Curso Académico:
2021/22
608 - Programa conjunto en Ingeniería Mecatrónica-Ingeniería de Organización Industrial
39617 - Fundamentos de automática
Información del Plan Docente
Año académico:
2021/22
Asignatura:
39617 - Fundamentos de automática
Centro académico:
175 - Escuela Universitaria Politécnica de La Almunia
Titulación:
608 - Programa conjunto en Ingeniería Mecatrónica-Ingeniería de Organización Industrial
Créditos:
6.0
Curso:
2
Periodo de impartición:
Segundo semestre
Clase de asignatura:
Obligatoria
Materia:
---
1.1. Objetivos de la asignatura
La asignatura y sus resultados previstos responden a los siguientes planteamientos y objetivos:
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 básica, modelado, simulación y control de sistemas.
Esta asignatura está dentro de la materia "Control Automático" y requiere de otras competencias adquiridas en materias de primer curso y de segundo curso en su primer cuatrimestre, concretamente se apoya en: fundamentos de variable compleja, transformada de Laplace, sistemas de ecuaciones diferenciales, álgebra, matrices, física y mecánica.
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:
Estos planteamientos y objetivos están alineados con los siguientes Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030 de Naciones Unidas (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/), de tal manera que la adquisición de los resultados de aprendizaje de la asignatura proporciona capacitación y competencia para contribuir en cierta medida a
su logro:
- 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.
1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación
La asignatura de Fundamentos de Automática, forma parte del Programa conjunto en Ingeniería Mecatrónica-Ingeniería de Organización Industrial que imparte la EUPLA, enmarcándose dentro del grupo de asignaturas que conforman el módulo denominado "Control".
Dicha asignatura tiene una especial relevancia en la adquisición de las competencias de la titulación, además de aportar una formación adicional útil en el desempeño de las funciones del Ingeniero Mecatrónico y de Organización Industrial relacionadas con el campo del control industrial.
1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura
Para el adecuado desarrollo de la asignatura Fundamentos de Automática, es necesario que el alumnado haya superado con anterioridad, las 3 asignaturas previas de Matemáticas, la asignatura de Ingeniería Mecánica, la de Ingeniería Eléctrica y se recomienda haber realizado las asignaturas de Fundamentos de Física I, Fundamentos de Física II e Informática.
2. Competencias y resultados de aprendizaje
2.1. Competencias
Al superar la asignatura, el estudiante será más competente para...
Competencias generales
GI03: Conocimientos 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.
GI04: 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 y en particular en el ámbito de la electrónica industrial.
GI06: Capacidad para el manejo de especificaciones, reglamentos y normas de obligado cumplimiento.
GC02: Interpretar datos experimentales, contrastarlos con los teóricos y extraer conclusiones.
GC03: Capacidad para la abstracción y el razonamiento lógico.
GC04: Capacidad para aprender de forma continuada, autodirigida y autónoma.
GC05: Capacidad para evaluar alternativas.
GC06: Capacidad para adaptarse a la rápida evolución de las tecnologías.
GC07: Capacidad para liderar un equipo así como de ser un miembro comprometido del mismo.
GC08: Capacidad para localizar información técnica, así como su comprensión y valoración.
GC09: Actitud positiva frente a las innovaciones tecnológicas.
GC10: Capacidad para redactar documentación técnica y para presentarla con ayuda de herramientas informáticas adecuadas.
GC11: Capacidad para comunicar sus razonamientos y diseños de modo claro a públicos especializados y no especializados.
GC14: Capacidad para comprender el funcionamiento y desarrollar el mantenimiento de equipos e instalaciones mecánicas, eléctricas y electrónicas.
GC15: Capacidad para analizar y aplicar modelos simplificados a los equipos y aplicaciones tecnológicas que permitan hacer previsiones sobre su comportamiento.
GC16: Capacidad para configurar, simular, construir y comprobar prototipos de sistemas electrónicos y mecánicos.
GC17: Capacidad para la interpretación correcta de planos y documentación técnica.
Competencias específicas
EI06: Conocimientos sobre los fundamentos de automatismos y métodos de control.
EE10: Conocimiento y capacidad para el modelado y simulación de sistemas electrónicos.
EE11: Conocimiento aplicado de informática industrial y comunicaciones.
EE12: Capacidad para diseñar sistemas de control y automatización industrial.
EE13: Conocimiento de sistemas de regulación automática y técnicas de control y su aplicación a la automatización industrial.
2.2. 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
2.3. Importancia de los resultados de aprendizaje
Esta asignatura tiene un marcado carácter ingenieril, es decir, ofrece una formación con contenidos de aplicación y desarrollo inmediato en el mercado laboral y profesional. A través de la consecución de los pertinentes resultados de aprendizaje se obtiene la capacidad necesaria para el entendimiento del funcionamiento de los sistemas de control, los cuales serán absolutamente imprescindibles para el diseño y puesta en marcha de cualquier aplicación, planta, proceso, etc. incluidas dentro del ámbito de la Ingeniería de la Mecatrónica.
Además, la asignatura sienta las bases necesarias para el desarrollo de futuras asignaturas incluidas en los cursos superiores.
3.1. Tipo de pruebas y su valor sobre la nota final y criterios de evaluación para cada prueba
El estudiante deberá demostrar que ha alcanzado los resultados de aprendizaje previstos mediante las siguientes actividades de evaluación
- Trabajos prácticos (30%). Estos trabajos incluyen prácticas de laboratorio y resolución de problemas. En alguna de las prácticas de laboratorio se solicitará al alumnado que realice un estudio previo, que se deberá entregar antes de comenzar las tareas de laboratorio. La calidad del análisis que el alumnado realice de los resultados obtenidos en el laboratorio, se valorará mediante una memoria final de cada una de las prácticas. Para superar la asignatura el alumnado deberá obtener una nota final 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 continua, 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 y la entrega de los guiones de prácticas.
El alumno que haya superado una parte de la evaluación continua, podrá presentarse al examen de evaluación global sólo con la parte de la evaluación continua no superada.
4. Metodología, actividades de aprendizaje, programa y recursos
4.1. Presentación metodológica general
En una fuerte interacción profesor/alumno. Esta interacción se materializa por medio de un reparto de trabajo y responsabilidades entre alumnado y profesorado. No obstante, se tendrá que tener en cuenta que en cierta medida el alumnado podrá marca su ritmo de aprendizaje en función de sus necesidades y disponibilidad, siguiendo las directrices marcadas por el profesor. La presente asignatura de fundamentos de automática se concibe como un conjunto único de contenidos, pero trabajados bajo tres formas fundamentales y complementarias como lo son: los conceptos teóricos de cada unidad didáctica, la resolución de problemas o cuestiones y las prácticas, apoyadas a su vez por otra serie de actividades.
La organización de la docencia se realizará siguiendo las pautas siguientes:
- Clases teóricas: Actividades teóricas impartidas de forma fundamentalmente expositiva por parte del profesor, de tal manera que se exponga los soportes teóricos de la asignatura, resaltando lo fundamental, estructurándolos en temas y/o apartados y relacionándolos entre sí.
- Clases prácticas: El profesor resuelve problemas o casos prácticos con fines ilustrativos. Este tipo de docencia complementa la teoría expuesta en las clases magistrales con aspectos prácticos.
- Prácticas: El grupo total de las clases teóricas o de las clases prácticas se puede o no dividir en grupos más reducidos, según convenga.
- Tutorías individuales: Son las realizadas a través de la atención personalizada, de forma individual, del profesor en el departamento. Dichas tutorías podrán ser presenciales o virtuales.
Si esta docencia no pudiera realizarse de forma presencial por causas sanitarias, se realizaría de forma telemática
4.2. Actividades de aprendizaje
Implica la participación activa del alumnado, de tal manera que para la consecución de los resultados de aprendizaje se desarrollarán, sin ánimo de redundar en lo anteriormente expuesto, las actividades siguientes:
Actividades genéricas presenciales:
- Clases teóricas: Se explicarán los conceptos teóricos de la asignatura y se desarrollarán ejemplos prácticos ilustrativos como apoyo a la teoría cuando se crea necesario.
- Clases prácticas: Se realizarán problemas y casos prácticos como complemento a los conceptos teóricos estudiados.
Actividades genéricas no presenciales:
- Estudio y asimilación de la teoría expuesta en las clases magistrales.
- Comprensión y asimilación de problemas y casos prácticos resueltos en las clases prácticas.
- Preparación de seminarios, resolución de problemas propuestos, etc.
- Preparación de las prácticas en grupo, elaboración de los guiones e informes correspondientes.
- Preparación de las pruebas escritas de evaluación continua y exámenes finales.
Actividades de refuerzo: De marcado carácter no presencial, a través de un portal virtual de enseñanza (Moodle) se dirigirán diversas actividades que refuercen los contenidos básicos de la asignatura. Estas actividades podrán ser personalizadas o no, controlándose su realización a través del mismo.
La asignatura consta de 6 créditos ECTS, lo cual representa 150 horas de trabajo del alumno/a en la asignatura durante el semestre, es decir, 10 horas semanales durante 15 semanas lectivas.
Un resumen de la distribución temporal orientativa de una semana lectiva puede verse en la tabla siguiente. Estos valores se obtienen de la ficha de la asignatura de la Memoria de Verificación del título de grado, teniéndose en cuenta que el grado de experimentalidad considerado para dicha asignatura es bajo.
Actividad |
Horas semana lectiva |
Clases magistrales |
3 |
Prácticas |
1 |
Otras actividades |
6 |
No obstante la tabla anterior podrá quedar más detallada, teniéndose en cuenta la distribución global siguiente:
- 44 horas de clase magistral, con un 40 % de exposición teórica y un 60 % de resolución de problemas tipo.
- 12 horas de prácticas y trabajos tutelados, en sesiones de 2 horas en semanas alternas.
- 4 horas de pruebas de evaluación escrita, a razón de dos horas por prueba.
- 40 Horas de trabajo en grupo, repartidas a lo largo de las 15 semanas de duración del semestre.
- 50 horas de estudio personal, repartidas a lo largo de las 15 semanas de duración del semestre.
4.3. Programa
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
Prácticas propuestas
- 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
- Identificación de sistemas
Materiales recomendados
Material |
Soporte |
Apuntes de teoría / problemas propuestos |
Papel |
Presentaciones temario / problemas examenes / enlaces de intres |
Digital / moodle |
4.4. Planificación de las actividades de aprendizaje y calendario de fechas clave
El cronograma orientativo que recoge el desarrollo de las actividades se presentará en https://moodle2.unizar.es/add/
Las fechas de los exámenes finales serán las publicadas de forma oficial en http://www.eupla.es/secretaria/academica/examenes.html.
Las pruebas de evaluación escrita estarán relacionadas con los temas siguientes:
- Prueba 1: Tema 1, 2, 3 y 4.
- Prueba 2: Tema 5, 6, 7 y 8.
Al final de cada tema se propondrán una serie de ejercicios de refuerzo que ayudarán a guiar el estudio personal del alumno.
Las actividades de la asignatura y su organización temporal, dependen de la organización docente propuesta por la Escuela Politécnica de la Almunia y se pueden consultar en el apartado Actividades y recursos.
Las fechas de exámenes de convocatoria se publicarán en la página web del centro www.eupla.unizar.es