pro ana teo ins control unet 2009-09-29

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DEL TACHIRA


VICERRECTORADO ACADEMICO

COMISION GENERAL DE CURRICULUM

PROGRAMA ANALITICO

Asignatura: Instrumentacin y Control.

Cdigo: 02 3 4 9 04 TUnidad: I. Introduccin, Definicin y Terminologa de los sistemas de control.Objetivo general Al finalizar la unidad, el estudiante ser capaz de definir los conceptos bsicos de los sistemas de control, as como la utilizacin de las norma ISA para la interpretacin de planos de instrumentacin y tubera.Objetivos

ContenidosActividadesEvaluacinRecursosBibliografa

1. Definir los conceptos de seales de entrada y salida, o excitacin y respuesta de los sistemas.2. Definir los conceptos de lazo abierto, lazo cerrado.

3. Definir los conceptos de variables del sistema.

4. Describir las partes de un sistema de control de lazo cerrado.1.1. Tipos de seales de entrada o excitacin.

1.2. Tipos de seales de salida o respuesta del sistema.2.1. Sistemas de lazo abierto o control manual. Ventajas y desventajas.2.2. Sistemas de lazo cerrado o control automtico. Ventajas y desventajas.

3.1. Variable controlada.

3.2. Variable manipulada.

3.3 Variables de perturbacin.

4.1. Sistemas de realimentacin.

4.2. Controlador o regulador.4.3. Servomecanismo.4.4. Servosistema.4.5. Elemento final de control.

Exposicin por parte del facilitador.

Interaccin grupal para el anlisis de los conceptos suministrados.

Mecnica de la pregunta.

Resolucin de problemas propuestos por el facilitador en el aula (anlisis, diseo y ejecucin).

Formulacin de conclusiones por parte del estudiante y el facilitador.

Asignacin de tpicos de investigacin por parte del facilitador.

1er Examen Parcial

con una ponderacin del 33%.Material de Apoyo.

Diapositivas o transparencias.

Marcadores.

Pizarra.

Borradora.

Computadora con Matlab.Ingeniera de Control Moderna. Katsuhiko Ogata. Prentice Hall. 2004.Control Automtico de Procesos. Carlos Smith y Armando Corripio. Limusa. 1995.Instrumentacin Industrial, Antonio Creus. Editorial Limusa, 1995.

Manual de instrumentacin aplicada. Considine Douglas. Continental. 1974.

5. Conceptualizar los modos de control en lazo cerrado.

5.1. Control On-Off

5.2. Control a razn.

5.3. Control en cascada.

5.4. Control por accin precalculada.

5.5. Control adaptativo.




PROGRAMA ANALITICO


Cdigo: 02 3 4 9 04 TUnidad: II. Herramientas Matemticas para el Modelado de Sistemas.Objetivo general: Al finalizar la unidad los estudiantes estarn en capacidad de aplicar la Transformada de Laplace para obtener el modelo del proceso, as como la utilizacin de los diagramas de bloque para obtener la funcin de transferencia del sistema de manera analtica o por medio del diagrama de flujo de seales.Objetivos


1. Estudiar la transformacin directa e inversa de Laplace de funciones matemticas.

2. Obtencin de la funcin de transferencia del sistema a partir de los diagramas de bloques.

1.1 Teorema de la transformacin de Laplace.

1.2 Propiedades y Pares de transformacin de Laplace.

1.3 Definicin de Polos y Ceros.

1.4 Expansin en fracciones parciales.

1.5 Transformacin de Laplace de Ecuaciones Diferenciales.

1.6. Respuesta Total, Libre, Forzada, y Funcin de Transferencia de los procesos.2.1. Seales internas y ecuaciones de los diagramas de bloque, realimentacin negativa unitaria y no unitaria.

2.2. Mtodo analtico.

2.3. Mtodo del Diagrama de Flujo de Seales, frmula de Mason.



Mecnica de la pregunta.

Resolucin de problemas propuestos por el facilitador en el aula (anlisis, diseo y ejecucin).

1er Examen Parcial

con una ponderacin del 33%.

Material de Apoyo.


Marcadores.

Pizarra.

Borradora.

Computadora con Matlab.Transformada de Laplace. Murray Spiegel. McGraw Hill. 1970.

Transformaciones de Laplace. Nixon Floyd. Paraninfo. 1970.Ingeniera de Control Moderna. Katsuhiko Ogata. Prentice Hall. 2004.Sistemas de Control Automtico. Benjamin C Kuo. Prentice Hall. 1996.




PROGRAMA ANALITICO


Cdigo: 02 3 4 9 04 TUnidad: III. Estabilidad. Respuestas de Sistemas Dinmicos de Primer y Segundo Orden, Analogas Electromecnicas.Objetivo general: Al finalizar la unidad, los estudiantes sern capaces de definir que es la estabilidad de los sistemas. Identificar los sistemas dinmicos de primer y de segundo orden estandarizados por su respuesta ante una excitacin de tipo escaln. Escribir las ecuaciones de sistemas mecnicos en base a analogas electromecnicas.

Objetivos


1. Definir el concepto de estabilidad en funcin de la posicin de los polos y la respuesta del sistema.

2. Definir sistemas dinmicos de primero y de segundo orden estandarizados.3. Estudiar las Analogas Electromecnicas.

1.1. Seales acotadas y no acotadas

1.2. Estabilidad absoluta.

1.3. Estabilidad marginal.1.4. Inestabilidad.

2.1. Ecuacin caracterstica de un sistema de primer orden.2.2. Respuesta de un sistema de primer orden ante una entrada escaln.2.3. Respuesta de un sistema de primer orden ante una entrada rampa.

2.2. Ecuacin caracterstica de un sistema de segundo orden, sistemas sobre-amortiguados, crticamente amortiguados, subamortiguados, y oscilatorios.

2.2. Respuesta de un sistema de segundo orden ante una entrada escaln.

2.3. Respuesta de un sistema de segundo orden ante una entrada rampa.

3.1. Escribir las ecuaciones de sistemas mecnicos en base a analogas electromecnicas.

3.2. Estimar el comportamiento del sistema en funcin de la ecuacin caracterstica del mismo.



Uso del material audio visual



2do Examen Parcial



Marcadores.

Pizarra.

Borradora.

Computadora con Matlab.Ingeniera de Control Moderna. Katsuhiko Ogata. Prentice Hall. 2004.Dinmica de Sistemas. Katsuhiko Ogata. Prentice Hall. 1987.Sistemas de Control Automtico. Benjamin C Kuo. Prentice Hall. 1996.Sistemas de Control Moderno. Richard Dorf. Prentice Hall. 2005.Sistemas Realimentados de Control (Anlisis y Sistemas). D'Azzo & Houpis. Paraninfo. 1992.




PROGRAMA ANALITICO


Cdigo: 02 3 4 9 04 TUnidad: IV. Modos de control.Objetivo general: Al finalizar la unidad, los estudiantes sern capaces de identificar las ecuaciones de las formas bsicas de los sistemas en lazo cerrado, la estructura general de la vlvula de control, y las caractersticas de los modos de control Proporcional (P), Integral (I), Diferencial (D), y sus combinaciones (PI, PD, PID).Objetivos


1. Formas bsicas de los diagramas de bloque en lazo cerrado.

2. Presentar la estructura de la Vlvula como elemento final de control.

3. Definir las caracteristicas del modo de control P, PI, PD, PID.

4. Pre-ajuste, posicionador, o BIAS.

1.1. Funcin de transferencia.

1.2. Funcin de error.

2.1. Vlvula falla abierta.

2.2. Vlvula falla cerrada.

2.3. Comportamiento segn la accin de control, directa o inversa.

3.1. Velocidad de respuesta.

3.2. Error en estado estable.

3.3. Efecto en el sobrepaso.3.4. Respuesta ante una entrada escaln.

3.5. Respuesta ante una entrada rampa.

4.1. Efecto del Pre-ajuste en el comportamiento general del sistema cuando se utiliza control P.Exposicin por parte del facilitador.





2do Examen Parcial



Marcadores.

Pizarra.

Borradora.

Computadora con Matlab.Ingeniera de Control Moderna. Katsuhiko Ogata. Prentice Hall. 2004.Sistemas de Control Moderno. Richard Dorf. Prentice Hall. 2005.

SEQ CHAPTER \h \r 1Anlisis numrico y visualizacin grfica con MATLAB. Shoichiro Nakamura. Prentice Hall. 1997.




PROGRAMA ANALITICO


Cdigo: 02 3 4 9 04 TUnidad: V. Transductores trmicos y circuitos de acondicionamiento..Objetivo general: Al finalizar la unidad, los estudiantes sern capaces de identificar los principios de funcionamiento de los transductores trmicos y sus circuitos de acondicionamiento. Resolver problemas de los diferentes transductores que implique la seleccin y la interpretacin de las mediciones.

Objetivos


1. Identificar los principios de funcionamiento y caractersticas de los transductores trmicos.

2. Describir los circuitos de acondicionamiento de los dispositivos RTD.

3. Resolver problemas de RTDs y Termopares.1.1. Dispositivo Bimetalito.

1.2. Dispositivos de gas presurizado.

1.3. Dispositivo RTD,PT100.1.4. Dispositivo RTD, Termstor.

1.5. Dispositivo Termopar

2.1. Divisor de Voltaje.2.2. Puente de Wheastone balanceado.

2.3. Puente de Wheastone no balanceado.

3.1. Autocalentamiento.

3.2. Ley de los metales intermedios.

3.3. Ley de las temperaturas intermedias.

3.4. Serie termoelectrica.Exposicin por parte del facilitador.





3er Examen Parcial



Marcadores.

Pizarra.

Borradora.

Computadora con Matlab.

Instrumentacin Industrial. Antonio Creus. Alfaomega Marcombo. 2004.Manual de instrumentacin aplicada. Considine Douglas. Continental. 1974.




PROGRAMA ANALITICO


Cdigo: 02 3 4 9 04 TUnidad: III. Vlvulas de Control.Objetivo general: Al finalizar la unidad, los estudiantes sern capaces de describir los elementos constitutivos de una vlvula de control. Identificar las diferentes tipos de vlvulas. Analizar las caractersticas inherentes a las vlvulas. Realizar los clculos para el dimensionamiento de las vlvulas.

Objetivos


3. Analizar las caractersticas inherentes a las vlvulas.

4. Considerar los factores necesarios para dimensionar vlvulas de control.

5. Utilizar ecuaciones para calcular el tamao de una vlvula.1.1. Actuador o Motor de la vlvula.1.2. Cuerpo de la vlvula.1.3. Trimmer de la vlvula.2.1. Tipo Compuerta.2.2. Tipo Globo.

2.3. Formas de clasificacin de los tipos bsicos.

3.1. Lineal.

3.2. Proporcional.

3.3. Apertura rpida.

4.1. Perfil de la cada de presin.

4.2. Criterio de cavitacin.

4.3. Criterio de vaporizacin.

4.4. Criterio de caudal crtico.

5.1. Lquido en flujo turbulento.

5.2. Lquido en flujo laminar.5.3. Gases.

5.4. Sistema de unidades.






3er Examen Parcial



Marcadores.

Pizarra.

Borradora.

Computadora con Matlab.

Instrumentacin Industrial. Antonio Creus. Alfaomega Marcombo. 2004.Manual de instrumentacin aplicada. Considine Douglas. Continental. 1974.




PROGRAMA ANALITICO

Plan de EvaluacinEXAMEN PARCIAL No.PONDERACIONTEORIA

133%100%

234%100%

333%100%

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