FO.ES.D.01 V 1.3
MATERIA:
  
INGENIERÍA DE CONTROL
Código :
  
RM7053
Duración :
  
Del 16-05-2022    Al 30-06-2022
Horario :
  
F ( 19:30   a  21:30 )
Aula :
  
AULA - A 03
Nombre del docente :
  
CARLOS LOPEZ MAGNE
Lugar y horario de atención a estudiantes :
  
LUNES A VIERNES DE 14:30 A 16:30, Laboratorio de Electr¿nica o por Zoom.
Formato de silabo :
  
MoAm2020
CONTENIDO

INFORMACIÓN DEL DOCENTE

Profesor: Carlos Henrry López Magne.

Educación: Maestría en Control Moderno de Sistemas otorgada por la Universidad Mayor de San Simón en convenio con la Universidad de Santa Catarina Brasil y con la Universidad de Delft, Holanda (2003), Ingeniero en Control e Instrumentación otorgado por la Universidad Mexicana de Noreste, México (1989).

Actividad profesional: Actualmente es Jefe de Laboratorios EDTI en la Universidad Privada Boliviana. Fue Coordinador de Ciencias Básicas 2000, Jefe de Carrera de Ingeniería de Telecomunicaciones 2001. Decano de Ciencias y Tecnología en Universidad de Aquino Bolivia 2001-2009.

Especialidad e interés: Especialista en Sistemas de Control y Automatización, incluyen cursos de Automática. AICE, Santa Cruz Bolivia diciembre 1995, curso de Robótica, AICE, Cartagena Colombia Abril 1997, curso sobre Prototipos Tecnológicos de Sistemas Rápidos con aplicaciones en Procesamiento Digital de Señales, Redes Neuronales Artificiales, Comunicaciones, Instrumentación y Sistemas de Control.  ISTEC, University Of Florida, UDABOL. Junio 2004.              

Publicación en el año 2006 en la revista CITIS de la Universidad de Aquino Bolivia del artículo Nuevas Tecnologías en el área de sistemas de Teledetección.

ATENCIÓN A LOS ESTUDIANTES

Horario de atención: 10:00 a 12:00 de lunes a viernes, en el Laboratorio de Procesos de la UPB situado en planta baja del bloque de laboratorios Edificio AVINA o, mediante una sesión de Zoom. Horario: con cita previa.

Correo electrónico: carloslopez@upb.edu, Teléfono oficina: 4268287 (int. 501)

 

PRESENTACIÓN DE LA MATERIA

El control automático ha jugado un papel importante en el avance de la ciencia y de la ingeniería. Además de su extrema importancia en vehículos espaciales, sistemas de guía de proyectiles, sistemas de piloto automático de aeronaves, sistemas robóticos y otros, el control automático se ha vuelto parte integral e importante de los procesos industriales, económicos y de manufactura modernos. Por ejemplo, el control automático resulta esencial en el control numérico de las máquinas herramienta en las industrias manufactureras. También resulta esencial en operaciones industriales como el control de presión, temperatura, humedad, viscosidad y flujo en las industrias con procesos de producción.

Los avances en la teoría y práctica del control automático brindan medios para lograr el funcionamiento óptimo de sistemas dinámicos, mejorar la productividad, liberarse de la monotonía de muchas operaciones manuales rutinarias y repetitivas, además de otras ventajas, es por eso que la mayoría de los ingenieros y científicos deben poseer un buen conocimiento en este campo.

 

CÓDIGO DE CONDUCTA. PRINCIPIOS Y NORMAS

La normativa de la Universidad prevé sanciones por:

 

- Cometer fraude académico en exámenes, trabajos, y prácticas

- Participar en la destrucción de la infraestructura o equipamiento de la UPB

- Fomentar o cometer actos de violencia o indisciplina en toda actividad universitaria dentro del Campus Universitario.

- Consumir alcohol o presentarse en estado de embriaguez en las instalaciones de la Universidad.

- Consumir drogas o sustancias ilegales en las instalaciones de la Universidad.

 

Normativa del curso

- Puntualidad: La materia se inicia a la hora programada. No existe tiempo de tolerancia para ingresar con atraso. Las horas de cierre de actividades en la plataforma de la UPB Virtual son inamovibles.

- Respeto al docente y a sus compañeros: Es importante mantener un respeto mutuo en clase.

- Disciplina: En clase es condición para un aprendizaje efectivo. El uso de teléfonos celulares en aula y la visita a sitios de internet no académicos desde el computador o tableta están prohibidos y reciben la sanción de expulsión del aula y la anotación de una falta de Asistencia, salvo que el docente establezca para cada oportunidad las condiciones en las que los estudiantes pueden utilizar las tecnologías de información y comunicación.

- Honestidad: El fraude académico y el plagio en exámenes, trabajos, prácticas u otra actividad curricular es sancionado con la reprobación de la materia, además de la pérdida del derecho a ingresar al cuadro de honor y a la graduación con mención. La reincidencia causa el inicio de un proceso disciplinario universitario que puede concluir con la suspensión o expulsión de la Universidad.

COMPETENCIAS DE SALIDA

En esta asignatura se aprenden los conceptos básicos de control. Se estudian los conceptos de lazo abierto y lazo cerrado, técnicas de diseño de control en lazo cerrado y compensación de errores, así como análisis de estabilidad. Se estudian en detalle los reguladores clásicos tipo PID y su implementación, así como una introducción a otros algoritmos de control más complejos. Aparte de la capacidad de diseñar sistemas de control, se entrará en la implementación práctica de los mismos y su realización con sistemas electrónicos.

Las competencias son saberes complejos que integran conocimientos, habilidades y actitudes y son propios del perfil profesional del graduado. En esta materia, desarrollaremos las siguientes competencias:

Competencias básicas

Competencias específicas

Competencias transversales

 

OBJETIVOS DE APRENDIZAJE DE LA MATERIA

Al finalizar el curso el estudiante será capaz de:

PROGRAMACIÓN DE LAS UNIDADES Y SESIONES DE APRENDIZAJE, CON DETALLE DE LOS RECURSOS Y LAS ACTIVIDADES OBLIGATORIAS

Unidades de aprendizaje

UNIDAD 1:

TÍTULO: INTRODUCCIÓN A LOS SITEMAS DE CONTROL

 

Objetivo:

  • Describir los diferentes tipos de sistemas de control.
  • Describir los elementos de un sistema de control realimentado
  • Diferenciar entre un sistema de lazo abierto y otro de lazo cerrado.
  • Analizar y Evaluar sistemas de lazo abierto y de lazo cerrado.
  • Identificar los componentes principales de un sistema de control
  • Obtener la función de transferencia de un sistema.

 

SESIÓN 1

Introducción y Fundamentos de los sistemas de Control de Procesos

Objetivos:

¿¿¿ Explicar las características de los sistemas de control.

¿¿¿ Conocer las diferentes componentes de un sistema de control.

Contenido:

  • Fundamentos de Sistemas de control

Material de estudio: Libro de Katsuhiko Ogata sección 1.1 + material adicional: diapositivas y vídeos.

Después de la clase: Repasar lo visto en clase

Resultados de aprendizaje: El estudiante tendrá la habilidad de identificar los elementos básicos de un sistema de control.

 

SESIÓN 2

Características y Terminología de los Sistemas de Control

Objetivo:

¿¿¿ Identificar los elementos de un sistema de control de lazo abierto y otro de lazo cerrado.

¿¿¿ Representar un sistema de control mediante un diagrama de bloque funcional.

Contenido:

Clasificación de los sistemas de control.

Sistemas de control dinámicos.

Material de estudio: Libro de Katsuhiko Ogata + material adicional: diapositivas.

Antes de la clase: Leer el material de la sección 1.2-1.3.

Después de la clase: Repasar lo visto en clase

Resultados de aprendizaje: El estudiante tendrá la habilidad de analizar e interpretar los parámetros de la tecnología de fabricación de circuitos digitales TTL.

 

 

 

SESIÓN 3

Función de transferencia de un sistema de control.

Objetivo:

¿¿¿ Utilizar el método de álgebra de bloques para obtener la función de transferencia de un sistema SISO.

¿¿¿ Usar las reglas de álgebra de bloques para reducir el diagrama de bloques del sistema.

Contenido:

Función de transferencia

Métodos para hallar la función de transferencia.

Algebra de bloques.

Reglas del algebra de bloques.

Material de estudio: Libro de Katsuhiko Ogata + material adicional: diapositivas.

Antes de la clase: Leer el material de la sección 2.1, 2.2.

Después de la clase: Repasar lo visto en clase

Resultados de aprendizaje: El estudiante tendrá la habilidad de hallar la función de transferencia mediante la técnica de álgebra de bloques.

 

 

SESIÓN 4

Función de transferencia de un sistema de control.

Objetivo:

¿¿¿ Utilizar el método de álgebra de bloques para obtener la función de transferencia de un sistema MIMO.

¿¿¿ Usar las reglas de álgebra de bloques para reducir el diagrama de bloques del sistema.

Contenido:

Sistemas de múltiples entradas y múltiples salidas MIMO.

Principio de superposición y obtención de las salidas de un sistema MIMO.

Material de estudio: Libro de Katsuhiko Ogata + material adicional: diapositivas.

Antes de la clase: Leer el material de la sección 2.3.

Después de la clase: Repasar lo visto en clase

Resultados de aprendizaje: El estudiante tendrá la habilidad de hallar la función de transferencia mediante la técnica de álgebra de bloques.

 

 

SESIÓN 5

Función de transferencia de un sistema de control.

Objetivo:

¿¿¿ Utilizar el método de la fórmula de MASON para obtener la función de transferencia de un sistema SISO.

¿¿¿ Usar el gráfico de flujos de señales para reducir el diagrama de bloques del sistema.

Contenido:

Términos del gráfico de señales.

Representación de un sistema con el grafico de flujo de señales.

Regla de MASON.

Material de estudio: Libro de Richard Dorf / Robert Bishop + material adicional: diapositivas.

Antes de la clase: Leer el material de la sección 2.7.

Después de la clase: Resolver la práctica 1

Resultados de aprendizaje: El estudiante tendrá la habilidad de hallar la función de transferencia mediante la técnica de Mason.

 

UNIDAD 2:

TÍTULO: MODELACIÓN MATEMÁTICA DE SISTEMAS DINÁMICOS

Objetivos:

  • Definir el concepto de modelo matemático.
  • Identificar los elementos principales de sistemas de dinámicos.
  • Definir el término función de transferencia.
  • Resolver ecuaciones diferenciales mediante la transformada de Laplace
  • Modelar matemáticamente un sistema de control mediante sus leyes apropiadas
  • Obtener la función de transferencia de sistemas físicos usando la transformada de Laplace.
  • Determinar la transformada de Laplace de funciones usuales mediante el programa MATLAB.

 

SESIÓN 6

Modelación matemática de Sistemas Dinámicos

Objetivo:

¿¿¿ Obtener el modelo matemático del sistema dinámico 

¿¿¿ Aplicar las leyes físicas que rigen al sistema dinámico.

¿¿¿ Hallar la función de transferencia del sistema dinámico usando la transformada de La Place.

Contenido:

Sistemas dinámicos

Modelación de sistemas eléctricos

Modelación de sistemas mecánicos

La transformada de Laplace y la función de transferencia del sistema dinámico

Material de estudio: Katsuhiko Ogata + material adicional: diapositivas.

Antes de la clase: Leer el material de la sección 3.1.3.2

Después de la clase: Realizar el laboratorio de simulación 1

Resultados de aprendizaje: Adquirir la destreza de analizar sistemas eléctricos y mecánicos

SESIÓN 7

Modelación matemática de Sistemas Dinámicos

Objetivo:

¿¿¿ Obtener el modelo matemático del sistema dinámico 

¿¿¿ Aplicar las leyes físicas que rigen al sistema dinámico.

Contenido:

Sistemas dinámicos

Modelación de sistemas electromecánicos

Modelación de sistemas electrónicos

La transformada de Laplace y la función de transferencia del sistema dinámico

Material de estudio: Richard Dorf/Bishop + material adicional: diapositivas.

Antes de la clase: Leer el material de la sección 3.1.3.2.

Después de la clase: Repasar lo visto en clase.

Resultados de aprendizaje: Adquirir la destreza de analizar sistemas eléctricos y mecánicos

SESIÓN 8

Modelación matemática de Sistemas Dinámicos

Objetivo:

¿¿¿ Obtener el modelo matemático del sistema dinámico 

¿¿¿ Aplicar las leyes físicas que rigen al sistema dinámico.

¿¿¿Linealizar el modelo de un sistema no lineal

Contenido:

Modelación de sistemas térmicos

Modelación de sistemas de nivel de líquidos

La transformada de Laplace y la función de transferencia del sistema dinámico

Linealización de sistemas.

Material de estudio: Katsuhiko Ogata, Richard Dorf / Robert Bishop + material adicional: diapositivas.

Antes de la clase: Leer el material de la sección 4,1, 4.2, 4.5, 2.3

Después de la clase: Realizar la práctica 2

Resultados de aprendizaje: Adquirir la destreza de analizar sistemas térmicos y de nivel de líquidos

SESIÓN 9

Modelación matemática de elementos auxiliares al sistema dinámico.

Objetivo:

¿¿¿ Obtener el modelo matemático de los elementos complementarios 

Contenido:

Componentes físicos complementarios

Material de estudio: Richard Dorf/Robert Bishop + material adicional: diapositivas.

Antes de la clase: Leer el material de la sección 2.2.

Después de la clase: Repasar lo visto en clase

Resultados de aprendizaje: Adquirir la destreza de analizar sistemas con elementos auxiliares.

SESIÓN 10

Análisis de sistemas de control por computador.

Objetivo:

¿¿¿ Hacer uso de MATALB para simular y analizar un sistema de control

Contenido:

Análisis del sistema usando funciones MATLAB

Material de estudio: Richard Dorf/ Robert Bishop + material adicional: diapositivas.

Antes de la clase: Leer el material de la sección 2.8.

Después de la clase: Realizar el laboratorio de simulación 2

Resultados de aprendizaje: Adquirir la destreza de manejar funciones de MATLAB

UNIDAD 3: ANÁLISIS DE UN SISTEMAS DE CONTROL REALIMENTADO

Objetivos:

  • Definir el concepto de ecuación característica y de orden de un sistema.
  • Identificar las diferentes funciones como señales de prueba.
  • Diferenciar entre respuesta transitoria y respuesta estacionaria.
  • Evaluar las diferentes señales de prueba usadas en sistemas de control
  • Determinar el orden de un sistema de control
  • Determinar la respuesta transitoria y estacionaria de un sistema
  • Evaluar el sistema de control de acuerdo a sus parámetros en el tiempo.
  • Simular sistemas de control mediante el programa MATLAB

SESIÓN 11

Características de los sistemas de control realimentados

Objetivo:

¿¿¿ Determinar el orden de un sistema 

¿¿¿ Realizar pruebas en sistemas de primer orden

¿¿¿ Obtener la respuesta transitoria

Contenido:

Orden del sistema

Parámetros del sistema de primer orden

Señales de prueba

Respuesta transitoria

Material de estudio: Katsuhiko Ogata + material adicional: diapositivas.

Antes de la clase: Leer el material de la sección 5.1, 5.2.

Después de la clase: Repasar lo visto en clase.

Resultados de aprendizaje: Adquirir la destreza de analizar sistemas de primer orden

SESIÓN 12

Prueba Examen Primer Parcial

Objetivo: Evaluar el aprendizaje del estudiante en el diseño de sistemas combinatorios y secuenciales. 

Contenido: Sistemas combinatorios y secuenciales.

Material de estudio:

SESIÓN 13

Características de los sistemas de control realimentados

Objetivo:

¿¿¿ Realizar pruebas en sistemas de segundo orden

¿¿¿ Obtener la respuesta transitoria

Contenido:

Parámetros del sistema de segundo orden

Señales de prueba

Respuesta transitoria

Material de estudio: Katsuhiko Ogata + material adicional: diapositivas.

Antes de la clase: Leer el material de la sección 5.3.

Después de la clase: Repasar lo visto en clase.

Resultados de aprendizaje: Adquirir la destreza de analizar sistemas de segundo orden

SESIÓN 14

Características de los sistemas de control realimentados

Objetivo:

¿¿¿ Realizar pruebas en sistemas de orden superior

¿¿¿ Obtener la respuesta transitoria

Contenido:

Parámetros del sistema de orden superior

Aproximación de los sistemas de orden superior a sistemas de segundo orden

Material de estudio: Katsuhiko Ogata + material adicional: diapositivas.

Antes de la clase: Leer el material de la sección 5.4.

Después de la clase: Repasar lo visto en clase.

Resultados de aprendizaje: Adquirir la destreza de analizar sistemas de orden superior.

SESIÓN 15

Respuesta estacionaria en un sistema de control realimentado

Objetivo:

¿¿¿ Hallar la respuesta estacionaria de un sistema de control realimentado

¿¿¿ Aplicar los teoremas del valor inicial y del valor final

Contenido:

La respuesta estacionaria

Teorema del valor inicial

Teorema del valor final

Error en estado estacionario

Análisis del sistema de control

Material de estudio: Katsuhiko Ogata + material adicional: diapositivas.

Antes de la clase: Leer el material de la sección 5.8

Después de la clase: Repasar lo visto en clase.

Resultados de aprendizaje: Adquirir la destreza de analizar sistemas de orden superior.

SESIÓN 16

Análisis de la respuesta transitoria y estacionaria con MATLAB

Objetivo:

¿¿¿ Hallar la respuesta transitoria de un sistema de control realimentado con MATLAB

¿¿¿ Hallar la respuesta estacionaria de un sistema de control realimentado con MATLAB

Contenido:

Funciones de Matlab para el análisis de sistemas de control.

Material de estudio: Katsuhiko Ogata + material adicional: diapositivas.

Antes de la clase: Leer el material de la sección 5.5.

Después de la clase: Realizar el laboratorio de simulación 2

Resultados de aprendizaje: Adquirir la destreza de analizar sistemas con MATLAB.

SESIÓN 17

Relación entre la respuesta transitoria y el plano s

Objetivo:

¿¿¿ Interpretar el comportamiento del sistema en el plano s

¿¿¿ Relacionar la respuesta transitoria con la ubicación de raíces en el plano s.

Contenido:

Polos y ceros de un sistema de control

Ubicación de raíces en el plano s

Relación entre polos y la respuesta transitoria.

Material de estudio: Richard Dorf/Robert Bishop + material adicional: diapositivas.

Antes de la clase: Leer el material de la sección 5.6.

Después de la clase: Realizar el laboratorio de simulación 2.

                                    Realizar la práctica 4

Resultados de aprendizaje: Adquirir la destreza de analizar sistemas de control.

UNIDAD 4:

TÍTULO: ESTABILIDAD Y LUGAR DE RAÍCES

Objetivos:

  • Definir el concepto de estabilidad.
  • Diferenciar entre estabilidad absoluta y estabilidad relativa.
  • Analizar un sistema en el plano s mediante el criterio de Routh.
  • Conformar el gráfico de lugar de las raíces en el plano s usando las reglas adecuadas.
  • Evaluar sistemas de control en el plano s mediante MATLAB.

 

SESIÓN 18

Estabilidad y el plano s

Objetivo:

¿¿¿ Determinar la región de estabilidad en el plano s.

¿¿¿ Representar el sistema de control con el parámetro ganancia.

¿¿¿ Aplicar el criterio de Routh-Hurwitz

¿¿¿ Determinar la estabilidad mediante el criterio de Routh Hurwitz

Contenido:

El plano s y estabilidad

Ecuación característica

Localización de polos en el plano s y estabilidad

Criterio de Routh Hurwitz.

Material de estudio: Libro de Richard Dorf/Robert Bishop + material adicional: diapositivas

Antes de la clase: Leer el material 6.1 a 6.3.

Después de la clase: Repasar lo visto en clase

Resultados de aprendizaje: El estudiante tendrá la habilidad de aplicar el criterio Routh-Hurwitz para el análisis de estabilidad en un sistema de control.

SESIÓN 19

Estabilidad y el plano s

Objetivo:

¿¿¿ Aplicar el criterio de Routh-Hurwitz

¿¿¿ Determinar la estabilidad mediante el criterio de Routh Hurwitz

Contenido:

Ecuación característica

Arreglo de Routh

Criterio de Hurwitz

Material de estudio: Libro de Richard Dorf/Robert Bishop + material adicional: diapositivas

Antes de la clase: Leer el material 6.1 a 6.3.

Después de la clase: Realizar la práctica 4.

Resultados de aprendizaje: El estudiante tendrá la habilidad de aplicar el criterio Routh-Hurwitz para el análisis de estabilidad en un sistema de control.

SESIÓN 20

Lugar de las Raíces en el plano s

Objetivo:

¿¿¿ Evaluar la ecuación característica para hallar el lugar de raíces

Contenido:

Ecuación característica

Obtención de lugar de raíces ajustando la ganancia del sistema

Material de estudio: Libro de Katsuhiko Ogata + material adicional: diapositivas

Antes de la clase: Leer el material 6.1. 6.2.

Después de la clase: Laboratorio de Simulación 3

Resultados de aprendizaje: El estudiante tendrá la habilidad de elaborar el gráfico de lugar de raíces

SESIÓN 21

Lugar de las Raíces en el plano s

Objetivo:

¿¿¿ Evaluar la ecuación característica para hallar el lugar de raíces

Contenido:

  • Ecuación característica
  • Obtención de los polos ajustando la ganancia del sistema

Material de estudio: Libro de Katsuhiko Ogata + material adicional: diapositivas

Antes de la clase: Leer el material 6.3. 6.4.

Después de la clase: Realizar la práctica 5

Resultados de aprendizaje: El estudiante tendrá la habilidad de elaborar el gráfico de lugar de raíces.

SESIÓN 22

Prueba Examen Segundo Parcial

Objetivo: Evaluar el aprendizaje del estudiante en el análisis de sistemas de control. 

Contenido: Sistemas combinatorios y secuenciales.

Material de estudio: Apuntes del curso.

UNIDAD 4:

TÍTULO: DISEÑO DE SISTEMAS DE CONTROL REALIMENTADOS

Objetivos:

  • Definir el concepto de controlador analógico.
  • Diferenciar entre controlador y compensador.
  • Analizar las características dinámicas de respuesta en el plano s.
  • Diseñar controladores analógicos utilizando reglas.

SESIÓN 23

Controladores y acciones de control

Objetivo:

¿¿¿ Identificar a los controladores y compensadores analógicos

¿¿¿ Representar sus modelos matemáticos de los controladores

¿¿¿ Relacionar la acción de control con las respuestas transitoria y estacionaria

Contenido:

Modelos matemáticos de los controladores PID

Modelos matemáticos de los compensadores

Relación entre la acción de control y la respuesta transitoria

Material de estudio: Libro de Richard Dorf/Robert Bishop, Katsuhiko Ogata + material adicional: diapositivas.

Antes de la clase: Leer el material de las secciones 7.7, 6.6 - 6.9.

Después de la clase: Repasar lo visto en clase.

Resultados de aprendizaje: El estudiante tendrá la habilidad diferenciar entre un controlador y un compensador.

SESIÓN 24

Métodos de diseño de sistemas de control

Objetivo:

¿¿¿ Conocer los métodos de diseño para un sistema de control mediante controladores.

¿¿¿ Diseñar un sistema de control por el método de lugar de raíces.

Contenido:

Métodos de diseño

Método de lugar de raíces.

Material de estudio: Libro de Katsuhiko Ogata, Richard Dorf/Robert Bishop + material adicional: diapositivas.

Antes de la clase: Leer el material de las secciones 6.5, 7.4-7.5.

Después de la clase: Repasar lo visto en clase.

Resultados de aprendizaje: El estudiante tendrá la habilidad de realizar un diseño mediante controladores.

SESIÓN 25

Métodos de diseño de sistemas de control

Objetivo:

¿¿¿ Conocer los métodos de diseño para un sistema de control mediante compensadores.

¿¿¿ Diseñar un sistema de control por el método de lugar de raíces.

Contenido:

Métodos de diseño

Método de lugar de raíces.

Material de estudio: Libro de Katsuhiko Ogata + material adicional: diapositivas.

Antes de la clase: Leer el material de la sección 6.6.

Después de la clase: Resolver la práctica 6

Resultados de aprendizaje: El estudiante tendrá la habilidad de realizar un diseño mediante compensadores.

SESIÓN 26

Métodos de diseño de sistemas de control

Objetivo:

¿¿¿ Conocer los métodos de diseño para un sistema de control

¿¿¿ Diseñar un sistema de control por el método de Ziegler Nichols

Contenido:

Métodos de diseño

Método de Ziegler Nichols.

Material de estudio: Libro de Katsuhiko Ogata + material adicional: diapositivas.

Antes de la clase: Leer el material de la sección 8.2.

Después de la clase: Laboratorio de Simulación 4.

Resultados de aprendizaje: El estudiante tendrá la habilidad de realizar un diseño mediante las reglas de Ziegler-Nichols.

UNIDAD 4:

TÍTULO: INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS DE CONTROL DIGITAL

 

Objetivos:

  • Definir el concepto de sistema de tiempo discreto
  • Enunciar los métodos de análisis y diseño de sistemas de control digitales.
  • Analizar sistemas de control discretos.
  • Evaluar sistemas realimentados con diferentes controladores digitales. 

SESIÓN 27

Sistemas de control digital

Objetivos:

¿¿¿ Caracterizar al sistema de control Digital

¿¿¿ Diferenciar entre un sistema de control analógico y un sistema de control digital

Contenido:

Sistemas discretos y Conversión de señales

La transformada Z y relación con el tiempo discreto

Material de estudio: Libro de Richard Dorf/Robert Bishop + material adicional: diapositivas.

Antes de la clase: Leer el material de la sección 13.1, 13.2.

Después de la clase: Repasar lo visto en clase

Resultados de aprendizaje: El estudiante tendrá la capacidad de diferenciar entre un sistema de control analógico y otro digital.

SESIÓN 28:

Sistemas de control digital

Objetivos:

¿¿¿ Representar un sistema mediante ecuaciones en diferencias.

Contenido:

La transformada Z y relación con el tiempo discreto

Ecuaciones en diferencias

Material de estudio: Libro de Richard Dorf/Robert Bishop + material adicional: diapositivas.

Antes de la clase: Leer el material de la sección 13.2, 13.3.

Después de la clase: Repasar lo visto en clase

Resultados de aprendizaje: El estudiante tendrá la capacidad de diferenciar entre un sistema de control analógico y otro digital.

SESIÓN 29:

Sistemas de control digital

Objetivos:

¿¿¿ Analizar un sistema de control Digital

Contenido:

Sistema realimentado y acciones de control digitales

Material de estudio: Libro de Richard Dorf/Robert Bishop + material adicional: diapositivas.

Antes de la clase: Leer el material de la sección 13.3, 13.4.

Después de la clase: Repasar lo visto en clase

Resultados de aprendizaje: El estudiante tendrá la capacidad de diferenciar entre un sistema de control analógico y otro digital.

 

SESIÓN 30:

Sistemas de control digital

Objetivos:

¿¿¿ Diseñar un sistema de control digital.

Contenido:

Diseño de un sistema de control digital con el método convencional y MATLAB

Material de estudio: Libro de Richard Dorf/Robert Bishop + material adicional: diapositivas.

Antes de la clase: Leer el material de la sección 13.5, 13.6.

Después de la clase: Repasar lo visto en clase

Resultados de aprendizaje: El estudiante tendrá la capacidad de diferenciar entre un sistema de control analógico y otro digital.

 

SESIÓN 31: PRUEBA EXAMEN FINAL

Prueba Examen Final

Objetivo:

¿¿¿ Evaluar el aprendizaje de los estudiantes en el diseño de sistemas de control analógicos.

Contenido: Apuntes del curso.

Material de estudio: Libros de texto y apuntes.

SESIÓN 32: PRESENTACIÓN Y DEFENSA DE PROYECTOS

Presentación del Proyecto Final

Objetivo:

¿¿¿ Evaluar el aprendizaje de los estudiantes en el diseño de sistemas de control

Contenido: Apuntes del curso.

Material de estudio: Libros de texto y apuntes.

Resultados de aprendizaje: El estudiante tendrá la capacidad de Diseñar sistemas de control.

 

METODOLOGÍA

Las unidades de estudio están debidamente descritas para el trabajo tanto fuera del aula como en clase Se espera que los estudiantes lean, antes de cada clase el material seleccionado para casa sesión, y realicen los trabajos encomendados.

 

La idea fundamental es que la clase se convierta en un ambiente activo de trabajo y de discusión.  La mayor parte del tiempo en clases, los estudiantes estarán trabajando activamente en resolver problemas de análisis y diseño de sistemas de control.

 

Se tienen cuatro laboratorios obligatorios en la materia, los cuales tienen que ser elaborados individualmente. Después de cada laboratorio se tendrá una sesión de control del trabajo realizado.

 

Se tiene propuesto un proyecto final que será realizado en grupos de dos personas.

En todas las secciones, se tendrá espacios para la discusión de los problemas resueltos y por resolver

 

EVALUACIÓN

Ponderación de las calificaciones:

Parcial primera 30%

Parcial segunda 30%

Final 40%

 

Primera evaluación parcial

Actividades y ponderación de cada una de ellas en la calificación (Sobre 100 puntos)

Examen 80 %

Prácticas (Desarrollo de los ejercicios del texto) 10%

Prácticas e informes de Laboratorio: 10%

 

Segunda evaluación parcial

Actividades y ponderación de cada una de ellas en la calificación (Sobre 100 puntos)

Examen 80%

Prácticas (Desarrollo de los ejercicios del texto) 10%

Prácticas e informes de Laboratorio: 10%

 

 

Evaluación final

Actividades y ponderación de cada una de ellas en la calificación (Sobre 100 puntos)

Examen 30%

Proyecto final e informe 50%

Prácticas (Desarrollo de los ejercicios del texto) 10%

Prácticas e informes de Laboratorio: 10%

 

FUENTES DE INFORMACIÓN

 

  1. Ogata Katsuhiko, Ingeniería de Control Moderna,

                Editorial Prentice-Hall, 5ta. Edición, año 2016.

 

  1. Bishop Robert/ Dorf Richard, Sistemas de Control Moderno,

                Editorial Addisson Wesley, Edición décima primera, año 2016.

 

  1. R. Moreno/S. Garrido/C. Balaguer, Ingeniería de Control: Modelado y Control de Sistemas Dinámicos

                Editorial Ariel, 2014

 

  1. Kuo Benjamín, Sistemas Automáticos de Control,

Editorial Prentice-Hall, México 2010

 

  1. William Bolton, Ingeniería de Control

Editorial Pearson, Segunda edición, 2015

 

  1. Ricardo Hernandez Gaviño, Introducción a los Sistemas de Control

Editorial Pearson, Segunda edición, 2016

 



Fecha examen parcial 1: 30/05/22
Fecha examen parcial 2: 16/06/22
Fecha examen parcial Final: 30/06/22

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

VIII.     FUENTES DE INFORMACIÓN
Existe en Biblioteca UPB Entrega Físico Entrega en Plataforma Virtual
Ogata Katsuhiko, Ingenier¿a de Control Moderna, Editorial Prentice-Hall, 5ta. Edici¿n, a¿o 2016.
Bishop Robert/ Dorf Richard, Sistemas de Control Moderno, Editorial Addisson Wesley, Edici¿n d¿cima primera, a¿o 2016.
Kuo Benjam¿n, Sistemas Autom¿ticos de Control, Editorial Prentice-Hall, Mexico 2010
Existe en Biblioteca UPB Entrega Fisico Entrega en Plataforma Virtual
Ricardo Hernandez Gavito, Introducci¿n a los Sistemas de Control Editorial Pearson, Segunda edici¿n, 2016
R. Moreno/S. Garrido/C. Balaguer, Ingenier¿a de Control: Modelado y Control de Sistemas Din¿micos Editorial Ariel, 2014
William Bolton, Ingenier¿a de Control Editorial Pearson, Segunda edici¿n, 2015
Fecha de presentación del sílabo a la Jefatura de Carrera o Departamento: 15/05/22
Jefe de Carrera o Departamento que aprueba este sílabo: ORELLANA LAFUENTE RENAN JORGE
Fecha de aprobación del sílabo: 15/05/22