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UNIVERSIDAD NACIONAL “SAN LUIS GONZAGA” DE ICAFACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE ELECTRICIDAD Y ELECTRÓNICA

SILABO

1. IDENTIFICACIÓN:

1.0 Nombre del curso : INGENIERÍA DE CONTROL AUTOMÁTICO III1.1 Código : 0J309A1.2 Tipo : Electivo.1.3 Nivel : Pre-grado.

2.0 Escuela Académico Profesional : Ingeniería Electrónica3.0 Semestre Académico : 2014-II4.0 Ciclo/Año Curricular : IX Ciclo – 5º Año de estudios5.0 Periodo cronológico : Septiembre – Diciembre 2014.6.0 Pre – requisito : Ingeniería de Control Automático II7.0 Profesores :

Mag. Fidel Humberto Andía Guzmán.Ing. Mecánico Electricista.

8.0 Duración : 17 Semanas.9.0 Número de Créditos : 0210.0 Número de Horas Clases Semanales : 03

10.1 Clases Teóricas : 01 10.2 Clases Prácticas : 02

11.0 Tipo de Evaluación : “A”12.0 Local : Pabellón de Aulas FIMEES.13.0 Horario : TURNO TARDE

DESCRIPCIÓN DIA HORA AULATEORÍA/PRÁCTICA MARTES 5:50 P.M. – 8:20 P.M. 207

II. SUMILLA

Análisis de Sistemas de Control en el Espacio de Estados. Diseño de Sistemas de Control en el Espacio de Estados. Equipo básico de un sistema de control. Introducción a Sistemas de Control Digital. Conversión y procesamiento de señales. La transformada z. Control con microprocesadores y PDS. Control digital directo.

III. OBJETIVOS

1. General:Que el proceso Enseñanza – Aprendizaje permita al estudiante del noveno ciclo de Ingeniería Electrónica, conocer e interpretar los Métodos y Técnicas de Diseño de Sistemas Automáticos de Control en Espacio de estados y en Tiempo Discreto.

2.0 EspecíficoAl Finalizar el dictado de la asignatura y con la ayuda de Software de simulación, el estudiante estará en condiciones de:- Analizar los sistemas de control convencional mediante el método de variables de estado.- Conocer las técnicas del control óptimo cuadrático.- Analizar y Diseñar los Sistemas de Control en Tiempo.- Conocer las técnicas de control con microprocesadores y Procesamiento digital de las señales (PDS). - Conocer la aplicación de la computadora en el control digital directo.

IV. CRONOGRAMA.

SEMANA FECHA CONTENIDO

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01 Del 01 al 05 de Septiembre Análisis de Sistemas de Control en el Espacio de Estados.

02 Del 08 al 12 de Septiembre Análisis de Sistemas de Control en el Espacio de Estados.

03 Del 15 al 19 de Septiembre Diseño de Sistemas de Control en el Espacio de Estados.(1º Práctica Calificada)

04 Del 22 al 26 de Septiembre Diseño de Sistemas de Control en el Espacio de Estados.

05 Del 29 de Septiembre al 03 de Octubre Introducción a sistemas de control digital

06 Del 06 al 10 de Octubre Conversión y Procesamiento de señales.

07 Del 13 de al 17 de Octubre Seminario.(2º Práctica Calificada)

08 Del 20 al 24 de Octubre Primer Examen Parcial

09 Del 27 al 31 de Octubre Conversión y Procesamiento de señales.

10 Del 03 al 07 de Noviembre Transformada z.(3º Práctica Calificada)

11 Del 10 al 14 de Noviembre Control con microprocesadores y PDS.

12 Del 17 al 21 de Noviembre Control con microprocesadores y PDS.Control digital directo.

13 Del 24 al 28 de Noviembre Equipo básico de un sistema de control.(4º Práctica Calificada)

14 Del 01 al 05 de Diciembre Equipo básico de un sistema de control.

15 Del 08 al 12 de Diciembre Seminario.(5º Práctica Calificada)

16 Del 15 al 19 de Diciembre Segundo Examen Parcial

17 Del 05 al 09 de Enero Examen Sustitutorio

V. METODOLOGÍA:Las clases serán de carácter Expositivas en lo que se refiere a la teoría del curso. En la Práctica se desarrollarán Ejercicios y Problemas Propuestos, combinados con Trabajos Monográficos y Soluciones con ayuda del software aplicativo y laboratorio. Se implementará un sistema enseñanza aprendizaje- investigación por parte de los alumnos.

VI. MEDIOS Y MATERIALES DE ENSEÑANZA.Se requerirá en lo posible Medios Audiovisuales y los convencionales (Pizarra acrílica y materiales necesarios). Laboratorio de Control de Procesos y Centro de Cómputo con Software MATLAB.

VII. SISTEMA DE EVALUACIÓN:Es permanente e integral en función de los objetivos planteados. Para el promedio final intervienen tres promedios parciales: un promedio de Exámenes Parciales que tiene peso 3, un Promedio de Prácticas Calificadas que tiene peso 2 y un Promedio de Evaluaciones Permanentes que tiene peso 1. El promedio final se obtiene sumando las notas parciales anteriores, dividido entre seis; siendo la nota mínima aprobatoria Once. Sólo en el promedio final se redondea la fracción decimal mayor o igual a 0.5 al entero inmediato a favor del alumno. Los promedios parciales no se redondean.

7.1 De las Prácticas Calificadas .-Durante el Semestre Académico se rendirán como máximo (05) Prácticas Calificadas o Trabajos sustentables, de las cuales se eliminarán 1/3 del total, las que registren las notas más bajas; con las restantes se obtendrá el promedio de prácticas.

7.2 De la Evaluación Permanente .-En la escala valorativa de 0 a 20, los componentes programados de la evaluación permanente tienen el peso evaluativo siguiente:

DESCRIPCIÓN PesoAsistencia y Puntualidad (AS) 3Trabajos Domiciliarios (TD) 2Intervenciones Orales, Visitas Técnicas (IO) 1

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El Reglamento General de Evaluación establece que la asistencia es obligatoria; no obstante para efecto de la asignatura, el puntaje por asistencia (AS) se obtiene por la fórmula:

Dos tardanzas equivalen a una falta o inasistencia. Sólo se permite justificar hasta 02 inasistencias y por autorización expresa del Director de Escuela.

Trabajos Domiciliarios: Por cada capítulo se entrega un listado de problemas que resolver y entregar en la semana siguiente, no aceptan entregas en semanas posteriores a la indicada. El máximo puntaje se logra si entrega cuatro (04) trabajos domiciliarios.

Intervenciones Orales: El máximo puntaje se logra si ha realizado por lo menos tres (03) intervenciones, consultas, sustentación de sus trabajos domiciliarios o asistencia a eventos académicos de la especialidad. La participación en por lo menos una (01) visita técnica equivale a dos (02) intervenciones o equivalentes.

El puntaje final de la Evaluación Permanente (PEP), se obtiene mediante la siguiente fórmula.

PEP=3 AS+2TD+1 IO6

VIII. CONTENIDO DEL CURSO:

PRIMERA SEMANA:Análisis de Sistemas de Control en el Espacio de Estados.- Análisis y solución matricial; Controlabilidad; Observabilidad.- Problemas.

SEGUNDA SEMANA:Diseño de Sistemas de Control en el Espacio de Estados.- Introducción; asignación de polos y solución de problemas con MATLAB; diseño de servo-sistemas. Problemas.

TERCERA SEMANA:Diseño de Sistemas de Control en el Espacio de Estados.- Observadores de Estado; Diseño de sistemas reguladores con observadores; Problemas. Laboratorio(Primera Práctica Calificada)

CUARTA SEMANA:Diseño de Sistemas de Control en el Espacio de Estados.- diseño de sistemas de control con observadores.- sistema regulador óptimo cuadrático.- Problemas. Laboratorio

QUINTA SEMANA:Introducción a sistemas de control digital.- Elementos básicos y ventajas de los sistemas de control de datos discretos.- Ejemplos de sistemas de control digital y discretos.

SEXTA SEMANA:Conversión y Procesamiento de señales.- Introducción; Señales digitales y codificación; Conversión de datos y cuantificación; Dispositivos de muestreo y retención; Conversión digital-analógica (D/A) y Conversión analógica digital (A/D). Laboratorio.

SÉPTIMA SEMANA:Seminario(Segunda Práctica Calificada)

OCTAVA SEMANA:Primer Examen Parcial.

NOVENA SEMANA:Conversión y Procesamiento de señales.- Modelado matemático del proceso de muestreo; Teorema de muestreo; Reconstrucción de datos y filtrado de señales muestreadas; Retenedores. Problemas.

DÉCIMA SEMANA:Transformada z.- Motivación.- Ejemplos; Relación entre el plano s y el plano z; Transformada z inversa; Teoremas de las transformadas z. Problemas. Laboratorio. (Tercera Práctica Calificada)

DÉCIMO PRIMERA SEMANA:

Puntaje de Asistencia = Nº Asistencias a Sesiones x 20Nº Sesiones durante el Semestre

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Control con microprocesadores y PDS.- Introducción; Arquitectura básica de una computadora; Control con Microprocesador de sistemas de control; Controladores de tarjeta con integrados diseñados a la medida. Procesadores digitales de señal. Problemas.

DÉCIMO SEGUNDA SEMANA: Control con microprocesadores y PDS.- Efectos de la longitud de palabra finita; Efectos de cuantificación; Retrasos basados en microprocesador. Problemas.Control digital directo.- Introducción; Computadoras en control; ejemplos de control digital directo. Problemas.

DÉCIMO TERCERA SEMANA:Equipo básico de un sistema de control.- Introducción a Control de Procesos; Elementos de medición, traducción y lectura; Esquemas y Simbología.- Aplicaciones. Laboratorio.(Cuarta Práctica Calificada)

DÉCIMO CUARTA SEMANA:Equipo básico de un sistema de control.- Elementos eléctricos y electrónicos de corrección.- Elementos de corrección electroneumáticos o hidráulicos; Ejemplos. Problemas.

DÉCIMO QUINTA SEMANA:Seminario(Quinta Práctica Calificada)

DÉCIMO SEXTA SEMANA:Segundo Examen Parcial

DÉCIMO SÉTIMA SEMANA:Examen Sustitutorio.

IX. BIBLIOGRAFÍA BÁSICA:

1.0 KATSUHIKO OGATA : Ingeniería de Control Moderna – Quinta Edición en Español. Prentice-HallHispanoamericana S.A. 2010.

2.0 BENJAMIN C. KUO : Sistemas de Control Digital - Primera Edición en Español. Compañía Editorial Continental, México 2000.3.0 GÓMEZ-E., F y ARACIL, J.: Apuntes de Regulación Automática Ingeniería Electrónica. Alfaomega Editores.

Bogotá, 2011. 4.0 GIL N. J y RUBIO D. A.: Fundamentos de Control Automático de Sistemas Continuos y Muestreados.

Universidad de Navarra. Editorial UNICOPIA; San Sebastián España, 2010.5.0 KATSUHIKO OGATA: Sistemas de control en tiempo discreto. Segunda edición. Prentice-Hall

Hispanoamericana S.A. 19966.0 BONIVENTO, ZANASI: Control de Proceso. Primera edición. Editorial Pitágoras; Bologna - 19967.0 KATSUHIKO OGATA: Problemas de Ingeniería de Control utilizando MATLAB. Primera edición.

Prentice-Hall Iberia. Madrid 19998.0 GARCÍA J., LUIS : Control Digital, Teoría y Práctica. Tercera Edición Politécnico Colombiano JIC.

Medellín – Colombia, 2010. 9.0 GOMÁRIZ, S; BIEL, D.: Teoría de Control, Diseño Electrónico – Segunda Edición Alfaomega Ediciones.

Barcelona – España, 2001.10.0 FIDEL ANDÍA G. : Apuntes de Clase

.................................................................................. ..............................................................................Ing. Fidel Humberto Andía Guzmán Ing. Profesor del Curso. Jefe del Departamento Académico