PROGRAMA – 2018

Programa en versión pdf

OBJETIVOS

Al finalizar la asignatura el alumno será capaz de:

  • Aplicar la Teoría del Control en la síntesis y análisis de sistemas de lazos simples a procesos de la Ingeniería Química.
  • Caracterizar y especificar componentes del hardware de control disponible

 

CARGA HORARIA

96 horas – 6 horas por semana
    90 hs. de clases teórico prácticas con resolución de problemas y análisis de casos de estudio
    6 hs. de evaluaciones

 

CONTENIDOS

T.1: INTRODUCCIÓN AL CONTROL AUTOMÁTICO
Control automático. Procesos controlados. Variables de un proceso. Comportamiento transitorio de los procesos. Diagramas en bloques, álgebra elemental de bloques. Transformación de Laplace: definición, propiedades y tablas. Normas de representación. Introducción a Matlab.

T.2: DINÁMICA DE PROCESOS
Variables de desviación. Funciones de transferencia. Sistemas de primer y segundo orden. Sistemas de órdenes superiores. Respuesta temporal a señales típicas. Parámetros estáticos y dinámicos: significado físico e identificación. Sistemas no lineales. Caracterización simplificada de procesos. Introducción a Simulink.

T.3: INSTRUMENTACIÓN DE LOS SISTEMAS DE CONTROL
Características estáticas y dinámicas de los elementos primarios y transmisores. Pautas generales para la selección de elementos de medición, uso de catálogos. Elementos finales de control. Válvula reguladora: descripción general, tipos, características de flujo. Controladores ideales y reales. Funciones de transferencia de la instrumentación de sistemas de control.

T.4: SISTEMAS EN LAZO CERRADO, COMPORTAMIENTO TEMPORAL
Respuesta temporal con controlador con acciones proporcional, integral y derivativa. Respuesta temporal de sistemas con controladores ideales, influencia de las acciones proporcional, integral y derivativa. Estabilidad. Criterio de Routh. Criterios de conducta. Sintonización de controladores usando la respuesta temporal.

T.5: RESPUESTA EN FRECUENCIA
Respuesta estacionaria a la sinusoide. Relación de amplitudes y desfasaje. Función de transferencia y respuesta en frecuencia. Diagrama logarítmico. Elementos en serie. Propiedades asintóticas de Bode. Criterio de estabilidad de Bode. Frecuencia crítica. Márgenes de estabilidad, influencia de las acciones de control y de las no-linealidades. Sintonización de controladores, en forma robusta, por métodos de la respuesta en frecuencia. Uso de Control System Toolbox.

T.6: TÉCNICAS AVANZADAS DE CONTROL
Control en cascada. Control selectivo. Control en rangos compartidos y divididos. Avanacción, métodos con funciones de transferencia y con modelos estáticos. Control de relación. Características básicas de los lazos simples más comunes de la industria de procesos.

 

ACTIVIDADES TEÓRICAS Y PRÁCTICAS

CLASES TEÓRICO PRÁCTICAS. Tres clases teórico-prácticas semanales de 2 horas cada una en la que se desarrollan los aspectos teóricos, se discuten aplicaciones y se resuelven problemas con la asistencia de software específico. Para cada uno de los Temas 1 a 5 se propone un Trabajo Práctico con problemas.

SITIO DE INTERNET: https://catedras.facet.unt.edu.ar/controldeprocesos

 

BIBLIOGRAFÍA

  • Ollero de Castro, P. y Fernández Camacho, E., (1997). CONTROL E INSTRUMENTACIÓN DE PROCESOS QUÍMICOS, Síntesis, Madrid, España.
  • Smith, C. A. y Corripio, A. B., (1991). CONTROL AUTOMÁTICO DE PROCESOS, Limusa, Méjico (traducción de la primera edición en inglés de 1985).
  • Seborg, D., Mellichamp, D., Edgar, T. y Doyle, F. PROCESS DYNAMICS AND CONTROL, John Wiley & Sons, New York, USA, 3º Ed. (2010)
  • Bequette, B. Wayne (2003). PROCESS CONTROL: Modeling, Design and Simulation, Prentice Hall, New Jersey, USA.
  • Shinskey, F. G., (1996). PROCESS CONTROL SYSTEMS, 4ta. Edición, McGraw-Hill, USA.
  • Gil Rodriguez. M., (2003). INTRODUCCIÓN RÁPIDA A MATLAB Y SIMULINK PARA CIENCIA E INGENIERÍA. Ediciones Díaz de Santos, Madrid, España. Disponible en http://site.ebrary.com/lib/biblcetuntsp a través de la Biblioteca de FACET

 

SISTEMA DE EVALUACIÓN

Para regularizar la asignatura el alumno deberá:

  • Asistir al menos al 80% de las clases
  • Aprobar dos evaluaciones parciales en forma independiente. Tendrá derecho a una recuperación (parcial o global según que haya desaprobado una o las dos evaluaciones previas).

Examen final oral conceptual.

Los exámenes libres se rigen por la reglamentación de la Facultad.

 

CORRELATIVAS

Para cursar la asignatura se requiere regularidad en las siguientes materias:

  • Operaciones Unitarias I
  • Análisis y Diseño de Reactores I

Para rendir  se debe tener aprobadas:

  • Operaciones Unitarias I
  • Análisis y Diseño de Reactores I