Nombre: ELECTRÓNICA Y AUTOMÁTICA
Código: 513102007
Carácter: Obligatoria
ECTS: 6
Unidad Temporal: Cuatrimestral
Despliegue Temporal: Curso 2º - Segundo cuatrimestre
Menciones/Especialidades:
Lengua en la que se imparte: Castellano
Carácter: Presencial
[CB5 ]. Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía
[CG3 ]. Capacidad para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones basándose en los conocimientos adquiridos en materias básicas y tecnológicas.
[CG4 ]. Capacidad para resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento crítico y para comunicar y transmitir conocimientos habilidades y destrezas.
[CRN4 ]. Conocimiento de la teoría de automatismos y métodos de control y su aplicación a bordo.
[CRN5 ]. Conocimiento de las características de los componentes y sistemas electrónicos y de su aplicación a bordo.
[T3 ]. Continuar aprendiendo de forma autónoma
Al terminar con éxito esta asignatura, los estudiantes serán capaces de:
Describir los fundamentos básicos de los componentes y circuitos electrónicos utilizados en la Ingeniería Naval.
Reconocer y saber aplicar los fundamentos básicos del control de procesos de tiempo continuo, así como entender y saber aplicar los métodos de control más habituales en el sector naval.
Implementar y relacionar los conceptos teórico-prácticos impartidos.
Componentes electrónicos. Circuitos Electrónicos analógicos: Señales analógicas. Osciladores. Fuentes de alimentación. Filtros. Circuitos Electrónicos digitales: Señales digitales. Álgebra de Boole. Circuitos combinacionales y secuenciales.<br>Introducción a los sistemas de control y su aplicación en el sector naval. Modelado de sistemas dinámicos. Análisis de respuesta transitoria. Cálculo de controladores. Reglas de sintonía de reguladores PID.
Electrónica
Tema 0: Introducción
Tema 1: Componentes electrónicos
1.1 El diodo semiconductor. Curva característica. Polarización
1.2 Tipos de diodos semiconductores
1.3 El transistor bipolar. Curvas características. Polarización
1.4 Otros tipos de transistores
1.5 El amplificador operacional. Características. Funcionamiento
Tema 2: Circuitos electrónicos analógicos
2.1 Señales analógicas. Parámetros más importantes
2.2 Circuitos electrónicos con diodos y transistores
2.2.1 Rectificadores
2.2.2 Amplificadores
2.2.3 Osciladores
2.2.4 Circuitos temporizadores
2.3 Circuitos electrónicos con amplificadores operacionales
2.3.1 Aplicaciones lineales
2.3.2 Aplicaciones no lineales
Tema 3: Fuentes de alimentación
3.1 Componentes de un sistema de alimentación
3.2 Filtrado
3.3 Estabilización y regulación de la tensión de salida
3.4 Reguladores comerciales.
Tema 4: Circuitos electrónicos digitales
4.1 Señales digitales
4.2 Introducción al álgebra de Boole
4.3 Circuitos combinacionales y secuenciales
4.4 El microprocesador
4.5 Conversores analógico-digitales
Automática
Tema 5: Introducción al control de procesos del sector naval.
5.1. Definición y tipos de procesos
5.2. Definición y tipos de control.
5.3. Sistemas en lazo abierto y lazo cerrado.
5.4. El lazo típico de control
Tema 6: Modelado de procesos.
6.1. Introducción al modelado de procesos
6.2. Modelado temporal de variables y procesos.
6.3. Modelado de variables en el dominio de la frecuencia. La transformada de Laplace.
6.4. Modelado de procesos en el dominio de la frecuencia. La función de transferencia.
6.5. Modelado gráfico de procesos. Los diagramas de bloques.
Tema 7: Análisis temporal de sistemas de tiempo contínuo.
7.1. Introducción al análisis temporal de sistemas.
7.2. Análisis de sistemas en régimen transitorio.
7.3. Identificación de sistemas.
7.4. Análisis de sistemas en régimen permanente. Ganancia.
7.5. Errores en régimen permanente.
Tema 8: Diseño y sintonización de reguladores
8.1. Introducción a los reguladores PID
8.2. Principales estructuras de control.
8.3. Principales acciones de control.
8.4. Sintonización de reguladores.
Electrónica
PRÁCTICA 1. Introducción al laboratorio de electrónica. Uso de aparatos de medida y generadores de señal. Montaje y medida de circuitos con dispositivos semiconductores. (2 horas) PRÁCTICA 2. Circuitos analógicos (2 horas) PRÁCTICA 3. Circuitos digitales. (3 horas)
Automática
PRÁCTICA 4. Modelización de sistemas con Matlab / SciLab (2 horas) PRÁCTICA 5. Análisis de sistemas en régimen transitorio (3 horas) PRÁCTICA 6. Análisis de sistemas con controlador (2 horas)
La Universidad Politécnica de Cartagena considera como uno de sus principios básicos y objetivos fundamentales la promoción de la mejora continua de las condiciones de trabajo y estudio de toda la Comunidad Universitaria. Este compromiso con la prevención y las responsabilidades que se derivan atañe a todos los niveles que integran la Universidad: órganos de gobierno, equipo de dirección, personal docente e investigador, personal de administración y servicios y estudiantes. El Servicio de Prevención de Riesgos Laborales de la UPCT ha elaborado un "Manual de acogida al estudiante en materia de prevención de riesgos" que puedes encontrar en el Aula Virtual, y en el que encontraras instrucciones y recomendaciones acerca de cómo actuar de forma correcta, desde el punto de vista de la prevención (seguridad, ergonomía, etc.), cuando desarrolles cualquier tipo de actividad en la Universidad. También encontrarás recomendaciones sobre cómo proceder en caso de emergencia o que se produzca algún incidente. En especial, cuando realices prácticas docentes en laboratorios, talleres o trabajo de campo, debes seguir todas las instrucciones del profesorado, que es la persona responsable de tu seguridad y salud durante su realización. Consúltale todas las dudas que te surjan y no pongas en riesgo tu seguridad ni la de tus compañeros.
Electronics
Topic 0: Introduction
Topic 1: Electronic Components
1.1 The semiconductor diode. Characteristic curve. Bias
1.2 Types of semiconductor diodes
1.3 The bipolar transistor. Curves. Bias
1.4 Other types of transistors
1.5 The operational amplifier. Features. Operation
Topic 2: Analog Electronic Circuits
2.1 Analog signals. Most important parameters
2.2 Electronic circuits with diodes and transistors
2.2.1 Rectifiers
2.2.2 Amplifiers
2.2.3 Oscillators
2.2.4 Timer Circuits
2.3 Electronic Circuits with operational amplifiers
2.3.1 Linear Applications
2.3.2 Nonlinear Applications
Topic 3: Power Supplies
3.1 Components of a power supply system
3.2 Filtering
3.3 Stabilization and regulation of the output voltage
3.4 Commercial Regulators.
Topic 4: Digital Electronic Circuits
4.1 Digital Signals
4.2 Introduction to Boolean algebra
4.3 Combinational and sequential circuits
4.4 The microprocessor
4.5 Analog¿to¿Digital Converters
Automatics
Topic 5: Introduction to process control of the naval sector.
5.1. Definition and types of processes
5.2. Definition and types of control.
5.3. Open loop and closed loop systems.
5.4. The typical control loop
Topic 6: Process Modeling.
6.1. Introduction to Process Modeling
6.2. Time modeling of variables and processes.
6.3. Modeling variables in the frequency domain. The Laplace transform.
6.4. Process modeling in the frequency domain. The transfer function.
6.5. Process modeling graph. The block diagrams.
Topic 7: Time analysis of continuous¿time systems.
7.1. Introduction to time analysis systems.
7.2. System analysis at transient¿state.
7.3. Identification of systems.
7.4. System analysis at steady¿state. Gain.
7.5. Errors at steady state.
Topic 8: Design and tuning of regulators
8.1. Introduction to PID regulators
8.2. The main control structures.
8.3. The main control actions.
8.4. The tuning of regulators.
Regarding continuous assessment, mind that attendance to lab sessions is compulsory as well as handing down the lab reports (original work) in due time as scheduled by the staff.
Clase en aula convencional: teoría, problemas, casos prácticos, seminarios, etc
Clase Magistral dónde el profesor expone la Teoría de la asignatura
Se describen los pasos a seguir para la solución de un problema típico asociado con la teoría correspondiente
35
100
Clase en laboratorio: prácticas
Montaje y medida de circuitos electrónicos en el laboratorio.
7
100
Clase en campo o aula abierta (visitas técnicas, conferencias, etc.). En general, actividades que requieren de unos recursos o de una planificación especiales
El profesor sube al Aula Virtual una serie de ejercicios que luego deben solucionarse en el Aula por equipos de 4 ó 5 estudiantes que trabajarán de forma cooperativa.
7
100
Clase en aula de informática: prácticas
Se desarrollan en el Laboratorio unos experimentos previamente descritos en la Guía de la Práctica en cuestión.
Se desarrollan en el Aula de Informática unas simulaciones previamente descritas en la Guía de la Práctica en cuestión.
7
100
Actividades de evaluación (sistema de evaluación continua)
Se realizarán exámenes tipo test al final de cada Tema, previo al comienzo del siguiente Tema. Este actividad, junto con el desarrollo de los Trabajos Cooperativos, ayudará al estudiante a llevar al día la asignatura, así como también será tenida en cuenta para la evaluación continua de la asignatura
4
100
Actividades de evaluación (sistema de evaluación final)
Examen final escrito con cuestiones teórico-prácticas para cada uno de los bloques (Electrónica y Automática) en los que se divide la asignatura
4
100
Trabajo del estudiante: estudio o realización de trabajos individuales o en grupo
El estudiante debe desarrollar un informe individual para cada una de las Prácticas de Laboratorio o del Aula de Informática
Los estudiantes deben desarrollar un informe por grupo para cada uno de los Trabajos Cooperativos desarrollados en el Aula
El estudiante debe llevar al día tanto la impartición de la Teoría y la Solución de Problemas en horario presencial, así como las tareas resultantes del desarrollo de las Prácticas en el Laboratorio o en el Aula de Informática
116
0
Prueba oficial individual
Examen escrito para evaluar los conocimientos teórico-prácticos adquiridos. Deberá obtenerse un mínimo de 3 puntos (sobre 10) en cada una de los parciales, Electrónica y Automática, para poder aprobar la asignatura. Cada parcial aprobado se guardará durante el curso académico vigente. El peso de cada parcial es del 25%.
50 %
Evaluación de prácticas, visitas y seminarios a partir de las memorias e informes correspondientes
Evaluación continua del trabajo realizado por los estudiantes en el Laboratorio de Electrónica y en el Aula de Informática, así como del Informe de cada una de las prácticas.
30 %
Resolución de casos, cuestiones teóricas, ejercicios prácticos o problemas propuestos por el profesorado
Cuestionarios de evaluación teórico / prácticos al terminar cada tema (se aplica individualmente a cada estudiante).
Eventualmente, esta parte podrá ser englobada en el examen parcial.
10 %
Exposición y defensa de trabajos individuales y de grupo
Evaluación de los trabajos cooperativos (un informe por grupo).
Eventualmente esta parte podrá ser englobada en el examen parcial.
10 %
Prueba oficial individual
Examen de teoría y problemas sobre la materia impartida. Deberá obtenerse un mínimo de 4 puntos (sobre 10) en cada una de las partes, Electrónica y Automática, para poder aprobar la asignatura.
70 %
Evaluación de prácticas, visitas y seminarios a partir de las memorias e informes correspondientes
Examen sobre prácticas de laboratorio.
30 %
Pruebas intermedias de evaluación continua: Evaluación de las competencias por medio de pruebas tipo test y / o resolución de tareas asignadas (ejercicios prácticos, resolución de problemas, etc.).
Evaluación de las prácticas, visitas y seminarios a partir de las memorias e informes correspondientes.
Evaluación continua del trabajo de los estudiantes en el Laboratorio de Electrónica y en el Aula de Informática, así como del Informe de cada una de las Prácticas
Todo estudiante con un parcial que no supere la nota mínima exigible podrá presentarse sólo a dicha parte en el examen final, conservando la nota de la parte superada en anteriores parciales o finales durante el presente curso académico.
Autor: Ogata, Katsuhiko
Título: Ingeniería de control moderna
Editorial: Prentice Hall
Fecha Publicación: 2010
ISBN: 9788483229552
Autor: Mesias, Gerardo
Título: Electronics: theory and practice
Editorial: Newnes
Fecha Publicación: 1993
ISBN: 0750616792
Autor: Gómez de Tejada, L.
Título: Tecnología electrónica
Editorial: Paraninfo
Fecha Publicación: 1998
ISBN: 8428320446
Autor: Cuesta García, Luis Miguel
Título: Electrónica digital
Editorial: McGraw-Hill
Fecha Publicación: 2000
ISBN: 8476158432
Autor: Nise, Norman S.
Título: Control systems engineering
Editorial: John Wiley & Sons
Fecha Publicación: 2008
ISBN: 9780471794752
Autor: Gil Padilla, Antonio José
Título: Electrónica general
Editorial: McGraw-Hill
Fecha Publicación: 2005
ISBN: 8448199871
Apuntes o transparencias de clase.
Aula Virtual de la UPCT (https://aulavirtual.upct.es/ ) para la asignatura (documentos, guías, tutoriales y demás material online).
Teams de la asignatura.