FACULTAD DE INGENIERÍA
DIVISIÓN DE INGENIERÍA MECÁNICA E INDUSTRIAL
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECATRÓNICA
Programa de la Asignatura: SISTEMAS ELECTROMECÁNICOS
Clave: 1408 Núm. de créditos: 8
Carrera:ING. MECANICO, ING. INDUSTRIAL
Duración del curso:
Semanas: 16
Horas: 64
Semestre: 5
Horas a la semana:
Teoría: 4 Obligatoria: SI
Prácticas: 0 Optativa:
OBJETIVO DEL CURSO
El alumno planteará modelos matemáticos de sistemas físicos
en base a las técnicas de análisis de los mismos, incluyendo el
análisis de circuitos eléctricos.
TEMAS
Núm: Nombre: Horas
I INTRODUCCION AL ESTUDIO DE LOS SISTEMAS DINAMICOS 8
II MODELADO 10
III SISTEMAS DE PRIMER Y SEGUNDO ORDEN 10
IV VARIABLES DE ESTADO 12
V TEORIA DE CIRCUITOS 24
64
ASIGNATURAS ANTECEDENTES :
ECUACIONES DIFERENCIALES
TERMODINÁMICA
CÁLCULO II
ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO
ÁLGEBRA LINEAL
GEOMETRÍA ANALÍTICA
ASIGNATURAS CONSECUENTES :
ELECTRÓNICA INDUSTRIAL
MÁQUINAS ELÉCTRICAS
INSTALACIONES ELECTROMECÁNICAS
INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL
ANTECEDENTES, OBJETIVOS Y CONTENIDOS DE LOS TEMAS
I INTRODUCCION AL ESTUDIO DE LOS SISTEMAS DINAMICOS
ANTECEDENTES:
Ecuaciones Diferenciales.
OBJETIVO:
El alumno enunciará los conceptos básicos y definiciones
generales de los sistemas dinámicos.
CONTENIDO:
I.1 Conceptos de sistema y modelo.
I.2 Clasificación de los sistemas.
I.3 Linealidad e invariancia en el tiempo.
I.4 Funciones generalizadas.
II MODELADO
ANTECEDENTES:
Termodinámica
Cálculo II
Ecuaciones Diferenciales
OBJETIVO:
El alumno distinguirá los principios y leyes fundamentales
que definen el comportamiento de los elementos que integran
un sistema, así como una metodología para la obtención de
modelos matemáticos.
CONTENIDO:
II.1 Elementos básicos de modelado.
II.2 Ecuaciones de equilibrio.
II.3 Metodología para la obtención de modelos
matemáticos.
II.4 Sistemas eléctricos.
II.5 Sistemas mecánicos: Traslacionales,
rotacionales, sistemas hidráulicos.
II.6 Sistemas térmicos.
II.7 Sistemas híbridos.
III SISTEMAS DE PRIMER Y SEGUNDO ORDEN
ANTECEDENTES:
Cálculo II
Ecuaciones Diferenciales
OBJETIVO:
El alumno explicará las técnicas de análisis de sistemas
de primer y segundo orden, a fin de determinar su compor-
tamiento.
CONTENIDO:
III.1 Características generales de los sistemas
de primer y segundo orden.
III.2 Tipos de comportamiento de sistemas de
primer y segundo orden.
III.3 Tipos de respuesta de sistemas de primer
y segundo orden: respuesta libre, respuesta
forzada, respuesta total, respuesta perma-
nente,y respuesta transitoria.
III.4 Respuesta a escalón: constante de tiempo
para sistemas de primer orden, parámetros
de diseño para sistemas de segundo orden.
III.5 Respuesta a impulso.
III.6 Función de transferencia.
IV VARIABLES DE ESTADO
ANTECEDENTES:
Geometría Analítica
Algebra Lineal
Cálculo II
Ecuaciones Diferenciales
OBJETIVO:
El alumno realizará el análisis de sistemas de orden "n"
en forma general, en base a una metodología basada en las
variables de estado.
CONTENIDO:
IV.1 Concepto de estado.
IV.2 Obtención de las ecuaciones de estado.
IV.3 Solución de las ecuaciones de estado:
matriz de transición, Ley de variación
de parámetros.
IV.4 Matrices de respuesta a impulso y de
transferencia.
V TEORIA DE CIRCUITOS
ANTECEDENTES:
Algebra
Geometría Analítica
Electricidad y Magnetismo
Ecuaciones Diferenciales
OBJETIVO:
El alumno distinguirá las bases teóricas requeridas para
el análisis de circuitos eléctricos en estado senoidal
permanente.
CONTENIDO:
V.1 Respuesta en estado senoidal permanente
de circuitos eléctricos.
V.2 Equivalentes de Thevenin y Norton.
V.3 Concepto de fasor.
V.4 Impedancias y admitancias complejas.
V.5 Potencia en circuitos eléctricos: Teorema
de máxima transferencia de potencia, po-
tencia aparente, activa y reactiva, factor
de potencia.
V.6 Circuitos trifásicos: balanceados y
desbalanceados.
V.7 Nociones de resonancia
V.8 Análisis de circuitos en estado permanente
con excitación periódica no senoidal.
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 ( )
Lecturas obligatorias ( ) Otros:
Trabajo de investigación (X)
Prácticas de taller o laboratorio ( )
Prácticas de campo ( )
Otras:
BIBLOGRAFÍA
Texto Temas de la materia para los que se recomienda:
TEXTOS BASICOS
RODRÍGUEZ, R. I,II,III,IV.
"Dinámica de Sistemas"
Trillas
México, 1989
JOHNSON, D., HILBURN, J. V,VI
"Análisis Básico de Circuitos Eléctricos"
Prentice-Hall Hispanoamericana, 3a. Ed.
México, 1987
CANALES, R. BARRERA , R. I,II,III,IV.
"Análisis de Sistemas Dinámicos y Control Automático"
Limusa
México, 1977
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTARIA
ARCILA, R., VIDAL, M., V,VI
"Apuntes de Análisis de Circuitos Eléctricos Parte I y II"
Facultad de Ingeniería, UNAM
México, 1985
OGATA, K. I,II,III.
"Dinámica de Sistemas"
Prentice-Hall Hispanoamericana
México, 1987
OGATA, K. I,II,III,IV.
"Ingeniería de Control Moderna"
Prentice-Hall Hispanoamericana
México, 1984
HSU, H. VI
"Análisis de Fourier"
Fondo Educativo Interamericano
México, 1972
HUBERT, C. V
"Circuitos Eléctricos AC/DC. Enfoque integrado"
Mc Graw-Hill Latinoamericana
México 1970
EDMINISTER, J. V,VI
"Circuitos Eléctricos", Serie de Compendios SCHAUM.
Mc Graw-Hill Latinoamericana
México, 1970
DESOER, C. KUH, E. V
"Teoría Básica de Circuitos"
Mc Graw-Hill
New York, 1969