UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO Facultad de Estudios Superiores Aragón Ingeniería Mecánica Programa de Asignatura

Transcripción

1 UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO Facultad de Estudios Superiores Aragón Ingeniería Mecánica Programa de Asignatura NOMBRE DE LA ASIGNATURA: MODELADO DE SISTEMAS FÍSICOS PLAN 2007 Tipo de asignatura: Teórico Clave: Créditos: 08 Carácter: Obligatoria Semestre: Cuarto Duración del Curso Semanas: 16 Área de Conocimiento: Eléctrica-Electrónica Horas: 64 Horas/Semana Teoría: 4.0 Práctica: 0.0 MODALIDAD: CURSO SERIACIÓN INDICATIVA Ecuaciones Diferenciales, Electricidad y Magnetismo (L). PRECEDENTE: SERIACIÓN INDUCATIVA SUBSECUENTE: Maquinas Eléctricas (L). OBJETIVO DEL CURSO: El alumno conocerá los conceptos requeridos para plantear modelos matemáticos de sistemas físicos, así como las técnicas de análisis de los mismos. No. Nombre Horas Teoría Prácticas I MODELADO DE SISTEMAS FÍSICOS II CARACTERÍSTICAS DINÁMICAS DE LOS SISTEMAS FÍSICOS III VARIABLES DE ESTADO IV ANÁLISIS DE FOURIER V RESPUESTA EN FRECUENCIA DE SISTEMAS DE TIEMPO CONTINUO Total de Horas Teóricas: 64.0 Total de Horas Prácticas: 0.0 TOTAL:

2 OBJETIVOS Y CONTENIDO DE LOS TEMAS TEMA I MODELADO DE SISTEMAS FÍSICOS Objetivo: El alumno comprenderá y discutirá los conceptos y métodos empleados en la formulación de modelos matemáticos de sistemas físicos. I.1 Concepto de Modelado. I.2 Modelado de sistemas mecánicos. I.2.1 Leyes de elementos. I.2.2 Ecuaciones de equilibrio. I.2.3 Representación de sistemas mecánicos mediante ecuaciones diferenciales y I.3 Modelado de sistemas hidráulicos. I.3.1 Leyes de elementos. I.3.2 Ecuaciones de equilibrio. I.3.3 Representación de sistemas hidráulicos mediante ecuaciones diferenciales y I.4 Modelado de sistemas térmicos. I.4.1 Leyes de elementos. I.4.2 Ecuaciones de equilibrio. I.4.3 Representación de sistemas térmicos mediante ecuaciones diferenciales y I.5 Modelado de sistemas híbridos. I.5.1 Leyes de elementos. I.5.2 Ecuaciones de equilibrio. I.5.3 Representación de sistemas híbridos mediante ecuaciones diferenciales y I.6 Enfoque energético en el modelado de sistemas físicos. TEMA II CARACTERÍSTICAS DINÁMICAS DE LOS SISTEMAS FÍSICOS Objetivo: El alumno comprenderá y catalogará el comportamiento característico de los sistemas físicos a partir del concepto de respuesta a escalón e impulso. II.1 Sistemas de primer orden. II.1.1 Características generales. II.1.2 Respuesta escalón. 108

3 II.1.3 Respuesta impulso II.1.4 Función de transferencia y patrón de polos y ceros. II.2 Sistemas de segundo orden. II.2.1 Características generales. II.2.2 Respuesta escalón. II.2.3 Respuesta impulso. II.2.4 Función de transferencia y patrón de polos y ceros. II.3 Sistemas de orden superior. II.3.1 Polos dominantes. II.4 Estabilidad. II.4.1 Zonas de estabilidad en el plano S para un sistema lineal e invariante (SLI). TEMA III VARIABLES DE ESTADO Objetivo: El alumno podrá realizar el análisis de sistemas de orden 'n' en forma general, en base a una metodología basada en las variables de estado. III.1 Concepto de estado. III.2 Obtención de las ecuaciones de estado. III.3 Solución a las ecuaciones de estado: matriz de transición. III.4 Ley de variación de parámetro. III.5 Matrices de respuesta impulso y de transferencia. TEMA IV ANÁLISIS DE FOURIER Objetivo: El alumno conocerá una técnica alternativa para representar funciones de tiempo periódicas. IV.1Funciones ortogonales y condiciones de simetría. IV.2 Serie trigonométrica de Fourier. IV.3 Transformada de Fourier 109

4 TEMA V RESPUESTA EN FRECUENCIA DE SISTEMAS DE TIEMPO CONTINUO Objetivo: El alumno asimilará los conceptos básicos acerca de la respuesta permanente en frecuencia para sistemas lineales e invariantes, tanto de tiempo continuo como discreto.. V.1 Respuesta senoidal permanente en sistemas continuos. V.1.1 Funciones complejas en 'jω'. V.1.2 Trazas de Bode. V.1.3 Traza polar o de Nyquist. V.2Métodos de compensación. V.3 Oscilaciones lineales y resonancia. 110

5 Bibliografía Básica Rodríguez, R. F. Dinámica de Sistemas. México, Trillas, ultima edición. Año BIBLIOGRAFÍA Temas para los que se recomienda. I, II, III y IV Canales, R. R. Barrera, R. R. Análisis de Sistemas Dinámicos y Control Automático. México, Limusa, 518 pp. Año Ogata, K. Ingeniería de Control Moderna. México, Prentice Hall, 902 pp. Año I, II, III y IV I, II, III y IV Bibliografía Complementaria Arcila, R. W. Vidal, M. Apuntes de Análisis de Circuitos Eléctricos Parte I y II. México, Facultad de Ingeniería, UNAM Desoer, C. A. Kuh, E, S Basic Circuit Theory. New York, McGraw Hill Book Co. 876 pp Hubert, C. I. Circuitos Eléctricos AC/DC. Enfoque Integrado. México, McGraw Hill, 774 pp Edminister, J. A. ; Schaum. Circuitos Eléctricos; Serie de Compendios. México, McGraw Hill, 290 pp Ogata, K. Dinámica de Sistemas. México,.Prentice Hall, 620 pp. Año 1997 Temas para los que se recomienda. V y VI V V V y VI I, II y III 111

6 SUGERENCIAS DIDÁCTICAS ELEMENTOS DE EVALUACIÓN Exposición oral Exposición audiovisual Ejercicios dentro de clase Ejercicios fuera del aula Seminarios Lecturas obligatorias Trabajos de investigación Prácticas de taller o laboratorio Prácticas de campo Otros Exámenes Parciales Exámenes Finales Trabajos y tareas fuera del aula Participación en clase Asistencia a prácticas Otros PERFIL PROFESIOGRÁFICO DE QUIENES PUEDEN IMPARTIR LA ASIGNATURA Ingeniero Mecánico Electricista, Industrial o rama afín. 112