MR2004 Plan de Trabajo
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Ingeniería de ControlMR2004
Plan de Trabajo Enero-Mayo 2015
Dr. Ricardo Fernández del [email protected]
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Motivación
http://www.ted.com/talks/raffaello_d_andrea_the_astounding_athletic_power_of_quadcopters
Revisar el video siguiente y hacer un breve resumen y su impacto en la sociedad:
http://www.ted.com/talks/hugh_herr_the_new_bionics_that_let_us_run_climb_and_dance
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Objetivos
El alumno al final el curso será capaz de:
Analizar, modelar, diseñar y evaluar sistemas de control analógico de procesos continuos en lazo cerrado, que satisfagan el desempeño
deseado según especificaciones.
El tratamiento se limita al caso continuo,
lineal e invariante en el tiempo.
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OBJETIVOS ESPECÍFICOS
El alumno al finalizar el curso será capaz de: Plantear el modelo matemático de sistemas físicos
lineales y obtener su representación en términos de la función de transferencia y de variables de estado.
Evaluar las respuestas en tiempo de sistemas dinámicos de diversos órdenes y determinar las condiciones para que un sistema sea estable o no.
Sintonizar controladores PID, usando diversas técnicas y aplicadas en distintas estructuras industriales.
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OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Analizar y diseñar sistemas de control analógico usando conceptos del lugar geométrico de las raíces.
Analizar y diseñar sistemas de control analógico usando conceptos de análisis en frecuencia con la técnica de Bode.
Diseñar sistemas de control basados en variables de estado.
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Interrelaciones del curso con otras materias
Ingeniería deControl
Ingeniería deControl
Señales ySistemas
EcuacionesDiferenciales
ControlComputarizado
Cursos deFísica
CircuitosEléctricos I y
II
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Temario1. Introducción
2. Modelos matemáticos de sistemas.
3. Características y desempeño de los sistemas de control retroalimentados.
4. Estabilidad de los sistemas lineales con retroalimentación.
5. Control PID.
6. Análisis y diseño basado en el lugar geométrico de las raíces.
7. Análisis y diseño basados en la respuesta a la frecuencia.
8. Variables de estado
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TareasSemana Inicia
Semana Entrega
Tópico
1 2 Tarea 1 Mapa conceptual del plan de trabajo en BB.1 2 Tarea 2 Examen diagnóstico.1 2 Tarea 3 Conceptos básicos.2 4 Tarea 4 Modelado de sistemas electromecánicos.
3 4Tarea 5 Sistemas hidráulicos y fisiológicos. Analogías
con sistemas eléctricos.4 6 Tarea 6 Algebra de bloques y regla de Mason.
4 6Tarea 7 Variables de estado. Obtención de función de
transferencia a partir de variables de estado.
7 10Tarea 8 Características y desempeño de sistemas de
control. Estabilidad de sistemas.
10 12Tarea 9 Lugar geométrico de las raíces. Análisis de
sistemas.
12 13Tarea 10 Respuesta en frecuencia. Diagramas de
Bode y criterio de estabilidad de Nyquist.
14 15Tarea 11 Controlabilidad y observabilidad de
sistemas. Regulador por retroalimentación de estados.
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TrabajosSemana Inicia
Semana Entrega Tópico
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Trabajo 1. Sintonización de controladores PID y On-Off. Parte 1 Síntesis de funciones de transferencia con OpAm
8 11
Trabajo 1. Sintonización de controladores PID y On-Off.Parte 2 Control PID con LabVIEW y aplicación del método de criterios de Ziegler-Nichols y “respuesta plana”.
12 16Trabajo 2. Diseño de controladores usando LGR y respuesta en frecuencia.
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Exámenes
Día Tópico
12 febreroExamen 1.Modelado de sistemas dinámicos. Función de transferencia.
5 marzo
Examen 2. Regla de Mason y álgebra de bloques.Variables de estado, valores característicos y polos de una función de transferencia
13 abril
Examen 3. Estabilidad y análisis y diseño de sistemas dinámicos aplicando el lugar geométrico de las raíces.
Pendiente Examen final.
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Evaluación
Actividad Porcentaje
Tareas 10 %
3 exámenes parciales 45 %
2 Trabajos 20 %
Examen final 25 %
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Políticas generales
oAsistencia puntualoNo comer, beber, uso de celulares, salir de clase
durante la sesión.oConducta adecuada en el salón hacia los
compañeros y cuidado de las instalaciones.oNo usar gorras, sombreros o similares dentro de la
clase.
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Bibliografía
El libro de texto para este curso será
Nise N. (2002). Sistemas de Control para Ingeniería, 3ª Edición. México, D.F.: Editorial Patria, S.A. de C.V.
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Calculadoras y Software de Apoyo
Uso del paquete Matlab y LabVIEW en distintas actividades del curso.
Uso de la calculadora TI 89 Platinum o Voyage 200
Uso de mapas conceptuales, disponible en http://cmap.ihmc.us
Uso intensivo de la plataforma Blackboard
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Tareas
Revisar el plan de trabajo para las primeras tareas del curso.
Realizar el examen diagnóstico. Integrar los equipos de trabajo con tres
personas y asignarle un nombre distintivo, para el jueves 15 de enero de 2015.
Código de Ética para Estudiantes delTecnológico de Monterrey
Me comprometo a que mi actuación como estudiante del Tecnológico de Monterrey estará regida por el Respeto, Honestidad Académica, Responsabilidad y Compromiso con la Comunidad. En particular me comprometo a:
Respeto Hablar siempre con la verdad y el debido respeto a mis compañeros, profesores y personal del campus. Ser tolerante con mis compañeros, respetando la diversidad y libre expresión de ideas, creencias religiosas, tradiciones, culturas, y
puntos de vista. Mostrar consideración y agradecimiento hacia el personal del campus que, por su trabajo, crea un ambiente propicio para el aprendizaje.
Honestidad Académica No copiar en la realización de mis tareas académicas: reportes, ensayos, trabajos, exámenes, etc. No plagiar , entregar trabajos originales y respetar los derechos de autor en la realización de mis tareas académicas: reportes, ensayos,
trabajos, exámenes, etc.
Responsabilidad Participar activa y responsablemente en los trabajos en equipo que se me asignen y a fomentar un ambiente de colaboración y
solidaridad. Conocer y cumplir los reglamentos de la institución, en particular el Reglamento Académico y el Reglamento General de alumnos, y a
asumir con responsabilidad las consecuencias de mis acciones.
Compromiso con la comunidad Usar las instalaciones del campus con cuidado y a adoptar una actitud de austeridad en relación al uso de recursos materiales en
general. Realizar mi Servicio Social Ciudadano con la más alta calidad, poniendo al servicio de la comunidad mis conocimientos académicos y
competencias personales. *
* Este último compromiso es solo para estudiantes de profesional
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