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Academic Year/course: 2023/24

435 - Bachelor's Degree in Chemical Engineering

29936 - Automatic Control Systems


Syllabus Information

Academic year:
2023/24
Subject:
29936 - Automatic Control Systems
Faculty / School:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Degree:
435 - Bachelor's Degree in Chemical Engineering
ECTS:
6.0
Year:
2
Semester:
Second semester
Subject type:
Compulsory
Module:
---

1. General information

Automatic Systems presents the basic concepts of system control and its particularization to chemical systems.

The student learns to work with discrete event systems, to analyze the transient and permanent behavior of chemical systems and to be able to adapt it by means of appropriate control structures. At the end of the term the student will be able to understand the transcendence of system control and its importance in industrial processes.

These approaches and goals are aligned with the Sustainable Development Goals (SDGs) of the 2030 Agenda of United Nations (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/), specifically, the learning activities planned in this subject will contribute to the achievement of objective 8.2 of Goal 8, and objective 9.1 and 9.4 of Goal 9.

2. Learning results

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

  • Identify the subsystems and their relevant interconnections to automate the overall system operation.
  • Select the most appropriate modeling, analysis and design techniques according to the control requirements.
  • Apply the techniques and methods for the design of the control system meeting the performance specifications

3. Syllabus

  • Block 1. Modeling of continuous systems
    • Modeling of chemical systems using differential equations and Laplace transforms
    • Transfer function
    • Modeling using block diagrams
  • Block 2. Analysis of continuous systems
    • Dynamic behavior of first and second order systems
    • Dynamic behavior of higher order systems
    • Analysis of feedback systems
  • Block 3. Control of continuous systems
    • Behavior of feedback systems using root locus
    • PID controllers
    • Regulator design by root location
  • Block 4. Control of discrete event systems
    • Definition of logical automatism
    • Automation control
    • SED modeling using Petri nets

4. Academic activities

  1. Master classes by teachers. (30h)
  2. Resolution of problems posed in class and practical work. (15h)
  3. Internships tutored by teachers. In them they will apply, in a simulated or real environment, their theoretical knowledge, facing the limitations and constraints that are inherent to real systems. (15h)
  4. Personal study by the students. It should be taken into account that the subject has a strong theoretical support and that the student must additionally understand and assimilate its importance in the world of industrial application. (84h) 
  5. Assessment tests (6h)

5. Assessment system

5. Assessment System

In each call, the assessment will consist of two parts: 

1. Individual written test (70%). Graded between 0 and 10 points (CT). It will be held during the test period.

The student will be assessed on the set of learning results from a theoretical and problem-solving point of view  

2. Assessment of practical work (30%). Graded between 0 and 10 points (CP), it may be passed throughout the term (class period). . In any case, a specific individual test will be held during the exam period for students who have not passed it during the term, or who wish to improve their grade.

The student will be assessed on the set of learning results from the point of view of the practical work

In order to pass the subject it is an essential condition to obtain a grade higher or equal to 4 points in both TC and CP. Only in this case, the overall grade for the subject will be (0.30*CP+ 0.70*CT). Otherwise, the overall grade will be the minimum between 4 and the result of applying the formula above. The subject is passed with an overall grade of 5 out of 10


Curso Académico: 2023/24

435 - Graduado en Ingeniería Química

29936 - Sistemas automáticos


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
Asignatura:
29936 - Sistemas automáticos
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
435 - Graduado en Ingeniería Química
Créditos:
6.0
Curso:
2
Periodo de impartición:
Segundo semestre
Clase de asignatura:
Obligatoria
Materia:
---

1. Información básica de la asignatura

Sistemas Automáticos presenta los conceptos básicos del control de sistemas y su particularización a sistemas químicos.

El alumno aprende a trabajar con sistemas de eventos discretos, a analizar el comportamiento transitorio y permanente de los sistemas químicos y a poder adaptarlo mediante las estructuras de control adecuadas. Al finalizar el alumno será capaz de comprender la transcendencia del control de sistemas y su importancia en los procesos industriales.

Estos planteamientos y objetivos están alineados con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030 de
Naciones Unidas (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/), en concreto, las actividades de aprendizaje previstas en
esta asignatura contribuirán al logro de la meta 8.2 del Objetivo 8, y de las metas 9.1 y 9.4 del Objetivo 9.

2. Resultados de aprendizaje

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

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

3. Programa de la asignatura

  • Bloque 1. Modelado de sistemas continuos
    • Modelado de sistemas químicos mediante ecuaciones diferenciales y transformada de Laplace
    • Función de transferencia
    • Modelado mediante diagramas de bloques
  • Bloque 2. Análisis de sistemas continuos
    • Comportamiento dinámico de sistemas de primer y segundo orden
    • Comportamiento dinámico de sistemas de orden superior
    • Análisis de sistemas realimentados
  • Bloque 3. Control de sistemas continuos
    • Comportamiento de sistemas realimentados mediante el lugar de las raíces
    • Controladores PID
    • Diseño de reguladores mediante el lugar de las raíces
  • Bloque 4. Control de sistemas de eventos discretos
    • Definición de automatismo lógico
    • Control de automatismos
    • Modelado de SED usando redes de Petri

4. Actividades académicas

1.    Clases magistrales por parte de los profesores. (30h)

2.    Resolución de problemas planteados en clase y trabajos prácticos. (15h)

3.    Prácticas tutoradas por los profesores. En ellas aplicarán, en un entorno simulado o real, sus conocimientos teóricos, enfrentándose a las limitaciones y condicionantes que son inherentes a los sistemas reales. (15h)

4.    Estudio personal por parte de los alumnos. Se debe tener en cuenta que la asignatura tiene un fuerte soporte teórico y que adicionalmente el alumno ha de comprender y asimilar su importancia en el mundo de la aplicación industrial. (84h)

5.    Pruebas de evaluación (6h)

5. Sistema de evaluación

En cada convocatoria, la evaluación comprenderá dos partes:  

1. Prueba escrita individual (70%). Calificada entre 0 y 10 puntos (CT). Se realizará en periodo de exámenes.

En ella se evaluará al alumno del conjunto de resultados de aprendizaje desde el punto de vista teórico y de resolución de problemas. 

2. Evaluación del trabajo práctico (30%). Calificada entre 0 y 10 puntos (CP), podrá superarse a lo largo del curso (periodo de clases). En cualquier caso se realizará una prueba individual específica durante el periodo de exámenes para los alumnos que no la hayan superado durante el curso, o que deseen subir nota. En ella se evaluará al alumno del conjunto de resultados de aprendizaje desde el punto de vista del trabajo práctico.

Para la superación de la asignatura es condición imprescindible obtener una calificación mayor o igual que 4 puntos tanto en CT como en CP. Sólo en ese caso, la calificación global de la asignatura será (0.30*CP+ 0.70*CT). En otro caso, la calificación global será la mínima entre 4 y el resultado de aplicar la fórmula anterior. La asignatura se supera con una calificación global de 5 puntos sobre 10.