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Universidad Nacional de Educación a DistanciaI Curso de Especialización enSimulación, Diseño e Implementaciónde Sistemas en Tiempo Real.AplicacionesHardware-In-The-Loop

PRESENTACIÓNLa proliferación de nuevas metodologías de control de procesos conduce, muy frecuentemente, a soluciones de control demasiado exigentes por su carga computacional paraser implementadas sobre controladores industriales estándar. Por ello, nuevos dispositivos se emplean, cada vez más, para implementar determinados sistemas de control.Muchos de estos dispositivos se basan en el sistema operativo libre GNU/Linux o modificaciones de éste que mejoran su comportamiento en lo que respecta a la ejecuciónde tareas de tiempo real.Por otro lado, el diseño de sistemas de control complejos requiere generalmente de laimplementación de simulaciones dinámicas de los procesos a controlar. Entre los diferentes paradigmas de simulación existentes, aquéllos declarativos, no causales y orientados a la descripción física del proceso proporcionan un acercamiento más directo alproblema por parte del diseñador.Conscientes del interés del tema, se presenta este Diploma de Especialización “Simulación, Diseño e Implementación de Sistemas en Tiempo Real. Aplicaciones Hardwarein-the-loop”, dentro del Programa de Postgrado de la Universidad Nacional de Educación a Distancia, UNED. El curso está organizado por el Departamento de IngenieríaEléctrica, Electrónica y de Control (DIEEC) de la E.T.S. de Ingenieros Industriales de laUNED y ADSO Consultoría y Formación, y cuenta con la colaboración de la FundaciónGeneral de la UNED.Este curso proporciona un conocimiento general de las características de los sistemasoperativos de propósito general y de sus extensiones para la ejecución de tareas entiempo real, que permita afrontar con éxito el diseño e implementación de sistemasen tiempo real sobre sistemas operativos POSIX.1b y similares. Este conocimiento secomplementa y pone en práctica mediante el acercamiento al entorno de desarrolloLabVIEW de National Instruments y a sus dispositivos RIO. Adicionalmente, el cursocontempla el diseño de simulaciones de procesos dinámicos con Modelica, un lenguajede modelado orientado a objetos, altamente escalable y no causal, que facilita la obtención de una elevada productividad.La metodología que se va a seguir en el desarrollo del curso está basada en el modelode formación a distancia de la UNED, realizándose, como un valor añadido al curso, lacomunicación entre profesores y alumnos a través de tutorías telemáticas en Internet.Estamos convencidos del interés práctico de este curso, en el que usted se ha matriculado, y confiamos en que obtenga el mayor provecho personal.PROGRAMAEl contenido del curso está dividido en cuatro bloques: una introducción, tres bloquestemáticos o Unidades Didácticas y un Trabajo Fin de Curso. Según esta estructura, elprograma del curso es el siguiente:PRESENTACIÓN DEL CURSO: DOCUMENTACIÓN. TRABAJO CON EL SERVIDORUNIDAD DIDÁCTICA 1: SISTEMAS OPERATIVOS Y TIEMPO REALTEMA 1. Gestión del tiempo: Procesos, planificación y llamadas a sistema.TEMA 2. POSIX.1b, extensiones para tiempo real.TEMA 3. Linux y RT-PREEMPT.

UNIDAD DIDÁCTICA 2: SIMULACIÓN DE PROCESOS CON MODELICATEMA 4. Métodos y paradigmas de simulación.TEMA 5. Openmodelica.TEMA 6. Clases y paquetes. Parametrización.TEMA 7. Modelos híbridos.UNIDAD DIDÁCTICA 3: IMPLEMENTACIÓN DE SISTEMAS DE CONTROL EN TIEMPO REALTEMA 8. LabVIEW y G.TEMA 9. Introducción a los FPGA.TEMA 10. CompactRIO y myRIO.TEMA 11. Simulaciones hardware-in-the-loop.TRABAJO DE FIN DE CURSOMETODOLOGÍAEl proceso docente del curso se desarrollará mediante el sistema de enseñanza a distancia complementado con el uso de Internet. La atención es personalizada, como corresponde a un servicio de formación de elevada calidad, característica común a todaslas acciones formativas impartidas por la UNED. La mayor parte del material docentese facilita al estudiante al comienzo del curso, para que éste pueda desde el primer momento disponer de la información precisa, así como adaptar el ritmo de estudios a suscircunstancias específicas.Se realizarán igualmente una serie de sesiones presenciales, de carácter voluntario aunque recomendables, que se retransmitirán por Internet para que puedan ser seguidaspor el mayor número posible de estudiantes, disminuyendo a la vez en lo posible losdesplazamientos. Igualmente, a lo largo del curso se realizarán diversas visitas técnicasa fabricantes o instaladores de sistemas de gestión de edificios, así como a instalacionesen pleno funcionamiento.La experiencia que posee el Departamento de Ingeniería Eléctrica, Electrónica y deControl de la UNED en este tipo de comunicación profesor–estudiante (servidores propios de Internet, participación en proyectos de investigación, etc.), permite asegurar laviabilidad y el éxito de esta actividad pedagógica entre nuestros futuros estudiantes.La metodología que se propone permitirá a los estudiantes obtener una adecuada formación y un correcto seguimiento del curso, basado en:TutoríasLa orientación del estudiante por parte de los profesores del curso se realiza utilizando todos los medios actualmente existentes: tutoría telemática, correo electrónico sobre Internet y conferencia sobre ordenador, tutoría telefónica o tutoría porcorreo postal y por fax.Material didáctico propioDebido al dinamismo, a la rápida evolución y a la necesaria actualización de los contenidos de los temas propuestos en este curso, el material didáctico se compone de: Material específico, desarrollado para el curso siguiendo el modelo de educación adistancia de la UNED. Este material se actualizará periódicamente en el servidor

del curso en Internet. Bibliografía general básica, formada por libros técnicos de plena actualidad (todosellos en español), incluyendo materiales técnicos, tanto en formato tradicional(libro) como en formato electrónico (CD-ROM de aplicación multimedia).Pruebas de autoevaluaciónEstas pruebas le permiten al estudiante evaluar la asimilación de los conocimientosde forma gradual a lo largo del curso, así como detectar las dudas existentes y afrontar con una mayor preparación las pruebas de evaluación a distancia.Pruebas de evaluación a distanciaEstas pruebas, que realiza el estudiante de forma personal, le permiten conocer elgrado de asimilación de los contenidos de cada Unidad Didáctica del programa, yrecibir, una vez corregidas por los profesores, las orientaciones y comentarios necesarios, para su mejora progresiva.Trabajo de fin de cursoEn él, el estudiante deberá desarrollar un tema o realizar un trabajo práctico/teóricoutilizando los conocimientos adquiridos durante el curso.EVALUACIÓNLa metodología que se ha diseñado para el curso permite un seguimiento y una evaluación continua e individualizada de cada alumno, atendiendo y ponderando en cada casosu trabajo. Dicha metodología está basada en:Las pruebas de evaluación a distancia (un 25% de la nota final).El trabajo de fin de curso (un 25% de la nota final).Una vez finalizado el curso y si lo supera satisfactoriamente, el alumno obtendrá el Diploma de Especialización del Programa de Postgrado de la UNED “Simulación, Diseñoe Implementación de Sistemas en Tiempo Real. Aplicaciones Hardware-in-the-loop”.Además, el Departamento de Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Control de la UNED,como responsable del curso, le extenderá un certificado académico personal en el quese especificarán con todo detalle los contenidos del curso, la carga lectiva (número decréditos), las calificaciones (parciales y final) obtenidas y cualquier otra cuestión cualitativa y cuantitativa que sirva para constatar la calidad del trabajo realizado.Nº DE CRÉDITOSEl número de créditos es de 30 ECTS, lo que corresponde a una carga lectiva (dedicación) de los estudiantes al curso de 750 horas.DURACIÓNDEL CURSOLa duración del curso es de once meses, desde diciembre de 2014 a finales de octubre de2015. En la presentación del curso se dará un calendario de actividades detallado para eldesarrollo continuado del curso, que se incluirá en la Guía Didáctica y estará actualizado en todo momento en el servidor del curso.

De forma aproximada, el calendario responderá a la siguiente estructura:Durante el mes de diciembre se iniciará el curso con la sesión inaugural, la entregade material y el bloque correspondiente a la instalación de Red IP y al uso y prácticaen el servidor.Durante los meses de diciembre de 2014 a septiembre de 2015 (nueve meses) se desarrollarán las tres Unidades Didácticas, lo que corresponde a una cada tres meses.Durante el mes de octubre de 2015 se realizará el Trabajo de Fin de Curso.El día 31 de octubre de 2015 se considerará finalizado el curso, y hacia mediados de noviembre de 2015 se celebrará una visita técnica y la sesión presencial de clausura.EQUIPO DOCENTEEl curso está dirigido por el doctor D. Francisco Mur Pérez, profesor titular de la UNED.Igualmente participa en el curso los doctores D. Antonio Nevado Reviriego, D. Félix Hernández del Olmo y D Elio San Cristóbal Ruiz.ACREDITACIÓNLa UNED concede a los estudiantes que superen satisfactoriamente el curso el título propiode Postgrado de “Simulación, Diseño e Implementación de Sistemas en Tiempo Real. Aplicaciones Hardware-in-the-loop”.La organización lectiva del curso se divide de la siguiente forma:Presentación del curso: 1 crédito ECTS (25 horas).Cada una de las tres Unidades Didácticas: 8 créditos ECTS (200 horas).Trabajo de Fin de Curso: 5 créditos ECTS (125 horas).Además, el Departamento de Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Control de la UNED,como responsable del curso, extenderá un Certificado Académico personal en el que seespecificarán con todo detalle la descripción de los contenidos, la carga lectiva (número de créditos), el nombre de los profesores responsables, las calificaciones (parcialesy final) obtenidas y cualquier otra cuestión (cualitativa y cuantitativa) que sirva paraconstatar la calidad del trabajo realizado.MEDIOSINFORMÁTICOSDado el carácter personalizado de la metodología que se va a aplicar en el curso (distancia y uso avanzado de servicios y comunicaciones por Internet), el estudiante deberá disponer de unos recursos mínimos informáticos (ordenador personal, conexión aInternet, programas ofimáticos y cuenta de correo electrónico) que le permitan poderseguir el curso de forma adecuada, pudiendo tener acceso a estos medios tanto en sudomicilio como en su lugar de trabajo, o inclusive de forma pública en cualquier centrode acceso a Internet (cibercafé, biblioteca, etc.).