ELT 2550 - Sistemas de Control I

DOCENTE: MSc. Ing. Ramiro Franz Aliendre García

Consultas, observaciones o sugerencias a:
raliendre@uto.edu.bo
ramalien@entelnet.bo

1. Justificación.

El análisis de los sistemas de control, desde el punto de vista de su descripción mediante ecuaciones diferenciales y funciones de transferencia, a fin poder establecer su dinámica, es la razón de ser de la asigantura. Su importancia radica en poder entender el comportamiento temporal y en frecuencia los sistemas eléctricos, mecánicos, químicos, térmicos, etc., y lograr su modelado para poder realizar la deducción del controlador.
Esta asignatura contribuye en la formación del profesional, en la medida que permite, de una manera intuitiva, establecer la dinámica de los sistemas y hacer posible su control.

2. Propósitos.

El estudiante debe ser capaz de analizar la dinámica de los sistemas, mediante su modelo. Debe ser capaz de analizar, tanto en el dominio del tiempo, como en el dominio de la frecuencia los sistemas de control de lazo cerrado, es decir, funcionando con el controlador ya sintonizado. Debe ser capaz también de hacer simples diseños de controladores.

3. Objetivos.

Al terminar la asignatura, el estudiante debe ser capaz de analizar la dinámica de los sistemas, mediante su modelo. Debe ser capaz de analizar, tanto en el dominio del tiempo, como en el dominio de la frecuencia los sistemas de control de lazo cerrado, es decir, funcionando con el controlador ya sintonizado. Debe ser capaz también de hacer simples diseños de controladores.

4. Contenido.

1. Introducción al control automático
2. Repaso matemático para control
3. Modelos matemáticos en sistemas de control
4. Diagramas de bloques
5. Estabilidad de sistemas de control
6. Análisis temporal de sistemas de control
7. El lugar geométrico de las raíces
8. Análisis de la respuesta en frecuencia
9. Estabilidad en el dominio de la frecuencia

5. Metodología.

• Exposiciones magistrales
• Demostraciones en computadora y con sistemas reales
• Dinámica de grupos

6. Evaluación.

Tipo de evaluación: exámenes, laboratorios, prácticas, preguntas en el desarrollo de la clase

Aspectos a ser evaluados: conocimientos, habilidades, participación en clase

Número de evaluaciones: tres evaluaciones parciales, una evaluación final, laboratorios y prácticas

Ponderaciones:

• Exámenes Parciales: 35%

Primer Parcial: capítulos 1,2,3
Segundo Parcial: capítulos 4,5,6,7
Tercer Parcial: capítulos 7 y 8

• Examen Final: 30%

Todo el programa

• Prácticas: 10%
• Laboratorios: 25%

7. Bibliografía.

1. Sistemas de Control Automático, séptima edición, Bejamin C. Kuo
2. Ingeniería de Control Moderna, tercera edición, Katsuhiko Ogata
3. Modern Control Systems, Seventh Edition, Richard C. Dorf, Robert H. Bishop

8. Documentos para bajar.

Horario

Transparencias

Tema 0 Aspectos organizativos de la materia

Tema 1 Introducción a los sistemas de control

Tema 2 Fundamento matemático de los sistemas de control

Tema 3 Modelamiento dinámico

Tema 3a Modelamiento con amplificadores operacionales

Tema 4 Diagramas de bloques

Tema 5 Estabilidad

Tema 6 Respuesta en el tiempo

Tema 7 Lugar geométrico de las raíces

Prácticas Semestre 2-2007 con soluciones

Práctica 1 Primera práctica: Introducción al control.

Solución práctica 1 Publicación: 18 de octubre de 2007

Práctica 2 Segunda práctica: Repaso matemático.

Solución práctica 2 Publicación: 6 de noviembre de 2007

Práctica 3 Tercera práctica: Modelos matemáticos

Solución práctica 3 Publicación: 6 de noviembre de 2007

Práctica 4 Cuarta práctica: Lugar geométrico de las raíces

Solución práctica 4 Publicación: 26 de enero de 2008

Prácticas Semestre 1-2008

Práctica 1 Primera práctica: Introducción al control. Repaso matemático.

Solución práctica 1 Publicación: 6 de mayo de 2008

Práctica 2 Segunda práctica: Modelos Matemáticos.

Prácticas Semestre 2-2009

Solución práctica 1 Publicación: 5 de noviembre de 2009

Práctica 2 Segunda práctica: Modelos matemáticos. Publicación: 20 de octubre de 2009

Exámenes

Primer parcial Semestre 2 - 2003

Examen final Semestre 2 - 2007

Primer parcial Semestre 2 - 2009

Lecturas interesantes

Modelado mediante bond graphs. Caso de estudio: servomecanismo , Revista Ingeniería Eléctrica, 2002

Diseño de un controlador PID para la regulación de tensión en un generador, con fines didácticos , Revista Ingeniería Eléctrica, 2003

Modelamiento basado en métodos energéticos , Congreso de Ciencias de la Computación Bolivia, 2004

Breve historia del control automático , Control Systems Magazine IEEE, junio 1996

Direcciones futuras de control , Control Systems Magazine IEEE, abril 2003

Cómo ser un ingeniero estrella , Spectrum magazine IEEE, octubre 1999

9. Enlaces interesantes.