TÉCNICO SUPERIOR UNIVERSITARIO EN MECATRÓNICA ÁREA AUTOMATIZACIÓN

Transcripción

1 TÉCNICO SUPERIOR UNIVERSITARIO EN MECATRÓNICA ÁREA AUTOMATIZACIÓN HOJA DE ASIGNATURA CON DESGLOSE DE UNIDADES TEMÁTICAS 1. Nombre de la asignatura Sistemas lineales para automatización 2. Competencias Implementar sistemas de medición y control bajo los estándares establecidos, para el correcto funcionamiento de los procesos industriales. 3. Cuatrimestre 4 4. Horas Prácticas Horas Teóricas Horas Totales Horas Totales por Semana 5 Cuatrimestre 8. Objetivo de la Asignatura El alumno evaluará las ecuaciones matemáticas de sistemas eléctricos, electrónicos y mecánicos mediante álgebra lineal para simular su funcionamiento ante diferentes condiciones de operación. Unidades Temáticas Horas Prácticas Teóricas Totales I. Números complejos II. Ecuaciones lineales III. Ecuaciones diferenciales y modelado de sistemas. Totales

2 UNIDADES TEMÁTICAS 1. Unidad Temática I. Números complejos. 2. Horas Prácticas Horas Teóricas 5 4. Horas Totales Objetivo El alumno evaluará problemas utilizando el álgebra de números complejos para representar sistemas mecatrónicos. Temas Saber Saber hacer Ser Números complejos Explicar las operaciones con números complejos (suma, resta, multiplicación y división) y las diferentes formas de representación Realizar operaciones con números complejos (Suma, Resta, Multiplicación y División). Y localizarlos en el plano. Trabajo en equipo Proactivo Liderazgo Perseverancia Aplicaciones con números complejos Explicar las funciones senoidales en el plano complejo, conversiones de polar a rectangular, rectangular a polar así como su representación gráfica. Convertir funciones senoidales a fasores, representarlos en forma gráfica, conversiones entre polar y rectangular.

3 Resultado de aprendizaje Elaborará un problemario que contenga: - Ejercicios resueltos involucrando operaciones en el plano complejo. Proceso de evaluación Secuencia de aprendizaje 1.-Identificar operaciones con números complejos. 2.-Comprender conversiones de rectangular a polar y viceversa. 3.-Comprender gráficamente funciones trigonométricas en el plano complejo. Instrumentos y tipos de reactivos Ejecución de tareas Lista de cotejo

4 Proceso enseñanza aprendizaje Métodos y técnicas de enseñanza Equipos colaborativos Práctica situada Prácticas demostrativas Medios y materiales didácticos pintarrón cañón computadora software matemático Espacio Formativo Aula Laboratorio / Taller Empresa x

5 UNIDADES TEMÁTICAS 1. Unidad Temática II. Ecuaciones lineales. 2. Horas Prácticas Horas Teóricas Horas Totales Objetivo El alumno evaluará problemas utilizando el álgebra matricial para resolver sistemas mecatrónicos. Temas Saber Saber hacer Ser Álgebra matricial Identificar las operaciones con matrices y vectores (suma, multiplicación por escalar y producto de matrices). Realizar cálculos aritméticos con vectores y matrices. Métodos para la resolución de ecuaciones lineales Identificar los métodos de: -Gauss Jordan -Determinantes -Matriz inversa -Regla de Cramer Resolver ecuaciones lineales por los métodos de: -Gauss Jordan -Determinantes -Matriz inversa -Regla de Cramer Herramientas de software Explicar el software de matemáticas en la resolución de ecuaciones lineales. Resolver mediante el software de matemáticas ecuaciones lineales.

6 Resultado de aprendizaje Elaborará un problemario que contenga: -Ejercicios resueltos involucrando operaciones matriciales. Proceso de evaluación Secuencia de aprendizaje 1.- Comprender las matrices y sus operaciones. 2.- Analizar sistemas matriciales mediante distintos métodos. 3.- Analizar sistemas matriciales mediante programas matemáticos. Instrumentos y tipos de reactivos Ejecución de tareas Lista de cotejo

7 Proceso enseñanza aprendizaje Métodos y técnicas de enseñanza Prácticas guiadas Análisis de casos Aprendizaje basado por proyectos Medios y materiales didácticos pintarrón cañón computadora software matemático Espacio Formativo Aula Laboratorio / Taller Empresa X

8 UNIDADES TEMÁTICAS 1.-Unidad Temática III. Ecuaciones diferenciales y modelado de sistemas. 2.-Horas Prácticas Horas Teóricas Horas Totales Objetivo El alumno resolverá ecuaciones diferenciales mediante software matemático para modelar sistemas mecatrónicos. Temas Saber Saber hacer Ser Ecuaciones Diferenciales de Primer y Segundo Identificar los métodos de solución de ecuaciones lineales de primer y segundo orden así como su aplicación en la modelación de sistemas. Resolver ecuaciones diferenciales de primer y segundo orden. Transformada de Laplace Identificar el concepto y uso de las transformadas de Laplace en la solución de ecuaciones lineales. Resolver ecuaciones diferenciales mediante Transformadas de Laplace. Resolución de Ecuaciones Diferenciales mediante Software de Matemáticas. Identificar el software de matemáticas en la resolución de ecuaciones diferenciales. Resolver mediante el software de matemáticas ecuaciones diferenciales.

9 Resultado de aprendizaje Elaborará un modelo de un sistema físico mediante ecuaciones diferenciales encontrando su solución con el empleo de software matemático. Proceso de evaluación Secuencia de aprendizaje 1.- Identificar las ecuaciones diferenciales. 2.- Analizar la aplicación de las ecuaciones diferenciales. 3.- Modelar sistemas físicos a partir de ecuaciones diferenciales. 4.- Identificar las herramientas de software para la solución de ecuaciones diferenciales. Instrumentos y tipos de reactivos Ejecución de tareas Lista de cotejo

10 Proceso enseñanza aprendizaje Métodos y técnicas de enseñanza Prácticas guiadas Análisis de casos Aprendizaje basado por proyectos Medios y materiales didácticos pintarrón cañón computadora software matemático Espacio Formativo Aula Laboratorio / Taller Empresa X

11 CAPACIDADES DERIVADAS DE LAS COMPETENCIAS PROFESIONALES A LAS QUE CONTRIBUYE LA ASIGNATURA Capacidad Verificar la operación de los instrumentos o equipo de medición de acuerdo a procedimientos establecidos, para diagnosticar el funcionamiento del sistema de medición. Criterios de Desempeño - Realiza la medición de los parámetros de operación de los instrumentos o equipos de medición: Voltajes de alimentación, entradas (presión, flujo, temperatura y nivel) y salidas, campo de medida y registra las lecturas en el formato de verificación. Configurar el funcionamiento de los instrumentos de acuerdo a requerimientos del funcionamiento del proceso, para una adecuada valoración del desempeño del mismo. Calibrar los instrumentos o equipo de medición de acuerdo a los procedimientos, patrones y estándares establecidos, para asegurar el buen funcionamiento del equipo. - Identifica las condiciones de las variables de proceso y las registra en el reporte de configuración. - Establece los valores de los parámetros de operación del instrumento para cumplir con las condiciones de las variables de proceso. - Selecciona el patrón de calibración y anota sus datos en el registro de calibración. - Verifica la vigencia de los patrones de calibración. - Registra en el reporte de calibración, los resultados de las mediciones de las magnitudes de influencia como: temperatura, flujo y presión.

12 Capacidad Monitorear las variables de control de acuerdo al proceso del sistema, para validar el cumplimiento de los parámetros establecidos. Criterios de Desempeño - Selecciona el tipo de gráfico de control por variables a utilizar (X-R o X-S). - Realiza las mediciones de la variable y las registra en el formato del gráfico de control. - Calcula media y desviación estándar de las mediciones realizadas. - Calcula límites de control de la variable y lo registra en el gráfico de control. - Analiza el gráfico de control. - Determina patrones de comportamiento, tendencias, corridas y lo registra en el gráfico de control. Seleccionar los instrumentos y componentes considerando las variables, normatividad y requerimientos de la empresa, para instrumentar el sistema de monitoreo y control de un proceso. - Determina la relación de los instrumentos y componentes del sistema de instrumentación y su interconexión. - Elabora los diagramas del sistema de instrumentación. - Realiza una Tabla comparativa de los instrumentos y componentes del sistema de medición. Ensamblar los instrumentos y componentes de acuerdo a diagramas y normas vigentes, para crear un lazo de medición y control. - Instala los componentes e instrumentos en función de: Diagramas: eléctricos, electrónicos, mecánicos, neumáticos, hidráulicos Hoja técnica de los equipos a instalar y Condiciones de seguridad. Normatividad aplicable.

13 Capacidad Validar el sistema de medición y control del proceso a partir de la puesta en marcha y considerando especificaciones técnicas predeterminadas, para su funcionamiento. Criterios de Desempeño - Define un procedimiento de arranque, operación y paro del sistema de medición y control del proceso. - Pone en funcionamiento el sistema con base en el procedimiento. - Verifica que el desempeño del sistema cumple con las especificaciones técnicas. Programar aplicaciones específicas utilizando software de instrumentación para monitorear y controlar las variables del sistema. - Desarrolla instrumentos virtuales a través de software de instrumentación virtual y lenguajes de programación de alto nivel. - Desarrolla aplicaciones de adquisición, procesamiento y transmisión de datos para monitorear y controlar las variables del proceso.

14 FUENTES BIBLIOGRÁFICAS Autor Allan H. Robbins / Wilhelm C. Miller et al. Katsuhiko Ogata Año Título del Documento (2008) Análisis de circuitos, Teoría y práctica ISBN-10: ISBN-13: (2003) Ingeniería de Control Moderna Ciudad País Editorial D.F. y la provincia México Cengage Learning Madrid España Prentice Hall Dennis G. Zill (2006) Ecuaciones diferenciales con aplicaciones de modelado D.F. y la provincia México Cengage learning editores ISBN: