Learn more how to embed presentation in WordPress
Copy and paste the code below into your blog post or website
Copy URL
Embed into WordPress (learn more)
Comments
comments powered by DisqusPresentation Slides & Transcript
Presentation Slides & Transcript
Sistemas Lineales y Simulación
Instituto Profesional DuocUC
Escuela de Ingeniería
Profesor: Elías Maripil H.
Instrumento de Evaluación de la Asignatura
1.- Resolución y análisis de problemas en tareas en forma individual.
2.- Realización de experiencias de laboratorio y ensayos de mediciones formando parte de un equipo de trabajo. Las experiencias se desarrollan siguiendo un protocolo de ejecución estandarizado que incluye:
a) Estudio de guía previa
Sistemas Lineales y Simulación
Instituto Profesional DuocUC
Escuela de Ingeniería
b) Ejecución de experiencia.
c) Recolección de data.
d) Informe final con resultados y conclusiones.
3.- Realización de simulaciones de circuitos electrónicos en forma individual, como tarea o parte de las experiencias de laboratorio.
Sistemas Lineales y Simulación
Instituto Profesional DuocUC
Escuela de Ingeniería
6.- Realizar en grupo de 2 a 3 estudiantes un proyecto de fin de curso.
7.- Rendir un examen final que incluye
Análisis y resolución de problemas
Trabajo práctico de laboratorio.
Sistemas Lineales y Simulación
Instituto Profesional DuocUC
Escuela de Ingeniería
Rendir cuatro formas de evaluación.
1.- 2 pruebas solemnes 35% c/u = 70%
2.- Guías = 60%
Controles y trabajos = 40%
Guías + Cntr y Trab = 100% = 30%
3.- Solemnes + Guías + Cntr y Trab = 100% = 60% Nota de presentación
4.- Nota Examen 40%
Sistemas Lineales y Simulación
Instituto Profesional DuocUC
Escuela de Ingeniería
Nota de presentación *0,6 + Nota Examen*0,4 = Nota Final Ramo
Asistencia < 75% Reprobación automática
Faltar a Examen Reprobación automática
Sistemas Lineales y Simulación
Instituto Profesional DuocUC
Escuela de Ingeniería
El profesor llevará una hoja de vida por alumno donde incluirá observaciones del trabajo académico en las instancias que contemple el curso; especialmente aquellas que se refieren al trabajo práctico y de taller; especial atención a evaluar comportamiento y actitudes durante el desarrollo del curso.
Instituto Profesional DuocUC
Escuela de Ingeniería
Reglas del Curso
Unidad Nº 1: Modelación de Sistemas
1.- Funciones de prueba: Escalón, rampa, impulso
2.- Transformadas de Fourier y Laplace.
3.-Modelar sistemas continuos con funciones de transferencia, diagrama de bloques o ecuaciones de estado.
4.- Modelar sistemas Discretos.
Instituto Profesional DuocUC
Escuela de Ingeniería
Tópicos del Curso
5.- Linealizar y modelar sistemas no lineales
6.- Función de transferencia de diagrama de bloques
7.- Sistemas realimentados.
Unidad Nº 2: Simulación de sistemas
1.- Manejar sistemas de simulación como Matlab
2.- Herramientas de Simulación (Simulink)
Instituto Profesional DuocUC
Escuela de Ingeniería
Tópicos del Curso
Conocimientos de circuitos eléctricos
Conocimientos de álgebra
Cálculo diferencial e integral
Números complejos
Ecuaciones diferenciales
Instituto Profesional DuocUC
Escuela de Ingeniería
Herramientas Necesarias
Un sistema es un conjunto de objetos que interactúan entre sí.
El concepto de sistema permite plantear la comprensión de la realidad en dos grandes etapas:
1.- Identificando sistemas físicos
2.- Estableciendo las reglas o leyes que los describen.
¿Qué es un modelo?
¿Por qué los Sistemas Lineales?
Instituto Profesional DuocUC
Escuela de Ingeniería
Sencillez Vs. Exactitud
Un modelo nunca es una representación completa de la realidad y de ahí vienen sus ventajas y sus desventajas.
1.- Ventajas: implica Sencillez
2.- Desventajas: implica Inexactitud
¿Por qué los Sistemas Lineales?
Instituto Profesional DuocUC
Escuela de Ingeniería
Los modelos lineales sin ser demasiado complejos proporcionan buena exactitud en la representación de una gran variedad de sistemas físicos
¿Por qué los Sistemas Lineales?
Instituto Profesional DuocUC
Escuela de Ingeniería
Continuos y Discretos: Por su manera de considerar el tiempo
Físicos, Matemáticos, Lógicos: Por su naturaleza
Determinísticos, Estocásticos: Por su Predictibilidad
¿Clasificación de Modelos?
Instituto Profesional DuocUC
Escuela de Ingeniería
¿Clasificación de Modelos?
Instituto Profesional DuocUC
Escuela de Ingeniería
Modelos matemáticos
Instituto Profesional DuocUC
Escuela de Ingeniería
Su conversión es directa a modelos numéricos que pueden ser simulados en un computador.
La desventaja es el conflicto entre sencillez y exactitud
A continuación grados de complejidad de los modelos
Modelos matemáticos
Instituto Profesional DuocUC
Escuela de Ingeniería
La linealidad, permite un tratamiento sencillo de modelos físicos sin perder demasiada exactitud en un gran número de casos prácticos
Problemas Fundamentales:
Una motivación fundamental para plantear modelos, es resolver algún problema, o simplemente dar una explicación adecuada a una situación real.
Modelos matemáticos
Instituto Profesional DuocUC
Escuela de Ingeniería
Existen diversos problemas que dependen de lo que vamos a hacer con el sistema
1.- El problema de Análisis, consiste en determinar el comportamiento interno ante la entrada - salida de un sistema.
2.- El problema de Realización o Diseño, consiste en construir un sistema que reproduzca el comportamiento de otro sistema dado.
Modelos matemáticos
Instituto Profesional DuocUC
Escuela de Ingeniería
3.- El problema de control, consiste en elegir adecuadamente la entrada para obtener una salida deseada.
4.- El problema de observación (estimación de estados), consiste en la determinación del estado interno del sistema a partir de la medición de entradas y salidas.
5.- El problema de identificación (estimación de parámetros), consiste en determinar los valores de los parámetros del sistema a partir de mediciones de entrada y salida.
Señales y Sistemas
Instituto Profesional DuocUC
Escuela de Ingeniería
Las señales, son funciones de una o más variables
independientes y contienen información acerca del
comportamiento de algún fenómeno.
Los sistemas, reciben señales como entrada y responden a ellas produciendo otras señales a la salida
Señales y Sistemas
Instituto Profesional DuocUC
Escuela de Ingeniería
La relación entre señales y sistema como sigue:
Señales y Sistemas
Instituto Profesional DuocUC
Escuela de Ingeniería
Ejemplos de señales y Sistema:
1.- Los voltajes e intensidades (Señales)de corriente temporales aplicados a un circuito (Sistema).
2.- Cuando el conductor de un automóvil (Sistema) presiona el acelerador (Señal de entrada), el automóvil responde incrementando su velocidad (Señal de salida)
Señales y Sistemas
Instituto Profesional DuocUC
Escuela de Ingeniería
Tiempo Continuo y Tiempo Discreto
1.- En la señal de tiempo continuo x(t), la variable independiente (tiempo) es una variable continua y por ello estas señales están definidas para cualquier par de instantes de tiempo.
2.- Señal de tiempo discreto x(k) solamente está definida en ciertos instantes de tiempo.
Señales y Sistemas
Instituto Profesional DuocUC
Escuela de Ingeniería
Ejemplo Tiempo Discreto
Señales y Sistemas
Instituto Profesional DuocUC
Escuela de Ingeniería
Sistemas
Todo sistema debe tener al menos una entrada x y una salida y.
1.- Sistemas de tiempo continuo: solo si transforman señales de entrada de tiempo continuo, en señales de salida de tiempo continuo.
2.- Sistemas de tiempo discreto si transforman señales de entrada de tiempo discreto en señales de salida de tiempo discreto
Señales y Sistemas
Instituto Profesional DuocUC
Escuela de Ingeniería
Interconexión de Sistemas
Los diagramas de bloques nos permiten representar las operaciones básicas entre sistemas
Existen 3 tipos
de interconexión:
1.- Serie
2.- Paralelo
3.- Realimentación
Señales y Sistemas
Instituto Profesional DuocUC
Escuela de Ingeniería
Sistemas con y sin memoria
1.- Si la señal de salida de un sistema depende solo de la entrada, dicho sistema no tiene memoria o es un sistema estático.
Ej: Un circuito que contiene una resistencia R alimentada con una fuente de voltaje x(t) responderá con una corriente y(t) de acuerdo a la ley de Ohm, y(t) = x(t) / R
Señales y Sistemas
Instituto Profesional DuocUC
Escuela de Ingeniería
Un sistema cuya salida puede depender de entradas en instantes anteriores al actual se denomina sistema con memoria. Este tipo de sistemas también suele llamarse sistema dinámico
Señales y Sistemas
Instituto Profesional DuocUC
Escuela de Ingeniería
Estabilidad
Un sistema estable es aquel en que entradas pequeñas producen salidas predecibles o acotadas
Ej. Sistema estable e Inestable