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TÉCNICO SUPERIOR UNIVERSITARIO EN MECATRÓNICA ÁREA AUTOMATIZACIÓN HOJA DE ASIGNATURA CON DESGLOSE DE UNIDADES TEMÁTICAS 1. Nombre de la asignatura 2. Competencias 3. 4. 5. 6. 7. Cuatrimestre Horas Prácticas Horas Teóricas Horas Totales Horas Totales por Semana Cuatrimestre 8. Objetivo de la Asignatura Sistemas lineales para automatización Implementar sistemas de medición y control bajo los estándares establecidos, para el correcto funcionamiento de los procesos industriales. 4 45 30 75 5 El alumno evaluará las ecuaciones matemáticas de sistemas eléctricos, electrónicos y mecánicos mediante álgebra lineal para simular su funcionamiento ante diferentes condiciones de operación. Unidades Temáticas I. Números complejos. II. Ecuaciones lineales. III. Ecuaciones diferenciales y modelado de sistemas. Totales Prácticas 10 15 20 Horas Teóricas 5 10 15 Totales 15 25 35 45 30 75 ELABORÓ: COMITÉ DE DIRECTORES DE LA CARRERA DE TSU EN MECATRÓNICA REVISÓ: COMISIÓN ACADÉMICA Y DE VINCULACIÓN DEL ÁREA APROBÓ: FECHA DE ENTRADA EN VIGOR: SEPTIEMBRE 2009 C. G. U. T. F-CAD-SPE-23-PE-XXX SISTEMAS LINEALES PARA AUTOMATIZACIÓN UNIDADES TEMÁTICAS 1. 2. 3. 4. Unidad Temática Horas Prácticas Horas Teóricas Horas Totales 5. Objetivo Temas I. Números complejos. 10 5 15 El alumno evaluará problemas utilizando el álgebra de números complejos para representar sistemas mecatrónicos. Saber Saber hacer Ser Números complejos Explicar las operaciones con números complejos (suma, resta, multiplicación y división) y las diferentes formas de representación Realizar operaciones con números complejos (Suma, Resta, Multiplicación y División). Y localizarlos en el plano. Responsabilidad Disciplina Orden Limpieza Observador Analítico Trabajo en equipo Proactivo Liderazgo Perseverancia Aplicaciones con números complejos Explicar las funciones senoidales en el plano complejo, conversiones de polar a rectangular, rectangular a polar así como su representación gráfica. Convertir funciones senoidales a fasores, representarlos en forma gráfica, conversiones entre polar y rectangular. Responsabilidad Disciplina Orden Limpieza Observador Analítico ELABORÓ: COMITÉ DE DIRECTORES DE LA CARRERA DE TSU EN MECATRÓNICA REVISÓ: COMISIÓN ACADÉMICA Y DE VINCULACIÓN DEL ÁREA APROBÓ: FECHA DE ENTRADA EN VIGOR: SEPTIEMBRE 2009 C. G. U. T. F-CAD-SPE-23-PE-XXX SISTEMAS LINEALES PARA AUTOMATIZACIÓN Proceso de evaluación Resultado de aprendizaje Elaborará un problemario que contenga: Secuencia de aprendizaje 1.-Identificar operaciones con números complejos. Instrumentos y tipos de reactivos Ejecución de tareas Lista de cotejo - Ejercicios resueltos 2.-Comprender conversiones de involucrando operaciones en rectangular a polar y viceversa. el plano complejo. 3.-Comprender gráficamente funciones trigonométricas en el plano complejo. ELABORÓ: COMITÉ DE DIRECTORES DE LA CARRERA DE TSU EN MECATRÓNICA REVISÓ: COMISIÓN ACADÉMICA Y DE VINCULACIÓN DEL ÁREA APROBÓ: FECHA DE ENTRADA EN VIGOR: SEPTIEMBRE 2009 C. G. U. T. F-CAD-SPE-23-PE-XXX SISTEMAS LINEALES PARA AUTOMATIZACIÓN Proceso enseñanza aprendizaje Métodos y técnicas de enseñanza Equipos colaborativos Práctica situada Prácticas demostrativas Medios y materiales didácticos pintarrón cañón computadora software matemático Espacio Formativo Aula Laboratorio / Taller Empresa x ELABORÓ: COMITÉ DE DIRECTORES DE LA CARRERA DE TSU EN MECATRÓNICA REVISÓ: COMISIÓN ACADÉMICA Y DE VINCULACIÓN DEL ÁREA APROBÓ: FECHA DE ENTRADA EN VIGOR: SEPTIEMBRE 2009 C. G. U. T. F-CAD-SPE-23-PE-XXX SISTEMAS LINEALES PARA AUTOMATIZACIÓN UNIDADES TEMÁTICAS 1. 2. 3. 4. Unidad Temática Horas Prácticas Horas Teóricas Horas Totales 5. Objetivo Temas Álgebra matricial II. Ecuaciones lineales. 15 10 25 El alumno evaluará problemas utilizando el álgebra matricial para resolver sistemas mecatrónicos. Saber Saber hacer Identificar las Realizar cálculos operaciones con matrices aritméticos con y vectores (suma, vectores y matrices. multiplicación por escalar y producto de matrices). Ser Responsabilidad Disciplina Orden Limpieza Observador Analítico Métodos para la Identificar los métodos resolución de de: ecuaciones lineales -Gauss Jordan -Determinantes -Matriz inversa -Regla de Cramer Resolver ecuaciones lineales por los métodos de: -Gauss Jordan -Determinantes -Matriz inversa -Regla de Cramer Responsabilidad Disciplina Orden Limpieza Observador Analítico Herramientas de software Resolver mediante el software de matemáticas ecuaciones lineales. Responsabilidad Disciplina Orden Limpieza Observador Analítico Explicar el software de matemáticas en la resolución de ecuaciones lineales. ELABORÓ: COMITÉ DE DIRECTORES DE LA CARRERA DE TSU EN MECATRÓNICA REVISÓ: COMISIÓN ACADÉMICA Y DE VINCULACIÓN DEL ÁREA APROBÓ: FECHA DE ENTRADA EN VIGOR: SEPTIEMBRE 2009 C. G. U. T. F-CAD-SPE-23-PE-XXX SISTEMAS LINEALES PARA AUTOMATIZACIÓN Proceso de evaluación Resultado de aprendizaje Secuencia de aprendizaje Elaborará un problemario que contenga: 1.- Comprender las matrices y sus operaciones. -Ejercicios resueltos involucrando operaciones matriciales. 2.- Analizar sistemas matriciales mediante distintos métodos. Instrumentos y tipos de reactivos Ejecución de tareas Lista de cotejo 3.- Analizar sistemas matriciales mediante programas matemáticos. ELABORÓ: COMITÉ DE DIRECTORES DE LA CARRERA DE TSU EN MECATRÓNICA REVISÓ: COMISIÓN ACADÉMICA Y DE VINCULACIÓN DEL ÁREA APROBÓ: FECHA DE ENTRADA EN VIGOR: SEPTIEMBRE 2009 C. G. U. T. F-CAD-SPE-23-PE-XXX SISTEMAS LINEALES PARA AUTOMATIZACIÓN Proceso enseñanza aprendizaje Métodos y técnicas de enseñanza Prácticas guiadas Análisis de casos Aprendizaje basado por proyectos Medios y materiales didácticos pintarrón cañón computadora software matemático Espacio Formativo Aula Laboratorio / Taller Empresa X ELABORÓ: COMITÉ DE DIRECTORES DE LA CARRERA DE TSU EN MECATRÓNICA REVISÓ: COMISIÓN ACADÉMICA Y DE VINCULACIÓN DEL ÁREA APROBÓ: FECHA DE ENTRADA EN VIGOR: SEPTIEMBRE 2009 C. G. U. T. F-CAD-SPE-23-PE-XXX SISTEMAS LINEALES PARA AUTOMATIZACIÓN UNIDADES TEMÁTICAS 1.-Unidad Temática 2.-Horas Prácticas 3.-Horas Teóricas 4.-Horas Totales 5.-Objetivo Temas III. Ecuaciones diferenciales y modelado de sistemas. 20 15 35 El alumno resolverá ecuaciones diferenciales mediante software matemático para modelar sistemas mecatrónicos. Saber Saber hacer Ser Ecuaciones Diferenciales de Primer y Segundo Orden Identificar los métodos Resolver ecuaciones de solución de diferenciales de primer ecuaciones lineales de y segundo orden. primer y segundo orden así como su aplicación en la modelación de sistemas. Responsabilidad Disciplina Orden Limpieza Observador Analítico Transformada de Laplace Identificar el concepto y uso de las transformadas de Laplace en la solución de ecuaciones lineales. Resolver ecuaciones diferenciales mediante Transformadas de Laplace. Responsabilidad Disciplina Orden Limpieza Observador Analítico Resolución de Ecuaciones Diferenciales mediante Software de Matemáticas. Identificar el software de matemáticas en la resolución de ecuaciones diferenciales. Resolver mediante el software de matemáticas ecuaciones diferenciales. Responsabilidad Disciplina Orden Limpieza Observador Analítico ELABORÓ: COMITÉ DE DIRECTORES DE LA CARRERA DE TSU EN MECATRÓNICA REVISÓ: COMISIÓN ACADÉMICA Y DE VINCULACIÓN DEL ÁREA APROBÓ: FECHA DE ENTRADA EN VIGOR: SEPTIEMBRE 2009 C. G. U. T. F-CAD-SPE-23-PE-XXX SISTEMAS LINEALES PARA AUTOMATIZACIÓN Proceso de evaluación Resultado de aprendizaje Elaborará un modelo de un sistema físico mediante ecuaciones diferenciales encontrando su solución con el empleo de software matemático. Secuencia de aprendizaje 1.- Identificar las ecuaciones diferenciales. Instrumentos y tipos de reactivos Ejecución de tareas Lista de cotejo 2.- Analizar la aplicación de las ecuaciones diferenciales. 3.- Modelar sistemas físicos a partir de ecuaciones diferenciales. 4.- Identificar las herramientas de software para la solución de ecuaciones diferenciales. ELABORÓ: COMITÉ DE DIRECTORES DE LA CARRERA DE TSU EN MECATRÓNICA REVISÓ: COMISIÓN ACADÉMICA Y DE VINCULACIÓN DEL ÁREA APROBÓ: FECHA DE ENTRADA EN VIGOR: SEPTIEMBRE 2009 C. G. U. T. F-CAD-SPE-23-PE-XXX SISTEMAS LINEALES PARA AUTOMATIZACIÓN Proceso enseñanza aprendizaje Métodos y técnicas de enseñanza Prácticas guiadas Análisis de casos Aprendizaje basado por proyectos Medios y materiales didácticos pintarrón cañón computadora software matemático Espacio Formativo Aula Laboratorio / Taller Empresa X ELABORÓ: COMITÉ DE DIRECTORES DE LA CARRERA DE TSU EN MECATRÓNICA REVISÓ: COMISIÓN ACADÉMICA Y DE VINCULACIÓN DEL ÁREA APROBÓ: FECHA DE ENTRADA EN VIGOR: SEPTIEMBRE 2009 C. G. U. T. F-CAD-SPE-23-PE-XXX SISTEMAS LINEALES PARA AUTOMATIZACIÓN CAPACIDADES DERIVADAS DE LAS COMPETENCIAS PROFESIONALES A LAS QUE CONTRIBUYE LA ASIGNATURA Capacidad Criterios de Desempeño Verificar la operación de los instrumentos o equipo de medición de acuerdo a procedimientos establecidos, para diagnosticar el funcionamiento del sistema de medición. Realiza la medición de los parámetros de operación de los instrumentos o equipos de medición: Voltajes de alimentación, entradas (presión, flujo, temperatura y nivel) y salidas, campo de medida y registra las lecturas en el formato de verificación. Configurar el funcionamiento de los instrumentos de acuerdo a requerimientos del funcionamiento del proceso, para una adecuada valoración del desempeño del mismo. - Identifica las condiciones de las variables de proceso y las registra en el reporte de configuración. Calibrar los instrumentos o equipo de medición de acuerdo a los procedimientos, patrones y estándares establecidos, para asegurar el buen funcionamiento del equipo. - Selecciona el patrón de calibración y anota sus datos en el registro de calibración. - Verifica la vigencia de los patrones de calibración. - Registra en el reporte de calibración, los resultados de las mediciones de las magnitudes de influencia como: temperatura, flujo y presión. Establece los valores de los parámetros de operación del instrumento para cumplir con las condiciones de las variables de proceso. ELABORÓ: COMITÉ DE DIRECTORES DE LA CARRERA DE TSU EN MECATRÓNICA REVISÓ: COMISIÓN ACADÉMICA Y DE VINCULACIÓN DEL ÁREA APROBÓ: FECHA DE ENTRADA EN VIGOR: SEPTIEMBRE 2009 C. G. U. T. F-CAD-SPE-23-PE-XXX Capacidad Monitorear las variables de control de acuerdo al proceso del sistema, para validar el cumplimiento de los parámetros establecidos. Seleccionar los instrumentos y componentesconsiderando las variables, normatividad y requerimientos de la empresa, para instrumentar el sistema de monitoreo y control de un proceso. Ensamblar los instrumentos y componentes de acuerdo a diagramas y normas vigentes, para crear un lazo de medición y control. Criterios de Desempeño - Selecciona el tipo de gráfico de control por variables a utilizar (X-R o X-S). - Realiza las mediciones de la variable y las registra en el formato del gráfico de control. - Calcula media y desviación estándar de las mediciones realizadas. - Calcula límites de control de la variable y lo registra en el gráfico de control. - Analiza el gráfico de control. - Determina patrones de comportamiento, tendencias, corridas y lo registra en el gráfico de control. - Determina la relación de los instrumentos y componentes del sistema de instrumentación y su interconexión. - Elabora los diagramas del sistema de instrumentación. - Realiza una Tabla comparativa de los instrumentos y componentes del sistema de medición. - Instala los componentes e instrumentos en función de: • • • • Diagramas: eléctricos, electrónicos, mecánicos, neumáticos, hidráulicos Hoja técnica de los equipos a instalar y Condiciones de seguridad. Normatividad aplicable. ELABORÓ: COMITÉ DE DIRECTORES DE LA CARRERA DE TSU EN MECATRÓNICA REVISÓ: COMISIÓN ACADÉMICA Y DE VINCULACIÓN DEL ÁREA APROBÓ: FECHA DE ENTRADA EN VIGOR: SEPTIEMBRE 2009 C. G. U. T. F-CAD-SPE-23-PE-XXX Capacidad Validar el sistema de medición y control del proceso a partir de la puesta en marcha y considerando especificaciones técnicas predeterminadas, para su funcionamiento. Programar aplicaciones específicas utilizando software de instrumentación para monitorear y controlar las variables del sistema. Criterios de Desempeño - Define un procedimiento de arranque, operación y paro del sistema de medición y control del proceso. - Pone en funcionamiento el sistema con base en el procedimiento. - Verifica que el desempeño del sistema cumple con las especificaciones técnicas. - Desarrolla instrumentos virtuales a través de software de instrumentación virtual y lenguajes de programación de alto nivel. - Desarrolla aplicaciones de adquisición, procesamiento y transmisión de datos para monitorear y controlar las variables del proceso. ELABORÓ: COMITÉ DE DIRECTORES DE LA CARRERA DE TSU EN MECATRÓNICA REVISÓ: COMISIÓN ACADÉMICA Y DE VINCULACIÓN DEL ÁREA APROBÓ: FECHA DE ENTRADA EN VIGOR: SEPTIEMBRE 2009 C. G. U. T. F-CAD-SPE-23-PE-XXX SISTEMAS LINEALES PARA AUTOMATIZACIÓN FUENTES BIBLIOGRÁFICAS Autor Año Allan H. Robbins / Wilhelm C. Miller et al. (2008) Katsuhiko Ogata (2003) Dennis G. Zill (2006) Título del Documento Ciudad Análisis de circuitos, Teoría y práctica País Editorial D.F. y la provincia México Cengage Learning Ingeniería de Control Moderna Madrid España Prentice Hall Ecuaciones diferenciales con aplicaciones de modelado D.F. y la provincia México Cengage learning editores ISBN-10: 9706868283 ISBN-13:9789706868282 ISBN: 9706864873 ELABORÓ: COMITÉ DE DIRECTORES DE LA CARRERA DE TSU EN MECATRÓNICA REVISÓ: COMISIÓN ACADÉMICA Y DE VINCULACIÓN DEL ÁREA APROBÓ: FECHA DE ENTRADA EN VIGOR: SEPTIEMBRE 2009 C. G. U. T. F-CAD-SPE-23-PE-XXX