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Academic Year: 2023/24

424 - Bachelor's Degree in Mechatronic Engineering

28817 - Fundamentals of Automation


Teaching Plan Information

Academic year:
2023/24
Subject:
28817 - Fundamentals of Automation
Faculty / School:
175 - Escuela Universitaria Politécnica de La Almunia
Degree:
424 - Bachelor's Degree in Mechatronic Engineering
ECTS:
6.0
Year:
2
Semester:
Second semester
Subject type:
Compulsory
Module:
---

1. General information

Fundamentals of automatics is the first subject of the curriculum in which the fundamentals of control techniques are addressed. Therefore, it allows to acquire, understand and apply the scientific and technological foundations of automatics, modeling, simulation and control of systems.

This subject is the first introduction in the field of regulation and control, the student will find other subjects on this topic that will expand the knowledge acquired, addressing topics such as discrete systems control, robotics and other advanced control techniques.

Alignment with the SDGs:

  • Goal 7: Ensure access to affordable, secure, sustainable and modern energy.

and, in particular, with the targets:

  • 7.3: By 2030, double the global rate of energy efficiency improvement.

2. Learning results

To pass this subject, students shall demonstrate they has acquired the following results:

  • To understand the concepts related to industrial automation and control.
  • Master modeling, analysis and design tools for control and automation systems.

3. Syllabus

Theoretical contents.

  • Introduction to control systems
  • Mathematical modeling of systems
  • State variable models
  • Characteristics of feedback control systems
  • The behavior of feedback control systems
  • The stability of linear feedback systems
  • The root locus method
  • Frequency response of control systems
  • Stability in the frequency domain

Practical classes:

  • Introduction to Octave/Matlab and mathematical models
  • Open and closed loop systems
  • Stability of feedback systems
  • PID controllers and root method
  • Introduction to Arduino programming

4. Academic activities

Face-to-face activities:

  • Theoretical classes: The theoretical concepts of the subject are explained and illustrative practical examples are given to support the theory.
  • Practical classes: Problems and case studies will be carried out as a complement to the theoretical concepts studied.

Non-face-to-face activities:

  • Study and assimilation of the theory presented in the lectures.
  • Understanding and assimilating problems and case studies solved in class.
  • Resolution of proposed problems.
  • Carrying out of group practices and preparation of reports.
  • Preparation of written tests for continuous assessment and final exams.

The subject consists of 6 ECTS credits, which represents 150 hours of student work in the subject.

5. Assessment system

Students must demonstrate that they have achieved the intended learning results by means of the following assessment activities

  • Practical work (30%). These assignments include 2 laboratory practicals and a complex design exercise. From each of the practices the student will be asked to submit a report that will serve as a basis for the assessment. To pass the subject, students must obtain a final grade of 5 or higher in the laboratory practicals.
  • Theoretical-practical written tests (70%) in which questions and/or problems in the field of engineering of similar complexity to those used during the subject will be posed. The quality and clarity of the strategy of resolution, the concepts used to solve the problems, the absence of errors in the development and in the solutions, and the correct use of terminology and notation will be evaluated. In each of the theoretical-practical written tests , students must obtain a grade equal to or higher than 5 in order to pass the subject.

The student will be able to choose between a split evaluation, carried out in the form of two written tests and the submission of

the practice scripts throughout the term, or a global test at the end of the term (which will consist of one exam per term) and the delivery of the practice scripts.


Curso Académico: 2023/24

424 - Graduado en Ingeniería Mecatrónica

28817 - Fundamentos de automática


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
Asignatura:
28817 - Fundamentos de automática
Centro académico:
175 - Escuela Universitaria Politécnica de La Almunia
Titulación:
424 - Graduado en Ingeniería Mecatrónica
Créditos:
6.0
Curso:
2
Periodo de impartición:
Segundo semestre
Clase de asignatura:
Obligatoria
Materia:
---

1. Información básica de la asignatura

Fundamentos de Automática es la primera asignatura del plan de estudios en la que se abordan los fundamentos de las técnicas de control. Por tanto, permite adquirir, comprender y aplicar los fundamentos científicos y tecnológicos de la automática, modelado, simulación y control de sistemas.
Esta asignatura es la primera introducción en el campo de la regulación y control, el alumno encontrará otras asignaturas sobre esta materia que ampliarán los conocimientos adquiridos, abordando temas como el control de sistemas discretos, la robótica y otras técnicas de control avanzadas.

Alineación con los ODS:

  • Objetivo 7: Garantizar el acceso a una energía asequible, segura, sostenible y moderna.

y, en concreto con las metas:

  • Meta 7.3: De aquí a 2030, duplicar la tasa mundial de mejora de la eficiencia energética.

2. Resultados de aprendizaje

El estudiante, para superar esta asignatura, deberá demostrar los siguientes resultados:

  • Comprender los conceptos relacionados con la automatización y el control industrial.
  • Dominar herramientas de modelado, análisis y diseño de sistemas de control y automatización.

3. Programa de la asignatura

Contenidos teóricos.

  • Introducción a los sistemas de control
  • Modelado matemático de sistemas
  • Modelos en variables de estado
  • Características de los sistemas de control con realimentación
  • El comportamiento de los sistemas de control realimentados
  • La estabilidad de los sistemas lineales realimentados
  • El método del lugar de la raíces
  • Respuesta en frecuencia de los sistemas de control
  • Estabilidad en el dominio de la frecuencia

Prácticas

  • Introducción a Octave/Matlab y modelos matemáticos
  • Sistemas en lazo abierto y cerrado
  • Estabilidad de los sistemas realimentados
  • Controladores PID y método de las raíces
  • Introducción a la programación en Arduino 

4. Actividades académicas

Actividades presenciales:

  • Clases teóricas: Se explican los conceptos teóricos de la asignatura y ejemplos prácticos ilustrativos como apoyo a la teoría.
  • Clases prácticas: Se realizarán problemas y casos prácticos como complemento a los conceptos teóricos estudiados.

Actividades no presenciales:

  • Estudio y asimilación de la teoría expuesta en las clases magistrales.
  • Comprensión y asimilación de problemas y casos prácticos resueltos en clase.
  • Resolución de problemas propuestos.
  • Realización de las prácticas en grupo y elaboración de informes.
  • Preparación de las pruebas escritas de evaluación continua y exámenes finales.

La asignatura consta de 6 créditos ECTS, lo cual representa 150 horas de trabajo del alumno/a en la asignatura.

5. Sistema de evaluación

El estudiante deberá demostrar que ha alcanzado los resultados de aprendizaje previstos mediante las siguientes
actividades de evaluación

  • Trabajos prácticos (30%). Estos trabajos incluyen 2 prácticas de laboratorio y un ejercicio de diseño complejo. De
    cada una de las prácticas se solicitará al alumno una memoria que servirá como base para su evaluación. Para
    superar la asignatura el alumnado deberá obtener una nota final de prácticas de laboratorio igual o superior a 5.
  • Pruebas escritas teórico-prácticas (70%) en las que se plantearán cuestiones y/o problemas del ámbito de la
    ingeniería de complejidad similar a la utilizada durante el curso. Se valorará la calidad y claridad de la estrategia de
    resolución, los conceptos usados para resolver los problemas, ausencia de errores en el desarrollo y en las
    soluciones, y el uso correcto de la terminología y notación. En cada una de las pruebas escritas teórico-prácticas
    que se realicen, el alumnado deberá obtener una nota igual o superior a 5 para superar la asignatura.

El estudiante podrá escoger entre una evaluación dividida, realizada en forma de dos pruebas escritas y la entrega de los guiones de prácticas a lo largo del cuatrimestre, o una prueba global realizada al finalizar el cuatrimestre, (que constará de un examen por parcial) y la entrega de los guiones de prácticas.