UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD

SYLLABUS

1 INFORMACIÓN GENERAL DEL CURSO

ESCUELA O UNIDAD: Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería

SIGLA: ECBTI

NIVEL: Profesional – Tecnológico

CAMPO DE FORMACIÓN: Disciplinar

CURSO: Sistemas Dinámicos CÓDIGO: 201527

TIPO DE CURSO: Metodológico

N° DE CRÉDITOS: 2 N° DE SEMANAS: 16

CONOCIMIENTOS PREVIOS: Álgebra lineal, Cálculo diferencial, Cálculo integral, Física general

DIRECTOR DEL CURSO: Diego Fernando Sendoya Losada

FECHA DE ELABORACIÓN: 21 de mayo de 2015

DESCRIPCIÓN DEL CURSO: El curso hace parte del campo de formación Disciplinar y se ubica dentro del componente de formación Disciplinar Común, el cual está dirigido a la formación del estudiante, teniendo en cuenta los elementos constitutivos que integran el área de Ciencias Básicas de Ingeniería. En este sentido, el objetivo primordial de este curso es fomentar en el estudiante competencias propias para la aplicación de leyes físicas que le permitan encontrar el modelo matemático de sistemas dinámicos reales, comúnmente encontrados en la industria. Así mismo, este curso pretende ayudar a crear estrategias para la búsqueda de información, que permitan construir de manera individual o colectiva un nuevo

conocimiento. El curso es de tipo teórico – práctico de dos (2) créditos, está dividido en dos unidades y ha sido diseñado para ejecutarse en el lapso de 16 semanas. La primera unidad está orientada al modelamiento matemático de sistemas dinámicos utilizando ecuaciones diferenciales y variables de estados, para su posterior simulación y análisis. La segunda unidad está dedicada al modelamiento matemático de sistemas dinámicos mediante funciones de transferencia y diagramas de bloques, para su posterior reducción, simulación y análisis.

2 INTENCIONALIDADES FORMATIVAS

PROPÓSITOS:

Orientar al estudiante en la obtención de modelos matemáticos en el dominio del tiempo, a través del uso de ecuaciones diferenciales y variables de estado.

Apoyar al estudiante en la obtención de modelos matemáticos en el dominio de la frecuencia, mediante la aplicación de la función de transferencia y los diagramas de bloques.

COMPETENCIAS GENERALES DEL CURSO:

El estudiante expresa modelos matemáticos que representan el comportamiento de un sistema dinámico en el dominio del tiempo, utilizando ecuaciones diferenciales y variables de estado.

El estudiante expresa modelos matemáticos que representan el comportamiento de un sistema dinámico en el dominio de la frecuencia, utilizando funciones de transferencia y diagramas de bloques.

3 CONTENIDOS DEL CURSO

Esquema del contenido del curso:

Modelamiento en el dominio del tiempo

•Sistemas y modelos

•Sistemas físicos

•Espacio de estados

Modelamiento en el dominio de la

frecuencia

•Función de transferencia

•Reducción de subsistemas

•Estabilidad

NOMBRE DE LA UNIDAD

CONTENIDOS DE APRENDIZAJE

Referencias Bibliográficas Requeridas (Incluye: Libros, Textos, Revistas Científicas, Cibergrafía, Webgrafía)

UNIDAD 1 Modelamiento en el dominio del tiempo

1 Sistemas y modelos

Dorf, R & Bishop, R. (2011). Introduction to control systems. En: Modern control systems. (12a. ed.). (pp. 1-48). Estados Unidos: Prentice Hall.

Dorf, R & Bishop, R. (2011). Mathematical models of systems. En: Modern control systems. (12a. ed.). (pp. 49-160). Estados Unidos: Prentice Hall.

Dorf, R & Bishop, R. (2011). State variable models. En: Modern control systems. (12a. ed.). (pp. 161-233). Estados Unidos: Prentice Hall.

Golnaraghi, F. & Kuo, B. (2010). Introduction. En: Automatic control systems (9a.ed.). (pp. 1-15). Estados Unidos: John Wiley & Sons.

Golnaraghi, F. & Kuo, B. (2010). Mathematical foundation. En: Automatic control systems (9a.ed.). (pp. 16-103). Estados Unidos: John Wiley & Sons.

Golnaraghi, F. & Kuo, B. (2010). Theoretical foundation and background material: Modeling of dynamic systems. En: Automatic control systems (9a.ed.). (pp. 147-252). Estados Unidos: John Wiley & Sons.

Ogata, K. (2004). Introduction. En: System Dynamics (4a. ed.). (pp. 1-7). Estados Unidos: Pearson Education.

Ogata, K. (2004). Mechanical systems. En: System Dynamics (4a. ed.). (pp. 8-104). Estados Unidos: Pearson Education.

Ogata, K. (2004). Electrical systems. En: System Dynamics (4a. ed.). (pp. 105-163). Estados Unidos: Pearson Education.

Ogata, K. (2004). Hydraulic systems. En: System Dynamics (4a. ed.). (pp. 164-234). Estados Unidos: Pearson Education.

Ogata, K. (2010). Introducción a los sistemas de control. En: Ingeniería de control moderna (5a. ed.). (pp. 1-12). Madrid, España: Pearson Education.

Ogata, K. (2010). Modelado matemático de sistemas de control. En: Ingeniería de control moderna (5a. ed.). (pp. 13-62). Madrid, España: Pearson Education.

Ogata, K. (2010). Modelado matemático de sistemas mecánicos y eléctricos. En: Ingeniería de control moderna (5a. ed.). (pp. 63-99). Madrid, España: Pearson Education.

Ogata, K. (2010). Modelado matemático de sistemas de fluidos y sistemas térmicos. En: Ingeniería de control moderna (5a. ed.). (pp. 100-158). Madrid, España: Pearson Education.

Ogata, K. (2010). Análisis de sistemas de control en el espacio de estados. En: Ingeniería de control moderna (5a. ed.). (pp. 648-721). Madrid, España: Pearson Education.

Nise, N. (2011). Introduction. En: Control Systems Engineering (6a ed.). (pp. 1-32). Estados Unidos: John Wiley & Sons.

Nise, N. (2011). Modeling in the frequency Domain. En: Control Systems Engineering (6a ed.). (pp. 33-116). Estados Unidos: John Wiley & Sons.

Nise, N. (2011). Modeling in the time domain. En: Control Systems Engineering (6a ed.). (pp. 117-160). Estados Unidos: John Wiley & Sons.

Controlabilidad y observabilidad. (2015). Recuperado de: http://datateca.unad.edu.co/contenidos/201527/2015-01/02-Entorno_de_conocimiento/Unidad_01/08-Espacio_de_estados_v2.pdf

2 Sistemas físicos

3 Espacio de estados

Espacio de estados. (2015). Recuperado de: http://datateca.unad.edu.co/contenidos/201527/2015-01/02-Entorno_de_conocimiento/Unidad_01/08-Espacio_de_estados_v2.pdf

Sistemas de nivel de líquido. (2015). Recuperado de: http://datateca.unad.edu.co/contenidos/201527/2015-01/02-Entorno_de_conocimiento/Unidad_01/05-Sistemas_de_nivel_de_liquido_v2.pdf

Sistemas eléctricos. (2015). Recuperado de: http://datateca.unad.edu.co/contenidos/201527/2015-01/02-Entorno_de_conocimiento/Unidad_01/03-Sistemas_electricos_v2.pdf

Sistemas físicos. (2015). Recuperado de: http://datateca.unad.edu.co/contenidos/201527/2015-01/02-Entorno_de_conocimiento/Unidad_01/02-Sistemas_fisicos_v2.pdf

Sistemas mecánicos. (2015). Recuperado de: http://datateca.unad.edu.co/contenidos/201527/2015-01/02-Entorno_de_conocimiento/Unidad_01/04-Sistemas_mecanicos_v2.pdf

Sistemas no lineales. (2015). Recuperado de: http://datateca.unad.edu.co/contenidos/201527/2015-01/02-Entorno_de_conocimiento/Unidad_01/07-Sistemas_no_lineales_v2.pdf

Sistemas térmicos. (2015). Recuperado de: http://datateca.unad.edu.co/contenidos/201527/2015-01/02-Entorno_de_conocimiento/Unidad_01/06-Sistemas_termicos_v2.pdf

Sistemas y modelos. (2015). Recuperado de: http://datateca.unad.edu.co/contenidos/201527/2015-01/02-Entorno_de_conocimiento/Unidad_01/01-Sistemas_y_modelos_v2.pdf

Referencias bibliográficas complementarias

Academatica. [Academatica]. (2012, agosto 18). Circuitos RC y RL - Aplicaciones ecuaciones diferenciales de primer orden. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=Ans9yM9xKL0

Academatica. [Academatica]. (2013, octubre 12). Ecuaciones dinámicas de circuitos eléctricos Ejemplo 1. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=91cZjbkEi1g

Academatica. [Academatica]. (2013, octubre 12). Ecuaciones dinámicas de circuitos eléctricos Ejemplo 2. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=sjtF8YKqsjM

Academatica. [Academatica]. (2012, diciembre 03). Movimiento amortiguado libre. [Archivo de video]. Recuperado de: http://www.youtube.com/watch?v=n-KCcG4qrjQ&list=PLAFn9q_BCao-ocFB_rGbGb3ds50X4BEK3&feature=share&index=28

Academatica. [Academatica]. (2012, diciembre 05). Movimiento amortiguado libre - críticamente amortiguado. [Archivo de video]. Recuperado de: http://www.youtube.com/watch?v=palGf74Yh5I&list=PLAFn9q_BCao-ocFB_rGbGb3ds50X4BEK3&feature=share&index=30

Academatica. [Academatica]. (2012, diciembre 03). Movimiento amortiguado libre - Sobreamortiguado. [Archivo de video]. Recuperado de: http://www.youtube.com/watch?v=e_W1nO97TIc&list=PLAFn9q_BCao-ocFB_rGbGb3ds50X4BEK3&feature=share&index=29

Academatica. [Academatica]. (2012, diciembre 05). Movimiento amortiguado libre subamortiguado. [Archivo de video]. Recuperado de: http://www.youtube.com/watch?v=wdA5hIHemMA&feature=share&list=PLAFn9q_BCao-ocFB_rGbGb3ds50X4BEK3&index=31

Academatica. [Academatica]. (2012, noviembre 30). Movimiento libre no amortiguado. [Archivo de video]. Recuperado de: http://www.youtube.com/watch?v=H8V7LcDdSk0&list=PLAFn9q_BCao-ocFB_rGbGb3ds50X4BEK3&feature=share&index=27

Aguilar, D. [Diego Aguilar]. (2012, abril 25). Sistemas de Control Linealización. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=u9LxOWdsLDk

Aguilar, D. [Diego Aguilar]. (2012, abril 25). Sistemas de Control Linealización Ejemplos. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=oGUewPVBvMk

Colmenares, W. [William Colmenares]. (2014, febrero 28). Modelado de Sistemas Hidráulicos. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=oQRzGwQud1I

Controltheory.org. [controltheoryorg]. (2012, febrero 19). Aspectos generales de las ecuaciones diferenciales. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=UtcAmGaX9QA

Controltheory.org. [controltheoryorg]. (2012, febrero 19). Bloques y descripciones. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=WBh447JOg44

Controltheory.org. [controltheoryorg]. (2012, febrero 18). Sistemas y modelos. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=vxm39UyXksA

Controltheory.org. [controltheoryorg]. (2012, febrero 19). Señales, estados, entradas y salidas. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=hFplIUttz8A

Controltheory.org. [controltheoryorg]. (2012, febrero 15). Realimentación y prealimentación. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=Dvt7I72GEjY

Curso virtual de análisis de sistemas dinámicos. (2015). Recuperado de: http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ingenieria/2001619/index.html

Design and analyze control systems. (2015). Recuperado de: http://www.mathworks.com/help/control/index.html

González, M. [Misael González]. (2014, febrero 13). Simulación de modelos en el espacio de estados usando MATLAB®. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=as4_g91oZVY

Miranda, A. [Alfredo Miranda]. (2014, enero 27). Modelado de un sistema mecánico mediante espacio de estados. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=wphkh5sHE7Y

Problemas resueltos de sistemas automáticos. (2015). Recuperado de: http://www.inevid.com/p/sistemas-automaticos.html

Systems analysis and modeling. (2015). Recuperado de: http://www.sciencedirect.com/science/book/9780121218515

Teoría de control básica. (2015). Recuperado de: http://controltheory.org/index_spa.html

UANL FIME. [UANL FIME]. (2012, enero 30). Control moderno – Controlabilidad. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=W1Mywmak4VU

UANL FIME. [UANL FIME]. (2012, enero 30). Control moderno – Observabilidad. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=IHNA4xYLJEw

UNIDAD 2 Modelamiento en el dominio de la frecuencia

1 Función de transferencia

Dorf, R & Bishop, R. (2011). Mathematical models of systems. En: Modern control systems. (12a. ed.). (pp. 49-160). Estados Unidos: Prentice Hall.

Dorf, R & Bishop, R. (2011). Feedback control system characteristics. En: Modern control systems. (12a. ed.). (pp. 234-303). Estados Unidos: Prentice Hall.

Dorf, R & Bishop, R. (2011). The stability of linear feedback systems. En: Modern control systems. (12a. ed.). (pp. 386-442). Estados Unidos: Prentice Hall.

Golnaraghi, F. & Kuo, B. (2010). Mathematical foundation. En: Automatic control systems (9a.ed.). (pp. 16-103). Estados Unidos: John Wiley & Sons.

Golnaraghi, F. & Kuo, B. (2010). Block diagrams and signal flow graphs. En: Automatic control systems (9a.ed.). (pp. 104-146). Estados Unidos: John Wiley & Sons.

Golnaraghi, F. & Kuo, B. (2010). Time domain analysis of control systems. En: Automatic control systems (9a.ed.). (pp. 253-336). Estados Unidos: John Wiley & Sons.

2 Reducción de subsistemas

3 Estabilidad

Ogata, K. (2010). Modelado matemático de sistemas de control. En: Ingeniería de control moderna (5a. ed.). (pp. 13-62). Madrid, España: Pearson Education.

Ogata, K. (2010). Análisis de la respuesta transitoria y estacionaria. En: Ingeniería de control moderna (5a. ed.). (pp. 159-268). Madrid, España: Pearson Education.

Ogata, K. (2010). Análisis y diseño de sistemas de control por el método del lugar de las raíces. En: Ingeniería de control moderna (5a. ed.). (pp. 269-397). Madrid, España: Pearson Education.

Nise, N. (2011). Modeling in the frequency domain. En: Control Systems Engineering (6a ed.). (pp. 33-116). Estados Unidos: John Wiley & Sons.

Nise, N. (2011). Time response. En: Control Systems Engineering (6a ed.). (pp. 161-234). Estados Unidos: John Wiley & Sons.

Nise, N. (2011). Reduction of multiple subsystems. En: Control Systems Engineering (6a ed.). (pp. 235-300). Estados Unidos: John Wiley & Sons.

Nise, N. (2011). Stability. En: Control Systems Engineering (6a ed.). (pp. 301-338). Estados Unidos: John Wiley & Sons.

Nise, N. (2011). Steady state errors. En: Control Systems Engineering (6a ed.). (pp. 339-386). Estados Unidos: John Wiley & Sons.

Diagramas de bloques. (2015). Recuperado de: http://datateca.unad.edu.co/contenidos/201527/2015-01/02-Entorno_de_conocimiento/Unidad_02/04-Diagramas_de_bloques_v2.pdf

Error en estado estacionario. (2015). Recuperado de: http://datateca.unad.edu.co/contenidos/201527/2015-01/02-Entorno_de_conocimiento/Unidad_02/05-Error_en_estado_estacionario_v2.pdf

Estabilidad. (2015). Recuperado de: http://datateca.unad.edu.co/contenidos/201527/2015-01/02-Entorno_de_conocimiento/Unidad_02/06-Estabilidad_v2.pdf

Función de transferencia. (2015). Recuperado de: http://datateca.unad.edu.co/contenidos/201527/2015-01/02-Entorno_de_conocimiento/Unidad_02/01-Funcion_de_transferencia_v2.pdf

Polos y ceros. (2015). Recuperado de: http://datateca.unad.edu.co/contenidos/201527/2015-01/02-Entorno_de_conocimiento/Unidad_02/02-Polos_y_ceros_v2.pdf

Reducción de sistemas. (2015). Recuperado de: http://datateca.unad.edu.co/contenidos/201527/2015-01/02-Entorno_de_conocimiento/Unidad_02/03-Reduccion_de_sistemas_v2.pdf

Referencias bibliográficas complementarias

Controltheory.org. [controltheoryorg]. (2012, febrero 25). Álgebra de bloques. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=nBCUPWFXb2g

Controltheory.org. [controltheoryorg]. (2012, febrero 25). Bloques en el dominio s. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=H4GPPG_ef7Y

Controltheory.org. [controltheoryorg]. (2010, noviembre 17). Criterio de estabilidad de Routh. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=KyIAxM-YioE

Controltheory.org. [controltheoryorg]. (2010, noviembre 24). Criterio de Routh casos especiales. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=JvTLwqndVzk

Controltheory.org. [controltheoryorg]. (2010, noviembre 16). Equilibrio. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=d499wANQDvo

Controltheory.org. [controltheoryorg]. (2012, marzo 02). Entradas estándar para el análisis de sistemas. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=-2XpJeSROBA

Controltheory.org. [controltheoryorg]. (2010, noviembre 17). Estabilidad de sistemas simples. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=rRGl-5bTFu0

Controltheory.org. [controltheoryorg]. (2010, noviembre 16). Estabilidad de un sistema LTI. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=4AnPL_f_Q_g

Controltheory.org. [controltheoryorg]. (2010, noviembre 17). Estabilidad y polos de la función de transferencia. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=BrR0kCahruA

Controltheory.org. [controltheoryorg]. (2010, noviembre 15). Expresiones alternativas de la función de transferencia. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=5-mB9eDUKDU

Controltheory.org. [controltheoryorg]. (2012, febrero 26). La función de transferencia. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=lB7DJ-nWo4Y

Controltheory.org. [controltheoryorg]. (2012, febrero 26). La respuesta impulso. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=mHk3JDCH96M

Controltheory.org. [controltheoryorg]. (2012, febrero 12). Resolución de ecuaciones diferenciales con la transformada de Laplace. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=fnlNB-yer6Q

Controltheory.org. [controltheoryorg]. (2012, marzo 02). Respuesta transitoria y estado estacionario. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=G45kGNOcOiw

Curso virtual de análisis de sistemas dinámicos. (2015). Recuperado de: http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ingenieria/2001619/index.html

Design and analyze control systems. (2015). Recuperado de: http://www.mathworks.com/help/control/index.html

Institweet. [Institweet]. (2011, diciembre 14). Determinar el rango de k para que el sistema sea estable por Routh. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=mMPNHy6ghug

Institweet. [Institweet]. (2011, diciembre 13). Determinar los ceros y polos de la función de transferencia. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=LFBsmjbpMAM

Institweet. [Institweet]. (2011, diciembre 13). Determinar la función de transferencia dados los ceros y polos. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=8BMetYZGbdQ

Institweet. [Institweet]. (2011, diciembre 09). Dibujar el diagrama de bloques dada la función de transferencia 1. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=nSDLwJK2pUk

Institweet. [Institweet]. (2011, diciembre 09). Dibujar el diagrama de bloques dadas las ecuaciones de las señales. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=465cyxq9Ku4

Institweet. [Institweet]. (2011, diciembre 13). Estudiar la estabilidad de un sistema por criterio de Routh. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=LnmWRvUaW7M

Institweet. [Institweet]. (2011, diciembre 13). Estudiar la estabilidad de un sistema por criterio de Routh 2. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=fK80ngUCYdk

Institweet. [Institweet]. (2011, diciembre 14). Estudiar la estabilidad de un sistema por criterio de Routh 3. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=ukeBMLRxwCg

Institweet. [Institweet]. (2011, diciembre 01). Modelización de sistemas eléctricos función de transferencia 1. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=kss5cVkdxqM

Institweet. [Institweet]. (2011, diciembre 01). Modelización de sistemas eléctricos función de transferencia 2. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=8u3zh9VMlvw

Institweet. [Institweet]. (2011, diciembre 01). Modelización de sistemas eléctricos función de transferencia 3. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=bnnLEGM7aKg

Institweet. [Institweet]. (2011, diciembre 01). Modelización de sistemas eléctricos función de transferencia 4. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=wZeW6vZZbpg

Institweet. [Institweet]. (2011, diciembre 01). Modelización de sistemas mecánicos función de transferencia 1. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=MmfEheSENLc

Institweet. [Institweet]. (2011, diciembre 01). Modelización de sistemas mecánicos función de transferencia 2. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=58i-jO3LJbY

Institweet. [Institweet]. (2011, diciembre 01). Modelización de sistemas mecánicos función de transferencia 3. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=L8gYgnOMA08

Institweet. [Institweet]. (2011, diciembre 02). Modelización de sistemas mecánicos función de transferencia 4. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=yrq8caS4FwE

Institweet. [Institweet]. (2011, diciembre 02). Modelización de sistemas mecánicos rotación función de transferencia 1. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=axHUmMOEiWk

Institweet. [Institweet]. (2011, diciembre 02). Modelización de sistemas mecánicos rotación función de transferencia 2. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=zONWoTRrEqQ

Institweet. [Institweet]. (2011, diciembre 02). Simplificar el diagrama de bloques función de transferencia 1. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=GsFcrkdzMXk

Institweet. [Institweet]. (2011, diciembre 02). Simplificar el diagrama de bloques función de transferencia 2. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=MJk_Ntjuk2A

Institweet. [Institweet]. (2011, diciembre 02). Simplificar el diagrama de bloques función de transferencia 3. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=NEunRyIboEo

Institweet. [Institweet]. (2011, diciembre 09). Simplificar el diagrama de bloques función de transferencia 4. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=AnyR4FHyJ-I

Problemas resueltos de sistemas automáticos. (2015). Recuperado de: http://www.inevid.com/p/sistemas-automaticos.html

Ricardo, J. [Jaime Ricardo]. (2012, mayo 13). Simulación de Circuito RL en Simulink. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=cBWMCQwaQJ8

Teoría de control básica. (2015). Recuperado de: http://controltheory.org/index_spa.html

4 ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE

Unidad Contenido de Aprendizaje

Competencia Indicadores de

desempeño Estrategia de Aprendizaje

N° de Semanas

Evaluación

Propósito Criterios de evaluación

Ponderación

Actividad inicial Actividad inicial El estudiante identifica los contenidos del curso a través de la lectura del syllabus y la exploración de los diferentes entornos para afrontar con seguridad el proceso de aprendizaje.

Elabora un mapa conceptual que refleja la claridad adquirida al explorar la estructura del curso.

Actividad inicial: Cada estudiante leerá el syllabus del curso y explorará la estructura del mismo. Como resultado de esta exploración, elaborará un mapa conceptual donde se identifiquen claramente los contenidos, propósitos y competencias a desarrollar en el periodo académico.

2 Determinar el grado de comprensión de las temáticas y de la estructura del curso que el estudiante es capaz de adquirir al revisar los componentes del mismo

El mapa conceptual elaborado cumple con la estructura característica y refleja de manera adecuada la temática planteada en la actividad.

25 puntos (5%)

UNIDAD 1 Modelamiento en el dominio del tiempo

1 Sistemas y

modelos

El estudiante expresa modelos matemáticos que representan el comportamiento de un sistema dinámico en el dominio del tiempo utilizando ecuaciones diferenciales y variables de estado.

Expresa modelos matemáticos de sistemas dinámicos mediante ecuaciones diferenciales y variables de estados. Aplica técnicas de linealización para sistemas no lineales.

Aprendizaje basado en problemas: Para encontrar el modelo matemático del proceso se ha dividido el problema en tres etapas. Etapa 1: En la primera etapa se deberá encontrar el modelo matemático en el dominio del tiempo y analizar la controlabilidad y la observabilidad del

6 Orientar al estudiante en la obtención de modelos matemáticos en el dominio del tiempo, a través del uso de ecuaciones diferenciales y variables de estado.

Expresa de manera adecuada modelos matemáticos de sistemas dinámicos mediante ecuaciones diferenciales y variables de estados. Utiliza de forma correcta las técnicas de linealización. Aplica de manera adecuada los criterios para analizar el

175 puntos (35%)

2 Sistemas

físicos

3 Espacio de

estados

Analiza el comportamiento dinámico, la controlabilidad y la observabilidad del sistema mediante simulaciones y técnicas matemáticas.

proceso. El grupo colaborativo se ocupará de buscar la solución al problema planteado desencadenando el aprendizaje auto-dirigido, para ello se proponen las siguientes fases: Fase 1: Análisis, lluvia de ideas y listado de conceptos. Cada estudiante deberá leer e identificar claramente lo que se quiere lograr en la respectiva etapa del problema. Luego el grupo realizará una lluvia de ideas, de tal forma que se planteen algunas hipótesis sobre cómo solucionar las situaciones planteadas en la etapa, basándose en conocimientos previos y el sentido común. Basados en esta discusión, los integrantes del grupo deberán elaborar un listado de conceptos, términos y/o aspectos que conocen y un listado de aquello que se desconoce de las situaciones planteadas

comportamiento dinámico del sistema. Estructura de manera correcta el informe entregado. Participa de manera correcta y coherente dentro del foro. Rúbrica de Evaluación

en la etapa. Al finalizar esta fase, cada estudiante, de manera individual y a manera de diario, deberá registrar los avances logrados en su proceso de aprendizaje; para ello dispone de la herramienta E-portafolio ubicada en el entorno de evaluación y seguimiento del curso. Fase 2: Propuesta metodológica y obtención de información. En esta fase el grupo deberá definir la metodología de para la investigación de acuerdo a lo alcanzado en la fase anterior. Una vez se tenga clara la metodología, el grupo deberá definir y expresar de manera concreta lo que quiere resolver, producir o demostrar en la respectiva etapa del problema. Luego el grupo procederá a localizar, organizar, analizar e interpretar la información de diversas fuentes. Al finalizar esta fase,

cada estudiante, de manera individual y a manera de diario, deberá registrar los avances logrados en su proceso de aprendizaje; para ello dispone de la herramienta E-portafolio ubicada en el entorno de evaluación y seguimiento del curso. Fase 3: Diseño y ejecución del plan de acción. En esta fase el grupo define y ejecuta el plan de acción para dar solución a la respectiva etapa del problema, a partir de la información obtenida en la fase anterior y de los contenidos temáticos del curso. Al finalizar esta fase, cada estudiante, de manera individual y a manera de diario, deberá registrar los avances logrados en su proceso de aprendizaje; para ello dispone de la herramienta E-portafolio ubicada en el entorno de evaluación y seguimiento del curso. Fase 4: Presentación de

resultados. En esta fase, cuando el grupo ya ha resuelto el problema, se hará una presentación o reporte de los resultados obtenidos, y se incluirán recomendaciones, dificultades, inferencias y demás que se crea conveniente en relación con la solución de las situaciones planteadas en la respectiva etapa. Un integrante del grupo será el responsable de enviar el informe con los resultados obtenidos a través del medio que solicite el docente. Guía de Aprendizaje

UNIDAD 2 Modelamiento en el dominio de la frecuencia

1 Función de transferencia

El estudiante expresa modelos matemáticos que representan el comportamiento de un sistema dinámico en el dominio de la frecuencia utilizando funciones de transferencia y diagramas de bloques.

Expresa modelos matemáticos de sistemas dinámicos mediante funciones de transferencia y diagramas de bloques Aplica técnicas de reducción de diagramas de bloques

Aprendizaje basado en problemas: Para encontrar el modelo matemático del proceso se ha dividido el problema en tres etapas. Etapa 2: En la segunda etapa se deberá encontrar el modelo matemático en el dominio de la frecuencia y analizar el error en estado

6 Apoyar al estudiante en la obtención de modelos matemáticos en el dominio de la frecuencia, mediante la aplicación de la función de transferencia y los diagramas de bloques.

Expresa de manera adecuada modelos matemáticos de sistemas dinámicos mediante funciones de transferencia y diagramas de bloques. Utiliza de forma correcta las técnicas de diagramas de bloques.

175 puntos (35%)

2 Reducción de subsistemas

3 Estabilidad

2 Métodos paramétricos

Analiza el comportamiento dinámico y la estabilidad del sistema mediante simulaciones y criterios matemáticos

estacionario y la estabilidad del proceso. El grupo colaborativo se ocupará de buscar la solución al problema planteado desencadenando el aprendizaje auto-dirigido, para ello se proponen las siguientes fases: Fase 1: Análisis, lluvia de ideas y listado de conceptos. Cada estudiante deberá leer e identificar claramente lo que se quiere lograr en la respectiva etapa del problema. Luego el grupo realizará una lluvia de ideas, de tal forma que se planteen algunas hipótesis sobre cómo solucionar las situaciones planteadas en la etapa, basándose en conocimientos previos y el sentido común. Basados en esta discusión, los integrantes del grupo deberán elaborar un listado de conceptos, términos y/o aspectos que conocen y un listado de aquello que se desconoce de las

Aplica de manera adecuada los criterios para analizar el comportamiento dinámico del sistema. Estructura de manera correcta el informe entregado. Participa de manera correcta y coherente dentro del foro. Rúbrica de Evaluación

situaciones planteadas en la etapa. Al finalizar esta fase, cada estudiante, de manera individual y a manera de diario, deberá registrar los avances logrados en su proceso de aprendizaje; para ello dispone de la herramienta E-portafolio ubicada en el entorno de evaluación y seguimiento del curso. Fase 2: Propuesta metodológica y obtención de información. En esta fase el grupo deberá definir la metodología de para la investigación de acuerdo a lo alcanzado en la fase anterior. Una vez se tenga clara la metodología, el grupo deberá definir y expresar de manera concreta lo que quiere resolver, producir o demostrar en la respectiva etapa del problema. Luego el grupo procederá a localizar, organizar, analizar e interpretar la información de diversas fuentes.

Al finalizar esta fase, cada estudiante, de manera individual y a manera de diario, deberá registrar los avances logrados en su proceso de aprendizaje; para ello dispone de la herramienta E-portafolio ubicada en el entorno de evaluación y seguimiento del curso. Fase 3: Diseño y ejecución del plan de acción. En esta fase el grupo define y ejecuta el plan de acción para dar solución a la respectiva etapa del problema, a partir de la información obtenida en la fase anterior y de los contenidos temáticos del curso. Al finalizar esta fase, cada estudiante, de manera individual y a manera de diario, deberá registrar los avances logrados en su proceso de aprendizaje; para ello dispone de la herramienta E-portafolio ubicada en el entorno de evaluación y seguimiento del curso.

Fase 4: Presentación de resultados. En esta fase, cuando el grupo ya ha resuelto el problema, se hará una presentación o reporte de los resultados obtenidos, y se incluirán recomendaciones, dificultades, inferencias y demás que se crea conveniente en relación con la solución de las situaciones planteadas en la respectiva etapa. Un integrante del grupo será el responsable de enviar el informe con los resultados obtenidos a través del medio que solicite el docente. Guía de Aprendizaje

Evaluación Final Evaluación Final El estudiante sustenta la solución encontrada al problema planteado, basado en los conocimientos adquiridos a lo largo del curso.

Sustenta la solución encontrada al problema planteado.

Aprendizaje basado en problemas: Para encontrar el modelo matemático del proceso se ha dividido el problema en tres etapas. Etapa 3: En la tercera etapa se deberá seleccionar el modelo matemático más preciso, esto es, cuya salida sea la más cercana a la salida del sistema real, con el fin de usar más adelante este

2 Identificar los logros alcanzados por el estudiante en su proceso de aprendizaje durante el desarrollo del curso.

Identifica, comprende, analiza y resuelve de forma correcta el problema planteado. Rúbrica de Evaluación

125 puntos 25%

modelo en el diseño del sistema de monitoreo y diagnóstico de fallas. El grupo colaborativo entregará un informe, en donde se evidencie el desarrollo de las tareas propuestas en la etapa 3 del problema. Guía de Aprendizaje

5 ESTRUCTURA DE EVALUACIÓN DEL CURSO

Tipo de evaluación Ponderación Puntaje Máximo

Autoevaluación Formativa

Coevaluación Formativa

Heteroevaluación

75% 375

Evaluación Final 25% 125

Total 500