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Control Automático

Bienvenidos!!

A continuación presento el contenido de Control Automático.

 

 

UNIVERSIDAD INCCA DE COLOMBIA

VICERRECTORÍA ACADÉMICA

PROGRAMA DE ASIGNATURA

I. INFORMACION GENERAL

Facultad: DE CIENCIAS TÉCNICAS E INGENIERIA.

Departamento y/o Programa: ING. MECANICA, ING ELECTRONICA

Nombre de la Asignatura: CONTROL AUTOMATICO.

Código:221211 Créditos: ____ TP: ____ TI: _____ Actualizado el: __________

II. INFORMACION CURRICULAR

Programa al que se ofrece: _____________________________________________

Campo de formación: ___________________________________­______________

Objetivo nucleado (ON): _______________________________________________

Curso programático curricular (CPC): ____________________________________

III. JUSTIFICACION

El área de control en tiempo continuo ha desempeñado un rol esencial en el avance de la ingeniería y de la ciencia. Además cobra una importancia fundamental en los sistemas de procesos continuos de manufactura, en donde se incurre en el modelamiento matemático y en el análisis de sistemas dinámicos y en diseño de sistemas ce control de diferentes sistemas tecnológicos tales como la mecánica neumática, hidráulica, eléctrica, electrónica.

IV. PROPÓSITOS DE FORMACIÓN

Se apropien de los contenidos de su profesión por medio de conceptos, leyes, principios y teorías de la ciencia y la tecnología.

Investigar los diferentes escenarios que le permitan aprovecharse de la gran cantidad de información tecnológica existente y de esta forma aprender para su formación profesional.

Manejen dispositivos, instrumentos y herramientas modernas de trabajo en ingeniería, especialmente las aplicaciones informáticas de uso general, y las específicas para cálculos, diseño y simulación.

Usen en las comunicaciones la argumentación, la expresión y la simbolización para registrar, analizar, interpretar, sintetizar y comunicar objetivamente los hechos y las ideas, tanto oralmente como en forma gráfica y escrita.

Adquirir las experiencias empíricas de manera temprana mediante la realización de proyectos en los laboratorios. Es decir, mediante el uso de una metodología de la enseñanza basada en la experimentación.

Desarrollar la capacidad crítica y ser capaz de vivir en la perspectiva de una educación continua y permanente en el constante y rápido evolucionar de la tecnología electrónica.

Desarrollar habilidades para integrarse a grupos interdisciplinarios que desarrollen soluciones de apropiación tecnológica adaptables al medio.

Busquen, interpreten, evalúen, seleccionen, organicen y usen la solución de problemas, información técnica contenida en textos, planos, diagramas y especificaciones detalladas sobre equipos, procesos y sistemas.

V. ORGANIZACIÓN DE LAS ACTIVIDADES ACADÉMICAS

Núcleos temáticos

Competencias del núcleo

Indicadores de logro

(Evidencias de aprendizaje

Estrategias pedagógicas

Estrategias de evaluación

Introducción a los sistemas de control

Identificará los elementos básicos de un sistema de control, diferenciando los sistemas en lazo abierto de los sistemas de lazo cerrado, definiendo los sistemas de control automático y formulando problemas con la terminología de control para su posterior análisis y solución

Identifica los elementos básicos de un sistema de control.

Diferencia sistemas de lazo abierto y de lazo cerrado.

Relaciona sistemas de control automático con la clasificación de sistemas de control automático.

Enuncia cinco aplicaciones de control automático.

Formula un problema de sistema de control automático con la terminología correspondiente.

Lectura previa del núcleo temático.

Exposición del tema.

Talleres.

Quiz

Sustentación de trabajos.

Desarrollo de ejercicios de aplicación.

Modelamiento de los sistemas fisicos

Aproximará sistemas físicos a modelos matemáticos, obteniendo las ecuaciones diferenciales como modelo matemático de los sistemas LTI, Identificando los sistemas Lineales Invariantes en el tiempo y de parámetros concentrados LTI, deduciendo la respuesta homogénea y particular de las ecuaciones diferenciales, representando los sistemas LTI como funciones de transferencia y en variables de estado.

Modela matemáticamente cinco sistemas físicos (eléctrico, electrónico, térmico, mecánico, hidráulico)

Obtiene la respuesta transitoria y de estado permanente de los sistemas modelados ante señales de excitación (escalón, rampa y senoidal)

Representa cinco sistemas físicos con funciones de transferencia

Representa tres sistemas físicos en variables de estado

Soluciona tres ecuaciones de variable de estado

Lectura previa del núcleo temático.

Exposición del tema.

Talleres.

Prácticas en laboratorio.

Quiz

Sustentación de trabajos.

Desarrollo de ejercicios de aplicación.

Consulta de bibliografía.

Talleres.

Parcial.

Representación de los sistemas físicos

Analizará los modelos de motores, piñones, transductores y amplificadores operacionales mas utilizados, representando los sistemas de control con diagramas de bloques, reduciendo los sistemas de control a una función de transferencia total, por medio de manipulación de diagramas de bloques o por la fórmula de Maison

Combina dos sistemas físicos para obtener una función de transferencia equivalente y analiza el efecto de carga en los sistemas físicos.

Representa los sistemas físicos en diagrama de bloques y manipula los diagramas de bloques para simplificarlos.

Opera la fórmula de Maison con criterio y decisión

Lectura previa del núcleo temático.

Exposición del tema.

Talleres.

Prácticas en laboratorio.

Quiz

Elaboración de mapas conceptuales.

Sustentación de trabajos.

Parcial.

Análisis cuantitativo y cualitativo de los sistemas de control

Identificará sistemas de primer y segundo orden , obteniendo el error de estado estacionario de los sistemas estables ante señales de entrada aperiódicas , clasificando sistemas de segundo orden en dependencia con el factor de amortiguamiento relativo, calculando parámetros transitorios de sistemas de primer y segundo orden, determinando la estabilidad de sistemas dinámicos, aplicando el criterio de estabilidad de Routh-Hurwitz e identificando la observabilidad y Controlabilidad de los Sistemas.

Identifica con seguridad los sistemas de segundo orden y los sistemas de primer orden.

Relaciona parámetros de la respuesta transitoria con la matriz de comportamiento temporal.

Analiza comportamiento temporal de los sistemas variando uno de sus parámetros.

Obtiene el rango de estabilidad para un sistema dado y determina grado de estabilidad de los sistemas aplicando el criterio de Routh-Hurwitz.

Determina si un sistema es Observable o Controlable.

Lectura previa del núcleo temático.

Exposición del tema.

Talleres.

Prácticas en laboratorio.

Quiz

Desarrollo de ejercicios de aplicación.

Sustentación de trabajos.

Parcial.

VI. METODOLOGÍA

Se realizará un taller cada sesión con el cual se medirá el grado de aprendizaje de cada alumno así como la asistencia. Solo tiene derecho a reposición de taller quien presente una adecuada sustentación de la ausencia pero la falta no se quita. Seis fallas hacen que el estudiante pierda la materia.

Las sesiones serán de 1 hora y el taller se realizará durante los siguientes 30 minutos. El proyecto final se debe realizar en grupos de dos estudiantes.

VII. EVALUACION DEL CURSO

La Evaluación del curso se realizará en 3 cortes:

Primer corte: 30%

Talleres : 10%

Laboratorios : 10%

Examen Parcial I: 10%

Segundo Corte: 30%

Talleres : 10%

Laboratorios : 10%

Examen Parcial II : 10%

Tercer Corte: 40%

Talleres : 5%

Laboratorios: 5%

Examen Parcial III: 10%

Proyecto Final : 20%

Las notas y anuncios importantes para la semana se publicarán en el blog que se encuentra en la dirección web : http://unincca-2008-ii.blogia.com

VIII. BIBLIOGRAFÍA

Modern Control Systems.

Dorf, Richard C

10th ed. Pearson

2005

Feedback of control of dynamic systems

Gene F, Franklin, J. David Powell

4th ed. Prentice Hall

2002

Sistemas de Control automático

Kuo, Benjamín C

7ª edición. Prentice Hall

1996

Ingeniería de Control Analógica y Digital

Navarro Rina.

McGraw Hill

2004

Dinámica de Sistemas de Control

Eronini-Umez-Eronini

Thomson

2001

 

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