Contenidos Analiticos Sexto Semestre

19.6                                                    SEXTO SEMESTRE   

      PROCESAMIENTO DIGITAL DE SEÑALES y LABORATORIO

CARRERA                : Ingeniería Electrónica

ASIGNATURA         : Procesamiento Digital de Señales y     Laboratorio

CÓDIGO                   : ETN - 600

PRERREQUISITO   : ETN – 500, ETN - 501

SEMESTRE               : Sexto

CARGA HORARIA : 8 hrs / sem

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OBJETIVO GENERAL:

·         Estudiar los métodos y técnicas actuales de análisis de las señales y sistemas en los dominios del tiempo y la frecuencia, aplicando a casos concretos de procesamiento digital de señales.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

·         Estudiar los métodos y técnicas no lineales en el análisis de señales y sistemas.

·         Estudiar métodos y técnicas de análisis de filtros digitales.

·         Estudiar los métodos y técnicas de tratamiento de señales de voz e imagen

CONTENIDO MÍNIMO:

1.      INTRODUCCIÓN AL PROCESAMIENTO DIGITAL DE SEÑALES.

2.      PROCESADORES DIGITALES DE SEÑAL.

3.      ARQUITECTURA DE LOS DSP.

4.      FILTROS DIGITALES.

5.      TRANSFORMADAS.

6.      TRANSFORMADAS WAVELET.

7.      PROCESAMIENTO DE AUDIO.

8.      PROCESAMIENTO DE IMÁGENES.

CONTENIDO ANALÍTICO:

1.  INTRODUCCIÓN AL PROCESAMIENTO DIGITAL DE SEÑALES.

·         ¿Qué es un Sistema DSP?

·         Ventajas del Procesamiento Digital frente al Procesamiento Analógico

·         Limitaciones del Procesamiento Digital

·         Parámetros Característicos de los Sistemas DSP

·         Aplicaciones de los Sistemas DSP

2.  PROCESADORES DIGITALES DE SEÑAL.

·         Concepto de Procesador Digital de Señal

·         Características Generales de un DSP

·         Factores que condicionan la elección de un DSP

·         DSP's Existentes

3.  ARQUITECTURA DE LOS DSP.

·         Introducción a los Procesadores DSPIC

·         Núcleo del Procesador

·         Memoria Interna

·         Periféricos integrados

·         Interface con Memoria Externa y Periféricos

·         Procesador de Entrada/Salida

·         Juego de Instrucciones

·         Herramientas de Desarrollo

4.  FILTROS DIGITALES.

·         Características de los filtros digitales

·         Tipos de filtros: FIR e IIR.

·         Herramientas para el Diseño de filtros

·         Aspectos prácticos en la implementación de filtros digitales

·         Introducción al concepto de filtrado adaptativo

5.  TRANSFORMADAS.

·         Introducción

·         DFT: Transformada Discreta de Fourier

·         Implementación de la DFT

·         Propiedades de la DFT

·         Filtros lineales

·         Máscaras vs. DFTs

·         Transformadas ortogonales

·         Propiedades: Completitud, Ortonormalidad y Separabilidad

·         Filtros lineales

·         Transformadas Ortogonales: DFT Normalizada y DCT

·         Aplicaciones de las transformadas: Compresión

6.  TRANSFORMADAS WAVELET.

·         Introducción

·         La transformación inversa

·         Estudio estadístico de los datos transformados y manipulación de la imagen en el dominio transformado

·         Transformación Wavelet multiescala.

·         Aplicaciones de la transformada Wavelet en mejora de imágenes.

7.  PROCESAMIENTO DE AUDIO.

·         El oído humano

·         Calidad de Sonido vs. Tasa de Transferencia

·         Audio de Alta Fidelidad

·         Reconocimiento y síntesis del habla

·         Software Filtros de Audio – ‘Audacity’

8.  PROCESAMIENTO DE IMÁGENES.

·         Estructura de Imágenes digitales

·         Cámaras and Visualización

·         Ajustes de contraste y brillo

·         Transformadas de Escala de Gris

·         Software Filtros de Imagen: ‘Photoimpact’

BIBLIOGRAFÍA:

THE SCIENTIST AND ENGINEER'S GUIDE TO DIGITAL SIGNAL PROCESSING, Steven W. Smith, Ph.D.

SEÑALES Y SISTEMAS, A.V. Oppenheim y A. Wilsky.. Prentice Hall

SEÑALES Y SISTEMAS CONTINUOS Y DISCRETOS, S.S. Soliman y M.D. Srinath, Prentice Hall 2ª Edition.

DISCRETE-TIME SIGNAL PROCESSING, A.V. Oppenheim and R. W. Schafer, Prentice Hall

TRATAMIENTO DIGITAL DE SEÑALES, J. Proakis y D.G.Manolakis, Prentice Hall

UNDERSTANDING DIGITAL SIGNAL PROCESSING, R.G. Lyons, Prentice Hall

             REDES DE COMPUTADORAS y LABORATORIO

CARRERA                                   : Ingeniería Electrónica

ASIGNATURA                : Redes de Computadoras y Laboratorio

CÓDIGO                          : ETN - 601

PRERREQUISITO          : ETN - 501

SEMESTRE                      : Sexto

CARGA HORARIA        : 8 hrs / sem

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OBJETIVO GENERAL:

·         Adquirir conocimientos para comprender el funcionamiento de las Redes de computadoras tanto en su parte de software y de Hardware.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

·         Comprender los principios de la transmisión de datos y de su aplicación en las redes de computadoras.

·         Conocer los principios y funcionamiento de las Redes de área Local y de las Redes de Área amplia.

·         Comprender los concepto de protocolo y la forma en como se construyen e implementan los diferentes protocolos de comunicación utilizados en las Redes de Computadoras.

CONTENIDO MÍNIMO:

1.         SISTEMAS OPERATIVOS.

2.       MODELOS DE REFERENCIA.

3.       CAPAS DEL MODELO OSI.

4.       DIFERENCIAS ENTRE MODELO OSI Y TCP/IP

5.       PROTOCOLOS DE REDES.

6.       DISEÑO DE UNA RED LAN.

7.       DISEÑO DE UNA RED WAN.

CONTENIDO ANALÍTICO:

1.      SISTEMAS OPERATIVOS.

·         Introducción

·         Tipos de Sistemas Operativos para redes

·         Instalación de S. O. para redes

2.  MODELOS DE REFERENCIA.

·         El modelo de referencia OSI

·         Capas y transmisión de datos en el modelo OSI

·         El modelo de referencia TCP/IP

·         Las capas del modelo TCP/IP

·         Comparación entre los modelos OSI y TCP/IP

3.      CAPAS DEL MODELO OSI.

·         El Nivel físico

·         El nivel de enlace de datos

·         El nivel de red

·         El nivel de transporte

·         El nivel de sesión

·         El nivel de presentación

·         El nivel de aplicación

4.   DIFERENCIAS ENTRE MODELO OSI Y TCP/IP.

·         Modelo TCP/IP. Características

·         Diferencias entre modelo OSI Y TCP/IP

5.       PROTOCOLOS DE REDES.

·         Jerarquías de protocolos

·         Aspectos de diseño

·         Interfases y servicios

·         Relaciones entre servicios y protocolos

6.       DISEÑO DE UNA RED LAN.

·         Selección de topología y hardware

·         Instalación de equipo

·         Instalación configuración de sistemas operativos

7.       DISEÑO DE UNA RED WAN.

·         Consideraciones de selección de topología y hardware

·         Consideraciones de instalación

BIBLIOGRAFÍA:

REDES DE COMPUTADORAS, Andrew S. Tanenbaum, Prentice Hall. Tercera Edición.  REDES DE TELECOMUNICACIONES, Mischa Schwartz, Addison-Wesley, Iberoamericana 1994.

TUTORIAL DE REDES, Edusoft

ENERGÍAS ALTERNATIVAS

CARRERA                            : Ingeniería Electrónica                     

ASIGNATURA                    : Energías Alternativas

                        CÓDIGO                              : ETN - 605

PRERREQUISITO               : ETN - 504

SEMESTRE                           : Sexto

            CARGA HORARIA             : 4 hrs / sem

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OBJETIVO GENERAL:

·      Estudiar las características físicas y técnicas de medios alternativos de obtención  de energía eléctrica y su aplicación en procesos industriales.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

·       Estudiar las características de la energía solar fotovoltaica.

·       Estudiar las características de la energía eólica.

·       Estudiar la características de otros tipos de energía: térmica, química, nuclear, etc.

CONTENIDO MÍNIMO:

1. INTRODUCCIÓN A LAS ENERGÍAS ALTERNATIVAS.
2. ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA.
3. ENERGÍA SOLAR TÉRMICA.
4. ENERGÍA EÓLICA.
5. ENERGÍA GEOTÉRMICA.
6. BIOMASA.
7. OTROS TIPOS DE ENERGÍA.

CONTENIDO ANALÍTICO:

1. INTRODUCCIÓN A LAS ENERGÍAS ALTERNATIVAS.

·          Definición de energía.

·          Consumo energético.

·          Energías renovables y no renovables.

·          Disponibilidad de las energías y formas  de aprovisionamiento.

·          Incidencia en el medio ambiente.

2. ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA.

·         La radiación solar. El sol, espectro visible, masa de aire, irradiación, insolación, día solar, ángulos de inclinación e incidencia.

·         Mapas de radiación solar.

·         Efecto fotovoltaico. Celda solar como un generador de energía.

·         Características físicas y geométricas de las celdas solares. Efecto de dopaje. Tiempo de vida. Materiales para celdas solares.

·         Características eléctricas de las celdas solares. Efecto resistivo.

·         Dependencia de la temperatura e iluminación.

·         Rendimiento de las celdas solares.

·         Tecnología de las celdas solares. Tecnología de silicio. Procesos y construcción.

·         El  subsistema fotovoltaico. Asociación en serie y paralelo de celdas solares. Configuraciones  de los circuitos para su conexión. Protecciones.

·         El panel fotovoltaico estándar, características eléctricas, orientación, inclinación.

·         El subsistema  de almacenamiento. Acumulación de energía. Los acumuladores de plomo – ácido. Características de corriente y voltaje. Influencia  de la temperatura. Características de la carga. Auto descarga. Conexiones y protecciones.

·         Sistemas electrónicos. Interfase entre el panel y las baterías. Reguladores lineales y conmutadores, sistemas de protección. Interfase con motores. Medidores.

·         Dimensionamiento de un sistema fotovoltaico. Datos de irradiación solar. Magnitudes más importantes: irradiación, radiación, mapas. Influencia de parámetros astronómicos y geográficos en la disponibilidad de energía. Modelo del sistema. Consumo. Metodología de diseño

·         Fiabilidad y monitoreo de instalaciones. Tasa de error. Normas estándares.

·         Estudio de caso para electrificación rural.

3. ENERGIA SOLAR TÉRMICA.

·         Colectores solares.

·         Posición del colector solar. Orientación e inclinación.

·         Producción de agua caliente. Sistema Termosifon, sistema de circulación por bomba.

·         Calefacción solar.

·         Refrigeración solar.

·         Dimensionamiento del sistema.

4. ENERGIA EÓLICA.

·          Fundamentos. Energía eólica. Transformación de la energía mecánica

·          Características medioambientales. Mapa de vientos. Magnitudes físicas. Influencia de la temperatura, lluvia y otros parámetros medioambientales.

·          Estructura del sistema eólico. Sistema de conversión de energía. Características de los motores.

·          Subsistema de almacenamiento  de energía.

·          Dimensionamiento del sistema. Rendimiento del sistema.

·          Uso de energía eólica en bombeo mecánico del agua.

·          Ventajas y desventajas de la energía eólica.

5. ENERGÍA  GEOTÉRMICA.

·          Generalidades.

·          Tipos de yacimientos geotérmicos.

·       Aplicaciones térmicas. Agua caliente sanitaria, calefacción, refrigeración, agricultura y aplicaciones industriales.

·          Producción de energía eléctrica. Planta de aprovechamiento de vapor seco, plantas de vapor de agua a altas temperaturas y centrales de ciclo binario.

·          Ventajas e inconvenientes.

6. BIOMASA.

·       Generalidades.

·       El ciclo del CO2 .

·       Fuentes de biomasa para fines energéticos.

·       Ventajas ambientales.

·       Aplicaciones de biomasa en: calor y vapor, energía eléctrica y biocombustibles.

·       Potencial de la energía aprovechable

7. OTROS TIPOS DE ENERGIA.

·          Energía química.

·          Energía hidráulica

·          Energía nuclear.

BIBLIOGRAFÍA:

ENERGÍA SOLAR, Nestor Pedro Quadri.

CONVERSIÓN DE LA LUZ SOLAR EN ENERGÍA ELÉCTRICA, Hector L. Gasquet.

ENERGÍA SOLAR TÉRMICA, Salvador Escoda S.A.    

MANUAL DE INSTALACIONES PARA EL CALENTAMIENTO DE AGUA MEDIANTE EL APROVECHAMIENTO DE ENERGÍA SOLAR, Usaid.

ENERGÍA EÓLICA, Iberdrola.

ENERGÍA GEOTÉRMICA Y DEL MAR, Iberdrola.

BIOMASA, Iberdrola.

PHOTOVOLTAIC ENGINEERING HANDBOOK, Lasnier & Ang., Adam Hilger, 1990.

PHYSICS TECHNOLOGY AND USE OF PHOTOVOLTAIC, Van Overstraeten – Mertens, Adam Hilger. 1986.

 

          

 SENSORES E INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL Y LABORATORIO

CARRERA                : Ingeniería Electrónica

ASIGNATURA         : Sensores e Instrumentación Industrial y         Laboratorio

CÓDIGO                   : ETN - 603

PRERREQUISITO   : ETN - 502

SEMESTRE               : Sexto

CARGA HORARIA : 8 hrs / sem

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OBJETIVO GENERAL:

• Proporcionar capacidades generales de la instrumentación industrial utilizadas en sistemas de control o medición.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

• Proporcionar conocimientos generales de la instrumentación electrónica relacionada con el sistema de adquisición de información y diseño.
• Conocer circuitos convencionales en instrumentación asociados a la adquisición adecuada de información basada en sensores.
• Estudiar la metodología de diseño de instrumentos electrónicos basados en sensores.
• Conocer aspectos básicos de los instrumentos más comúnmente utilizados.
• Conocer el principio de operación de los diferentes tipos de instrumentos más utilizados en la industria
• Conocer especificaciones técnicas y estándares internacionales de los instrumentos industriales.

CONTENIDO MÍNIMO:

1. SISTEMAS DE MEDIDA E INSTRUMENTACIÓN.
2. SENSORES INDUSTRIALES Y ACTUADORES.
3. INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN INDUSTRIAL Y ESTÁNDARES.
4. AMPLIFICADORES DE INSTRUMENTACIÓN Y DISEÑO.
5. INSTRUMENTACIÓN BASADA EN BUS Y VIRTUAL.
6. RUIDO E INTERFERENCIA EN INSTRUMENTACIÓN.

CONTENIDO ANALÍTICO:

1.  SISTEMAS DE MEDIDA E INSTRUMENTACIÓN.

·       Conceptos generales. Medida. Test.

·       Estructura de los sistemas  de medida. Configuración general entrada – salida. Interferencia y perturbación. Técnicas de compensación. Reducción del ruido en las medidas.

·       Patrones y calibración.

·       Test de componentes, circuitos y sistemas electrónicos. Test funcional y paramétrico. Normas internacionales. Norma 17025.

·       Señales analógicas, discretas y digitales.

·      Sentido físico de los datos y toma de muestras. Interpretación de resultados.   Errores y calibración.

·       Sistema de instrumentación.

·       Etapas del sistema de instrumentación: acondicionamiento de señal,  amplificación, filtrado, multiplexado, interfase con sensores digitales.

·       Multiplexores analógicos. Amplificadores de muestreo y retensión.

·       Conversión A/D y D/A.

·       Distribución de señales. Líneas de transmisión unipolares y diferenciales.  Margen de ruido. Telemetría.

·       Aislamiento de señales: optoacopladores y relés de estado sólido.

·       Controladores de la adquisición y distribución de las señales. Tipos de control y controladores. Periféricos especiales. Temporización de la adquisición.

·       Calibración. Control de generación de señal.

2. SENSORES INDUSTRIALES Y ACTUADORES.

·         Sensores y transductores. Sensores primarios

·         Sensores resistivos. Puente de Wheatstone. Linealización analógica. Detectores y dispositivos  de amplificación. Acondicionadores

·         Sensores de reactancia variable y electromagnéticos. Sensores capacitivos. Sensores inductivos LVDT. Sensores magnetoelásticos. Puentes de alterna. . Acondicionadores capacitivos e inductivos.

·         Sensores generadores

·         Sensores digitales. Microsensores.

·         Sensores fotovoltaicos.

·         Sensores inteligentes.

·         Actuadores hidráulicos y neumáticos.

·         Actuadores eléctricos. Relés y motores.

3. INSTRUMENTOS DE MEDICION INDUSTRIAL Y ESTANDARES.

·       Introducción.

·       Medición de temperatura. SENSOR DE TEMPERATURA tipo PT100, TRANSMISOR DE TEMPERATURA tipo TXRail, TRANSMISOR PROGRAMABLE DE TEMPERATURA.

·       Medición de presión. TRANSDUCTOR DE PRESION 0-10 BAR, MANÓMETRO MAS DIAFRAGMA, SENSOR DE PRESION DIFERENCIAL.

·       Medición de nivel. SWITCH DE NIVEL CONDUCTIVO, SENSOR DE NIVEL MICROSONAR, INDICADOR DE NIVEL CAPACITIVO, SENSOR DE NIVEL ULTRASONICO.

·       Medición de caudal. MEDIDOR DE CAUDAL (FLUJOMETRO), SENSOR DE FLUJO  MAGNETICO.

·       Medición de posición.  DETECTORES DE PROXIMIDAD INDUCTIVOS, DETECTORES DE PROXIMIDAD CAPACITIVOS, DETECTORES FOTOELECTRICOS, SWITCH DE PROXIMIDAD MAGNETICO.

·       Válvulas. ELECTROVÁLVULA PARA AGUA,  VÁLVULA CUCHILLA TIPO EBES, VALVULA CUCHILLA TIPO EXES, VALVULA ANALOGA TIPO DN25, VALVULA NEUMATICA, VALVULA SOLENOIDE TIPO SMC.

·       Estándares en Instrumentación. Normas.

4.      AMPLIFICADORES DE INSTRUMENTACIÓN Y DISEÑO.

·       Amplificador diferencial básico.

·       Configuración del amplificador de instrumentación (AI).

·       Características y funcionamiento en alterna y continua. Ganancias.

·       Diseño y aplicaciones con AI.

5.  INSTRUMENTACION BASADA EN BUS Y VIRTUAL.

·       Automatización de las medidas. Procesamiento automático de las medidas.

·       Sistemas normalizados. Bus IEEE 488. SPCI. Bus VXI. Otros buses.

·       Instrumentación virtual.

·       Control de instrumentos en bajo nivel.

·       Utilización de controladores  de instrumentos. Realización de los Drivers.

·       Instrumentos controlados por computadora.

·       Diseño de instrumentos con computadora.

·       Laboratorio de medida virtual

6. RUIDO E INTERFERENCIA EN INSTRUMENTACIÓN.

·          Concepto y definiciones

·          Caracterización y medida del ruido

·          Fuentes de interferencia. Fuentes naturales. Fuentes artificiales.

·          Interferencias. Campo electromagnético. Susceptibilidad a las interferencias.

·          Blindajes y apantallamientos.

·          Conexiones a tierra y a masa. Sistemas de tierra. Configuraciones.

·          Métodos y técnicas de aislamiento.

·          Protecciones de los contactos. Protecciones con relés. Protecciones contra descargas.

·          Normativa. Generación de normas. Normativa internacional: EEUU. Europa y Japón.

BIBLIOGRAFÍA:

PALLAS. Sensores y acondicionamiento  de señal. MARCOMBO. 1994.

DOEBELIN. Measurement system, application and design. MCGRAW HILL. 1990.

BUCHLA & MCLACHLAN. Applied electronic instrumentation and measurement.. MCMILLAN. 1992.

RADNAI & KINGHAM. Automatic instruments and measuring systems. BUTHERWORTHS. 1986.

OTT. Noise reduction techniques in electronics systems. WILEY & SONS. 1988.

PALLAS, DAURA BALCELLS Y ESPARZA. Interferencia electromagnética en sistemas electrónicos. MARCOMBO. 1991.

TELECOMUNICACIONES I Y LABORATORIO

CARRERA                            : Ingeniería Electrónica                     

ASIGNATURA                    : Telecomunicaciones I y Laboratorio

                        CÓDIGO                               : ETN - 602

PRERREQUISITO               : ETN - 502, ETN - 503

SEMESTRE                           : Sexto

                        CARGA HORARIA                        : 8 hrs / sem

OBJETIVO GENERAL:

·         Adquirir conocimientos sobre fundamentos de sistemas de comunicación analógica y sistemas de comunicación digital.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

·         Adquirir conocimientos sobre modulación y demodulación AM, BLU, angular, y de pulsos.

·         Adquirir conocimientos básicos sobre transmisores y receptores analógicos.

·         Adquirir fundamentación sobre transmisión digital.

CONTENIDO MINIMO:

1.      MODULACIÓN Y DEMODULACIÓN AM Y BLU.

2.      TRANSMISIÓN Y RECEPCIÓN DE MODULACIÓN DE ÁNGULO.

3.      RELACIONES DE POTENCIA Y RUIDO.

4.      ELEMENTOS DE UN RADIO ENLACE.

5.      MODULACIÓN DE PULSOS.

6.      TRANSMISIÓN DIGITAL.

7.      SISTEMAS TDM – PCM Y PDH.

CONTENIDO ANALÍTICO:

1.      MODULACIÓN Y DEMODULACIÓN AM Y BLU.

·         Introducción.

·         Distribución del espectro de frecuencias.

·         Modulación de amplitud.

·         Índice de modulación.

·         Portadora – Bandas laterales – Potencias.

·         Transmisores de AM.

·         Demodulación. Receptores de AM.

·         Generación de banda lateral única.

·         Transmisores de banda lateral única. Receptor BLU.

2.    TRANSMISIÓN Y RECEPCIÓN DE MODULACIÓN DE ÁNGULO.

·         Modulación angular.

·         Desviación de frecuencia.

·         Ancho de banda. Índice de modulación.

·         Distribución de potencias.

·         Generaciones de FM y PM – Transmisores de FM.

·         Receptores de FM.

3.    RELACIONES DE POTENCIAS Y RUIDO.

·         Relaciones de potencias

·         Niveles de potencias.

·         Ruido térmico.

·         Relación S/N y figura de ruido.

4.    ELEMENTOS DE UN RADIO ENLACE.

·         Características de propagación en VHF y UHF.

·         Atenuación de espacio libre.

·         Interferencia, diversidad y otros elementos.

·         Ecuaciones de radio enlace.

·         Ubicación del sitio en cartas geográficas.

·         Softwares de aplicación.

5.    MODULACIÓN DE PULSOS.

·         Modulación PAM.

·         Teorema del muestreo.

·          Modulación PDM.

·         Modulación PPM y PFM.

6.    TRANSMISIÓN DIGITAL.

·         Ventajas y desventajas de un sistema de transmisión digital.

·         Diagrama en bloques de un sistema de transmisión digital.

·         Características Generales.

7.    SISTEMAS TDM – PCM y PDH.

·         Multiplex TDM.

·         Muestreo, cuantificación, codificación.

·         La palabra PCM – Decodificación.

·         Trama, multitrama.

·         Tasa de error de bits (BER).

·         Jerarquía digital plesiocrónica(PDH).

BIBLIOGRAFÍA:

SISTEMAS DE COMUNICACIONES ELECTRÓNICAS, W. Tomasi

SISTEMAS DE TRANSMISIÓN, U.I.T.

TECNOLOGÍA DE LA TRANSMISIÓN DIGITAL, Tamaki Miamoto

SISTEMAS DE CONTROL  I  Y LABORATORIO

CARRERA                : Ingeniería Electrónica

ASIGNATURA         : Sistemas de Control I y Laboratorio

CÓDIGO                   : ETN - 604

PRERREQUISITO   : ETN - 504, MAT - 500

SEMESTRE               : Sexto

CARGA HORARIA : 8 hrs / sem

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Objetivo general:

• Servir como fundamento para el análisis, el diseño, proyección y la programación de los sistemas de control industriales, también para el uso domiciliario (domótica), manejar y conocer las herramientas adecuadas de análisis e informática.

OBJETIVOS ESPECIFICOS:

·         Reconocer los sistemas de control cerrados y abiertos, y analizar y diseñar los mismos.

·         Utilizar las herramientas matemáticas necesarias para el reconocimiento y distinción de los sistemas de control reales.

·         Modelar a través de la aplicación de leyes físicas y matemáticas los diferentes procesos tecnológicos y los adaptara para su simulación con ayuda de medios informáticos.

·         Asimilar el manejo de paquetes informáticos especiales para la evaluación, programación y simulación de diferentes procesos tecnológicos.

·         Experimentar y aplicar criterios técnicos para la resolución de problemas reales en la industria.

·         Diseñar y construir sistemas de regulación automática como propuesta para la solución de problemas reales.

CONTENIDO MÍNIMO:

1.      SISTEMAS DE CONTROL.

2.       SEÑALES ANALOGICAS Y DIGITALES – CONTROLADORES PROGRAMABLES  INDUSTRIALES – LENGUAJE DE PROGRAMACION DIAGRAMA DE BLOQUES Y DIAGRAMA ESCALERA.

3.      APLICACIÓN DE ECUACIONES DIFERENCIALES.

4.      ANALISIS DE LAS FUNCIONES CLASICAS DE PRIMER Y DE SEGUNDO GRADO EN FRECUENCIA.

5.      SISTEMAS DE CONTRO ON – OFF EN LAZO CERRADO.

6.      APLICACIÓN DE MICROCONTROLADORES A PROCESOS DE AUTOMATIZACION.

7.      Estabilidad de los sistemas de control.

8.      METODOS DE EMPIRICOS Y ANALÍTICOS DE CORRECCION DE SISTEMAS  

       DE CONTROL.

9.      ESPACIOS DE ESTADOS.

CONTENIDO ANALITICO:

 

1.    SISTEMAS DE CONTROL.

·         Sistemas de control y en lazo abierto – relación con todas las áreas de producción

·         Definición de los sistemas de control – SISO

·         Clasificación de actuadores, sensores, objetos de control

·         Sistemas de control y en lazo cerrado

·         Clasificación de reguladores – estáticos, no estáticos – analógicos

·         Características estáticas

·         Características dinámicas

2.      SEÑALES ANALOGICAS Y DIGITALES – CONTROLADORES PROGRAMABLES INDUSTRIALES – LENGUAJE DE PROGRAMACION DIAGRAMA DE BLOQUES Y DIAGRAMA ESCALERA.

·         Señales analógicas

·         Señales digitales

·         Compuertas lógicas

·         Funciones clásicas digitales

·         Estructura de los controladores programables

·         Aplicación de funciones digitales simples –control de motores eléctricos, válvulas, etc.

·         Aplicación de funciones especiales – temporizadores, flip-flop, comparadores, etc.

·         Reconocimiento de los sistemas HMI (interface hombre maquina)

3.      APLICACIÓN DE ECUACIONES DIFERENCIALES.

·         Modelación de los eléctricos, electrónicos, mecánicos y electromecánicos

·         Representación de los sistemas a través de las ecuaciones diferenciales

·         Solución de las ecuaciones diferencial por métodos numéricos – Euler mejorado, etc.

·         Solución de ecuaciones diferenciales aplicando las transformadas de Laplace

4.      ANALISIS DE LAS FUNCIONES CLASICAS DE PRIMER Y DE SEGUNDO GRADO EN FRECUENCIA.

·         Definición de función de transferencia en frecuencia

·         Definición de la transformada de Fourier

·         Representación de los sistemas de control en sus cuatro formas – ecuación diferencial, en función del operador de Laplace, en función de la frecuencia y como reacción a la función escalón

·         Algebra de funciones – uniones en serie, paralelo y con retroalimentación

·         Análisis de las Funciones clásicas P, I, D, PID, PD, PT1 y con tiempo muerto en frecuencia

·         Análisis de las Funciones clásicas de segundo grado con diferentes valores de coeficiente de amortiguamiento

·         Análisis de los reguladores analógicos para los sistemas de control – P, PI, I, D, PID, PD

·         Representación de funciones de transferencia de grado superior

5.   SISTEMAS DE CONTROL ON – OFF EN LAZO CERRADO.

·         Sistemas con característica de histéresis de 2 puntos

·         Sistema de con característica de 3 puntos

·         Sistemas para el control de temperatura, posición y velocidad

6.   APLICACIÓN DE MICROCONTROLADORES A PROCESOS DE AUTOMATIZACION.

·         Programación general de los microcontroladores – lenguajes PICC, Micro-Basic o Ensamblador

·         Aplicación de simuladores para programación – PROTEUS

·         Aplicación y desarrollo de sistemas de control en lazo abierto y en lazo cerrado

7.   Estabilidad de los sistemas de control.

·         Criterio de estabilidad de Hurwitz

·         Criterio de estabilidad de Nyquist

·         Criterio de estabilidad de Routh

·         Robustez de un sistema

8.   METODOS DE EMPIRICOS Y ANALÍTICOS DE CORRECCION DE SISTEMAS DE CONTROL.

·         Primer método de Ziegler-Nichols para un sistema sin oscilaciones – aperiódicos 

·         Segundo método de Ziegler-Nichols para un sistema con oscilaciones – periódicos con amortiguamiento

·         Método de Chien-Hones-Reswick para un sistema sin oscilaciones – aperiódicos 

·         Método de Chien-Hones-Reswick para un sistema con oscilaciones – periódicos con amortiguamiento

·         Método del lugar de raíces geométricas

·         Método de corrección en frecuencia

·         Regulación sometida o en cascada

9. ESPACIOS DE ESTADOS.

·         Definición de los sistemas de control – MIMO

·         Obtención de los sistema en variables de estado

·         Representaciones en el espacio de estados de los sistemas basados en funciones de transferencia

·         Solución de la ecuación de estado lineal e invariante con el tiempo

 

BIBLIOGRAFÍA:

Katsuhiko Ogata                    Ingeniería de Control Moderna

Katsuhiko Ogata                    Sistemas de Control en Tiempo Discreto

Richard C. Dorf                     Análisis operacional recurrente de circuitos eléctricos y sistemas

Joseph Fillips                          Transformadas de Laplace

R. P. Beschenevskiy               Teoría de control automático

Benjamín C. Kuo                   Sistemas de control moderno

Heinz Unbehauen                   Regelungstechnik III - Identifikation, Adaptation, Optimierung

E. Samal, W. Becker              Grundriss der praktischen Regelungstechnik

F. Treoster                              Steuerungs- und Regelungstechnik feur Ingenieure

SIEMENS y MICROCHIP   Manuales de programación y paquetes de simulación originales de estas firmas.