y sabe aplicar las técnicas de análisis y diseño basado en el espacio de estados y con observadores.

6. Conoce y aplica técnicas de identificación de sistemas dinámicos para extraer modelos de sistemas reales, y simula su comportamiento.

7. Sabe diseñar una arquitectura de control de un sistema complejo y elegir la tecnología adecuada para cada componente aplicando la normativa asociada.

2.3. Importancia de los resultados de aprendizaje

Los resultados de aprendizaje de esta asignatura permitirán que el alumnado pueda enfrentarse a proyectos reales de control electrónico, teniendo en cuenta diversos aspectos prácticos del diseño y de la implementación que no se habían visto con anterioridad en asignaturas de grado. El diseño, la construcción y la puesta a punto de un prototipo controlado electrónicamente también permiten que el alumnado adquiera una visión integral de todos los aspectos implicados en estas tareas.

3. Evaluación

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

Esta asignatura se evaluará preferentemente mediente EVALUACIÓN CONTINUA.

EVALUACIÓN CONTINUA

En esta modalidad hay tres apartados susceptibles de evaluación:

• Varios hitos realizados durante el curso sobre cuestiones de teoría y problemas. Pueden ser cuestionarios de Moodle, entregables o breves controles escritos. Su evaluación da una calificación, NotaHitos, de hasta 10 puntos.
• Las prácticas evaluadas con un test realizado durante la misma sesión. La media de la calificación de las prácticas da NotaPracticas de hasta 10 puntos. La calificación mínima necesaria para que se considere en la nota final de actas es de 3 puntos. Si el alumno no obtiene una calificación mayor o igual de la mínima entonces no supera la EVALUACION CONTINUA de la asignatura.
• Un trabajo práctico, que es opcional, forma parte de la evaluación continua y se evalúa después del último hito y antes de la prueba global. Se realizará una defensa oral e individual del trabajo de la que se obtendrá una calificación NotaTrabajo, de hasta 10 puntos. La calificación mínima necesaria para que se considere en la final de actas es de 3 puntos. Si el alumno presenta el trabajo y no obtiene una calificación mayor o igual de la mínima, entonces no supera la EVALUACION CONTINUA de la asignatura.

La calificación final NotaActas se calcula de la siguiente forma:

• Si el estudiante no presenta trabajo 

  • Entonces     NotaHyP = 0,8 * NotaHitos + 0,2 * NotaPracticas

  NotaActas = min (NotaHyP , 7)

• Si el estudiante sí presenta trabajo.  

  • Entonces     NotaHyP = 0,8 * NotaHitos + 0,2 * NotaPracticas

EVALUACIÓN GLOBAL

Según la normativa de la Universidad de Zaragoza, los alumnos pueden presentarse a la prueba global en las convocatorias oficiales, que incluye todos los contenidos teóricos/problemas/prácticas que se han abordado durante el curso. El formato de esta prueba puede incluir un control escrito, entregables, ejercicios prácticos en el laboratorio y cuestionarios de Moodle.

4. Metodología, actividades de aprendizaje, programa y recursos

4.1. Presentación metodológica general

El proceso de aprendizaje que se ha diseñado para esta asignatura se basa en lo siguiente:

El proceso de enseñanza se desarrollará en tres niveles principales: clases de teoría, problemas y laboratorio, con creciente nivel de participación del estudiante. 

- En las clases de teoría se expondrán las bases teóricas, ilustrándose con numerosos ejemplos. 

- En las clases de problemas se desarrollarán problemas y casos tipo con la participación de los estudiantes.

- Se desarrollarán prácticas de laboratorio en grupos reducidos, donde el estudiante montará y comprobará el funcionamiento de circuitos.

4.2. Actividades de aprendizaje

El programa que se ofrece al estudiante para ayudarle a lograr los resultados previstos comprende las siguientes actividades...

1) Clase magistral (45 horas presenciales).

1.1) Clases teóricas: Sesiones expositivas y explicativas de contenidos.  Se presentarán los conceptos y fundamentos de la teoría de control avanzado (15 horas) y el diseño de sistemas electrónicos (15 horas), ilustrándolos con ejemplos reales.

1.2) Clases de resolución de problemas (15 horas): Se desarrollarán problemas y casos con la participación de los estudiantes, coordinados en todo momento con los contenidos teóricos.  Se fomenta que el estudiante trabaje previamente los problemas.

2) Prácticas de laboratorio (15 horas presenciales).

Consistirá en la implementación de circuitos digitales, analógicos y de potencia, donde se valorará la metodología de diseño, el funcionamiento del circuito, el manejo del instrumental y de las herramientas software del laboratorio. Las prácticas serán supervisadas y constituirán una guía para el desarrollo de trabajo práctico.

3) Trabajos docentes (24 horas) Elaboración del diseño propuesto, depuración del control, de los circuitos electrónicos y documentación.

4) Estudio (60 horas) Se fomentará el trabajo continuo del estudiante mediante la distribución homogénea a lo largo del semestre de las diversas actividades de aprendizaje.

5) Pruebas de evaluación (6 horas).

Periódicamente se propondrá al estudiante ejercicios y casos a desarrollar por su cuenta, algunos de los cuales se resolverán en las clases presenciales.

Las tutorías permiten una atención directa al estudiante, identificación de problemas de aprendizaje, orientación en la asignatura, atención a ejercicios y trabajos…

Además de la función calificadora, la evaluación también es una herramienta de aprendizaje con la que el alumno comprueba el grado de comprensión y asimilación alcanzado.

4.3. Programa

Los contenidos que se desarrollan para cubrir las competencias de control avanzado son los siguientes:

• Modelado de sistemas con descripción interna.
• Sistemas mutivariable continuos y muestreados
• Estabilidad. Controlabilidad y Observabilidad.
• Control lineal basado en descripción interna.
• Observadores. Diseño de control con estimación de variables.
• Control no lineal.

Los contenidos que se desarrollan para cubrir las competencias de diseño electrónico avanzado son los siguientes:

• Metodología Top-Down para el diseño electrónico.
• Técnicas de prototipado en sistemas digitales y analógicos.
• Implementación de sistemas de control en circuitos electrónicos (instrumentación, conversión A/D, implementación hardware en microprocesadores).
• Documentación y depuración de un diseño electrónico.

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

Las clases magistrales y de problemas y las sesiones de prácticas en el laboratorio se imparten según horario establecido por el Centro, que es publicado con anterioridad a la fecha de comienzo del curso. Las fechas de exámenes de las convocatorias oficiales también son fijadas por el Centro.

Cada profesor informará de su horario de atención de tutoría.

El resto de actividades se planificará en función del número de alumnos y se dará a conocer con la suficiente antelación.  Podrá consultarse en http://moodle.unizar.es

A título orientativo:

- Cada semana hay clases magistrales, de acuerdo con la planificación organizada por el centro, dedicadas a teoría y resolución de problemas o casos prácticos.

- Aproximadamente cada dos semanas el estudiante realizará una práctica de laboratorio.

4.5. Bibliografía y recursos recomendados

http://psfunizar10.unizar.es/br13/egAsignaturas.php?codigo=67237&Identificador=C71983