Ingeniería del Control

De Wikiversidad

[editar] Pre-requisitos

  • Circuitos Eléctricos
    • Leyes de Kirchhoff
    • Análisis transitorio
    • Teorema de superposición
  • Matemáticas
    • Solución de ecuaciones diferenciales ordinarias
    • Transformada de Laplace
    • Variable compleja

[editar] Temario

[editar] Parte 1

  1. Conceptos básicos de control
    • Definiciones de:
      • Entrada, salida, sistema, control, Sistema de control lineal, no lineal y linealización
      • Lazo abierto y lazo cerrado
      • Variable controlada, variable manipulada
      • Histéresis, fricción y función de transferencia
      • Diagramas de bloques
      • Flujos de señal y formula de Masson
  2. Modelos matemáticos de sistemas físicos
    • Modelación de sistemas eléctricos
    • Modelación de sistemas mecánicos de rotación y de traslación
    • Modelación de sistemas hidráulicos
    • Modelación de sistemas neumáticos
    • Modelación de sistemas térmicos
    • Funciones de transferencia y su analogía
  3. Análisis de en el dominio del tiempo
    • Definiciones:
      • Respuesta transitoria, respuesta estacionaria, señales de excitación (impulso unitario, escalón unitario, rampa unitaria)
    • Análisis de sistemas de primer orden
    • Análisis de sistemas de segundo orden
    • Análisis de sistemas de orden superior
  4. Error en estado estacionario y acciones básicas de control
    • Errores estáticos y dinámicos
    • Sensibilidad
    • Modos de control on - off, on - off con brecha diferencial, P, PI, PD, PID
    • Efectos de los modos de control en un sistema
    • Sintonización de controladores PID
  5. Estabilidad y lugar de las raíces
    • Concepto de estabilidad en los sistemas lineales
    • Efectos de la retroalimentación en la estabilidad de sistemas
    • Criterio de estabilidad de Routh-Hurwitz
    • Definición de reglas empleadas en el método del lugar de las raíces
    • Aplicación del método del lugar de las raíces a un sistema lineal

Análisis fasorial

  1. Respuesta a la frecuencia
    • Introducción a la respuesta a la frecuencia
    • Relación entre la respuesta en fasores y la respuesta a la frecuencia
    • Respuesta a la frecuencia a partir de polos y ceros
    • Gráficas logarítmicas de Bode
    • Mapeo
    • Gráficas de Nyquist
    • Margen de fase y margen de ganancia
    • Estabilidad utilizando el criterio de Nyquist
  2. Compensación
    • Introducción a la compensación de sistemas
    • Diseño de compensadores en adelanto de fase
      • Método del lugar de las raíces
      • Método de respuesta a la frecuencia
    • Diseño de compensadores en atraso de fase
      • Método del lugar de las raíces
    • Diseño de compensadores en atraso - adelanto
      • Método del lugar de las raíces
      • Método de respuesta a la frecuencia
  3. Introducción al método de espacio de estado
    • Definición de conceptos
    • Representación de sistemas físicos mediante variables de estado
    • Relación entre la función de transferencia y el modelo de estado
    • Transformaciones de semejanza
    • Solución de la ecuación de estado lineal e invariante en el tiempo
    • Estabilidad, controlabilidad y observabilidad
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