Dr. Carlos Villaseñor Mora

Transcripción

1 Nmbre de la entidad: DIVISIÓN DE CIENCIAS E INGENIERÍAS, CAMPUS LEÓN Nmbre del Prgrama Educativ: INGENIERÍA FÍSICA INGENIERÍA BIOMÉDICA INGENIERÍA QUÍMICA SUSTENTABLE LICENCIATURA EN FÍSICA Nmbre de la unidad de aprendizaje: Ingeniería de Cntrl Clave: IILI06042 Fecha de aprbación: 06/05/2004 Fecha de actualización: 27/02/2015 Elabró: Dr. Carls Villaseñr Mra Hras de acmpañamient al semestre: 108 Crédits: 6 Hras de trabaj autónm al semestre: 42 Dcente: Hras/semana/semestre 6 Caracterización de la Unidad de Aprendizaje Pr el tip del Disciplinaria Frmativa X Metdlógic a Pr la dimensión del Pr la mdalidad de abrdar el Pr el carácter de la materia General Básica Cmún Básica Disciplinar X del cncimie nt: de Prfundizac ión Curs Taller Labratri Seminari INGENIERÍA E INDUSTRIA Cmplementar ia Obligatria Recursable Optativa Selectiva Acreditable Prerrequisits Nrmativs Recmendables Ningun Se recmienda cursar la materia de Ingeniería de Cntrl después de cursar Análisis de Circuits, Algebra lineal, Variable Cmpleja, Ecuacines Diferenciales Ordinarias y Sistemas Lineales. Perfil del Dcente: Cntribución de la Unidad de Aprendizaje al perfil de egres del prgrama educativ: La materia de Ingeniería de Cntrl cntribuye a las cmpetencias genéricas metdlógicas de la siguiente manera:

2 I Instrumentales I.1 Capacidad de análisis y síntesis I.2 Capacidad de rganizar y planificar I.5 Cncimient de infrmática en el ámbit de estudi I.6 Capacidad de gestión de la infrmación I.7 Reslución de prblemas I.8 Tma de decisines II Persnales II.1 Trabaj en un equip de carácter interdisciplinari II.4 Capacidad para cmunicarse cn experts de tras áreas II.6 Raznamient crític y autcrític II.7 Cmprmis étic II.8 Capacidad de investigación III Sistémicas III.1 Capacidad de aplicar ls s en la práctica III.2 Aprendizaje autónm y actualización permanente III.3 Adaptación a nuevas situacines III.4 Habilidad para trabajar de frma autónma III.5 Creatividad III.12 Habilidades para buscar, prcesar, y analizar infrmación prcedente de diversas fuentes La materia de Ingeniería de Cntrl cntribuye a las cmpetencias cgnitivas, metdlógicas, Labrales y Sciales de la siguiente manera: C2. Describe y explica fenómens naturales y prcess tecnlógics en términs de cncepts, principis y terías físicas. C3. Demuestra una cmprensión de ls cncepts básics y principis fundamentales del área Ingeniería en medicina. M1. Plantea, analiza y resuelve prblemas físics, tant teórics cm experimentales, mediante la utilización de métds analítics, experimentales numérics. M3. Verifica y evalúa el ajuste de mdels a la realidad, identificand su dmini de validez. M4. Aplica el teóric de la Física en la realización e interpretación de experiments. M4. Aplica el teóric de la Física en la realización e interpretación de experiments. M5. Sintetiza slucines particulares, extendiéndlas hacia principis, leyes terías más generales. M6. Percibe las analgías entre situacines aparentemente diferentes, utilizand slucines cncidas en la reslución de prblemas nuevs. M8. Utilizar y elabrar prgramas sistemas de cmputación para el prcesamient de infrmación, cálcul numéric, simulación de prcess bimédics y/ cntrl de experiments. M9. Diseñar, desarrllar y utilizar tecnlgía para el prcesamient de infrmación, cálcul numéric, simulación de prcess bimédics y/ cntrl de experiments. M10. Análisis y verificación de tecnlgía para el prcesamient, adquisición y transmisión de infrmación, cálcul numéric, simulación de prcess bimédics y/ cntrl de experiments en el área de la salud. M11. Demuestra destrezas experimentales y uss de mdels adecuads de trabaj en labratri. I1. Utiliza y elabra prgramas sistemas de cmputación para el prcesamient de infrmación, cálcul numéric, simulación de prcess físics cntrl de experiments. I2. Diseña, desarrlla y utiliza tecnlgía para el prcesamient de infrmación, cálcul numéric, simulación de prcess y/ cntrl de experiments LS1. Participar en actividades prfesinales relacinadas cn tecnlgías de alt nivel, sea en el labratri en la industria médica. LS2. Participa en asesrías y elabración de prpuestas de ciencia y tecnlgía en temas cn impact ecnómic y scial en el ámbit nacinal. LS5. Demuestra dispsición para enfrentar nuevs prblemas en trs camps, utilizand sus habilidades y s específics. Cntextualización en el plan de estudis: El bjet de estudi de esta materia es btener habilidades para el mdelad, diseñ, análisis, simulación

3 e implementación de sistemas retralimentads y de cntrl, cnsiderand un sustent matemátic frmal de las cndicines de estabilidad, bservabilidad, cntrlabilidad y retralimentación. El curs se ha dividió en cinc unidades temáticas: 1. Mdels para sistemas dinámics: Realiza, analiza e interpreta mdels, desde principis físics para sistemas eléctrics y mecánics, usand diagramas de blques, diagramas de fluj de señal, y algebra cnvencinal. 2. Respuesta en Frecuencia: Realiza, analiza e interpreta gráficas de respuesta en frecuencia; cmprende y maneja ls criteris de estabilidad y análisis en frecuencia; realiza análisis de frecuencia a sistemas retralimentads. 3. Cmpensación: Diseña y maneja diferentes tips de cmpensadres tant de adelant cm de atras de fase y cmbinads; Diseña cmpensacines bteniend el lugar de las raíces y respuesta en frecuencia; analiza la respuesta dinámica de ls sistemas retralimentads mediante lugar de las raíces y respuesta en frecuencia. 4. Métd de espaci de estads: Analiza ls cncepts, terías y principis relacinads cn ls espacis de estad, diseñand y simuland sistemas baj ls criteris de bservabilidad, cntrlabilidad y retralimentación prtuns. 5. Mdelad y cntrl de sistemas en variables de estad: Mdela y describe las prpiedades básicas de ls dispsitivs de cntrl más cmunes, cntrl prprcinal, PD, PI y PID. Se cnsidera bligatri la puesta en práctica de ls cncepts aprendids cnsiderand la implementación de alguns cntrles retralimentads, así, se espera que al finalizar la materia el alumn: 1. Desde un punt de vista teóric, cnzca, cmprenda y analice mdels matemátics utilizads para establecer ls criteris de cntrlabilidad y estabilidad de ls sistemas físics. 2. Desde un punt de vista experimental, será capaz de cmprender, analizar, diseñar y armar circuits que ejemplifiquen ls métds de cntrlabilidad de prcess y sistemas. Para facilitar el aprendizaje de esta materia, se recmienda cursar la materia de Ingeniería de Cntrl después de cursar Análisis de Circuits, Algebra lineal, Variable Cmpleja, Ecuacines Diferenciales Ordinarias y Sistemas Lineales. Esta materia prveerá las bases para describir la frma de trabaj y us de mdels matemátics para describir, simular y cntrlar sistemas físics de frma estable dentr del área médica, así cm las bases para la abrdar las materias que invlucren diseñ y aplicación de técnicas de cntrl autmátic de prcess. Cmpetencia de la Unidad de Aprendizaje: Cnce ls cncepts y principis que rigen a la ingeniería de cntrl. Analiza, diseña y cnstruye mdels cnsiderand bservabilidad y cntrlabilidad de ls sistemas y sí se requiere ls retralimenta. Cmprende y aplica las definicines y herramientas de la tería de cntrl aplicand análisis en frecuencia y de espaci de estads en el diseñ de sistemas de cntrl. Analiza, diseña, aplica y verifica ls mds de cntrl cn retralimentación y estabilidad en la slución de prblemas del área bimédica y física Cntenids de la Unidad de Aprendizaje: Mdels gráfics para sistemas dinámics, Análisis y diseñ de métds para sistemas cntinus en el tiemp, Respuesta en Frecuencia, Cmpensación, Métd de espaci de estads, Mdelad y cntrl de sistemas en variables de estad. Actividades de aprendizaje Recurss y materiales didáctics Elabración de una bitácra práctica de Recurss didáctics: Pizarrón, pryectr,

4 labratri pr equip que puede ser electrónica. Realización de prpuesta de experiments, en base al prtcl del labratri. Elabración de un cuadern para tareas, individual, que puede ser electrónic. Expsición del tema Asistencia a seminaris, particularmente de la DCI cmputadra, bibligrafía, equip e implements de labratri, red. Materiales didáctics: Bitácra de prácticas, cuadern de prblemas. Prducts evidencias del aprendizaje Tareas Examen Bitácra y reprte de labratri Sistema de evaluación: EVALUACIÓN: Será cntinua y permanente y se llevará a cab en 3 mments: Diagnóstica: Intrducción de cncepts fundamentales para el curs, valración inicial de ests, Frmativa: Participación en clase, tareas, participación grupal en labratri. Sumaria: exámenes escrits, entrega de cuadern de tareas, entrega de bitácra de labratri, autevaluación, c-evaluación. El ejercici de autevaluación y cevaluación tendrá el 5% de la pnderación individual, debid a que su finalidad es para retralimentar el prces frmativ y étic del alumn. PONDERACIÓN (SUGERIDA): Entrega de cuadern de prblemas: 30% Realización de prácticas de labratri : 30% Participación individual (examen y clase) 40% Fuentes de infrmación Bibligráficas: BASICA 1. Ingeniería de cntrl mdern. Katsuhik Ogata, Prentice Hall. 2. Sistemas de cntrl autmátic. Benjamín C. Ku, Prentice Hall. 3. Dinámica de Sistemas, Katsuhik Ogata, Prentice Hall 4. Transfrmadas de Laplace y de Furier. Sprvier Marcel, Nueva Librería. Otras: Base de dats en Internet: diversas universidades en el mund tienen páginas electrónicas dedicadas a esta materia. Ntas de clase, recpilación. COMPLEMENTARIA 5. Intrducción a la ingeniería de cntrl autmátic, Jesús E. Rdríguez Ávila. Mc Graw Hill. 6. Retralimentación y sistemas de cntrl. Jseph J. Distefan, Allen R. Stubberud e

5 Ivan J. Williams, Mc Graw Hill. 7. Cntrl Autmátic de Prcess. Tería y práctica, Carls A. Smith y Armand B. Crripi, Limusa. 8. Series y Transfrmada de Furier. Cañada Villar Antni,