Etapa educativa
El
REA “Fundamentos de regulación y control automáticos” se contextualiza en una Unidad de trabajo del módulo profesional
de “Sistemas de medida y regulación” perteneciente al Ciclo formativo de grado
superior de “Automatización y Robótica Industrial”, regulado por el Real
Decreto 1581/2011, de 4 de noviembre, por el que se establece el Título de
Técnico Superior en Automatización y Robótica Industrial y se fijan sus
enseñanzas mínimas.
Resultados de
aprendizaje del módulo profesional que contribuye a alcanzar
·
Reconoce
los dispositivos de medida y regulación, identificando su funcionalidad
y determinando sus características técnicas.
·
Desarrolla
sistemas de medida y regulación, identificando las variables
del proceso, estableciendo los requisitos de funcionamiento y seleccionando los
sistemas de medida y regulación adecuados conforme a los requerimientos del
sistema.
Objetivos específicos de
la unidad y criterios de evaluación
1.
Diferencia
sistemas en bucle abierto de sistemas en bucle cerrado.
a.
Se
han reconocido los bloques que constituyen un lazo de regulación y de control.
b.
Se han determinado las variables que definen un sistema de regulación.
2.
Describe
el funcionamiento del regulador PID en los sistemas de bucle cerrado.
a.
Se
han interpretado las características del regulador PID.
b.
Se
ha analizado la acción integral como eliminadora del error permanente.
c.
Se
ha valorado el regulador PID respecto a las perturbaciones.
d.
Se
han establecido algoritmos para la determinación de los controladores del
sistema de control
3.
Simula
sistemas de regulación y control utilizando el software Xcos.
a.
Se
han insertado los componentes del software sobre el escenario.
b.
Se
ha realizado la simulación eligiendo convenientemente los tiempos y las
escalas.
c.
Se
han exportado los resultados de la simulación.
Contenidos
1.- Planteamiento inicial
2.- Sistemas de control en bucle abierto
2.1.- Xcos
2.2.- Análisis de sistemas de primer
orden
2.3.- Análisis de sistemas de segundo
orden
2.4.- Determinación de la función de
transferencia en bucle abierto de algunos sistemas
3.- Sistemas de control en bucle cerrado
(Closed Loop)
3.1.- Introducción
3.2.- Objetivos de la realimentación de
sistemas
3.3.- El controlador PID
3.4.- Estabilidad de los sistemas
realimentados.
4.- Evaluación
Metodología
Los
contenidos de esta unidad de trabajo presentan un alto contenido matemático
tanto de ecuaciones diferenciales como de transformadas de Laplace. En el
contexto de la Formación profesional de grado superior, podemos asumir que el
alumnado ha adquirido la competencia matemática suficiente para abordar estos
aprendizajes. Sin embargo, enfocar metodológicamente esta unidad mediante el desarrollo
con el alumnado de las citadas herramientas matemáticas, no resultaría
significativo para el aprendizaje y además dispararía el tiempo de dedicación a
la misma.
Como
sustituto del desarrollo matemático de resolución de las ecuaciones
diferenciales y de las transformadas de Laplace, se propone la simulación de
las ecuaciones de los sistemas físicos mediante el software gratuito Xcos, que
aporta en un tiempo mínimos las gráficas de resultados que permiten identificar
los sistemas y obtener las conclusiones pertinentes.
La
metodología de aula en enseñanza presencial se realizará en un aula técnica con
equipos informáticos, donde tras una breve exposición de los contenidos por
parte del profesor/a, el alumnado realizará –en grupos de 2- la simulación en Xcos
de los sistemas propuestos. Tras ello se generará el debate correspondiente
para interpretar los resultados y sacar las conclusiones que caracterizan a
cada tipo de sistema de regulación.
En
modalidad a distancia y puesto que el software Xcos es gratuito, no serán
necesarias las sesiones presenciales. Se plantarán foros de comunicación como
canal de aprendizaje colaborativo
para debatir y obtener las conclusiones. Respecto a los contenidos, el
profesorado aportará un videotutorial de al menos 10 minutos, como complemento
al paquete SCORM derivado de este REA.
Evaluación
60%: una
tarea de simulación en Xcos de un sistema de lazo cerrado con regulación PID.
El alumnado deberá obtener las gráficas del proceso y obtener los parámeteros
de regulación adecuados.
40%: un
cuestionario en línea (incluido en la paquete SCORM) formado de 10 preguntas de
elección múltiple.ivado de este REA.
Temporalización
Presencial:
3 sesiones de 2 horas cada una.
Distancia:
dos semanas (donde la unidad será el tema actual del curso en Moodle)
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