UNIVERSIDAD DEL VALLE DE MÉXICO PROGRAMA DE ESTUDIO DE LICENCIATURA PRAXIS MES XXI

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1 UNIVERSIDAD DEL VALLE DE MÉXICO PROGRAMA DE ESTUDIO DE LICENCIATURA PRAXIS MES XXI NOMBRE DE LA ASIGNATURA: CONTROL DIGITAL FECHA DE ELABORACIÓN: MARZO 2005 ÁREA DEL PLAN DE ESTUDIOS: AS ( ) AC ( ) APOBL ( X ) APOPT ( ) ASIGNATURA INTEGRADORA ( ) HORAS DE APRENDIZAJE A LA SEMANA CON DOCENTE INDEPENDIENTES TOTAL CLAVE: ASIGNATURA ANTECEDENTE: _ CONTROL ANALÓGICO CLAVE NOMBRE CRÉDITOS: 6.6 TOTAL DE HORAS CLASE POR ASIGNATURA: 105 OBJETIVO GENERAL El estudiante aprenderá las técnicas de variable de estado y respuesta a la frecuencia para describir y controlar sistemas discretos, lineales e invariantes en el tiempo. El estudiante analizará las diferencias esenciales entre el tratamiento de señales discretas y analógicas, aplicadas al diseño de sistemas de control. ÍNDICE DE UNIDADES 1. Conversión y procesamiento de señales 2. Transformada Z 3. Técnica de variable de estado 4. Estabilidad de sistemas digitales 5. Análisis en el dominio de frecuencia

2 1. CONVERSIÓN Y PROCESAMIENTO DE SEÑALES 10 El estudiante aprenderá los procesos de conversión analógico-digital y digital-analógico de señales para su procesamiento. 1.1 Conversión y cuantificación de datos 1.2 Muestreadores y retenedores 1.3 Conversión digital analógica 1.4 Conversión analógico digital 1.5 Teorema de muestreo 1.6 Propiedades de F*(s) en el plano s 1.7 Reconstrucción de Señales muestreadas 1.8 Retenedor de orden cero Exposición por parte del profesor (estrategia de recepción). Trabajo individual o grupal por parte de los estudiantes Exposición de los temas y subtemas por parte del docente. El docente explicará a los estudiantes el cómo incluir los nuevos conceptos de discretización para la realización de especializado (Matlab, Mathematica, Simnon). lecturas e investigaciones de material referente a los temas de la unidad. relacionados con los temas cubiertos en la unidad. donde incluirá los conceptos ESCENARIOS ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN RECURSOS DIDÁCTICOS Presentaciones en computadora o proyector de acetatos.

3 2. TRANSFORMADA Z 20 El estudiante aprenderá el método de la transformada Z, para discretizar una función de transferencia y resolver ecuaciones de diferencia. 2.1 Definición de transformada Z 2.2 Mapeo entre planos Z y s 2.3 Transformada Z inversa 2.4 Teoremas y propiedades de la transformada Z 2.5 Limitaciones del método de la transformada Z Exposición por parte del profesor (estrategia de recepción). Trabajo individual o grupal por parte de los estudiantes Exposición de los temas y subtemas por parte del docente. El docente explicará a los estudiantes el cómo incluir los nuevos conceptos de la transformada Z para la realización de simulaciones con software especializado (Matlab, Mathematica, Simnon). lecturas e investigaciones de material referente a los temas de la unidad. relacionados con los temas cubiertos en la unidad. donde incluirá los conceptos ESCENARIOS ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN RECURSOS DIDÁCTICOS Presentaciones en computadora o proyector de acetatos.

4 3. TÉCNICA DE VARIABLE DE ESTADO 40 El estudiante utilizará la técnica de variable de estado para controlar sistemas discretos. 3.1 Ecuaciones de estado de sistemas digitales con muestreador y retenedor 3.2 Ecuaciones de transición de estado de Sistemas digitales invariantes en el Tiempo 3.3 Solución de la ecuación de Estado discreta con la Transformada Z 3.4 Relación entre ecuación de estado y Función de Transferencia 3.5 Diagonalización de la matriz A 3.6 Forma canónica de Jordan 3.7 Representación de ecuaciones de diferencias en espacio de estado Exposición por parte del profesor (estrategia de recepción). Trabajo individual o grupal por parte de los estudiantes Exposición de los temas y subtemas por parte del docente. El docente explicará a los estudiantes el cómo incluir los nuevos conceptos de variables de estado en tiempo discreto para la realización de especializado (Matlab, Mathematica, Simnon). lecturas e investigaciones de material referente a los temas de la unidad. relacionados con los temas cubiertos en la unidad. donde incluirá los conceptos ESCENARIOS ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN RECURSOS DIDÁCTICOS Presentaciones en computadora o proyector de acetatos.

5 4. ESTABILIDAD DE SISTEMAS DIGITALES 20 El estudiante aprenderá diferentes técnicas para probar y asegurar estabilidad en los sistemas de control digital. 4.1 Definición de estabilidad de sistemas digitales 4.2 Pruebas de estabilidad para sistemas digitales 4.3 Segundo método de Lyapunov Exposición por parte del profesor (estrategia de recepción). Trabajo individual o grupal por parte de los estudiantes Exposición de los temas y subtemas por parte del docente. El docente explicará a los estudiantes el cómo incluir los nuevos conceptos de estabilidad de sistemas discretos para la realización de simulaciones con software especializado (Matlab, Mathematica, Simnon). lecturas e investigaciones de material referente a los temas de la unidad. relacionados con los temas cubiertos en la unidad. simulaciones con software donde incluirá los conceptos ESCENARIOS ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN RECURSOS DIDÁCTICOS Presentaciones en computadora o proyector de acetatos.

6 5. ANÁLISIS EN EL DOMINIO DE FRECUENCIA 15 El estudiante aprenderá el enfoque del análisis de sistemas discretos en el dominio de frecuencia paralelo a los sistemas continuos. 5.1 Diagrama de Nyquist 5.2 Diagramas de Bode 5.3 Márgenes de Ganancia y de Fase 5.4 Ancho de Banda Exposición por parte del profesor (estrategia de recepción). Trabajo individual o grupal por parte de los estudiantes Exposición de los temas y subtemas por parte del docente. El docente explicará a los estudiantes el cómo incluir los nuevos conceptos de analisis de frecuencia de sistemas discretos para la realización de especializado (Matlab, Mathematica, Simnon). lecturas e investigaciones de material referente a los temas de la unidad. relacionados con los temas cubiertos en la unidad. simulaciones con software donde incluirá los conceptos ESCENARIOS ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN RECURSOS DIDÁCTICOS Presentaciones en computadora o proyector de acetatos.

7 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS BÁSICA: DOMÍNGUEZ, Sergio, et al. Control en el Espacio de Estado. Edit. Pearson Educación, S. A. Madrid, España, ISBN: FRANKLIN, Gene F., et al. Feedback Control of Dynamic Systems. Edit. Prentice Hall. USA, 2002, 4ª edición. ISBN: COMPLEMENTARIA: STUBBERUD, Allen J., et al. Schaum's Outline of Feedback and Control Systems. Edit McGraw-Hill. USA, 1994, 2ª edición. ISBN: BROGAN, William L. Modern Control Theory. Edit. Prentice Hall. Upper Saddle River, New Jersey 07458, USA, 1997, 3ª edición. ISBN: NAKAMURA, Shoichiro. Análisis numérico y visualización gráfica con Matlab. Edit. Prentice Hall. Naucalpan de Juárez, Edo. de México, México 53500, ISBN: ANTSAKLIS, Panos J. Linear Systems. Edit. McGraw-Hill. USA, ISBN: OGATA, Katsuhiko. Discrete-Time Control Systems. Edit. Peason Education. USA, 1994, 2ª edición. ISBN: FRANKLIN, Gene F., et al. Digital Control of Dynamic Systems. Edit. Prentice Hall. USA, 1997, 3ª edición. ISBN: PHILLIPS, Charles L. et al. Digital Control System Analysis and Design. Edit. Prentice Hall. USA, 1994, 3ª edición. ISBN: X.

8 UNIVERSIDAD DEL VALLE DE MÉXICO PROGRAMA DE ESTUDIO DE LICENCIATURA PRAXIS MES XXI ASIGNATURA: CONTROL DIGITAL CLAVE: PERFIL DOCENTE NIVEL DE ESCOLARIDAD PROFESIÓN EXPERIENCIA PROFESIONAL ÁREA ACTIVIDADES AÑOS NIVEL EDUCATIVO EXPERIENCIA DOCENTE ASIGNATURAS AÑOS Y/O SEMESTRES Maestro en Ciencias Ingeniería Mecatrónica Ingeniería en Control Ingeniería en Automatización Ingeniería Electrónica Físico Matemático Automatización Control Investigación y desarrollo Modelado de sistemas o procesos discretos Implementación de sistemas y esquemas de control digital a sistemas reales en la academia y/o industria 2 Licenciatura Laboratorio de electrónica Control de procesos Automatización Análisis de señales y sistemas en tiempo discreto 2 OTROS CONOCIMIENTOS DESEABLES: Teoría de control y automatización, enfocado al ámbito digital. Manejo de software para el modelado de sistemas, enfocado al ámbito digital. Manejo, programación, diseño y construcción de robots, enfocado al ámbito digital. Diseño y construcción de interfases con electrónica y software, enfocado al ámbito digital.