Guia Integradora de Actividades Control Analogico 299005 (1)

Universidad Nacional Abierta y a Distancia UNAD - Vicerrectora Acadmica y de Investigacin - VIACIESCUELA DE CIENCIAS BSICAS, TECNOLOGA E INGENIERA. lngeniera Electrnica. 299005 CONTROL ANALGICO

Gua Integrada de Actividades Contexto de la estrategia de aprendizaje y descripcin del problema a desarrollar en el curso:Aprendizaje Basado en Problemas el cual se centra en el estudiante promoviendo que el aprendizaje sea significativo, desarrollando una serie de habilidades y competencias indispensables en el entorno profesional actual.

El grupo colaborativo se ocupar en la bsqueda de la solucin a un problema planteado desencadenando el aprendizaje auto-dirigido, para ello se proponen las siguientes fases:

1. Fase 1: Anlisis, lluvia de ideas y listado de conceptos. Cada estudiante deber leer e identificar claramente lo que se quiere lograr en la respectiva etapa del problema. Luego el grupo realizar una lluvia de ideas, de tal forma que se planteen algunas hiptesis sobre cmo solucionar las situaciones planteadas en la etapa, basndose en conocimientos previos y el sentido comn.

Basados en esta discusin, los integrantes del grupo debern elaborar un listado de conceptos, trminos y/o aspectos que conocen y un listado de aquello que se desconoce de las situaciones planteadas en la etapa.

Al finalizar esta fase, cada estudiante, de manera individual y a manera de diario, deber registrar los avances logrados en su proceso de aprendizaje; para ello dispone de la herramienta E-portafolio ubicada en el entorno de evaluacin y seguimiento del curso.

2. Fase 2: Propuesta metodolgica y obtencin de informacin. En esta fase el grupo deber definir la metodologa para la investigacin de acuerdo a lo alcanzado en la fase anterior. Una vez se tenga clara la metodologa, el grupo deber definir y expresar de manera concreta lo que quiere resolver, producir o demostrar en la respectiva etapa del problema. Luego el grupo proceder a localizar, organizar, analizar e interpretar la informacin de diversas fuentes.


3. Fase 3: Diseo y ejecucin del plan de accin. En esta fase el grupo define y ejecuta el plan de accin para dar solucin a la respectiva etapa del problema, a partir de la informacin obtenida en la fase anterior y de los contenidos temticos del curso.


4. Fase 4: Presentacin de resultados. En esta fase, cuando el grupo ya ha resuelto el problema, se har una presentacin o reporte de los resultados obtenidos, y se incluirn recomendaciones, dificultades, inferencias y dems que se crea conveniente en relacin con la solucin de las situaciones planteadas en la respectiva etapa. Un integrante del grupo ser el responsable de enviar el informe con los resultados obtenidos a travs del medio que solicite el docente.

DESCRIPCIN DEL PROBLEMA:Una empresa multinacional reconocida dedicada a la fabricacin de reproductores DVD y Blu-Ray mont un punto de fbrica en Colombia, cumpliendo con los estndares de calidad necesarios en la produccin de dichos electrodomsticos. Sin embargo, desde hace un tiempo se han venido presentando problemas en el funcionamiento de los motores de corriente continua (DC) usados para implementar el mecanismo que hace girar los discos pticos en los reproductores, ya que giran a velocidades diferentes a las establecidas por la empresa para el correcto funcionamiento de los reproductores o cambian constantemente de velocidad.Para corregir este problema, la empresa ha decidido incorporar mdulos controladores en las tarjetas principales de los reproductores. Por tal razn, ha decidido contratar a un grupo de estudiantes de Ingeniera Electrnica de la Universidad Nacional Abierta y a Distancia para que disee un prototipo de controlador que permita mantener el motor DC girando a una velocidad constante para que la lectura del disco ptico sea ptima. Se debe garantizar igualmente un funcionamiento aceptable del controlador ante perturbaciones que se puedan presentar por fallas elctricas o seales parsitas en el sistema.La empresa solicita al grupo de estudiantes que se entregue la funcin de transferencia del controlador, con las respectivas simulaciones que demuestren que dicho controlador cumple con los parmetros del diseo propuesto, adems del proceso de diseo detallado descriptiva y matemticamente.Segn especificaciones tcnicas de los motores, su funcin de transferencia es:

Como requisitos de diseo se necesita que la velocidad del motor una vez implementado el mdulo no difiera en ms del 1% del valor requerido; adems, el motor debe alcanzar la velocidad de referencia en mximo 2 segundos y debido a que velocidades altas del eje del motor pueden daarlo, se requiere un sobrepaso mximo del 5%

Para resolver el problema, se ha dividido ste en tres etapas:

En la etapa 1, se deber analizar la dinmica del sistema, graficar el lugar geomtrico de las races, determinar su estabilidad absoluta, controlabilidad y observabilidad. En la etapa 2, se deber analizar la respuesta en frecuencia del sistema, disear el controlador que permita que el sistema cumpla con las especificaciones requeridas y simularlo para verificar los resultados. En la etapa 3, se elaborar un documento de presentacin donde se resuma todo el proceso y se muestren los resultados obtenidos. De igual forma, se har un video que describa todas las etapas del proceso como proyecto final del curso.

Adems, se proponen dos actividades adicionales:

Una actividad inicial que permita al estudiante identificar claramente los contenidos, propsitos y competencias a desarrollar en el periodo acadmico. Un componente prctico que se deber desarrollar de manera individual. Cada estudiante debe descargar la gua de dicho componente, la cual encontrar en el entorno de aprendizaje prctico, y realizarla en cada centro con orientacin del docente de laboratorio encargado, quien reportar el puntaje obtenido por el estudiante al director de curso. Si se realiza en forma independiente, se entrega al tutor virtual del curso.Temticas a desarrollar:Se revisarn los contenidos y las referencias dispuestas en el entorno de conocimiento para cada una de las unidades del curso

ACTIVIDAD INICIAL

Temticas a desarrollar:Estructura general del curso.

Nmero de semanas:2 semanasFecha:2 15 de Febrero de 2015Momento de evaluacin:InicialEntorno:Evaluacin y seguimiento

Etapa del problema:Actividad inicial

Actividad individualProductos acadmicos y ponderacin de la actividad individual Actividad colaborativa*Productos acadmicos y ponderacin de la actividad colaborativa

Cada estudiante leer el syllabus del curso y explorar la estructura del mismo. Como resultado de esta exploracin, de manera individual, se deber elaborar un mapa conceptual donde se identifiquen claramente los contenidos, propsitos y competencias a desarrollar en el periodo acadmicoProducto a entregar en la actividad inicial:Documento en formato .PDF, en donde se evidencie el desarrollo de la actividad inicial. El documento deber contener:

Portada Mapa conceptual Conclusiones Referencias bibliogrficas

Espacio para subir el producto: Actividad tipo tarea identificada como "Actividad Inicial", ubicada en el entorno de evaluacin y seguimiento. All mismo se entregarn las respectivas calificaciones y realimentacin

Valoracin: 25 puntosNo aplica para esta etapa.No aplica para esta etapa.

ETAPA 1 ANLISIS DE LA DINMICA DEL SISTEMA

Temticas a desarrollar:Contenidos y referencias dispuestas en el entorno de conocimiento para la unidad 1 del curso.

Nmero de semanas:6 semanasFecha:16 de Febrero a 29 de Marzo de 2015Momento de evaluacin:IntermedioEntornos:Aprendizaje colaborativo - Evaluacin y seguimiento

Etapa del problema:Etapa 1


Participacin en cada una de las fases descritas anteriormente en la estrategia de aprendizaje dentro del tema asignado en el foro (entorno de aprendizaje colaborativo) para esta etapa.Participacin activa, coherente, permanente y pertinente en cada una de las fases de la estrategia para la solucin a la etapa 1 del problema planteado.Valoracin: 20 puntos de acuerdo a la rbrica de evaluacinEn esta etapa, el grupo colaborativo deber realizar una serie de tareas que permitirn analizar completamente la dinmica del sistema propuesto. Las tareas a realizar son las siguientes:

1. Identificar el orden del sistema.2. Determinar la estabilidad absoluta del sistema usando el criterio de Routh-Hurwitzz 3. Analizar con base en la funcin de transferencia y una seal de prueba escaln unitario, la dinmica del sistema. Identificar ganancia, constante de tiempo, tiempo de subida, tiempo de asentamiento o establecimiento, sobreimpulso, atenuacin, frecuencia natural no amortiguada, factor de amortiguamiento relativo, frecuencia natural amortiguada, amortiguamiento real, amortiguamiento crtico, tiempo pico, si el sistema es subamortiguado, crticamente amortiguado o sobreamortiguado, elaborar grficas con la respuesta, etc. Todo depende del orden del sistema, por lo que es importante que el grupo tenga claro este aspecto y la seal de prueba a utilizar.Si el grupo desea, puede agregar a la respuesta escaln, la respuesta a una rampa o impulso.4. Construir, interpretar y analizar el lugar geomtrico de las races del sistema.5. Representar el sistema en espacio de estados6. Analizar controlabilidad y observabilidad del sistema. Producto a entregar en la etapa 1:Documento en formato .PDF, en donde se evidencie el desarrollo de las tareas propuestas siguiendo las cuatro fases de la estrategia de aprendizaje basado en problemas. A este archivo se le debe asignar un nombre que tenga la siguiente estructura: E1_NumerodelGrupo. Ejemplo E1_03.pdf. El documento deber contener:

Portada Introduccin Resumen del anlisis realizado por el grupo acerca de las tareas de la etapa Listado de conceptos conocidos Listado de conceptos desconocidos Metodologa empleada para la investigacin Resultado de las consultas e informacin obtenida para dar solucin a las tareas de la etapa Diseo del plan de accin para solucionar las tareas de la etapa Solucin a las tareas de la etapa Conclusiones Referencias bibliogrficas

Espacio para subir el producto: Actividad tipo tarea identificada como "Etapa 1", ubicada en el entorno de evaluacin y seguimiento. All mismo se entregarn las respectivas calificaciones y realimentacin

Valoracin: 90 puntos de acuerdo a la rbrica de evaluacin

ETAPA 2 ANLISIS EN FRECUENCIA Y DISEO DEL CONTROLADOR

Temticas a desarrollar:Contenidos y referencias dispuestas en el entorno de conocimiento para la unidad 2 del curso.

Nmero de semanas:6 semanasFecha:30 de Marzo a 10 de Mayo de 2015Momento de evaluacin:IntermedioEntornos:Aprendizaje colaborativo - Evaluacin y seguimiento



Participacin en cada una de las fases descritas anteriormente en la estrategia de aprendizaje dentro del tema asignado en el foro (entorno de aprendizaje colaborativo) para esta etapa.Participacin activa, coherente, permanente y pertinente en cada una de las fases de la estrategia para la solucin a la etapa 2 del problema planteado.Valoracin: 20 puntos de acuerdo a la rbrica de evaluacinEn esta etapa, el grupo colaborativo, utilizando la estrategia de aprendizaje basada en problemas (cuatro fases descritas anteriormente), deber realizar una serie de tareas que permitirn analizar en frecuencia al sistema y disear un controlador que mantenga el sistema dentro de las condiciones establecidas. Las tareas a realizar son las siguientes:

1. Analizar la respuesta en frecuencia del sistema planteado; elaborar el diagrama de Bode y analizar los resultados. Se deja de libre eleccin que el grupo elabore un anlisis adicional en frecuencia usando otros mtodos como diagramas polares, diagrama de Nyquist, etc.3. De acuerdo al anlisis de la dinmica del sistema y su respuesta en frecuencia, debatir en el grupo qu tipo de controlador ser el ms adecuado para lograr el objetivo planteado y las condiciones requeridas. El grupo deber decidir si usa un P, PI, PID, compensador en atraso, compensador en adelanto, etc.4. Realizar el diseo del controlador seleccionado. Se deben incluir todos los procedimientos intermedios y matemticos.5. Simular el controlador diseado y verificar los resultadosProducto a entregar en la etapa 2:Documento en formato .PDF, en donde se evidencie el desarrollo de las tareas propuestas siguiendo las cuatro fases de la estrategia de aprendizaje basado en problemas. A este archivo se le debe asignar un nombre que tenga la siguiente estructura: E2_NumerodelGrupo. Ejemplo E2_03.pdf. El documento deber contener:

Portada Introduccin Resumen del anlisis realizado por el grupo acerca de las tareas de la etapa Listado de conceptos conocidos Listado de conceptos desconocidos Metodologa empleada para la investigacin Resultado de las consultas e informacin obtenida para dar solucin a las tareas de la etapa Diseo del plan de accin para solucionar las tareas de la etapa Solucin a las tareas de la etapa Conclusiones Referencias bibliogrficas

Espacio para subir el producto: Actividad tipo tarea identificada como "Etapa 2", ubicada en el entorno de evaluacin y seguimiento. All mismo se entregarn las respectivas calificaciones y realimentacin.


COMPONENTE PRCTICO

Nmero de semanas:Durante todo el periodoFecha:2 de Febrero al 3 de Mayo de 2015Momento de evaluacin:IntermedioEntornos:Aprendizaje prctico - Evaluacin y seguimiento

Etapa del problema:Componente prctico


Desarrollo de la gua de componente prctico, ubicada en el entorno de aprendizaje prctico del curso.Informe entregado al docente de prctica o al tutor del curso virtual.

Valoracin: 130 puntos de acuerdo a la rbrica analtica de evaluacinNo aplica

No aplica

ETAPA 3 EVALUACIN FINAL

Nmero de semanas:2 semanasFecha:11 al 24 de Mayo de 2015Momento de evaluacin:FinalEntornos:Aprendizaje colaborativo - Evaluacin y seguimiento



Participacin dentro del tema asignado en el foro (entorno de aprendizaje colaborativo) para esta etapa.Participacin activa, coherente, permanente y pertinente en la solucin a la etapa 3 del problema planteado.Valoracin: 20 puntos de acuerdo a la rbrica de evaluacinEn esta etapa, se deber elaborar un documento a modo de presentacin, donde se evidencie todo el proceso llevado a cabo en la solucin a la problemtica planteada y los resultados obtenidos. Adems, un integrante del grupo deber elaborar un video con su voz, donde explique de manera detallada el proceso de anlisis de la dinmica, lgr y frecuencia del sistema y diseo del controlador, subirlo a youtube y entregar el enlace del video para ser revisado (mxima duracin del video: 7 minutos).

Producto a entregar en la etapa 3:Documento en formato .PDF, con la presentacin del proceso, resultados obtenidos y el link del video elaborado. A este archivo se le debe asignar un nombre que tenga la siguiente estructura: E3_NumerodelGrupo. Ejemplo E3_03.pdf. El documento deber contener:

Portada Introduccin Presentacin del proceso Resultados obtenidos Pantallazos de simulaciones con sus respectivas explicaciones Link del video Conclusiones Referencias bibliogrficas

Espacio para subir el producto: Actividad tipo tarea identificada como "Etapa 3", ubicada en el entorno de evaluacin y seguimiento. All mismo se entregarn las respectivas calificaciones y realimentacin.


*Lineamientos para el desarrollo del trabajo colaborativo

Planeacin de actividades para el desarrollo del trabajo colaborativoRoles a desarrollar por el estudiante dentro del grupo colaborativoRoles y responsabilidades para la produccin de entregables por los estudiantes

El trabajo colaborativo corresponde a un ejercicio activo en el que se construye conocimiento en equipo, basado en cimientos terico-prcticos y direccionado desde la creatividad y desarrollo cognoscitivo de cada integrante del grupo.

Para que los objetivos de cada actividad sean materializados el grupo debe en cada etapa del trabajo:

1. Identificar los objetivos de la actividad en cuestin.2. Apropiarse de los conocimientos tericos que le respalden la unidad.3. Definir una estrategia acadmica de trabajo que les facilite la interaccin grupal.4. Distribuirse funciones y roles que los incluya de manera equitativa en la construccin del trabajo.5. Socializar y exponer sus puntos de vista de manera activa y con respeto.6. Construir de manera organizada y con la normatividad respectiva el documento que le d respuesta a la gua propuesta.

Cada integrante del grupo colaborativo debe tener una funcin. Dichas acciones pueden ser definidas como papeles o roles a desempear o funciones y son asignadas individualmente a cada integrante del grupo.

Los roles o papeles pueden adoptarse por diferentes integrantes durante cada actividad, es decir, tienen carcter rotativo en cada etapa del trabajo y son de libre eleccin por cada participante durante la dinmica del ejercicio. Dichos roles son:a. Lder, facilita el trabajo del grupo, da direcciones, revisa las instrucciones, replantea las metas del grupo, seala lmites de tiempo y genera respuestas.b. Editor, edita lo que el grupo ha escrito, verifica la calidad del contenido.c. Motivador, observa y promueve la participacin de los miembros del grupo.d. Integrador, quien resume la informacin tratada de la manera ms completa que le sea posible.e. Generador y Documentador, quien crea respuestas adicionales excediendo las respuestas o conclusin inicial del grupo y originando una variedad de respuestas posibles para elegir. Adems, es el responsable de hacer bsquedas que apoyen el logro de la tarea

En la produccin de los entregables, pueden definirse responsabilidades especficas que se orienten a cumplir con los tiempos y requerimientos formales del producto a entregar, para lo cual se definirn roles puntuales como son

Compilador: debe consolidar el documento que se constituye como el producto final del debate, teniendo en cuenta que se hayan incluido los aportes de todos los participantes y que slo se incluya a los participantes que intervinieron en el proceso. Una vez finalizada la estructuracin del informe comunica al lder para que realice la entrega al tutor.

Revisor: Debe asegurar que el escrito cumpla con las normas de presentacin de trabajos exigidas por el docente, y comprobar que el documento est completo.

Evaluador: Asegurar que el documento contenga los criterios presentes en la rbrica. Debe comunicar a la persona encargada de las alertas para que informe a los dems integrantes del equipo en caso que haya que realizar ajustes sobre el tema.

Entregas: Alertar sobre los tiempos de entrega de los productos y enviar el documento en los tiempos estipulados, utilizando los recursos destinados para el envo, e indicar a los dems compaeros que se ha realizado la entrega.

Alertas: Asegurar que se avise a los integrantes del grupo de las novedades en el trabajo e informar al docente mediante el foro de trabajo y la mensajera del curso, que se ha realizado el envo del documento.

Recomendaciones por el docente: La actividad inicial permitir al estudiante explorar la estructura del curso, con el fin de que identifique los contenidos, propsitos y competencias a desarrollar en el periodo acadmico.

El problema planteado se ha dividido en tres etapas, cada una de las cuales est compuesta de cuatro fases, a travs de las cuales el grupo colaborativo ir construyendo la solucin a la situacin propuesta. Cada etapa contar con un tema de discusin en el foro de trabajo colaborativo dispuesto en el entorno de aprendizaje colaborativo del curso; y dentro de cada tema de discusin se irn realizando los aportes de acuerdo con las fases que caracterizan el aprendizaje basado en problemas. Los estudiantes deben tener claridad de las fechas de inicio y cierre de cada etapa, de acuerdo a la agenda del curso, dispuesta en el entorno de informacin inicial.

Al final de cada etapa, el grupo colaborativo entregar un producto con el desarrollo de las actividades propuestas, se har la respectiva realimentacin y calificacin de cada etapa y el grupo deber realizar los ajustes necesarios de acuerdo a lo realimentado. Las actividades realizadas en cada etapa servirn como insumos para la etapa siguiente, por lo que es importante encontrar una solucin adecuada. En caso de no solucionar adecuadamente las actividades de una etapa, el docente suministrar los insumos para la etapa siguiente.

Durante las dos primeras etapas, cada estudiante deber registrar en el E-portafolio los avances obtenidos en su proceso de aprendizaje.

Recuerde que el E-portafolio es una herramienta que le permite una comunicacin ms directa con el docente, para las revisiones del avance de los productos, la realimentacin, las dudas y observaciones del curso de manera individual. Esta herramienta la encontrarn en el entorno de Evaluacin y Seguimiento del curso.

NOTA ACLARATORIA:Cabe resaltar que los productos finales de la actividad inicial y de cada etapa, debern ser colocados en el entorno de evaluacin y seguimiento del curso, mediante una actividad tipo tarea que se dispondr para cada caso. Slo all sern revisados y tenidos en cuenta para la realimentacin y calificacin. No se admiten productos finales subidos en los temas del foro de trabajo colaborativo o en entornos diferentes al mencionado.

En el entorno de aprendizaje prctico del curso, el estudiante encontrar enlaces a pginas web y algunas herramientas con contenidos referentes a la temtica del curso, que le permitirn afianzar sus conocimientos y llevar con xito el proceso de aprendizaje con su grupo colaborativo y el desarrollo del componente prctico.

PESO EVALUATIVO:500 puntos distribuidos en cada una de las etapas de la gua de actividades de la siguiente manera:

1. Actividad inicial: 25 puntos2. Etapa 1 Anlisis de la dinmica del sistema: 110 puntos3. Etapa 2 Anlisis en frecuencia y diseo del controlador: 110 puntos4. Etapa 3 Evaluacin final: 125 puntos5. Componente prctico: 130 puntos

Normas Icontec NTC 1486

La presentacin de los archivos entregables debe regirse por las normas Icontec, las cuales pueden consultar en http://www.colconectada.com/normas-icontec/

Polticas de plagio: Qu es el plagio para la UNAD? El plagio est definido por el diccionario de la Real Academia como la accin de "copiar en lo sustancial obras ajenas, dndolas como propias".Por tanto el plagio es una falta grave: es el equivalente en el mbito acadmico, al robo. Un estudiante que plagia no se toma su educacin en serio, y no respeta el trabajo intelectual ajeno.

No existe plagio pequeo. Si un estudiante hace uso de cualquier porcin del trabajo de otra persona, y no documenta su fuente, est cometiendo un acto de plagio. Ahora, es evidente que todos contamos con las ideas de otros a la hora de presentar las nuestras, y que nuestro conocimiento se basa en el conocimiento de los dems. Pero cuando nos apoyamos en el trabajo de otros, la honestidad acadmica requiere que anunciemos explcitamente el hecho que estamos usando una fuente externa, ya sea por medio de una cita o por medio de un parfrasis anotado (estos trminos sern definidos ms adelante). Cuando hacemos una cita o un parfrasis, identificamos claramente nuestra fuente, no slo para dar reconocimiento a su autor, sino para que el lector pueda referirse al original si as lo desea.

Existen circunstancias acadmicas en las cuales, excepcionalmente, no es aceptable citar o parafrasear el trabajo de otros. Por ejemplo, si un docente asigna a sus estudiantes una tarea en la cual se pide claramente que los estudiantes respondan utilizando sus ideas y palabras exclusivamente, en ese caso el estudiante no deber apelar a fuentes externas an, si stas estuvieran referenciadas adecuadamente.

Para mayor informacin visitar el siguiente link: http://datateca.unad.edu.co/contenidos/299005/Politica_de_Plagio_Unad.pdf

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