Información detallada de curso |
Primer semestre 2017
Abr 26, 2024 |
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| Código y Nombre de la Asignatura: IEL 4045 - CONTROL AUTOMATICO |
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División Académica:
División de Ingenierías
Departamento Académico: Dpto.Ing Eléctrica-Electrónica ( IEN 4011 Calificación mínima de 3.0 o IEN 4100 Calificación mínima de 3.0 o IEN 8425 Calificación mínima de 3.0) y IEL 8435 Calificación mínima de 3.0 Número de créditos: Intensidad horaria (semanal para nivel pregrado y total para nivel postgrado): 3.000 Horas de Teoría 2.000 Horas de Laboratorio Niveles: Educación Superior Pregrado Tipos de Horario: Teoría En esta asignatura se estudian los conceptos básicos sobre sistemas de control automático, haciendo énfasis fundamentalmente en el análisis y diseño de sistemas lineales de control, mediante su modelado matemático en tiempo continuo. Este modelado está basado principalmente en funciones de transferencia, diagramas de bloque y variables de estado. Adicionalmente, se estudia el comportamiento en el tiempo de sistemas de lazo abierto y lazo cerrado basado en sus respuestas transitoria y estacionaria. Para sistemas continuos en lazo cerrado, se estudia su estabilidad mediante el criterio de Routh-Hurtwitz y el método del lugar de las raíces. Se analizan también los sistemas continuos en el dominio de la frecuencia mediante diagramas de Bode, y la estabilidad mediante los márgenes de fase y ganancia. Finalmente, en el curso se introducen conceptos básicos sobre el diseño de controladores y compensadores que conforman el sistema de control realimentado y su efecto sobre el comportamiento de la respuesta de modelos de sistemas típicos. Utilizando el software MatLab/Simulink se corroboran con ejercicios prácticos y un proyecto integrador en el laboratorio cada uno de los aspectos teóricos antes mencionados. 3. Justificación El desarrollo tecnológico y el mayor incremento en la utilización de sistemas de control automático en la industria y en la producción de bienes y servicios como la energía eléctrica y las comunicaciones, entre otras, crea la necesidad de preparar a los estudiantes de los programas de Ingeniería Electrónica e Ingeniería Eléctrica en el área de control automático. Por esta razón se imparte esta asignatura. Ofrecer un profesional capacitado que pueda aprender a manejar nuevas tecnologías basadas en control automático, a partir del conocimiento que le ha sido impartido y de sus capacidades intelectuales, se convierte en una herramienta adecuada para coadyuvar a la industria del país y de la región a alcanzar el nivel de producción y competitividad que se requiere de cara a un mercado cambiante y globalizado. 4. Objetivo general Presentar al estudiante los conceptos básicos sobre sistemas de control automático, así como las técnicas de análisis y diseño clásicas. 5. Objetivos específicos OE Descripción del objetivo específico OE1 Conocer y utilizar diferentes técnicas para el modelado de un sistema de control. OE2 Conocer y utilizar diferentes técnicas para el análisis de las respuestas transitoria y estacionaria de un sistema de control y su uso en el diseño de controladores. OE3 Conocer y utilizar diferentes técnicas para el análisis de estabilidad de un sistema de control y su uso en el diseño de controladores. OE4 Conocer y utilizar diferentes técnicas para el análisis de la respuesta en frecuencia de un sistema de control y su uso en el diseño de controladores. OE5 Conocer e implementar diferentes técnicas clásicas para el diseño de controladores y compensadores. 6. Competencias a Evaluar en el proceso de Assessment SO Electrónica An ability to identify, formulate and solve engineering problems. SO Eléctrica An ability to identify, formulate and solve engineering problems. 7. Metodología La asignatura se desarrollará en dos sesiones magistrales/teóricas: una sesión de 1 hora y otra de 2 horas (3horas magistrales/semana) y una sesión práctica de 2 horas por semana (2horas prácticas/semana) para ejemplos y ejercicios en el laboratorio. El transcurrir de la clase se desarrollará de la siguiente forma: Presentación teórica del tema de la clase por parte del profesor. Presentación de ejemplos en MatLab/Simulink para corroborar las explicaciones teóricas. Asignación de lecturas complementarias, revisiones bibliográficas y ejemplos para su estudio como trabajo fuera de clase. Desarrollo de ejercicios, problemas y talleres en el laboratorio de control por parte de los estudiantes organizados por grupos con la asesoría del profesor. Desarrollo de un proyecto final donde se diseñará e implementará un sistema de control para una aplicación específica. El profesor de la asignatura entregará una guía básica de las especificaciones a satisfacer en dicho proyecto. Total semanas: 16 Total horas teóricas: 48 Total horas prácticas: 32 Total horas de trabajo independiente por parte del estudiante: 112 8. Medios Catálogo Web, MatLab/Simulink, Biblioteca, Internet, Presentaciones y exposiciones con y sin soporte del videobeam. 9. Contenido Modelado de sistemas de control Análisis temporal y su uso en el diseño de controladores Análisis de estabilidad y su uso en el diseño de controladores Análisis frecuencial y su uso en el diseño de controladores Diseño de controladores y compensadores horas prácticas 10. Evaluación La evaluación del curso está constituida por tres (3) exámenes parciales, un (1) examen final y una nota correspondiente a trabajos, talleres y prácticas de laboratorio. Tipos de pruebas Las pruebas se efectuarán con técnicas de desarrollo. Modalidades de evaluación Los exámenes, talleres, trabajos y prácticas de laboratorio se realizarán de forma escrita. Valoración relativa Evaluación Fecha Porcentaje Contenido Primer parcial (2horas) Sexta semana 20% Tópicos 1 a 3 Segundo parcial (2horas) Novena semana 20% Tópico 4 Tercer parcial (2horas) Doceava semana 20% Tópico 5 Trabajos y Prácticas de Laboratorio Cada Semana 20% Tópicos 1 a 6 Examen final (2horas) Establecido por la Universidad 20% Tópicos 1 a 6 11. Bibliografía Texto guía: Katsuhiko Ogata, Ingeniería de control Moderna, Katsuhiko Ogata, 5a Edición, Prentice Hall. Christian G. Quintero M, José A. Oñate L., Jamer Jimémez M., Control Automático Aplicado. Prácticas de Laboratorio, 2a Edición, Ediciones Uninorte, ISBN: 978-958-741-446-2. Textos de referencia: Dorf Richard, Bishop R. Sistemas Modernos de Control, 10a. Edition, Adisson Wesley. Smith, Carlos A. y Corripio, Armando B. Principles and practice of automatic process control. Segunda Edición, Editorial Jhon Wiley & Sons, Inc. Kuo Benjamín, Automatic Control Systems7ª Edición, Prentice Hall. |
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