MICRODISEÑO CURRICULAR

Ingeniería electrónica

Código FDE 058

Versión 01

Fecha 08-06-2009

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1. IDENTIFICACIÓN

Asignatura Control Básico

Área Ingeniería Aplicada Nivel 5

Código CBW54 Pensum 8

Correquisito(s) Ninguno Prerrequisito(s) SSW42

Créditos 4 TPS 4 TIS 8 TPT 64 TIT 128

2. JUSTIFICACIÓN.

El control automático ha desempeñado una función vital en el avance de la ingeniería y la ciencia. Los avances en la teoría y en la práctica del control automático aportan los medios para obtener un desempeño óptimo de los sistemas dinámicos, mejoran la productividad, aligeran la carga de muchas operaciones manuales repetitivas y rutinas, así como de otras actividades. En si el control automático se ha vuelto una parte importante e integral de los procesos modernos industriales.

3. OBJETIVO GENERAL

Diseñar sistemas de control automático lineal e invariantes en el tiempo tipo SISO, de acuerdo a los parámetros exigidos en un proceso de producción industrial.

4. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Identificar las principales variables que afectan a un proceso

Representa un proceso mediante diagramas de bloques

Modela a partir de pruebas experimentales un proceso fisco

Diseña controles convencionales para que el proceso cumpla con los requisitos de diseño.

5. COMPETENCIAS Y CONTENIDOS TEMÁTICOS DEL CURSO

Diseñar sistemas de control, manuales o automáticos, y realizar los montajes de acuerdo a los parámetros exigidos en un proceso de producción industrial.

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6. COMPETENCIAS Y CONTENIDO TEMÁTICO

COMPETENCIAS CONTENIDO TEMÁTICO INDICADOR DE LOGRO

Ubicarse cronológicamente de una manera aproximada dentro de la historia de la evolución de los sistemas de control. Definir los principales conceptos utilizados en la teoría del control realimentado.

Fundamentos generales

Reseña histórica de la teoría de control

Definiciones generales

Clasificación de los sistemas de control

En un sistema industrial, identifica los elementos principales que lo componen y la clase de sistema de control (continuo o discreto y de lazo cerrado o lazo abierto)

Modelizar sistemas físicos de manera experimental y utilizando ecuaciones integrodiferenciales.

La transformada de Laplace

Modelación matemática de sistemas dinámicos.

Representación de los sistemas mediante diagramas de bloques y de flujo de seña

Simlificación de los diagramas de bloques y de flujo de señal

Identificación de sistema por métodos no paramétricos.

Modela un sistema mecánico utilizando el método de transformada de Laplace, fundamentado teóricamente en la segunda ley de newton, para identificar la dinámica del sistema dentro del ámbito industrial. Modela un sistema eléctrico utilizando el método de transformada de laplace, fundamentado teóricamente en las leyes de corrientes y voltajes de kirchhoff, para identificar la dinámica del sistema dentro del ámbito industrial. Modela un sistema térmico utilizando el método de transformada de Laplace, basado en los principios de transferencia de calor, para identificar la

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dinámica del sistema dentro del ámbito industrial. Realiza la diagramación en bloques del sistema. Por medio de pruebas experimentales, aproxima el sistema a uno de primer o segundo orden con retardo. Usa herramientas computacionales como Matlab para representar y resolver diagramas de bloques.

Reconocer los principales elementos de la respuesta en el tiempo y en frecuencia de los sistemas lineales.

Respuesta en el tiempo

Estabilidad y error en estado estable

Diagramas de bode

Lugar geométrico de las raíces

Analiza diferentes sistemas tanto en el tiempo como en la frecuencia, siendo la estabilidad un factor determinante en los procesos industriales.

Usa Matlab como herramienta para el análisis de sistemas tanto en el tiempo como en la frecuencia

Analiza diferentes sistemas tanto en el tiempo como en la frecuencia, siendo la estabilidad un factor determinante en los procesos industriales.

Usa Matlab como herramienta para el análisis de sistemas tanto en el tiempo como en la frecuencia

Sintonización de controladores PID

Reconoce la acción de la parte proporcional, integral y derivativa en un controlador industrial.

Sintoniza controladores de sistemas lineales e invariantes en el tiempo.

Usa Matlab como herramienta de simulación y verificación de los controladores.

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7. ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS / METODOLÓGICAS Estrategias:

Clase magistral

Talleres

Lectura de paper o Proportional-Integral-Derivative Control o The PID Control Algorithm. How it works, how to tune it, and how to

use it.

A partir de un modelo real, identificar el sistema en términos de la transformada de l´place

Analizar la respuesta transitoria del sistema identificado, usando para ello un software de simulación (Matlab)

Diseñar diferentes estrategias de control e implementar en el sistema real el que mejor desempeño presente.

ESTRATEGIAS DE SEGUIMIENTO Y EVALUACIÓN

2 Pruebas escritas (cada una con un valor del 15%)

1 Trabajo investigativo donde se desarrollo cada uno de las competencias establecidas. Para el logro de las competencias el trabajo se divide en 4 secciones

A. Selección de un sistema a controlar, en el cual se identifique la variable controlada, variable manipulada, sensores, actuadores y posibles perturbaciones. (10%)

B. Identificación del sistema a partir de pruebas experimentales (10%)

C. Análisis de la respuesta transitoria (10%)

D. Diseño e implementación del control en el sistema seleccionado (20%)

1 examen final 20%

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8. BIBLIOGRAFÍA

Dorf, Richard C y Bishop, Robert H. MODERN CONTROL SYSTEMS 8. ed : Addison Wesley, 1998. 855 p."

Dorf, Richard C. y Bishop, Robert H. Sistemas de Control Moderno. 10a ed. Pearson-Prentice Hall: Madrid, 2005.

Eronini Umez, E.I. DINAMICA DE SISTEMAS Y CONTROL. México : Thomson Learning, Inc., 2001. 993 p.

Kuo, Benjamin C.. SISTEMAS DE CONTROL AUTOMÁTICO 7. ed. México : Prentice - Hall Hispanoamericana, 1996. 897 p.

Ogata, Katsuhiko. INGENIERIA DE CONTROL MODERNA. 3. ed. México : Prentice - Hall, c 1998. 997 p.

Oppenheim, Alan y Willsky, Alan. SEÑALES Y SISTEMAS México : Prentice - Hall Hispanoamericana, c 1994. 860 p.

Revistas o publicaciones seriadas: Electronic Design. Desing solutions. 1998 - 2006 Electrónica y Computadores. Cekit. Pereira.1994 – 2002. IEEE Robotics and Automation Magazine. IEEE Robotics & Automation Society. 1998 - 2006 Sitios en Internet: BUCCELLA, Jorge María. Tecnología del Control [en línea]. Mendoza. 2002. Disponible en Web: http://www.tecnologia.mendoza.edu.ar/trabajos_profesores/buscella-control/tc.pdf Control automático en la industria . Un poco de historia , aspectos generales. Disponible en la web: http://www.sapiensman.com/control_automatico/control_automatico6.htm Control automático y control de procesos. Disponible en la web: http://www.herrera.unt.edu.ar/controldeprocesos/Regimen/Tp0a.pdf Fundamentos del control automático industrial. Disponible en la web:

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http://www.sapiensman.com/control_automatico/ Generalidades de la teoría del control automático. Disponible en la web: http://www.slideshare.net/quasar.0360.7912/generalidades-de-la-teoria-del-control-automtico Introducción al control automático. Disponible en la web http://materias.fi.uba.ar/6653/material/02Introduccion.pdf Universidad de Guadalajara. Control moderno. Disponible en Web: http://proton.ucting.udg.mx/materias/moderno/principal.htm

Elaborado por: Paula Andrea Ortiz Valencia

Versión: 1.0

Fecha: 30 de agosto de 2009

Aprobado por: Luis Fernando Rodríguez Giraldo