Control Clasico

GESTIÓN DEL CONOCIMIENTO APRENDIZAJE Y DOCENCIA
VERSIÓN 04
CÓDIGO F-GD-02
PLAN DE ASIGNATURA / SEMINARIO / MÓDULO
PROGRAMA:
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PLAN DE ESTUDIOS: 3
INGENIERÍA MECATRÓNICA
ACTA DE CONSEJO DE 34
FACULTAD/DEPTO./CENTRO:
1. DATOS GENERALES
ASIGNATURA/MÓDULO/SEMINARIO:
CÓDIGO:
CRÉDITOS
927022
ACADÉMICO
Control Analógico y Laboratorio
S:
3
COMPONENTE: Obligatorio
ÁREA/MÓDULO:
SEMESTRE:
Control y Robótica
Séptimo
CAMPO: Formación Profesional
MODALIDAD:
PRESENCIAL
VIRTUAL
BIMODAL
X
PRERREQUISITOS/CORREQUISITOS:
Procesamiento Digital de la Señal
FECHA DE ELABORACIÓN:
VERSIÓN: 1
25 de Octubre de 2010
FECHA DE
ACTUALIZACIÓN:
2. JUSTIFICACIÓN
La naturaleza interdisciplinaria de esta área sumado al hecho de ser el fundamento
de otras áreas del quehacer del Ingeniero Mecatrónico, tales como la automatización
y la robótica, hacen del Control un pilar fundamental de la formación de los
profesionales en Ingeniería Mecatrónica. La mayoría de los procesos industriales, así
como los dispositivos modernos que usamos a nivel doméstico incluyen sistemas de
control, por lo que el conocimiento y compresión de los principios del control son
indispensables para la abstracción del funcionamiento de dichos sistemas y su
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posterior utilización, mejora e implementación, lo cual permite mejorar la
productividad, garantizar la seguridad en los procesos y aligerar la carga de muchas
operaciones manuales repetitivas y rutinarias entre otras.
La característica principal de esta asignatura, radica en el diseño de sistemas de
control con redes de compensación.
3. METAS DE APRENDIZAJE
Diseñar e implementar compensadores tanto en el dominio de la frecuencia como en
el tiempo continuo y discreto para regular diferentes variables físicas de un proceso
industrial mediante redes de compensación y variables de estado.
Aplicar el método del lugar de las raíces y diagramas de Bode para diseñar un
sistema de control.
4. TEORÍAS Y CONCEPTOS
UNIDAD 1. INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS DE CONTROL.
• Introducción
• Componentes de un sistema de control
• Sistemas de control de lazo abierto y de lazo cerrado
• La realimentación en sistemas de control y sus efectos
• Ejemplos de sistemas de control
UNIDAD 2. HERRAMIENTAS MATEMÁTICAS
• Variable compleja
• Transformada de Laplace
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• Ecuaciones diferenciales
• Espacio de estados
• Álgebra de bloques
• Linealización de sistemas no lineales
UNIDAD 3. MODELADO MATEMÁTICO DE SISTEMAS
• Funciones de transferencia
• Diagramas de bloque
• Gráficas de flujo de señal
• Modelado de sistemas mecánicos
• Modelado de sistemas eléctricos
• Modelado de sistemas hidráulicos
• Modelado de sistemas térmicos
UNIDAD 4. ANÁLISIS DE SISTEMAS
• Introducción
• Conceptos de estabilidad
• Criterios para determinar la estabilidad de sistemas: criterio de Routh-Hurwitz.
• Error en estado estable
• Respuesta transitoria de un sistema prototipo de primer orden
• Respuesta transitoria de un sistema prototipo de segundo orden
• Polos dominantes
• Reducción de sistemas de orden superior
• Lugar geométrico de las raíces
• Diagrama de Bode
• Diagrama de Nyquist
• Diagrama de Nichols
UNIDAD 5. ACCIONES BÁSICAS DE CONTROL
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• Acción de control On-off.
• Acción de control proporcional (P).
• Acción de control proporcional derivativo (PD).
• Acción de control proporcional integral (PI).
• Acción de control proporcional-integral-derivativo (PID).
• Compensación de adelanto
• Compensación de atraso
• Compensación de atraso-adelanto
• Diseño de controladores mediante el lugar geométrico de las raíces
• Diseño de controladores mediante la respuesta en frecuencia
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