FACULTAD DE INGENIERÍA
DIVISIÓN DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA DE CONTROL
Programa de la Asignatura: CONTROL ANALÓGICO
Clave: 0112 Núm. de créditos: 10
Carrera: ING. ELECTRICO ELECTRONICO
ING. EN COMPUTACION
ING. EN TELECOMUNICACIONES
Duración del curso:
Semanas: 16
Horas: 96
Semestre: 7º, 7º, 7º
Horas a la semana:
Teoría: 4 Obligatoria: SI
Prácticas: 2 Optativa:
OBJETIVO DEL CURSO
El alumno comprenderá, analizará y diseñará sistemas de
control continuo utilizando métodos del dominio del tiempo y la
frecuencia.
TEMAS
Núm: Nombre: Horas
I. DESARROLLO HISTORICO DEL CONTROL 2
II. SISTEMAS DE CONTROL 10
III. ACCIONES DE CONTROL 8
IV. METODOS DE ANALISIS DE ESTABILIDAD BASADOS EN
EL MODELO ENTRADA-SALIDAD DE SISTEMAS 16
V. DISEÑO DE SISTEMAS DE CONTROL EN EL DOMINIO DE
LA FRECUENCIA: COMPENSACION 10
VI. DISEÑO DE SISTEMAS DE CONTROL EN EL DOMINIO DEL TIEMPO 10
VII. INTRODUCCION A SISTEMAS NO LINEALES 8
______
64
PRACTICAS DE LABORATORIO 32
______
96
ASIGNATURAS CONSECUENTES OBLIGATORIAS :
CIRCUITOS INTEGRADOS ANALÓGICOS (ING. ELÉCTRICO-ELECTRÓNICO )
AMPLIFICADORES ELECTRÓNICOS (ING. ELÉCTRICO-ELECTRÓNICO,
ING. EN TELECOMUNICACIONES)
CONTROL DIGITAL (ING. EN COMPUTACIÓN)
ANTECEDENTES, OBJETIVOS Y CONTENIDOS DE LOS TEMAS
I. DESARROLLO HISTORICO DEL CONTROL.
ANTECEDENTES:
Introducción a la Economía.
OBJETIVO:
El alumno conocerá el desarrollo histórico de los
conocimientos que han hecho posible el control y
la automatización de procesos industriales.
CONTENIDO:
I.1 Antecedentes.
I.2 La Primera Revolución Industrial.
I.3 Los sistemas de control después de la
II Guerra Mundial.
I.4 La época contemporánea.
II. SISTEMAS DE CONTROL.
ANTECEDENTES:
Análisis de Circuitos Eléctricos.
Análisis de Sistemas y Señales.
Dinámica de Sistemas Físicos.
Química.
OBJETIVO:
El alumno comprenderá y examinará los métodos de
representación esquemática y analítica de sistemas
de control, empleando diagramas de bloques, reogramas
y función de transferencia.
CONTENIDO:
II.1 Sistemas de una entrada y una salida.
II.2 Sistemas de control de lazo abierto y
lazo cerrado.
II.3 Efectos de la realimentación.
II.4 Los sistemas lineales y su importancia.
II.5 Representación de sistemas por medio de
diagramas de bloques y reogramas.
II.5.1 Representación de procesos completos.
II.6 La fórmula de Mason y la función de transferencia
de sistemas de control.
III. ACCIONES DE CONTROL.
ANTECEDENTES:
Análisis de Sistemas y Señales.
Dinámica de Sistemas Físicos.
Ecuaciones Diferenciales.
OBJETIVO:
El alumno comprenderá y analizará los esquemas y
conceptos de controladores clásicos, enfatizando
en la acción de los controladores de tipo PID.
CONTENIDO:
III.1 Errores en estado estable.
III.2 Controladores.
III.2.1 Control de dos posiciones.
III.2.2 Control Proporcional.
III.2.3 Control Proporcional + Integral.
III.2.4 Control Proporcional + Derivativo.
III.2.5 Control Proporcional + Integral
+ Derivativo .
III.3 Realización práctica de controladores.
IV. METODOS DE ANALISIS DE ESTABILIDAD BASADOS EN EL
MODELO ENTRADA-SALIDAD DE SISTEMAS.
ANTECEDENTES:
Análisis de Sistemas y Señales.
Dinámica de Sistemas Físicos.
OBJETIVO:
El alumno reafirmará y examinará los principales
métodos de análisis de estabilidad de sistemas
de control tomando como base la función de
transferencia.
CONTENIDO:
IV.1 Concepto de BIBO estabilidad.
IV.1.1 Diagrama de polos y ceros.
IV.2 Criterio de Routh-Hurwitz.
IV.3 Lugar Geométrico de las Raíces.
IV.4 Traza polar y criterio de Estabilidad
de Nyquist.
IV.4.1 Márgenes de fase y de ganancia.
IV.5 Carta de Nichols.
V. DISEÑO DE SISTEMAS DE CONTROL EN EL DOMINIO DE LA FRECUENCIA:
COMPENSACION.
ANTECEDENTES:
Análisis de Sistemas y Señales.
Dinámica de Sistemas Físicos.
OBJETIVO:
Aprender las técnicas para modificar el comportamiento
de la respuesta en sistemas lineales aplicando
funciones de control.
CONTENIDO:
V.1 Compensación por medio del lugar geométrico
de las raíces.
V.2 Compensación empleando técnicas de respuesta
en frecuencia.
V.2.1 Redes de compensación de adelanto-atraso.
VI. DISEÑO DE SISTEMAS DE CONTROL EN EL DOMINIO DEL TIEMPO.
ANTECEDENTES:
Algebra Lineal.
Dinámica de Sistemas Físicos.
Ecuaciones Diferenciales.
OBJETIVO:
El alumno examinará los procedimientos de diseño de
sistemas de control empleando la representación de
variables de estado.
CONTENIDO:
VI.1 Controlabilidad y observabilidad.
VI.2 Realimentación del estado.
VI.3 Diseño de observadores.
VII. INTRODUCCION A SISTEMAS NO LINEALES.
ANTECEDENTES:
Análisis de Sistemas y Señales.
Dinámica de Sistemas Físicos.
Ecuaciones Diferenciales.
OBJETIVO:
El alumno comprenderá los fundamentos del análisis
de sistemas no lineales.
CONTENIDO:
VI.1 Sistemas no lineales.
VII.2 Causas del comportamiento no lineal.
VII.3 Técnicas de análisis de sistemas no lineales.
VII.3.1 Plano de fase.
VII.3.2 Función descriptiva.
TECNICAS DE ENSEÑANZA: ELEMENTOS DE EVALUACION:
Exposición oral (X) Exámenes parciales (X)
Exposición audiovisual (X) Exámenes finales (X)
Ejercicios dentro de clase (X) Trabajos y tareas fuera del aula (X)
Ejercicios fuera del aula (X) Participación en clase (X)
Seminarios ( ) Asistencia a prácticas (X)
Lecturas obligatorias (X)
Trabajo de investigación (X)
Prácticas de taller o lab. (X)
Prácticas de campo ( )
Otras:
BIBLIOGRAFIA
TEXTOS BASICOS Temas de la materia para los que se recomienda:
OGATA, K. II, III, IV, V, VI, VII
"Ingeniería de control moderna"
Prentice Hall Internacional
México, 1992
HOSTETTER, G. H. II, III, IV, V, VI, VII
"Design of feedback control systems"
Saunders College Publishing
E.E.U.U., 1994.
D'AZZO y HOUPIS. II, III, IV, V, VI, VII
"Linear control systems analysis and design: Conventional and Modern"
Mc Graw-Hill
E.E.U.U., 1989.
FRANKLIN, G. F. II, III, IV, V, VI, VII
"Control de sistemas dinámicos con retroalimentación"
Adisson Wesley
E.E.U.U., 1991.
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTARIA
SORIA Villegas, Francisco Daniel I
"Apuntes de la historia del control"
Facultad de Ingeniería, UNAM
México, 1994
MARLIN, THOMAS E. I, II, III, V
"Process control designing process and control system
for dynamic performance"
Mc. Graw Hill
E.E.U.U. 1995
FRANKLIN, G.F. Todos
"Feedback and dynamics control systems"
Addison Wesley
E.E.U.U., 1994
TAKAHASHI, Y. Todos
"Control and dynamic systems"
Addison Wesley
E.E.U.U., 1972.