teoria de control automatico programa

PROGRAMA DETALLADO VIGENCIA TURNOUNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA DE LA FUERZA ARMADA 2007 DIURNO

INGENIERÍA ELECTRÓNICA SEMESTREASIGNATURA 6to

TEORIA DE CONTROL AUTOMATICO CÓDIGOHORAS ELN-33155

TEORÍA PRÁCTICA LABORATORIO UNIDADES DE CRÉDITO PRELACIÓN3 2 3 5 ELN-33154

1.- OBJETIVO GENERALDesarrollar competencias para el manejo de sistemas dinámicos y su control, reconociendo los aspectos dinámicos más importantes del sistema, siendo el modelo lo más simple posible. SINOPSIS DE CONTENIDOLa asignatura Teoría de control automático promueve en el estudiante las habilidades que le permitan seleccionar las técnicas de análisis y estrategias de control más adecuadas al problema a resolver; manejo de determinadas técnicas, tanto en tiempo continuo como discreto, y su aplicación a la resolución de distintos problemas. El contenido se presenta estructurado en ocho (8) unidades:UNIDAD 1: Especificaciones de desempeño de sistemas de controlUNIDAD 2: Esquemas de sistemas de controlUNIDAD 3: Diseño de compensadores mediante el lugar geométrico de las raíces.UNIDAD 4: Diseño de compensadores mediante la respuesta en frecuenciaUNIDAD 5: Diseño de compensadores en espacio de estados.UNIDAD 6: Diseño de compensadores mediante el principio de inversión de la plantaUNIDAD 7: Implementación de compensadoresUNIDAD 8: Ajuste de compensadores3.- ESTRATEGIAS METODOLÓGÍCAS GENERALES

• Diálogo Didáctico Real: Actividades presenciales (comunidades de aprendizaje), tutorías y actividades electrónicas.• Diálogo Didáctico Simulado: Actividades de autogestión académica, estudio independiente y servicios de apoyo al estudiante.

ESTRATEGIA DE EVALUACIÓNLa evaluación de los aprendizajes del estudiante y en consecuencia, la aprobación de la asignatura, vendrá dada por la valoración obligatoria de un conjunto de elementos, a los cuales se les asignó un valor porcentual de la calificación final de la asignatura. Se sugieren algunos indicadores y posibles técnicas e instrumentos de evaluación que podrá emplear el docente para tal fin.

• Realización de actividades teórico-prácticas. • Realización de actividades de campo. • Aportes de ideas a la Comunidad (información y difusión). • Experiencias vivenciales en el área profesional• Realización de pruebas escritas cortas y largas, defensas de trabajos, exposiciones, debates, etc.• Actividades de Auto-evaluación / co-evaluación y evaluación del estudiante.

OBJETIVOS DE APRENDIZAJE

CONTENIDO ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN

BIBLIOGRAFÍA

Identificar el comportamiento de un sistema de control de tiempo continuo y/o de tiempo discreto.

UNIDAD 1: ESPECIFICACIONES DE DESEMPEÑO DE SISTEMAS DE CONTROL

1.1Parámetros de la respuesta transitoria. 1.2Parámetros de la respuesta temporal. 1.3Parámetros de la respuesta frecuencial. 1.4Parámetros de la estabilidad marginal. 1.5Mapa del Plano S. 1.6Mapa del Plano Z

Realización de actividades teórico-prácticas. Realización de actividades de campo. Aportes de ideas a la Comunidad (información y difusión). Experiencias vivenciales en el área profesionalRealización de pruebas escritas cortas y largas, defensas de trabajos, exposiciones, debates, etc.Actividades de Auto-evaluación / co-evaluación y evaluación del estudiante.

• Dorf, R. (2003) Sistemas Modernos de Control. Addison Wesley. Novena Edición.

• Franklin, G.; Powell, D. (1991). Control de Sistemas Dinámicos con Retroalimentación. Editorial ADDISON-WESLEY.

• Kuo, Benjamin. (2000) Sistemas de Control Automático. Editorial Prentice Hall.

• Lewis, Paul H. y Yang, Chang. (1998). Sistemas de Control en Ingeniería. Editorial Prentice Hall.

• Ogata, Katsuhiko. (1996). Sistema de Control en Tiempo Discreto. 2da. Edición. Editorial Prentice Hall. España

• Ogata, Katsuhiko. (1999) Problemario de Ingeniería de Control. Utilizando MATLAB. Editorial Prentice Hall

• Ogata, Katsuhiko. (2003). Ingeniería de Control Moderna. Editorial Prentice Hall. Cuarta Edición.

Explicar las configuraciones básicas de compensadores en sistemas de control de tiempo continuo y/o de tiempo discreto

UNIDAD 2: ESQUEMAS DE SISTEMAS DE CONTROL

2.1 Configuraciones de compensación: Serie o Cascada. Mediante realimentación. Mediante realimentación de estado. Serie realimentada. Prealimentada.

2.2 Sistemas de control de lazo cerrado. Elementos

Realización de actividades teórico-prácticas. Realización de actividades de campo. Aportes de ideas a la Comunidad (información y difusión). Experiencias vivenciales en el área profesional


• Franklin, G.; Powell, D. (1991). Control de Sistemas Dinámicos con Retroalimentación. Editorial

del control de lazo cerrado. Ventajas del control de lazo cerrado.

2.3 Algoritmos de control: Todo o Nada (On-off). Acción proporcional. Acción integral. Acción derivativa. Acciones combinadas PD, PI, PID. Adelanto de Fase. Atraso de Fase. Adelanto y Atraso de Fase. Principio de Inversión de la planta.

Realización de pruebas escritas cortas y largas, defensas de trabajos, exposiciones, debates, etc.Actividades de Auto-evaluación / co-evaluación y evaluación del estudiante.

ADDISON-WESLEY.• Kuo, Benjamin. (2000)

Sistemas de Control Automático. Editorial Prentice Hall.





Diseñar los algoritmos básicos de control mediante el lugar Geométrico de las Raíces en tiempo continuo y/o tiempo discreto

UNIDAD 3: DISEÑO DE COMPENSADORES MEDIANTE EL LUGAR GEOMÉTRICO DE LAS RAÍCES.

3.1 Diseño de compensadores de Tiempo continuo: Compensadores de Acción Proporcional. Compensadores PID. Compensadores adelanto de fase. Compensadores de atraso de fase. Compensadores de adelanto y atraso de fase.

3.2 Diseño de compensadores de Tiempo discreto: Compensadores de Acción Proporcional. Compensadores PID.






• Ogata, Katsuhiko. (1996). Sistema de Control en Tiempo Discreto. 2da. Edición.

Editorial Prentice Hall. España• Ogata, Katsuhiko. (1999)

Problemario de Ingeniería de Control. Utilizando MATLAB. Editorial Prentice Hall


Diseñar los algoritmos básicos de control mediante la respuesta en frecuencia en tiempo continuo.

UNIDAD 4: DISEÑO DE COMPENSADORES MEDIANTE LA RESPUESTA EN FRECUENCIA

4.1 Compensadores PID de tiempo continuo4.2 Compensadores adelanto de fase de tiempo

continuo4.3 Compensadores de atraso de fase de tiempo

continuo4.4 Compensadores de adelanto y atraso de fase de

tiempo continuo









Representar sistemas en variables de estado determinando sucontrolabilidad, observabilidad y

UNIDAD 5: DISEÑO DE COMPENSADORES EN ESPACIO DE ESTADOS.

Realización de actividades teórico-prácticas. Realización de actividades de


estabilidad. 5.1 Observabilidad5.2 Controlabilidad5.3 Estimadores de Estados5.4 Ubicación de polos mediante realimentación de

estados

campo. Aportes de ideas a la Comunidad (información y difusión). Experiencias vivenciales en el área profesionalRealización de pruebas escritas cortas y largas, defensas de trabajos, exposiciones, debates, etc.Actividades de Auto-evaluación / co-evaluación y evaluación del estudiante.







Diseñar los algoritmos de control mediante el principio de inversión de planta en tiempo continuo y/o tiempo discreto

UNIDAD 6: DISEÑO DE COMPENSADORES MEDIANTE EL PRINCIPIO DE INVERSIÓN DE LA PLANTA

6.1Causalidad6.2 Inversión de de planta en compensadores de

tiempo continuo6.3 Inversión de de planta en compensadores de

tiempo discreto: Restricción de Causalidad. Restricción de Exactitud. Restricción de Estabilidad. Método de Ragazzini.





• Lewis, Paul H. y Yang, Chang. (1998). Sistemas de Control en Ingeniería. Editorial Prentice

Hall.• Ogata, Katsuhiko. (1996).

Sistema de Control en Tiempo Discreto. 2da. Edición. Editorial Prentice Hall. España



Diseñar circuitos basados en electrónica analógica para implementar algoritmos de control de tiempo continuo.

UNIDAD 7: IMPLEMENTACIÓN DE COMPENSADORES

7.1 Compensadores analógicos: Detectores de error. Compensadores Todo o Nada. Compensadores PID.

7.2 Compensadores adelanto de fase. Compensadores de atraso de fase. Compensadores de adelanto y atraso de fase.

7.3 Compensadores digitales. Algoritmo mediante transformada inversa de Z. Algoritmo PID digital. Transformación de compensadores continuos: Tustin, Diferencias hacia atrás, Diferencias hacia adelante.








• Ogata, Katsuhiko. (2003). Ingeniería de Control Moderna. Editorial Prentice

Hall. Cuarta Edición.

Aplicar técnicas de ajuste en compensadores PID para optimizar el desempeño del sistema de control.

UNIDAD 8: AJUSTE DE COMPENSADORES

8.1 Regla de Ziegler Nichols de lazo abierto8.2 Regla de Ziegler Nichols de lazo cerrado









LABORATORIOPRÁCTICA Nº 1: Comprobación de la respuesta temporal de sistemas de 1er. Orden.PRÁCTICA Nº 2: Comprobación de la función transferencia de un sistema de 2do. Orden.PRÁCTICA Nº 3: Estudio frecuencial de sistemas.PRÁCTICA Nº 4: Diseño de una red compensación de sistemas con redes de adelanto de fase.PRÁCTICA Nº 5: Diseño de una red de compensación de sistemas con redes de atraso de fase.

PRÁCTICA Nº 6: Diseño, implementación y ajuste de controladores PID electrónicos.PRÁCTICA Nº 7: Comprobación de muestreo y reconstrucción de señales.PRÁCTICA Nº 8: Construcción de un prototipo para emular un proceso de una variable a manipular en el laboratorioPRÁCTICA Nº 9: Comprobación de técnicas de identificación de sistemas.PRÁCTICA Nº 10: Diseño e implementación de un sistema de control analógico para el prototipo emulador de procesosPRÁCTICA Nº 11: Diseño e implementación de un sistema de control digital para el prototipo emulador de procesos.

BIBLIOGRAFÍA• Dorf, R. (2003) Sistemas Modernos de Control. Addison Wesley. Novena Edición.• Franklin, G.; Powell, D. (1991). Control de Sistemas Dinámicos con Retroalimentación. Editorial ADDISON-WESLEY.• Kuo, Benjamin. (2000) Sistemas de Control Automático. Editorial Prentice Hall.• Lewis, Paul H. y Yang, Chang. (1998). Sistemas de Control en Ingeniería. Editorial Prentice Hall.• Ogata, Katsuhiko. (1996). Sistema de Control en Tiempo Discreto. 2da. Edición. Editorial Prentice Hall. España• Ogata, Katsuhiko. (1999) Problemario de Ingeniería de Control. Utilizando MATLAB. Editorial Prentice Hall• Ogata, Katsuhiko. (2003). Ingeniería de Control Moderna. Editorial Prentice Hall. Cuarta Edición.

teoria de control automatico programa

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