UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAOFACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICAESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA ELECTRONICA

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SILABO

1. INFORMACIÓN GENERAL

Asignatura CONTROL DIGITALNumero de asignatura 38Código LB0743Carácter ObligatorioPre-requisito Métodos Numéricos, Microcontroladores, Ingeniería de

Control IICréditos 04Horas teoría 03HHoras laboratorio 02HTipo de evaluación 4Semestre académico 2013-VDuración 08 SEMANASProfesor M.SC., Ing. Nicanor Raúl Benites Saravia

2. SUMILLA

La asignatura de Control Digital, es de naturaleza teórica, práctica y experimental, tiene el propósito de brindar al alumno los conocimientos de Introducción a los Sistemas de Control Digital. Muestreo y retención de señales. Transformada Z. Modelo del controlador digital. Sistemas Discretos Lineales Invariantes en el Tiempo (SDLIT). Representación de sistemas de Control Digital mediante Variables de Estado. Estabilidad de Sistemas de Control Digital. Diseño de Sistemas de Control Digital usando técnicas de control convencional y técnicas de Control Digital Moderno. Implementación de algoritmos de control Digital. Sistemas de Control Óptimo. Diseño de controladores óptimos.

3. OBJETIVOS GENERALES Y ESPECÍFICOS

Presentar las técnicas básicas para entender y realizar el análisis y síntesis de sistemas de control digital. Se hace especial énfasis a los principios y métodos de control digital usando métodos convencionales y métodos modernos con el fin de proporcionar al participante una guía en el diseño de sistemas basados en Computador, Microprocesadores, Microntroladores y Procesadores Digitales de Señales. El contenido se fundamenta en la teoría de control moderna y en recientes desarrollos de Control Digital.

4. METODOLOGÍA

(a) Las clases serán teóricas, desarrollándose los temas según el programa analítico. El profesor propiciará y motivará a los alumnos a participar en clase.

(b) El alumno estudiará y repasará los temas que el profesor desarrolle. Esto permitirá una mejor participación del alumno en clase.

(c) Se brindará asesoría a los alumnos en dificultades que el alumno encuentre en ciertos temas del curso.(d) Se dará separatas del curso. Se dará el silabo del curso.(e) Las prácticas de laboratorio son de naturaleza obligatoria y el tema a desarrollar estará enmarcado

dentro del programa analítico.

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5. CRITERIOS DE EVALUACIÓN

La evaluación del alumno se realizará con el tipo 4, la cual se indica por la fórmula:PF = (PP+PL+EP+2EF)/5

PP = promedio de prácticas calificadasPL = promedio de laboratoriosEP = examen parcialEF = examen finalPF = promedio final del curso

NOTA:

a) El alumno podrá rendir un examen sustitutorio, el que será único y abarcará toda la asignatura, cuya nota reemplazará a la nota más baja del examen parcial o examen final.

b) La Nota Mínima Aprobatoria de la asignatura es 11.

6. CONTENIDO ANALÍTICO SEMANAL

SEMANA Nro. 01: Introducción a sistemas de control digital y Análisis en tiempo discreto y en el plano z (parte I)Sesión 1: Sistemas de Control Digital. Muestreo y retención de señales. Modelo discreto de la planta. Revisión de la Transformada Z: Teoremas y Propiedades de la transformada Z. Transformada Z Inversa.Sesión 2: Función de transferencia pulso. Consideraciones para la selección de la frecuencia de muestreo. Correspondencia entre el plano S y el plano Z.SEMANA Nro. 02: Análisis en tiempo discreto y en el plano z (parte II)Sesión 3: Análisis de la respuesta transitoria. Análisis de la respuesta estacionaria.Lugar geométrico de las raíces en el plano Z.Sesión 4: Controlabilidad de Sistemas Discretos Lineales Invariantes en el Tiempo. Observabilidad de Sistemas Discretos Lineales Invariantes en el Tiempo. SEMANA Nro. 03: Estabilidad y Análisis en el espacio de estado de tiempo discreto (I)Sesión 5: Análisis de Estabilidad de Sistemas en Tiempo DiscretoRepresentación en el espacio de estado de sistemas de control en tiempo discreto: formas canónicas.Sesión 6: PRIMERA PRÁCTICA CALIFICADASEMANA Nro. 04: Análisis en el espacio de estado de tiempo discreto (II)Sesión 7: Solución de la ecuación de estado en tiempo discreto. Discretización de sistemas de tiempo continuo. Sesión 8: EXAMEN PARCIALSEMANA Nro. 05: Análisis en el espacio de estado de tiempo discreto (III) y Diseño de sistemas de control discreto en el espacio de estado (parte I)Sesión 9: Determinación de la función de transferencia pulso.Sesión 10: Diseño de Controladores por el método de la Ubicación de Polos. Diseño del Regulador por Ubicación de Polos.SEMANA Nro. 06: Diseño de sistemas de control discreto en el espacio de estado (parte II)Sesión 11: Diseño de un Servo controlador tipo 1 por Ubicación de Polos cuando la planta tiene integrador.Sesión 12: Diseño de un Servo controlador tipo 1 por Ubicación de Polos cuando la planta no tiene integrador.SEMANA Nro. 07: Diseño de sistemas de control discreto en el espacio de estado (parte III)Sesión 13: SEGUNDA PRÁCTICA CALIFICADA

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Sesión 14: Diseño del Regulador Óptimo en tiempo discreto. Diseño del Controlador Óptimo Proporcional. Diseño del Controlador Óptimo Proporcional Integral.SEMANA Nro. 08: Diseño de sistemas de control discreto en el espacio de estado (parte IV)Sesión 15: Diseño del Observador Óptimo Cuadrático. Consideraciones de diseño. Diseño del Observador Óptimo.Sesión 16: EXAMEN FINAL

7. CALENDARIZACIÓN DE LOS LABORATORIOS

SEMANA Nro. 01: Introducción al Laboratorio. Laboratorio Nº 1 – Parte ASEMANA Nro. 02: Laboratorio Nº 1 – Parte BSEMANA Nro. 03: Laboratorio Nº 2 – Parte A y BSEMANA Nro. 04: Semana de Examen ParcialSEMANA Nro. 05: Laboratorio Nº 3 – Parte A y BSEMANA Nro. 06: Laboratorio Nº 4 – Parte ASEMANA Nro. 07: Laboratorio Nº 4 – Parte B y CSEMANA Nro. 08: Semana de Examen Final

8. BIBLIOGRAFÍA

[1] OGATA, KATSUHIKO, “INGENIERÍA DE CONTROL MODERNA”, TERCERA EDICIÓN, PRENTICE HALL HISPANOAMERICANA – ENGLEWOOD CLIFFS – LONDRES, 1998.[2] DOMÍNGUEZ, SERGIO, “CONTROL EN ESPACIO DE ESTADO”, EDICIONES AUTOMÁTICA Y ROBÓTICA, PRENTICE HALL.[3] OGATA, KATSUHIKO, “PROBLEMAS DE INGENIERÍA DE CONTROL UTILIZANDO MATLAB”, PRENTICE HALL – MADRID – UPPER SADDLE RIVER – LONDRES - MÉXICO, 1999.[4] OGATA, KATSUHIKO, “DESIGNING LINEAR CONTROL SYSTEMS WITH MATLAB”, PRENTICE HALL – ENGLEWOOD CLIFFS, NEW JERSEY, 1994.[5] LEWIS, PAUL H. Y YANG, CHANG, “SISTEMAS DE CONTROL EN INGENIERÍA”, PRENTICE HALL – MADRID – UPPER SADDLE RIVER – LONDRES - MÉXICO, 1999.[6] E. SLOTINE, J.J. Y LI, WEIPING, “APPLIED NONLINEAR CONTROL”, PRENTICE HALL – ENGLEWOOD CLIFFS – LONDRES, 1991.[7] DORF R., BISHOP R., “MODERN CONTROL SYSTEMS”, PRENTICE HALL, INC., NINTH EDITION, 2001.[8] BISHOP, ROBERT H., “MODERN CONTROL SYSTEMS ANALYSIS AND DESIGN USING MATLAB Y SIMULINK”, ADDISON – WESLEY, 1997.[9] MATH WORKS, INC., “MATLAB USER’S GUIDE”, NATICK, MASS.: MATH WORKS, INC., 1990[10] MATH WORKS, INC., “THE STUDENT EDITION OF SIMULINK USER’S GUIDE”, PRENTICE HALL – ENGLEWOOD CLIFFS, 1996.

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