Sylabus MTJ-1006

Syllabus

MTJ-1006 CONTROL

MCIE. JOSUE ABRAHAM MANRIQUE EK

jamanrique@itescam.edu.mx

Semestre	Horas Teoría	Horas Práctica	Créditos	Clasificación
7	4	2	6	Ingeniería Aplicada

Prerrequisitos

Conocimiento de Campo Eléctrico y Magnético. Resistencia, Capacitancia, Inductancia.funciones de varias variables, algebra, metodos de solucion de matrices, metodo de solucion de la ecuaciones lineales.Conocimientos basicos de fisica enfocado a elementos electricos.Ecuaciones Diferenciales y transformada de Laplace.

Competencias	Atributos de Ingeniería
COMPETENCIA 1. Conocer el principio de operación de sistemas de control de lazo abierto y de lazo cerrado para identificar sistemas en la vida real y de estos poder distinguir sus características principales.	Identificar, formular y resolver problemas de ingeniería aplicando los principios de las ciencias básicas e ingeniería
COMPETENCIA 1. Evalúa sistemas realimentados ante diferentes señales de entrada para conocer la respuesta en Estado transitorio y estable, el error en estado estacionario y dinámico..	Identificar, formular y resolver problemas de ingeniería aplicando los principios de las ciencias básicas e ingeniería

Normatividad

1.- El alumno se presentará al salón de clases con una tolerancia de 10 minutos después de la hora .2.- El alumno guardará el debido respeto en el momento de entrar al salón de clases 3.- El alumno deberá participar en todas las actividades escolares que el instructor le indique. 4.- El alumno tendrá una tolerancia de 48 hrs. para justificar sus faltas 5.- los trabajos se recibirán en el tiempo y la forma señalada por el instructor de la clase. 6.- El alumno no debe de entrar con gorra al salón de clases 7.- El alumno debe de participar y cumplir con el 80 % de asistencia como mínimo para poder tener derecho al examen 8.- Resolver los ejercicios que la materia requiera en la pizarra y para la casa.

Materiales

1.- Un multimetro digital (con las funciones de vóltmetro,Amperímetro,Ohmetro,medidor de diodos y transistores) 2.- consumibles ver manual de practicas 3.-hojas blancas 4.- el material de informacion 5.- 1 protoboard 6.- pinzas de punta, pinzas de corte, pinza plana (todas de 5" de largo no mas). 7.- Calculadora cientifica.

Bibliografía disponible en el Itescam
Título	Autor	Editorial	Edición/Año	Ejemplares
Automatización y control: prácticas de laboratorio/	Dorantes González, Dante Jorge	McGraw-Hill,	2004.	10	-
Mecatrónica : Sistemas de control electrónico en la ingeniería mecánica y eléctrica un enfoque multidisciplinario /	Bolton, William.	Alfaommega,	5a. / 2013.	1	-
Robotics : modelling, planning and control /	Siciliano, Bruno	Springer,	2009.	3	-

Parámetros de Examen
PARCIAL 1	De la actividad 1.1.1 a la actividad 3.2.3
PARCIAL 2	De la actividad 4.1.1 a la actividad 5.2.3

Contenido (Unidad / Competencia / Actividad / Material de Aprendizaje)
1. Introducción a la teoría de control 1.1. COMPETENCIA 1. Conocer el principio de operación de sistemas de control de lazo abierto y de lazo cerrado para identificar sistemas en la vida real y de estos poder distinguir sus características principales. 1.1.1. Actividad 1.- Clasificar, identificar, proponer las propiedades de un sistema, tipos de sistemas Manual de practicas (1275234 bytes) Definiciones - control (194809 bytes) Manual practicas-control-2023 (1291301 bytes) intro (1467904 bytes) Planeación Didactica-U-1 (39190 bytes) 1.2. COMPETENCIA 1. Conocer el principio de operación de sistemas de control de lazo abierto y de lazo cerrado para identificar sistemas en la vida real y de estos poder distinguir sus características principales. 1.2.1. ACTIVIDAD 2. Identificar y relacionar entre los diferentes componentes del sistema, presentándolo en un cuadro comparativo Lazo-Abierto (70034 bytes) timer (39348 bytes) Lazo-Cerrado (127857 bytes) 1.3. COMPETENCIA 1. Conocer el principio de operación de sistemas de control de lazo abierto y de lazo cerrado para identificar sistemas en la vida real y de estos poder distinguir sus características principales. 1.3.1. Actividad 3 Realizar exposiciones de ejemplos de sistemas de control y del Control Clásico contra Control Moderno. Ejemplos (2346496 bytes) Ejemplos (2346496 bytes)
2. Análisis de sistemas realimentados. 2.1. COMPETENCIA 1. Evalúa sistemas realimentados ante diferentes señales de entrada para conocer la respuesta en Estado transitorio y estable, el error en estado estacionario y dinámico.. 2.1.1. ACTIVIDAD 1. Ejercicios matemáticos el orden que puede llegar a tener una función de transferencia y observar su salida (RESOLUCION DE EJERCICIOS) tipos (879357 bytes) Planeación Didactica-U-2 (38985 bytes) 2.1.2. ACTIVIDAD 2. Concepto de polos y ceros y su efecto en la respuesta del sistema.Identificar los ceros y polos de un sistema aplicando matemáticas descriptivas. • Utilizar software de simulación (Matlab, SciLab, etc.) para reforzar conceptos. errores (259289 bytes) 2.1.3. ACTIVIDAD 3- Identificar los ceros y polos de un sistema aplicando matemáticas descriptivas. coeficientes (259289 bytes) 2.1.4. ACTIVIDAD 4. Utilizar software de simulación (Matlab, SciLab, etc.) para reforzar conceptos. error-dina (259289 bytes) 2.2. COMPETENCIA 2. Comprender la técnica del lugar de las raíces para la identificación de polos y estudiar el efecto de reubicar polos y ceros lo que permite definir la estabilidad del sistema. 2.2.1. ACTIVIDAD 1. Comprender los errores estacionario y dinámico mediante el análisis de las gráficas de la respuesta de los sistemas. metodos (2400728 bytes) 2.2.2. ACTIVIDAD 2.- Comprender e interpretar mediante gráficas el concepto de estabilidad. Realizar variaciones al grado del si Aplicar la técnica de Routh-Hurwitz en el desarrollo de ejercicios para la determinación del margen de estabilidad de sistemas. estabilidad R-H (136466 bytes) 2.2.3. ACTIVIDAD 3. Utilizar la metodología para graficar el lugar geométrico de las raíces y poder realizar modificaciones (reubicación), observando la repercusión en la salida del sistema.
3. Análisis y diseño de controladores en el tiempo 3.1. COMPETENCIA 1.Comprende y aplica el funcionamiento de un controlador en un sistema para diseñar los diferentes tipos de estructuras de control al emplear controladores del tipo proporcional, tipo derivativo y tipo integral. 3.1.1. ACTIVIDAD 1. Identificar el papel que juega un controlador en el estudio de los sistemas. tipos (193926 bytes) acciones control (165903 bytes) Planeación Didactica-U-3 (39011 bytes) 3.1.2. ACTIVIDAD 2. Utilizar los controladores tipo P, tipo PI, tipo PD y tipo PID en el control de sistemas. metodos lgr (278962 bytes) 3.1.3. ACTIVIDAD. 3 PRACTICA controladores clasicos (700148 bytes) 3.2. COMPETENCIA 2. Sintoniza las ganancias de los controladores tipo PID mediante el método de Ziegler-Nichols y el método del lugar de las raíces para el control de procesos. 3.2.1. ACTIVIDAD 1. Utilizar el método de Ziegler-Nichols en la sintonización de controladores sobre sistemas con función de transferencia desconocida y sobre sistemas con función de transferencia explícita. sintonizacion (699229 bytes) 3.2.2. ACTIVIDAD 2. Utilizar el método del lugar geométrico de las raíces para sintonizar controladores. aplicacion ziegler-nichols (100899 bytes) 3.2.3. ACTIVIDAD 3 PRACTICA soluciones reales (2571152 bytes)
4. Análisis y diseño de compensadores en la frecuencia 4.1. COMPETENCIA 1. Comprende y aplica las herramientas que proporcionan las gráficas de Bode para diseñar compensadores en sistemas de control en el dominio de la frecuencia. 4.1.1. ACTIVIDAD 1. Identificar los parámetros presentes en las gráficas de Bode criterio de bode (420662 bytes) construcción de bode (503668 bytes) Planeación Didactica-U-4 (38975 bytes) 4.1.1. ACTIVIDAD 2 Elaborar manualmente y con software diagramas de Bode 4.1.2. ACTIVIDAD 3. Interpretar el concepto de estabilidad, error y rapidez a partir de las gráficas de Bode. compensacion por Bode (1672544 bytes) 4.2. COMPETENCIA 1. Comprende y aplica las herramientas que proporcionan las gráficas de Bode para diseñar compensadores en sistemas de control en el dominio de la frecuencia. 4.2.1. ACTIVIDAD 1. Interpretar el concepto de estabilidad, error y rapidez a partir de las gráficas de Bode.Examinar las características de los compensadores en atraso, adelanto y adelanto-atraso. compensacion adelanto (208604 bytes) 4.2.2. ACTIVIDAD 2. Implementar compensadores en atraso, adelanto y adelanto-atraso. compensacion en atraso (293486 bytes) 4.2.3. ACTIVIDAD 3. PRACTICA compensacion adelant-atraso (414575 bytes)
5. Sistemas de control en espacio de estado 5.1. COMPETENCIA 1. Evalúa sistemas descritos en espacio de estados a partir de las propiedades de controlabilidad y obsevabilidad para el diseño de controladores. 5.1.1. ACTIVIDAD 1. Comprender a plenitud el concepto de espacio de estado Determinar el punto de equilibrio para los sistemas representados en espacio de estados Analisis de VE (530168 bytes) Planeación Didactica-U-5 (39026 bytes) 5.1.2. ACTIVIDAD 2. Identificar las variables de estado medibles y no medibles Observar cómo influye el concepto de realimentación del vector de estado C y O (314623 bytes) 5.2. COMPETENCIA 1 Evalúa sistemas descritos en espacio de estados a partir de las propiedades de controlabilidad y obsevabilidad para el diseño de controladores. 5.2.1. ACTIVIDAD 1. Diseñar observadores de estado Implementar control integral (Control por modelo interno) Diseño (327993 bytes) 5.2.2. ACTIVIDAD 2. Implementar el regulador cuadrático lineal (LQR) óptimo realimentacion (209025 bytes) 5.2.3. PRACTICA