MATERIA:

CONTROL

Código: 4E2

 

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ATENCION: Están las notas del Parcial 3 así como las notas totales. Ver http://www3.fi.mdp.edu.ar/sis_control/archivos/.

Los anuncios se realizaran en la cartelera de Electrónica y en este Sitio Web. Para utilidades, laboratorios, software y otros materiales necesarios en la materia, navegar hasta el directorio: http://www3.fi.mdp.edu.ar/sis_control/archivos/ Para apuntes, tablas de transformadas y otras referencias teóricas, navegar hasta el directorio: http://www3.fi.mdp.edu.ar/sis_control/archivos/referencias/

 

Horarios.

Teoría o práctica: Lunes 15 a 17.30 en Aula 8.

Teoría o práctica: Miércoles 14 a 16.30 en Aula 1.

Consultas: Lunes 11 a 12 y Jueves 16 a 17 en el LIC (2do. Piso Electrónica)

 

Objetivos de la asignatura.

‑ Tener un conocimiento global e integrado de la ingeniería de control moderna y manejar la nomenclatura básica.

‑ Poseer una visión clara de la importante herramienta que es el control en función de su campo de aplicación mecánico.

‑ Poseer un fuerte sentido interdisciplinario.

‑ Evolucionar en el manejo de un pensamiento científico.

‑ Evolucionar en su actitud crítica.

‑ Evolucionar en su capacidad creativa: elaboración de nuevas soluciones.

‑ Capacidad de búsqueda y aplicación de la información.

‑ Evolucionar en cuanto a los métodos propios del trabajo en ingeniería: identificar problemas, analizar alternativas, proyectar soluciones, producir y construir, controlar.

‑ Capacidad de transmisión del conocimiento: escrito y oral.

 

Contenidos

1) Introducción al Control. Transformada de Laplace. Plano S. Definición. Obtención de la Transformada de Laplace en funciones simples. Transf. Laplace de la función impulso unitario. Teoremas sobre la Transformada de Laplace. Aplicación a ecuaciones diferenciales. Transformada inversa. Desarrollo en fracciones parciales. Residuos. Relación entre la ubicación de los polos de la Transformada de Laplace y la respuesta temporal.

Función transferencia. Estabilidad. Respuesta a una función impulso. Definición de la función de transferencia. Estabilidad. Situación de los polos y estabilidad. Diagramas funcionales.

2) Realimentación. Generalización. Perturbaciones. Relación de mando. Realimentación unitaria. Lugar de Raíces. Trazado de las raíces de la ecuación característica. Análisis cualitativo del lugar de raíces. Exposición del procedimiento. Función de transferencia en lazo abierto. Polos de la relación de mando. Aplicación de las condiciones modulares y angulares. Reglas de construcción.

3) Respuesta en frecuencia. Respuesta en frecuencia a partir de los polos y ceros. Diagramas de Bode: magnitud y fase. Factor integral y derivativo. Factores de primer orden: integral y derivativo. Factores cuadráticos. Procedimiento general para trazar diagramas de Bode. Diagramas polares.

4) Criterio de Estabilidad. Análisis de la estabilidad. Sistemas condicionalmente estables. Estabilidad relativa. Márgenes de fase y ganancia. Características básicas de un sistema realimentado. Señales físicas matemáticas. Tipos de sistemas realimentados. Análisis de tipos de sistemas. Ejemplos de tipos de sistemas. Coeficientes de error estático. Empleo de los coeficientes de error.

5) Compensación. Introducción. Compensador proporcional. Compensador integral. Compensador proporcional integral PI. Compensador PID.

6) Control Digital. Principios del muestreo. Transformada z. Transformación de filtros analógicos en digitales. Transformaciones backward, forward y bilineal. Correlación de la respuesta temporal y frecuencial. Construcción de compensadores discretos. Ecuaciones de diferencias. Conversión A/D y D/A. Análisis de los principales problemas: longitud de palabra, frecuencia de muestreo, errores de truncado y redondeo, aritmética de punto fijo y flotante, limitaciones de velocidad y procesamiento.

7) Automatización Industrial.

 

Bibliografía

- Ingeniería de Control Moderno. Katsuhito Ogata, Prentice Hall, 1993, ISBN 968-880-234-4.

- Sistema Realimentados de Control. John D’Azzo, Constantine Houpis, McGraw-Hills, 1970.

- Sistemas de Control en Tiempo Discreto. Katsuhito Ogata, Prentice Hall, 1996, ISBN 968-880-539-4.

- Applied Digital Control. J. R. Leigh, Prentice Hall, 1984, ISBN 0-13-040171-4.

- Ingeniería de Control. W. Bolton, Alfaomega, 2001.

- Sistemas de Control para Ingeniería. N.S. Nise, CECSA, 2002, ISBN 970-24-0254-9.

- Digital Control - System Analysis and Design, C.L. Phillips, H.T. Nagle, Prentice-Hall, 1984, ISBN 0-13-212043-7

 

Cronograma.

Sem

FECHA

DIA

Tema

Actividades

Personal

Contenidos

1

12-Ago-13

L

Transformada de Laplace. Función transferencia. Estabilidad.

Encuentro teórico

DC

Transformada de Laplace. Función transferencia. Estabilidad. Respuesta a función impulso. Situación de polos y estabilidad.

1

14-Ago-13

Mi

Transformada de Laplace. Función transferencia. Estabilidad.

Resolución Problemas

PM,  WK, SG, JF

Modelos matemáticos de sistemas mecánicos: Resolución a través de la Transformada de Laplace. Plano S. Definición. Transf. de Laplace en funciones simples. Transf. Laplace de impulso unitario. Teoremas sobre Transf. de Laplace. Aplicación a ecs. diferenciales. Transformada inversa. Desarrollo en fracciones parciales. Residuos. Relación entre la ubicación de los polos de la transf. de Laplace y la rta. temporal.Función transferencia. Estabilidad. Respuesta a función impulso. Situación de polos y estabilidad.

2

19-Ago-13

L

Feriado

 

 

 

2

21-Ago-13

Mi

Realimentación. Lugar de Raíces.

Encuentro teórico

DC

Diagramas funcionales. Realimentación. Generalización. Perturbaciones. Relación de mando. Realimentación unitaria. Lugar de Raíces. Trazado de las raíces de la ecuación característica. Análisis cualitativo del lugar de raíces. Exposición del procedimiento. Función de transferencia en lazo abierto. Polos de la relación de mando. Aplicación de las condiciones modulares y angulares. Reglas de construcción.

3

26-Ago-13

L

Realimentación. Lugar de Raíces.

Resolución Problemas   Práctica Simulación

PM,  WK, SG, JF

Diagramas funcionales. Realimentación. Generalización. Perturbaciones. Relación de mando. Realimentación unitaria. Lugar de Raíces. Trazado de las raíces de la ecuación característica. Análisis cualitativo del lugar de raíces. Exposición del procedimiento. Función de transferencia en lazo abierto. Polos de la relación de mando. Aplicación de las condiciones modulares y angulares. Reglas de construcción.

3

28-Ago-13

Mi

Respuesta en frecuencia

Encuentro teórico

DC

Respuesta en frecuencia. Respuesta en frecuencia a partir de los polos y ceros. Diagramas de Bode: magnitud y fase. Factor integral y derivativo. Factores cuadráticos. Procedimiento general para trazar diagramas de Bode.

4

02-Sep-13

L

Respuesta en frecuencia

Resolución Problemas   Práctica Simulación

PM,  WK, SG, JF

Respuesta en frecuencia. Respuesta en frecuencia a partir de los polos y ceros. Diagramas de Bode: magnitud y fase. Factor integral y derivativo. Factores cuadráticos. Procedimiento general para trazar diagramas de Bode.

4

04-Sep-13

Mi

Error y tipo de sistemas realimentados.

Encuentro teórico

DC

Error y tipo de sistemas realimentados. Ejemplos de tipos de sistemas. Coeficientes de error estático.

5

09-Sep-13

L

Error y tipo de sistemas realimentados.

Resolución Problemas   Práctica Simulación

PM,  WK, SG, JF

Respuesta en frecuencia. Respuesta en frecuencia a partir de los polos y ceros. Diagramas de Bode: magnitud y fase. Factor integral y derivativo. Factores cuadráticos. Procedimiento general para trazar diagramas de Bode.                                                                              Error y tipo de sistemas realimentados. Ejemplos de tipos de sistemas. Coeficientes de error estático.

5

11-Sep-13

Mi

Transformada de Laplace. Plano S. Función transferencia. Estabilidad. Respuesta en frecuencia. Realimentación. Lugar de Raíces.Error y tipo de sistemas realimentados.

Consulta personal

PM,  WK, SG, JF

Introducción. Modelos matemáticos de sistemas mecánicos: Resolución de las ecs. Diferenciales. Modelos matemáticos de sistemas mecánicos: Resolución a través de la Transformada de Laplace. Plano S. Función transferencia. Estabilidad. Respuesta en frecuencia. Error y tipo de sistemas realimentados.

6

16-Sep-13

L

Transformada de Laplace. Plano S. Función transferencia. Estabilidad. Respuesta en frecuencia. Realimentación. Lugar de Raíces. Realimentación. Lugar de Raíces.Error y tipo de sistemas realimentados.

Evaluación       Ex. Parcial

PM,  WK, SG, JF

Introducción. Modelos matemáticos de sistemas mecánicos: Resolución de las ecs. Diferenciales. Modelos matemáticos de sistemas mecánicos: Resolución a través de la Transformada de Laplace. Plano S. Función transferencia. Estabilidad. Respuesta en frecuencia. Error y tipo de sistemas realimentados.

6

18-Sep-13

Mi

Compensación

Encuentro teórico

DC

Compensación. Procedimiento gráfico mediante Diagramas de Bode.

7

23-Sep-13

L

Compensación

Resolución Problemas   Práctica Simulación

PM,  WK, SG, JF

Compensación. Procedimiento gráfico mediante Diagramas de Bode 

7

25-Sep-13

Mi

Compensación. PID.

Encuentro Teórico

DC

Compensador proporcional. Compensador integral. Compensador proporcional integral PI. Compensador PID. Descripción de Sistema de Planta Piloto. Retardo

8

30-Sep-13

L

Compensación. PID.

Resolución Problemas   Práctica Simulación

PM,  WK, SG, JF

 Compensador proporcional. Compensador integral. Compensador proporcional integral PI. Compensador PID. Descripción de Sistema de Planta Piloto. Retardo

8

02-Oct-13

Mi

Compensación. PID.

Resolución Problemas. Planta Piloto

PM,  WK, SG, JF

 Compensador proporcional. Compensador integral. Compensador proporcional integral PI. Compensador PID. Resolución problema de Planta Piloto. Retardo

9

07-Oct-13

L

Compensación. PID.

Resolución Problemas. Planta Piloto

PM,  WK, SG, JF

 Compensador proporcional. Compensador integral. Compensador proporcional integral PI. Compensador PID. Resolución problema de Planta Piloto. Retardo

9

09-Oct-13

Mi

Compensación. PID.

Consulta personal

PM,  WK, SG, JF

 Compensación. Compensador obtenido por Bode. Compensador PID. Retardo

10

14-Oct-13

L

Feriado

 

 

 

10

16-Oct-13

Mi

Compensación. PID.

Evaluación       Ex. Parcial

PM,  WK, SG, JF

 Compensación. Compensador obtenido por Bode. Compensador PID. Retardo

11

21-Oct-13

L

Compensación mediante control digital

Encuentro teórico

DC

Conversión A/D y D/A. Principios del muestreo. Transformada z.  Correlación de la respuesta temporal y frecuencial. Construcción de compensadores discretos. Ecuaciones de diferencias. Conversión A/D y D/A.

11

23-Oct-13

Mi

Compensación mediante control digital

Resolución Problemas   Práctica Simulación

PM,  WK, SG, JF

Conversión A/D y D/A. Principios del muestreo. Transformada z.  Correlación de la respuesta temporal y frecuencial. Construcción de compensadores discretos. Ecuaciones de diferencias. Conversión A/D y D/A.

12

28-Oct-13

L

Compensación mediante control digital

Encuentro teórico

DC

Transformación de filtros analógicos en digitales. Transformaciones backward, forward y bilineal. Análisis de los principales problemas: longitud de palabra, frecuencia de muestreo, errores de truncado y redondeo, aritmética de punto fijo y flotante, limitaciones de velocidad y procesamiento.

12

30-Oct-13

Mi

Compensación mediante control digital

Resolución Problemas   Práctica Simulación

PM,  WK, SG, JF

Transformación de filtros analógicos en digitales. Transformaciones backward, forward y bilineal. Análisis de los principales problemas: longitud de palabra, frecuencia de muestreo, errores de truncado y redondeo, aritmética de punto fijo y flotante, limitaciones de velocidad y procesamiento.

13

04-Nov-13

L

Compensación mediante control digital

Resolución Problemas   Práctica Simulación

PM,  WK, SG, JF

Transformación de filtros analógicos en digitales. Transformaciones backward, forward y bilineal. Análisis de los principales problemas: longitud de palabra, frecuencia de muestreo, errores de truncado y redondeo, aritmética de punto fijo y flotante, limitaciones de velocidad y procesamiento.

13

06-Nov-13

Mi

Automatización Industrial y sensores

Encuentro teórico

DC

Teoría de eventos discretos. Sensores digitales. Accionadores digitales. PLC. Diagramas Ladder.  SCADA. Buses de Campo.

14

11-Nov-13

L

Automatización Industrial y sensores

Resolución Problemas

PM,  WK, SG, JF

Teoría de eventos discretos. Sensores digitales. Accionadores digitales. PLC. Diagramas Ladder.

14

13-Nov-13

Mi

Visita Planta Industrial

Visita

PM,  WK, SG, JF

Visita Planta Industrial

15

18-Nov-13

L

Compensación mediante control digital/ Automatización Industrial

Consulta personal

PM,  WK, SG, JF

Compensación mediante control digital/ Automatización Industrial

15

20-Nov-13

Mi

Compensación mediante control digital/ Automatización Industrial

Evaluación       Ex. Parcial

PM,  WK, SG, JF

Compensación mediante control digital/ Automatización Industrial

16

25-Nov-13

L

Feriado

 

 

 

16

27-Nov-13

Mi

Todos

Entrega Notas

 

 

 

Guías de Trabajos Prácticos 2013

Transformada de Laplace. Guía TP 1. Tabla Transformada Laplace.

Función Transferencia y estabilidad. Guía TP 2.

Diagramas funcionales. Realimentación. Guía TP 2.

Lugar de Raíces. Guía TP 3.

Respuesta en frecuencia. Guía TP 4.

Características básicas de un sistema realimentado. TP 5.

Compensación. PID. Guías TP 6.

Control Digital. Guías TP 7. Tabla Transformada Z.

Automatización. TP 8.

 

Reglamento de cursada 2013

a) Régimen y modalidad

  • Sistema de habilitación y promoción.

b) Evaluación

  • Evaluaciones temáticas parciales: 3 parciales correspondiente a 3 campos temáticos diferentes.

c) Esquema de aprobación

·        Habilitación: Nota total mayor o igual a 15 puntos en los tres parciales. Asistencia obligatoria al Laboratorio de Planta Piloto y a la visita a fábrica en Parque Industrial.

·        Promoción: Nota total mayor o igual a 21 puntos en los tres parciales más un trabajo a definir por la cátedra. Asistencia obligatoria al Laboratorio de Planta Piloto y a la visita a fábrica en Parque Industrial.

 

Parciales

Las fechas de los parciales son las siguientes:

1er. Parcial: 16/9

2do. Parcial: 16/10

3er. Parcial: 20/11

Las notas se mostrarán en la cartelera de Electrónica (2do Piso) y en este sitio web.

Luego de cada parcial se publicarán las soluciones en este sito web.

Se mostrarán los parciales corregidos, ante el pedido de cada alumno, sólo si existen dudas con la calificación. Los horarios de muestra de parciales serán los de la primera clase práctica luego de entregadas las notas.