PROGRAMA DE CONTROLES AUTOMÁTICOS Universidad del Zulia Facultad de Ingeniería - Núcleo Maracaibo Escuela de Ingeniería Mecánica Departamento de Controles Automáticos

1. REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DE CULTURA Y DEPORTE
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA DE MECÁNICA
MARACAIBO EDO. ZULIA
PROGRAMA DE CONTROLES AUTOMÁTICOS

2. ASIGNATURA: CONTROLES AUTOMÁTICOS.
HORAS DE CLASE SEMANAL: 2 Horas.
HORAS DE PRACTICA SEMANAL: 3 Horas.
PROGRAMA SINOPTICO:
Introducción al Control Automático. Estudio de Sistemas Dinámicos y Función de
Transferencia. Introducción a la Simulación de Sistemas de Dinámicos. Lazo Cerrado y
acciones de control. Estabilidad de Sistemas de Control. Análisis en el dominio del Tiempo
y en el dominio de la Frecuencia. Especificaciones para el Diseño de Sistemas de Control.
EXPOSICIÓN DE MOTIVOS:
El Ingeniero Mecánico está directamente involucrado en la operación de Plantas
Industriales, de manera que, es esencial que conozca los principios fundamentales de la
teoría de control automático para que pueda entender y analizar la función de cada
elemento dentro del Sistema cuando les toque el proceso de operación y hacerlo con
confiabilidad, eficiencia y seguridad.
La materia Controles Automáticos le permite al Ingeniero Mecánico sintetizar toda
una serie de conocimientos básicos de otras materias de su formación como termodinámica
Fluidos, Dinámica, etc.; con el propósito de ejecutar una operación determinada o
mantener el comportamiento de un Sistema Dinámico dentro de ciertos límites.
OBJETIVOS GENERALES:
El objetivo del curso es dar a conocer los principios fundamentales de la teoría de
controles automáticos, sus correcta aplicación por medio de simuladores e instalaciones del
Laboratorio de Controles Automáticos. Se analizan los diversos parámetros y su influencia
en la selección de un sistema de control dado.

3. ASIGNATURA: CONTROLES AUTOMÁTICOS
SEMESTRE: OCTAVO
CODIGO: 230401
PRELACIÓN: MECANICA DE FLUIDOS
CARGA DOCENTE: 2 HORAS TEÓRICAS, 2 HORAS PRACTICAS
DIRIGIDAS, 1 HORA PRACTICA LABORATORIO
TEMA N° 1. INTRODUCCIÓN AL CONTROL AUTOMATICO.
Definiciones y ejemplos ilustrativos de la Ingeniería de Control de Procesos.
Sistemas de Control. Clasificación. Regulación de Variables. Valor deseado. Perturbación.
Sistemas de Nivel, Presión, flujo y temperatura.
Elementos de Control de Procesos. Transmisores. Registradores. Indicadores.
Controladores. Válvulas de Control.
Tipos de Procesos. Control manual. Control Anticipado. Control Realimentado. Control
Anticipado.
TEMA N° 2. MODELOS MATEMÁTICOS DE SISTEMAS FÍSICOS
Ecuaciones de Sistemas Eléctricos.
Ecuaciones de Sistemas Mecánicos.
Concepto de Función de Transferencia.
Sistemas de Análogos . Analogía Fuerza – Tensión . Analogía Fuerza – Corriente.
Diagrama de Bloques. Álgebra de bloques. Señales típicas de prueba.
Sistemas de Orden cero. Tiempo Muerto.
Sistemas de Primer, segundo y de Orden Superior.
Error en estado estacionario. Sistemas tipo cero, uno y dos.
TEMA N° 3. INTRODUCCIÓN A LA SIMULACIÓN DE SISTEMAS DINAMICOS
Simulación. Etapas de la Simulación. Parámetros. Variables. Simulación Analógica Vs.
Simulación Digital.
El Computador analógico. Componentes lineales: el potenciómetro, el amplificador
operacional.
Aplicaciones. Escalamiento de tiempo y de magnitud. Generación de funciones.
Generación de funciones de transferencia.

4. Simulación digital. Aplicaciones.
TEMA N° 4. LAZO CERRADO Y ACCIONES DE CONTROL.
Concepto de Realimentación.
Control Proporcional. Banda proporcional. Ajuste. Ventajas y desventajas. Aplicaciones.
Control proporcional de Sistemas de primer y segundo orden. Errores en estado
estacionario.
Control integral. Tiempo integral. Aplicaciones. Ventajas y Desventajas.
Control Proporcional mas integral. Aplicaciones. Ventajas y Desventajas.
Control Proporcional mas derivativo. Tiempo derivativo. Aplicaciones. Ventajas y
Desventajas.
Control Proporcional mas Integral mas Derivativo. Aplicaciones. Ventajas y Desventajas.
Control de dos posiciones. Aplicaciones. Ventajas y Desventajas. Selección de Sistemas de
Control. Ajuste óptimo de Controladores.
TEMA N° 5. ESTABILIDAD DE SISTEMA DE CONTROL.
Concepto de Estabilidad. Definición de Polos y Ceros.
Criterios de las raíces de la ecuación Característica.
Criterios de Estabilidad. Criterio de Routh.
TEMA N° 6. TÉCNICA DEL LUGAR GEOMÉTRICO DE LAS RAICES.
Concepto del lugar Geométrico de las raíces.
Reglas de Construcción.
Aplicaciones. Problemas.
TEMA N° 7. ANÁLISIS EN EL DOMINIO DE LA FRECUENCIA.
Introducción.
Sistemas de Fase mínima.

5. Diagrama de Bode para factores básicos.
Construcción de los diagramas de Bode.
Margen de Amplitud. Margen de Fase.
Determinación experimental de funciones de Transferencia.
Problemas.
TEMA N° 8 ESPECIFICACIONES PARA EL DISEÑO DE SISTEMAS DE CONTROL.
Ajuste del error en estado estacionario para sistemas de tipo Cero, Uno y Dos.
Compensadores básicos. Compensación en adelanto. Compensación en atraso.
Compensación en atraso- adelanto.
Aplicaciones de Compensadores al diseño de Sistemas de Control.

6. PRACTICAS DE LABORATORIO
DE
CONTROLES AUTOMÁTICOS
1. Equipos de Medición.
2. Componentes de Sistemas de Control.
3. Sistemas de Lazo Abierto.
4. Sistemas de Lazo Cerrado
5. Controladores

7. BIBLIOGRAFÍA
1. OGATA, K: INGENIERIA DE CONTROL MODERNA, Prentice- Hall
Internacional, 1974.
2. RAVEN, F.: INGENIERIA DE CONTROL AUTOMATICO, 2da
Edición Mc
Graw Hill, 1968.
3. D’AZZO, J.; HOUPIS, C.; RETROALIMENTACIÓN Y SISTEMAS DE
CONTROL . Mc Graw-Hill, 1964.
4. DORF, R.F: PROCESS CONTROL. Mc Graw-Hill, 1964.
5. DORF, R.; MODERN CONTROL SYSTEMS. 2da
Edic, Addison-Wesley
Publishing Co., 1974.
6. HARRISON, H; BOLLINGER, J.; CONTROLES AUTOMATICOS. 2da
Edic.
Editorial Trillas, 1976.
7. KUO, BENJAMÍN: SISTEMAS AUTOMÁTICOS DE CONTROL, 2da
Edición,
CECSA, 1979.
8. RETROALIMENTACIÓN Y SISTEMAS DE CONTROL. SERIE SCHAUM, Mc
Graw Hill, 1972.
9. DAVIS, S.; RETROALIMENTACIÓN Y SISTEMAS DE CONTROL. Fondo
Educativo Interamericano, 1977.
10. AULANDER, D.; TAKAHASHI, Y; RABINS, M.; INTRODUCCIÓN A
SISTEMAS Y CONTROL. Mc Graw Hill, 1976.