Competencia especifica:
Analizar y
diseñar sistemas de control utilizando los métodos de respuesta a la frecuencia para el diseño de controladores, así como el uso de la teoría de control
moderno para el control de sistemas automáticos.
Caracterización de la asignatura.
La asignatura de Ingeniería de Control II sustenta en el perfil del Ingeniero Eléctrico e Ingeniero Electrónico las competencias necesarias para el análisis de respuesta a la frecuencia, diseño de compensadores y las herramientas básicas del análisis de los sistemas automáticos de control mediante el concepto de estado. El análisis permite incorporar dentro del campo de la ingeniería eléctrica o electrónica los diferentes elementos que integran un sistema automático de control que requieren un desarrollo previo de su respuesta ante entradas senoidales a diferentes frecuencias.
Además, es necesario comprender y aplicar los diferentes métodos de compensación clásicos a estos sistemas y por último, debido a que la mayoría de las aplicaciones son de dimensiones complejas se dificulta su análisis desde el punto de vista del control clásico, razón por la cual, se presenta una alternativa a través del análisis de espacio de estado, herramienta que le será útil para analizar redes grandes, así como sistemas integrados de la industria. La asignatura de control II es previa al estudio de materias como control de máquinas, sistemas eléctricos de potencia, controladores lógicos programables e instrumentación, razón por la cual su ubicación es en los semestres intermedios proporcionando soporte a estas asignaturas.
Además, es necesario comprender y aplicar los diferentes métodos de compensación clásicos a estos sistemas y por último, debido a que la mayoría de las aplicaciones son de dimensiones complejas se dificulta su análisis desde el punto de vista del control clásico, razón por la cual, se presenta una alternativa a través del análisis de espacio de estado, herramienta que le será útil para analizar redes grandes, así como sistemas integrados de la industria. La asignatura de control II es previa al estudio de materias como control de máquinas, sistemas eléctricos de potencia, controladores lógicos programables e instrumentación, razón por la cual su ubicación es en los semestres intermedios proporcionando soporte a estas asignaturas.
Contenido.
UNIDAD 1.
1.1
Introducción a la respuesta a la frecuencia.
1.2 Uso de los
fasores para determinar la
respuesta a una frecuencia de un sistema.
1.3 Gráficas
rectangulares y polares.
1.4 Respuesta
a la frecuencia a partir de polos
y ceros.
1.5 Gráfica
logarítmica de Bode.
1.6 Margen de
fase y margen de ganancia.
1.7
Estabilidad utilizando el criterio de Nyquist.
UNIDAD 2.
2.1 Introducción a la compensación de sistemas automáticos de control.
2.2 Compensadores en adelanto de fase usando el método de lugar geométrico de las raíces.
2.3 Compensadores en adelanto de fase usando el método de respuesta a la frecuencia.
2.4 Compensadores en atraso de fase usando el método de lugar geométrico de las raíces.
2.5 Compensadores en atraso de fase usando el método de respuesta a la frecuencia.
2.6 Compensadores en atraso - adelanto usando el método de lugar geométrico de las raíces.
2.7 Compensadores en atraso - adelanto usando el método de respuesta a la frecuencia.
UNIDAD 3.
3.1 Definición de conceptos.
3.2 Representación de sistemas físicos mediante variables de estado.
3.3 Relación entre la función de transferencia y el modelo de estado.
3.4 Transformaciones de semejanza.
3.5 Solución de la ecuación de estado lineal e invariante en el tiempo.
3.6 Compensación.
3.7 Estabilidad, controlabilidad y observabilidad.
APOYOS DIDÁCTICOS.UNIDAD 1.
Enlaces de Interés.
Preguntas de reflexión.
¿Qué es la respuesta en la frecuencia?
¿Cuáles son sus principales aplicacio
3.-¿ Qué son los diagramas de Bode?
4.- ¿Qué son los diagramas de Nyquits?
5.-¿Como determino el margen de ganancia y de fase de un sistema?
6.- ¿Existe relación en los parámetros de la respuesta temporal y respuesta en la frecuencia?
7.- ¿qué es un sistema tipo uno?
8.-¿como se define la estabilidad en la frecuencia?
9.-¿Cuántas formas existen para representar la repuesta en la frecuencia de un sistema?
UNIDAD 2.
Enlaces de Interés.
UNIDAD 2a.
Preguntas de reflexión
1.- ¿Cuáles son lo requisitos para poder aplicar un compensador en su respuesta en la frecuencia y temporal?
2.- ¿Qué me indica la constante de velocidad estática Kv y como cuantificarla o gratificarla?
3.- ¿Qué efectos tiene un compensador de adelanto, de atraso, de adelanto-atraso?
4.-¿Cuáles son los pasos para construir un compensador de adelanto, atraso, adelanto-atraso?
5.- ¿hasta cuanto me puede modificar en ángulo un compensador de adelanto, atraso, adelanto-atraso?
UNIDAD 3.
Enlaces de Interés.
Preguntas de reflexión.
1.-¿Qué es un espacio de estados, una variable de estados, un vector de estados, una representación en variables de estados?
2.- ¿Cómo puedo representar una función de transferencia en variable de estados y viceversa?
3.-¿Qué ventajas tiene la modelación de sistemas en variable de estado?
4.-¿A que le denomina forma canónica controlable, observable y Jordan?
5.-¿Qué es la controlabilidad y como se determina?
6.- ¿Qué es la observabilidad y como se determina?
7.- ¿Qué es la técnica en ubicación de estado, ventajas y desventajas?
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