Quinto Curso Telecomunicación




CONTROL DE PROCESOS POR COMPUTADOR

Plan de la Asignatura

Dpto. Ingeniería de Sistemas y Automática

Curso 1998-99


PROFESORADO



RESEÑA METODOLÓGICA

La asignatura se imparte durante todo el curso en dos horas semanales. Se realizarán algunas sesiones en las aulas de programación para introducir al alumno en el manejo de programas específicos de control. Las prácticas de laboratorio se imparten en la asignatura optativa Laboratorio de control de procesos por computador. No obstante, en esta asignatura, se contemplan demostraciones en el laboratorio con las cuales se pretende poner de manifiesto las posibilidades de aplicación de las tecnologías involucradas.

EVALUACIÓN Y CALIFICACIÓN

Se realizará un examen parcial y un examen final para los alumnos que no superen el parcial. Para aprobar cada examen es necesario obtener una nota de cinco o superior.

BIBLIOGRAFíA



PROGRAMA DETALLADO

Capítulo I. Sistema informático para la supervisión y el control

  1. El ordenador en supervisión y el control.

    1. Funciones de un computador de procesos. Sala de control.
    2. Elementos de un sistema de control por computador.
    3. Esquemas de control con computador.
    4. SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition).

  2. Sistemas de control distribuidos.

    1. Características de SCD.
    2. Vias de comunicación. Redes Locales.
    3. Estación de Operación.
    4. Tipos de módulos de un SCD.
    5. Interfases con otros sistemas.

  3. Redes locales en la industria.

    1. Necesidad y contexto.
    2. Modelos de aplicación MAP/TOP.
    3. Buses de Campos.
    4. Ejemplos.

  4. Interfases Hombre Máquina.

    1. Introducción.
    2. Dispositivos de Entrada.
    3. Visualización.
    4. Dialogo hombre-máquina.

  5. Desarrollo de sistemas tiempo real.

    1. Algoritmos de control directo y su realización.
    2. Sistemas tiempo real. Clasificación.
    3. Requerimientos Hardware y Software para programación en tiempo real.
    4. Sistemas operativos tiempo real.
    5. Temporización.
    6. Lenguajes de programación en tiempo real.
    7. Ejemplos.

    Capítulo II. Estructuras de control.

  6. Control de procesos con grandes retardos.

    1. Problema de la existencia de retardos.
    2. Predictor de Smith.
    3. Predictor analítico.
    4. Ejemplos.

  7. Estructuras de control basadas en controladores simples.

    1. Control por prealimentación (Feedforward).
    2. Control en cascada.
    3. Control por ratio.
    4. Control de gama partida.
    5. Control de máximos (override).

  8. Sistemas Multivariables.

    1. Introducción al problema de control multivariable.
    2. Grado de acoplamiento.
    3. Método de Bristol.
    4. Desacoplamiento de sistemas.

  9. Regulador lineal óptimo cuadrático gaussiano.

    1. Planteamiento del problema.
    2. Estimación del vector de estado.
    3. Filtro de Kalman: Ciclos de propagación y actualización.
    4. Horizonte infinito.
    5. Aplicación del método de los multiplicadores de Lagrange.

  10. Controladores de mínima varianza.

    1. Regulador de mínima varianza.
    2. Controladores de mínima varianza.
    3. Síntesis del controlador.
    4. Casos particulares de interés.
    5. Relación con el problema del regulador lineal óptimo cuadrático gaussiano.

  11. Control predictivo.

    1. Predicción óptima.
    2. Algoritmos de control predictivo.
    3. Procedimiento de síntesis.
    4. Ejemplos.

    Capítulo III. Identificación.

  12. Técnicas de identificación.

    1. Introducción al problema de la identificación.
    2. Identificación de la respuesta en frecuencia.
    3. Identificación mediante respuesta a entradas tipo.
    4. Identificación por correlación cruzada.

  13. Identificación de modelos paramétricos.

    1. Introducción.
    2. Modelo del sistema y de las perturbaciones.
    3. Condiciones de identificabilidad. Bucle abierto y bucle cerrado.
    4. Condiciones de convergencia.

  14. El método de mínimos cuadrados.

    1. Identificación mediante el método de mínimos cuadrados.
    2. Mínimos cuadrados ponderados y recursivos.
    3. Enfoque estocástico del método de mínimos cuadrados.
    4. Mínimos cuadrados generalizados.

  15. Complementos de identificación paramétrica.

    1. Método de la variable instrumental.
    2. Método de máxima verosimilitud.
    3. Enfoque unificado de los algoritmos de identificación.
    4. Modificación de los algoritmos de identificación.

    Capítulo IV. Control adaptativo.

  16. Introducción al control adaptativo.

    1. Planteamiento del problema.
    2. Estructuras básicas de control adaptativos.
    3. Estructura general de los sistemas adaptativos.
    4. Ejemplo de aplicación.
    5. Aspectos prácticos en control adaptativo.

  17. Controladores autoajustables.

    1. Estructura general de los controladores autoajustables.
    2. Algoritmos con estructura explicita e implicita.
    3. Propiedad de autosintonía.
    4. Procedimiento de síntesis.
    5. Elección de los parámetros a priori.
    6. Nivel supervisor en control adaptativo.

  18. Autoajuste y ajuste por tabla.

    1. Introducción.
    2. Métodos de respuesta transitoria.
    3. Métodos basados en realimentación con relés.
    4. Ajuste por tablas.
    5. Ejemplos.

    Capítulo V. Instrumentación.

  19. Instroducción.

    1. Conceptos básicos.
    2. Características de los dispositivos de medida.
    3. Precisión en la medida.
    4. Transmisión de señales.

  20. Captadores.

    1. Medidas de presión.
    2. Medidas de caudal
    3. Medidas de nivel.
    4. Medidas de temperatura.

  21. Actuadores.

    1. Válvulas de control.
    2. Actuadores hidráulicos.
    3. Actuadores neumáticos.
    4. Actuadores electromecánicos: Motores paso a paso y de c/c.

  22. Controladores digitales comerciales.

    1. Adecuación a la aplicación.
    2. Ajuste de los parámetros.
    3. Panorama del mercado.
    4. Ejemplo de un controlador comercial.

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