ÁREA DE CONOCIMIENTO: INGENIERÍA

CARRERA: INGENIERÍA DE SISTEMAS CÓDIGO DE CARRERA: 47

ASIGNATURA: SIMULACIÓN DIGITAL

Código Semestre U.C. Densidad Horaria Pre-Requisito

H.T. H.P. H.L. T.H.

4701328 4703347 1 2 - 3 2 VIII

PERIODO ACADÉMICO EN VIGENCIA DE ESTE PROGRAMA: 2013-I

AÑO ACADÉMICO DE REVISIÓN DE PROGRAMA ANALÍTICO: 2011

JUSTIFICACIÓN DE LA ASIGNATURA

La asignatura Simulación Digital es la asignatura del pensum de estudio de la carrera Ingeniería de Sistemas del Instituto Universitario Politécnico Santiago Mariño, la cual proporciona al estudiante las competencias necesarias en cuanto a la rama de los sistemas que estudia el modelado de los mismos mediante diversas técnicas, herramientas y metodologías, para facilitar la comprensión y representación de estos. Los sistemas que estudiaremos son lineales e invariantes en el tiempo, descritos por su función transferencia en transformada Laplace. En esta asignatura es donde se introducirá al alumno al estudio analítico y computacional de modelos de sistemas de controles automáticos que empleara en la solución de problemas inherentes a su campo profesional.

OBJETIVOS GENERALES

Presentar herramientas necesarias en la solución de modelos de sistemas de control de uso común en física e ingeniería. Analizar y diseñar sistemas de control mediante diagramas de bloques, funciones de transferencia de la transformada de Laplace y métodos del dominio de la frecuencia. Estudiar sistemas de control automáticos, acciones de control, sistemas dinámicos y sus funciones de transferencia y la estabilidad de los sistemas. Analizar y diseñar los modelos matemáticos que permitan representar los diferentes tipos de sistemas.

DISTRIBUCIÓN PROGRAMÁTICA DE LA ASIGNATURA POR UNIDADES DE CONTENIDO UNIDAD I. TRANSFORMADA DE LAPLACE. Duración: 4 semanas. UNIDAD II. DIAGRAMAS DE FLUJOS DE SEÑALES. Duración: 5 semanas. UNIDAD III. MODELOS MATEMÁTICOS. Duración: 4 semanas. UNIDAD IV. VARIABLES DE ESTADO. Duración: 5 semanas.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS: - Definir los conceptos de transformadas de Laplace. - Aplicar métodos de solución de sistemas por métodos de transformadas de Laplace.

CONTENIDO:

- Transformada de Laplace:

Concepto.

Propiedades.

Aplicaciones. - Transformada Inversa de Laplace. - Métodos de solución de Sistemas por medio de transformadas de Laplace.

ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN: - Evaluación de la participación de los alumnos, producto del trabajo en equipo. - Evaluación de la participación individual. - Pruebas escritas. - Evaluación de Trabajos escritos relacionados con la resolución de problemas según

su línea de investigación.

ESTRATEGIAS FORMATIVAS DE APRENDIZAJE

- Explicación y presentación del tema. - Resolución de problemas. - Participación activa de los alumnos. - Preguntas y respuestas para generar

conclusiones para el cierre de la clase.

RECURSOS

- Pizarra.

- Guías de Ejercicios.

UNIDAD I TRANSFORMADA DE LAPLACE

Duración: 4 semanas

OBJETIVO TERMINAL UNIDAD I

Al finalizar la unidad los estudiantes tendrá las competencias para aplicar los conceptos básicos de las transformadas de Laplace, así como el uso de estas en la solución de sistemas.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

- Definir los términos de diagramas de bloques y flujogramas. - Identificar las propiedades y características y propiedades de los diagramas de

bloques y flujogramas. - Aplicar los métodos de reducción de diagramas de bloques y formula de ganancia de

Mason para la obtención de la función de transferencia del sistema.

CONTENIDO:

- Diagramas de Bloques:

Definición.

Características.

Propiedades.

Operaciones.

Construcción de Diagramas.

Reducción de Diagramas de Bloques. - Flujogramas.

Definición.

Características.

Propiedades.

Operaciones.

Fórmula de ganancia de Mason.

ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN: - Evaluación de la participación de los alumnos, producto del trabajo en equipo. - Evaluación de la participación individual. - Pruebas escritas. Evaluación de Trabajos escritos relacionados con la resolución de

problemas según su línea de investigación.

ESTRATEGIAS FORMATIVAS DE APRENDIZAJE

- Explicación y presentación del tema. - Resolución de problemas. - Participación activa de los alumnos - Preguntas y respuestas para generar

conclusiones para el cierre de la clase.

RECURSOS

- Pizarra. - Guías de Ejercicios.

UNIDAD II DIAGRAMAS DE FLUJOS DE

SEÑALES

Duración: 5 semanas

OBJETIVO TERMINAL UNIDAD II

Al finalizar la unidad los estudiantes tendrán las competencias para obtener la función de transferencia desarrollando sus diagramas y métodos de obtención de las mismas.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS: - Determinar el procedimiento para elaborar un modelo matemático. - Diseñar e implementar técnicas y herramientas de modelos matemáticos en

diferentes procesos y sistemas. - Obtener las ecuaciones matemáticas utilizando las diferentes técnicas de modelados

matemáticos.

CONTENIDO:

- Modelos matemáticos:

Definición. Procedimiento para su obtención.

- Sistemas a modelar: Eléctricos. Mecánicos. Neumáticos.

ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN: - Evaluación de la participación de los alumnos, producto del trabajo en equipo. - Evaluación de la participación individual. - Pruebas escritas. - Evaluación de Trabajos escritos relacionados con la resolución de problemas según

su línea de investigación.

ESTRATEGIAS FORMATIVAS DE APRENDIZAJE

- Explicación y presentación del tema. - Resolución de problemas. - Utilización de modelos. - Participación activa de los alumnos.

RECURSOS

- Pizarra. - Guías de Ejercicios. - Video Beam.

UNIDAD III MODELOS MATEMÁTICOS

Duración: 4 semanas

OBJETIVO TERMINAL UNIDAD III

Al terminar la unidad los estudiantes tendrán las competencias para obtener las ecuaciones matemáticas elaborando modelos de sistemas.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS: - Definir las variables de estados.

- Transformar las Ecuaciones Diferenciales en Ecuaciones de estados.

- Construir las Ecuaciones de Estado utilizando los modelos matemáticos.

- Aplicar los métodos de solución para Variables de Estados.

CONTENIDO:

- Variables de Estado:

Definición.

Características.

Método para transformar Ecuaciones Diferenciales en ecuaciones de Estados.

Representación de los sistemas en ecuaciones de estados.

Métodos de solución de ecuaciones de Estados.

ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN: - Evaluación de la participación de los alumnos, producto del trabajo en equipo. - Evaluación de la participación individual. - Pruebas escritas. Evaluación de Trabajos escritos relacionados con la resolución de

problemas según su línea de investigación.

ESTRATEGIAS FORMATIVAS DE APRENDIZAJE

- Revisión de conocimientos anteriores. - Exposición del tema. - Resolución de problemas. - Utilización de modelos. - Participación activa de los alumnos.

RECURSOS - Pizarra.

- Video Beam.

- Rotafolio.

UNIDAD IV

VARIABLES DE ESTADO

Duración: 5 semanas

OBJETIVO TERMINAL UNIDAD IV

Al término de la unidad los estudiantes habrán adquirido las competencias para analizar los sistemas por el método de variables de estados.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS BÁSICAS

Ogata, K (2003). “Ingeniería de Control Moderna”. (4ta ed.) Madrid, España: Pearson

Education.

Kuo, B., (1996). “Sistemas de Control Automático”. (7ma ed.) México DF, México:

Prentice-Hall Latinoamericana.