Este documento presenta la asignatura de Control Digital impartida en el Tecnológico Nacional de México. La asignatura desarrolla competencias en el análisis y diseño de sistemas de control discretos y filtros digitales mediante técnicas como control clásico, lógica difusa y redes neuronales. El temario cubre fundamentos matemáticos, análisis de sistemas, diseño de controladores y filtros digitales. La evaluación incluye exámenes, problemas, prácticas y tareas.
Tiempos Predeterminados MOST para Estudio del Trabajo II
Control Digital Tec Matamoros
1. TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO/Instituto Tecnológico De Matamoros
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA
Nombre de la Asignatura: Control Digital (ETF-1007)
Carrera: Ingeniería Electrónica Créditos: 3 – 2 – 5
Profesor: MC/ME Jorge Alejandro Gallegos de la Cruz Semestre: Ene-Jun 2021
COMPETENCIAS A DESARROLLAR:
Comprende las herramientas empleadas en los sistemas discretos para su análisis.
Analiza la respuesta de sistemas discretos ante señales de estímulo para determinar la estabilidad
y la selección de controladores.
Diseña, Analiza e implementa controladores discretos de sistemas físicos mediante técnicas de
control clásico para instrumentación y control en el sector industrial.
Diseña, Analiza e implementa filtros digitales mediante técnicas de diseño recursivas apoyados en
software para instrumentación y control en el sector industrial.
COMPETENCIAS PREVIAS:
Conoce los conceptos básicos de control, para ser utilizados como base previa en el aprendizaje
de controladores discretos.
Conoce los fundamentos sobre estabilidad de sistemas de control de lazo cerrado, para hacer la
extensión hacia el caso discreto.
Construye graficas de respuesta en frecuencia y el tiempo para analizar sistemas de control.
Conoce el diseño de controladores clásico, para ser implementados en su versión discreta.
Representa sistemas dinámicos en variables de estado, analizando su observabilidad y
controlabilidad, para ser aplicados en sistemas con retroalimentación de estados.
Conoce y maneja sensores y actuadores, para construir prototipos con controladores discretos.
Utiliza periféricos tanto de un sistema mínimo a base de microcontrolador microprocesador, como
de una computadora personal.
TEMARIO:
Temas (Unidad) Competencias Específicas Subtemas
I. Fundamentos
matemáticos de sistemas
discretos.
Comprende las herramientas
empleadas en los sistemas
discretos para su análisis.
1.1. Introducción a sistemas de
control digital.
1.2. Ecuaciones en diferencias
causales.
1.3. Transformada Z.
1.4. Muestreo y reconstrucción de
señales.
1.5. Transformada Z inversa.
II. Análisis de Sistemas
discretos.
Analiza la respuesta de sistemas
discretos ante señales de estímulo
para determinar la estabilidad y la
selección de controladores.
2.1. Función de transferencia.
2.2. Expansión de funciones de
transferencia en diagramas de
bloques.
2.3. Respuesta transitoria y
permanente (primer y segundo
orden).
2.4. Representación en espacio de
estados.
2.5. Identificación paramétrica de
funciones de transferencia.
III. Diseño de
controladores.
Diseña, Analiza e implementa
controladores discretos de
sistemas físicos mediante técnicas
de control clásico para
3.1. Análisis de estabilidad (Criterios
de estabilidad).
3.2. Controladores discretos (P, PI,
PD, PID).
2. instrumentación y control en el
sector industrial.
3.2.1. Diseño directo.
3.2.2. Emulación.
3.3. Introducción a los sistemas de
control en espacio de estados.
3.4. Introducción a la Lógica Difusa
3.4.1. Postulados de la lógica difusa.
3.4.2. Métodos de Inferencia.
3.4.3. Controlador estándar de lógica
difusa.
3.4.4. Controlador difuso con efecto
integrador.
3.4.5. Sintonización de controladores
difusos.
3.5. Introducción a las redes
Neuronales Artificiales.
3.5.1. Redes Neuronales estáticas
monovariables.
3.5.2. Redes Neuronales estáticas
multivariables.
3.5.3. Redes Neuronales recurrentes
monovariables.
3.5.4. Redes neuronales recurrentes
multivariables.
IV. Filtros Digitales Diseña, Analiza e implementa
filtros digitales mediante técnicas
de diseño recursivas apoyados en
software para instrumentación y
control en el sector industrial.
4.1. Introducción a los filtros digitales.
4.2. Filtros digitales IIR
4.3. Filtros digitales FIR.
4.4. Aplicaciones.
APORTACIÓN A LOS ATRIBUTOS DE EGRESO:
La asignatura de Control Digital aporta las siguientes competencias a los atributos de egreso del Ingeniero
Electrónico declarados por el programa educativo:
Desarrolla y aplica técnicas, métodos y procesos adecuados para analizar y resolver problemas
del sector productivo mediante la instrumentación, automatización y control.
Aplica métodos adecuados de diseño en ingeniería, simulación de modelos y tecnologías de la
información y comunicación, para desarrollar proyectos de ingeniería electrónica que propicien el
desarrollo tecnológico del entorno, cumplan con necesidades específicas, y satisfagan normas,
técnicas y estándares nacionales e internacionales.
BIBLIOGRAFÍA:
1. Ogata, Katsuhiko, Sistemas de control en tiempo discreto. 2ª Edición, Ed. Prentice Hall, 1996.
2. Fernández del Busto, Ricardo. Análisis y diseño de sistemas de control digital. 1ª Edición, Ed.
McGraw-Hill, 2013.
3. Sami Fadali, M. Digital Control Engineering; Analysis and Design. 3ª Edition, Academic Press, 2019.
EVALUACIONES:
Criterio Porcentaje
Examen Escrito o Proyecto 40%
Miscelánea (Problemas) 20%
Prácticas y/o Simulaciones 20%
Tareas 10%
Apuntes 10%
TOTAL 100%