control-analogico

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL 
SECRETARÍA ACADÉMICA 
DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS 
FÍSICO MATEMÁTICAS 
PROGRAMA SINTÉTICO 
 
CARRERA: Ingeniería en Computación. 
 
ASIGNATURA: Teoría de Control Analógico SEMESTRE: Sexto 
 
 
OBJETIVO GENERAL: 
 
El alumno diseñará y construirá sistemas de automatización analógicos identificando los sistemas de control 
automático. 
 
 
CONTENIDO SINTÉTICO: 
 
 I. Modelos de Sistemas de Control. 
 II. Sensores. 
III. Solución de Sistemas Físicos. 
IV. Análisis en el Dominio del Tiempo. 
 V. Estabilidad. 
VI. Respuesta a la Frecuencia. 
VII. Compensadores. 
 
 
METODOLOGÍA: 
 
Búsqueda en diversos medios, libros, Internet, revistas científicas, etc. de los conceptos y fundamentos empleados 
en la asignatura de Teoría de Control Analógico. 
Participaciones y exposiciones en clase por parte del alumno, realización de tareas y trabajos extraclase, realización 
de ejercicios y solución de problemas en clase, coordinados por el profesor 
Uso de programas de simulación de los sistemas de control por computadora para comprender el funcionamiento y 
establecer las reglas de diseño de la automatización. 
Integración de equipos de trabajo para la realización de prácticas y prototipos. 
 
 
EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN: 
 
La calificación de cada departamental se tomará de la siguiente manera: Las actividades extraclase como tareas, 
ejercicios resueltos, consultas y búsqueda bibliográfica, así como resúmenes, síntesis y participaciones en clase, 
tendrán un valor del 10%, el examen departamental contribuirá a la calificación teórica con un 60% y el 30% restante 
a la calificación de prácticas y elaboración de prototipos de laboratorio. Para acreditar la asignatura deberá estar 
acreditado el laboratorio y cumplir con el 80% de asistencia. 
 
BIBLIOGRAFÍA: 
 
1.Ogata, Katsuhiko. Ingeniería de Control Moderna. Prentice Hall. México 1998, 965 pp 
2.Ogata, Katsuhiko. Problemas de Ingeniería de Control utilizando Matlab. Prentice Hall 1999. Pag. 10-97, 147-350 
3.Kuo, Benjamín. Sistemas de Control Automático. Prentice Hall. México 1997, 592 pp 
4.Payas Areny, Ramón. Sensores y Acondicionadores de Señal. Alfaomega. México 2001, 480 pp. 
5.Nise, Norman. Sistemas de Control para Ingeniería. CECSA. México 2002, 970 pp 
 
 
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL 
SECRETARÍA ACADÉMICA 
DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS 
FÍSICO MATEMÁTICAS 
 
 
 
ESCUELA: Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y 
Eléctrica. 
CARRERA: Ingeniería en Computación. 
COORDINACIÓN: Academia de Comunicaciones y 
Electrónica 
DEPARTAMENTO: Ingeniería en Computación 
 
 
ASIGNATURA: Teoría de Control Analógico 
SEMESTRE: Sexto 
CLAVE: CLA032 
CRÉDITOS: 10.5 
VIGENTE: Agosto 2005 
TIPO DE ASIGNATURA: Teórico-Práctica 
MODALIDAD: Escolarizada. 
 
 
TIEMPOS ASIGNADOS 
 
 
 
 
HORAS/SEMANA/TEORÍA: 4.5 
HORAS/SEMANA/PRÁCTICA: 1.5 
 
 
HORAS/SEMESTRE/TEORÍA: 81.0 
HORAS/SEMESTRE/PRÁCTICA: 27.0 
 
 
HORAS/TOTALES: 108.0 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PROGRAMA ELABORADO O ACTUALIZADO POR: 
Academia de Comunicaciones y Electrónica de ESIME Culhuacan. 
REVISADO POR: Subdirección Académica de ESIME Culhuacan. 
APROBADO POR: Consejo Técnico Consultivo Escolar de ESIME Culhuacan. 
Ing. Ernesto Mercado Escutia. 
 
AUTORIZADO POR: Comisión de Planes y Programas del 
Consejo General Consultivo del IPN. 
 
 
 
 
 
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL 
SECRETARÍA ACADÉMICA 
DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS 
FÍSICO MATEMÁTICAS 
 
 
ASIGNATURA: Teoría de Control Analógico CLAVE: CLA032 HOJA: 2 DE 12 
 
 
FUNDAMENTACIÓN DE LA ASIGNATURA 
 
La teoría de control es una rama de la ingeniería relativamente reciente. Los sistemas de control se encuentran hoy 
en día, prácticamente en cualquier lugar, desde aparatos domésticos hasta complejos procesos industriales. Esto 
hace a la teoría de control una disciplina fascinante dentro de la formación de profesionistas de nivel licenciatura y de 
posgrado, debido a que en ella, se ponen en práctica muchas ideas en base a un riguroso método de diseño. 
 
El diseño de sistemas de control requiere ingenieros calificados dentro de la industria de cualquier tipo. El ingeniero 
necesita sólidas bases en el área físico-matemáticas muy bien estructuradas que, dentro del planteamiento de 
problemas reales profundizando en las áreas en que se requiere una rígida conceptualización de fenómenos 
complejos. 
 
Es por ello que el Ingeniero en Computación debe poseer sólidos conocimientos de la materia y excelentes técnicas 
de diseño, para que pueda enfrentarse a un futuro de tecnología cambiante. Las asignaturas base que debe tener el 
estudio de esta disciplina en nuestro mapa curricular son Circuitos de C.A. y C.D., Electrónica Analógica, Análisis de 
Señales Analógicas, así como Física, Álgebra, Cálculo y Variable Compleja, de forma colateral se cursa junto con 
esta asignatura el programa de Modulación Digital. La asignatura que le sucede de forma directa es la de Teoría de 
Control Digital y juntas sientan bases sólidas que justifican la importancia que tiene para el Ingeniero en Computación 
el conocer el Control Automático ya que ello le permitirá aplicar los conocimientos necesarios para diseñar algoritmos 
de control de procesos y diseñar, evaluar y simular complejos sistemas automáticos cuyas aplicaciones derivan de 
ramas como el Control Numérico, Control de Procesos Industriales y la Robótica donde interviene cada vez más el el 
procesamiento y las comunicaciones digitales. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
OBJETIVO DE LA ASIGNATURA 
 
El alumno diseñara y construirá sistemas de automatización analógicos, identificando los sistemas de control 
automático 
 
 
 
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL 
SECRETARÍA ACADÉMICA 
DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS 
FÍSICO MATEMÁTICAS 
 
ASIGNATURA: Teoría de Control Analógico CLAVE: CLA032 HOJA: 3 DE 12 
 
No. UNIDAD I NOMBRE: Modelos de Sistemas de Control 
 
 
 
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD 
 
El alumno explicará el concepto de sistema automático y las características de los diferentes tipos de control e 
interpretará las ecuaciones generales de los sistemas mediante MATLAB 
 
 
HORAS 
 
No. 
TEMA 
 
T E M A S 
T P EC 
 
CLAVE BIBLIOGRÁFICA 
1.1 
1.2 
1.3 
1.3.1 
1.3.2 
1.3.3 
1.3.4 
1.4 
1.4.1 
1.4.2 
1.5 
1.5.1 
1.5.2 
1.5.3 
1.6 
1.7 
1.7.1 
 
 
Introducción 
Concepto de sistema de control 
Sistemas teóricos y sistemas físicos 
Importancia de la simulación por computadora 
Sistemas industriales. 
Sistemas remotos 
Sistemas distribuidos 
Tipos de control 
Control de lazo abierto 
Control de lazo cerrado 
Tópicos de MATLAB 
Ordenes y funciones matriciales 
Vectores, matrices, valores propios 
Representación gráfica de curvas 
Ecuación general de los sistemas físicos 
Concepto de servosistema 
Ecuación general 
 
 
 
 
Subtotal 
0.5 
1.0 
1.5 
 
 
 
 
1.5 
 
 
 
 
 
 
1.5 
3.0 
 
 
 
 
 
 
9.0 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1.5 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1.5 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.0 
 
 
 
 
 
 
2.0 
1B, 2C, 5B, 7C, 8C 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ESTRATEGIA DIDÁCTICA 
Bajo la guía y asesoría del profesor: 
 
El alumno analizará los diferentes conceptos de los sistemas automáticos para poder diferenciarlos en la práctica. 
El alumno resolverá ejercicios y prácticas demostrativas, auxiliándose del pizarrón, acetatos simuladores y equipo 
de cómputo. 
El alumno practicará y aprenderá los principios de manejo de MATLAB. 
 
PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN 
El examen departamental tendrá un valor de 60%. Las tareas y trabajos extraclase, así como sus participaciones y 
aportaciones en clase se irán sumando durante el departamental para alcanzar el 10% de la calificación de este. Las 
prácticas de laboratorio, reportes y simulaciones del departamental se sumaran para promediar un 30%de la 
calificación final. Se tiene como requisito cumplir con el 80% de asistencia al laboratorio. 
 
 
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL 
SECRETARÍA ACADÉMICA 
DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS 
FÍSICO MATEMÁTICAS 
 
ASIGNATURA: Teoría de Control Analógico CLAVE: CLA032 HOJA: 4 DE 12 
 
No. UNIDAD I NOMBRE: Modelo de Sistemas de Control 
 
 
 
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD 
 
El alumno explicará el concepto de sistema automático y las características de los diferentes tipos de control. 
Interpretará las ecuaciones generales de los sistemas mediante MATLAB 
 
 
HORAS 
 
No. 
TEMA 
 
T E M A S 
T P EC 
 
CLAVE BIBLIOGRÁFICA 
1.8 
1.8.1 
1.8.2 
1.8.3 
1.8.4 
1.9 
1.9.1 
1.9.2 
1.9.3 
1.9.4 
1.9.5 
1.9.6 
 
 
 
Tipos de sistemas 
Sistema mecánico 
Sistema eléctrico 
Sistema rotacional 
Sistema hidráulico 
Tópicos de SIMULINK 
Manejo de SIMULINK 
Selección de subsistemas 
Ensamble 
Interconexión 
Selección de parámetros 
Manejo de modelos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Subtotal 
3.0 
 
 
 
 
1.5 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
13.5 
 
 
 
 
 
3.0 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4.5 
2.0 
 
 
 
 
1.5 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5.5 
1B, 2C, 5B, 7C, 8C 
ESTRATEGIA DIDÁCTICA 
 
Bajo la guía y asesoría del profesor : 
 
El alumno analizará los diferentes sistemas físicos para llevar a cabo un modelo simulado por computadora. 
El alumno resolverá ejercicios y prácticas demostrativas, auxiliándose del pizarrón, acetatos simuladores y equipo 
de cómputo. 
El alumno practicará y aprenderá en el laboratorio los principios de manejo de SIMULINK. 
 
PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN 
 
El examen departamental tendrá un valor de 60%. Las tareas y trabajos extraclase, así como sus participaciones y 
aportaciones en clase se irán sumando durante el departamental para alcanzar el 10% de la calificación de este. Las 
prácticas de laboratorio, reportes y simulaciones del departamental se sumaran para promediar un 30% de la 
calificación final. Se tiene como requisito cumplir con el 80% de asistencia al laboratorio. 
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL 
SECRETARÍA ACADÉMICA 
DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS 
FÍSICO MATEMÁTICAS 
 
ASIGNATURA: Teoría de Control Analógico CLAVE: CLA032 HOJA: 5 DE 12 
 
No. UNIDAD II NOMBRE: Sensores 
 
 
 
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD 
 
El alumno construirá circuitos de aplicación, explicará el funcionamiento de los diferentes tipos de sensores, las 
curvas y hojas de datos del fabricante. 
 
 
HORAS 
 
No. 
TEMA 
 
T E M A S 
T P EC 
 
CLAVE BIBLIOGRÁFICA 
2.1 
2.2 
2.2.1 
2.3 
2.3.1 
2.3.2 
2.3.3 
2.4 
2.4.1 
2.4.1.1 
2.4.2 
2.4.2.1 
2.4.3 
2.4.3.1 
2.4.4 
2.5 
2.5.1 
Concepto de sensor 
Principio de funcionamiento 
Transductores y sensores 
Estructura general 
Interferencias y perturbaciones 
Características estáticas y dinámicas 
Hojas de especificaciones comerciales 
Tipos de sensores 
Sensores primarios 
Temperatura, presión, nivel 
Sensores resistivos 
Potenciómetros, termistores, fotoresistencias 
Sensores de reactancia y electromagnéticos 
Capacitivos, efecto Hall 
Sensores piezoeléctricos 
Sistemas con sensores comerciales 
Proximidad, infrarrojo, ultrasonido 
 
 
 
 
 
 
Subtotal 
1.5 
1.5 
 
3.0 
 
 
 
4.5 
 
 
 
 
 
 
 
3.0 
 
 
 
 
 
 
 
 
13.5 
 
 
 
 
 
 
 
4.5 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4.5 
 
 
 
 
 
 
 
4.5 
4B, 5B, 7C, 8C 
ESTRATEGIA DIDÁCTICA 
Búsqueda de información, exposición y discusión en clase por parte del alumno con la guia del profesor, sobre los 
conceptos fundamentales de sensores y transductores, analizando detenidamente sus estructuras. 
Resolución de ejercicios referentes al modelo del sensor utilizando el simulador en la computadora 
Practicas en laboratorio con circuitos electrónicos donde observe la aplicación de los sensores 
PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN 
El examen departamental tendrá un valor de 60%. Las tareas, participaciones y aportaciones en clase se irán 
sumando durante el departamental para alcanzar el 10% de la calificación de este. Las prácticas de laboratorio, 
reportes y simulaciones del departamental se sumaran para promediar un 30% de la calificación final. Se tiene 
como requisito cumplir con el 80% de asistencia al laboratorio. 
 
 
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL 
SECRETARÍA ACADÉMICA 
DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS 
FÍSICO MATEMÁTICAS 
 
ASIGNATURA: Teoría de Control Analógico CLAVE: CLA032 HOJA: 6 DE 12 
 
No. UNIDAD III NOMBRE: Solución de Sistemas Físicos 
 
 
 
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD 
 
El alumno resolverá los sistemas aplicando diferentes tipos de entrada al sistema, describirá el funcionamiento de 
los sistemas mediante la transformada de Laplace. 
 
 
 
HORAS 
 
No. 
TEMA 
 
T E M A S 
T P EC 
 
CLAVE BIBLIOGRÁFICA 
3.1 
3.1.1 
3.1.2 
3.2 
3.2.1 
3.2.2 
3.2.3 
3.3 
3.3.1 
3.3.2 
3.3.3 
3.3.4 
3.4 
 
3.5 
3.5.1 
Tópicos de Transformada de Laplace 
Propiedades y teoremas 
Transformada inversa 
Respuesta natural 
Respuesta forzada 
Simulación mediante MATLAB 
Modelado mediante SIMULINK 
Respuesta al impulso y convolución 
La Función de transferencia 
Técnicas de análsis 
Procesos algebraicos 
Procesos mediante simulación. 
Tópicos de representación de sistemas mediante 
diagramas a bloques. 
Simulación de sistemas lineales con SIMULINK. 
Modelado de motor. 
 
 
 
 
Subtotal 
1.5 
 
 
1.5 
 
 
 
1.5 
 
 
 
 
1.5 
 
1.5 
 
 
 
 
 
 
7.5 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1.5 
 
 
 
 
 
 
1.5 
4.5 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4.5 
1B, 2C, 3B, 6C, 7C 
 
ESTRATEGIA DIDÁCTICA 
Búsqueda de información, análisis y discusión en clase por parte del alumno con la guía del profesor, sobre la 
importancia de la respuesta de los sistemas físicos. 
Resolución de ejercicios en clase de forma individual y en equipo. 
Realización de practicas de laboratorio y simulación para demostrar el efecto del tipo de entrada, así como encontrar 
los modelos adecuados por computadora. 
PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN 
El examen departamental tendrá un valor de 60%. Las tareas, participaciones y aportaciones en clase se irán 
sumando durante el departamental para alcanzar el 10% de la calificación de este. Las prácticas de laboratorio, 
reportes y simulaciones del departamental se sumaran para promediar un 30% de la calificación final. Se tiene 
como requisito cumplir con el 80% de asistencia al laboratorio. 
 
 
 
 
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL 
SECRETARÍA ACADÉMICA 
DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS 
FÍSICO MATEMÁTICAS 
 
ASIGNATURA: Teoría de Control Analógico CLAVE: CLA032 HOJA: 7 DE 12 
 
No. UNIDAD IV NOMBRE: Análisis en el Dominio del Tiempo 
 
 
 
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD 
 
El alumno interpretará la respuesta en el tiempo partiendo de la función de transferencia de los sistemas lineales. 
 
 
HORAS 
 
No. 
TEMA 
 
T E M A S 
T P EC 
 
CLAVE BIBLIOGRÁFICA 
4.1 
4.2 
4.3 
4.3.1 
4.3.2 
4.3.3 
4.4 
4.5 
4.5.1 
4.5.2 
4.5.3 
 
4.6 
4.7 
 
Respuesta en el tiempo continuo 
La acción de control 
Error en estado estable 
Error de posición 
Error de velocidad 
Error de aceleración 
Respuesta al escalón 
Análisis de respuesta transitoria 
Factor de amortiguamiento 
Frecuencia natural amortiguada y no amortiguada 
Máximo sobreimpulso y valores de tiempo de la 
respuesta. 
Sistemas de orden superior 
Sensibilidad 
 
 
 
 
Subtotal 
0.5 
1.0 
1.5 
 
 
 
0.5 
1.0 
 
 
 
 
0.5 
1.0 
 
 
 
 
 
6.0 
 
3.0 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3.0 
 1B, 2C, 3B, 8C 
ESTRATEGIA DIDÁCTICA 
Realización de ejercicios en clase por parte del alumno de forma individual y en equipobcon la guia del profesor 
sobre la respuesta transitoria. 
Realización de practicas de laboratorio y simulación sobre los diferentes comportamientos del amortiguamiento 
mediante circuitos y simulación en MATLAB y SIMULINK. 
Búsqueda de información, análisis y discusión de los conceptos de la acción de control y el efecto del error 
estacionario. 
 
PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN 
El examen departamental tendrá un valor de 60%. Las tareas, participaciones y aportaciones en clase se irán 
sumando durante el departamental para alcanzar el 10% de la calificación de este. Las prácticas de laboratorio, 
reportes y simulaciones del departamental se sumaran para promediar un 30% de la calificación final. Se tiene 
como requisito cumplir con el 80% de asistencia al laboratorio. 
 
 
 
 
 
 
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL 
SECRETARÍA ACADÉMICA 
DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS 
FÍSICO MATEMÁTICAS 
 
ASIGNATURA: Teoría de Control Analógico CLAVE: CLA032 HOJA: 8 DE 12 
 
No. UNIDAD V NOMBRE: Estabilidad 
 
 
 
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD 
 
El alumno explicará el criterio de estabilidad y diseñará mediante el simulador, diferentes tipos de controladores que 
ayudan a hacer estable a un sistema. 
 
 
HORAS 
 
No. 
TEMA 
 
T E M A S 
T P EC 
 
CLAVE BIBLIOGRÁFICA 
5.1 
5.2 
5.3 
5.4 
5.4.1 
5.4.2 
5.4.3 
5.5 
5.5.1 
5.5.2 
5.5.3 
5.5.4 
5.5.5 
5.6 
 
5.6.1 
5.6.2 
5.6.3 
Concepto de estabilidad y su respuesta compleja 
Estabilidad relativa y estabilidad relativa 
Polos y ceros de un sistema 
Criterios de estabilidad 
Método de Routh-Hurwitz 
Método del lugar geométrico de las raíces 
Carta de Nichols 
Criterio de estabilidad de Nyquist 
Trayectoria de Nyquist 
Análisis de adición de polos y ceros 
Ganancia en lazo abierto 
Sistemas multilazo 
Margen de ganancia y fase 
Análisis de la estabilidad de sistemas 
retroalimentados 
Caracterización de la acción de control 
Caracterización del sensor 
Caracterización de la velocidad de un motor 
 
 
 
 
Subtotal 
1.5 
3.0 
1.5 
3.0 
 
 
 
3.0 
 
 
 
 
 
1.5 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
13.5 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4.5 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4.5 
 3B, 5B, 6C, 7C, 8C 
ESTRATEGIA DIDÁCTICA 
Resolución de ejercicios de manera individual y colectiva por parte de los alumnos con la guía del profesor 
Realización de practicas construyendo sistemas físicos y simulados por computadora. 
Búsqueda de información análisis y discusión por parte del alumno con la guia del profesor sobre los conceptos 
fundamentales, para la obtención de la estabilidad de un sistema. 
 
PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN 
 
El examen departamental tendrá un valor de 60%. Las tareas, participaciones y aportaciones en clase se irán 
sumando durante el departamental para alcanzar el 10% de la calificación de este. Las prácticas de laboratorio, 
reportes y simulaciones del departamental se sumaran para promediar un 30% de la calificación final. Se tiene 
como requisito cumplir con el 80% de asistencia al laboratorio. 
 
 
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL 
SECRETARÍA ACADÉMICA 
DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS 
FÍSICO MATEMÁTICAS 
 
 
ASIGNATURA: Teoría de Control Analógico CLAVE: CLA032 HOJA: 9 DE 12 
 
No. UNIDAD VI NOMBRE: Respuesta a la Frecuencia 
 
 
 
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD 
 
El alumno analizará el funcionamiento de un sistema mediante la técnica del análisis. Construirá modelos por 
computadora para ajustar la sensibilidad y el rechazo a las perturbaciones de control y respuesta a la frecuencia. 
 
 
HORAS 
 
No. 
TEMA 
 
T E M A S 
T P EC 
 
CLAVE BIBLIOGRÁFICA 
6.1 
6.2 
6.3 
6.3.1 
6.3.2 
 
6.3.3 
6.3.4 
6.3.5 
6.3.6 
6.4 
Graficación de ganancia contra frecuencia angular 
Pico de resonancia y frecuencia de resonancia 
Diagramas de Bode 
Decibel, décadas y octavas de frecuencias 
Análisis de filtros y atenuación mediante técnicas 
computacionales 
Desfasamiento de adelanto y atraso 
Efectos de la retroalimentación 
Análisis de sensibilidad 
Perturbaciones y disturbios en la entrada 
Análisis del control de velocidad de un motor 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Subtotal 
1.5 
1.5 
6.0 
 
 
 
 
 
 
 
4.5 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
13.5 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4.5 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4.5 
 2C, 3B, 4B, 5B, 8C 
ESTRATEGIA DIDÁCTICA 
Realización de simulación y ejercicios sobre los efectos de la retroalimentación de un motor por medio de MATLAB y 
SIMULINK. 
Búsqueda de información análisis y discusión por parte alumno bajo la asesoría del profesor donde se detalle el 
efecto de variar la frecuencia de corte de un sistema analógico. 
Realización de practicas de laboratorio usando circuitos electrónicos sobre el efecto de la variación de frecuencia de 
corte en un sistema analógico. 
 
PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN 
El examen departamental tendrá un valor de 60%. Las tareas, participaciones y aportaciones en clase se irán 
sumando durante el departamental para alcanzar el 10% de la calificación de este. Las prácticas de laboratorio, 
reportes y simulaciones del departamental se sumaran para promediar un 30% de la calificación final. Se tiene 
como requisito cumplir con el 80% de asistencia al laboratorio. 
 
 
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL 
SECRETARÍA ACADÉMICA 
DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS 
FÍSICO MATEMÁTICAS 
 
 
ASIGNATURA: Teoría de Control Analógico CLAVE: CLA032 HOJA: 10 DE 12 
 
No. UNIDAD VII NOMBRE: Compensadores 
 
 
 
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD 
 
El alumno diseñará el modelo de compensación. Diseñará sistemas controladores completos que es la base del 
control automático, así mismo, construirá los modelos por computadora. 
 
 
HORAS 
 
No. 
TEMA 
 
T E M A S 
T P EC 
 
CLAVE BIBLIOGRÁFICA 
7.1 
7.2 
7.3 
7.3.1 
7.3.2 
7.3.3 
7.3.4 
7.3.5 
7.4 
7.4.1 
7.5 
7.5.1 
7.5.2 
7.5.3 
Controladores clásicos y reales 
Concepto de diseño 
Diseño por compensación 
Cancelación polo-cero 
Compensación del factor de ganancia 
Compensación por Adelanto-Atraso 
Compensación Atraso-Adelanto 
Compensación de cascada 
Diseño de Controladores 
Proporcional, Integral y Derivativo 
Estudio de casos 
Velocidad angular de la carga de un motor 
Control de posición 
Compensación del impulso inicial 
 
 
 
 
 
 
 
 
Subtotal 
1.5 
3.0 
3.0 
 
 
 
 
 
1.5 
 
4.5 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
13.5 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4.5 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4.5 
 3B, 4B, 5B, 6C, 7C, 8C 
ESTRATEGIA DIDÁCTICA 
Simulación y análisis completo por computadora sobre el control de un motor 
Resolución de ejercicios y prácticas de laboratorio sobre el diseño de un control completo para motor. 
PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN 
El examen departamental tendrá un valor de 60%. Las tareas, participaciones y aportaciones en clase se irán 
sumando durante el departamental para alcanzar el 10% de la calificación de este. Las prácticas de laboratorio, 
reportes y simulaciones del departamental se sumaran para promediar un 30% de la calificación final. Se tiene 
como requisito cumplir con el 80% de asistencia al laboratorio. 
 
 
 
 
 
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL 
SECRETARÍA ACADÉMICA 
DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS 
FÍSICO MATEMÁTICAS 
 
ASIGNATURA: Teoría de Control Analógico CLAVE: CLA032 HOJA: 11 DE 12 
 
 
RELACIÓN DE PRÁCTICAS 
 
 
PRACT. 
No. 
 
NOMBRE DE LA PRÁCTICA 
 
UNIDAD 
 
DURACIÓN 
 
 
LUGAR DE REALIZACIÓN
 
1 
 
 
2 
 
 
3 
 
 
4 
 
 
5 
 
 
6 
 
 
 
7 
 
 
 
8 
 
 
9 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ecuación característica y evaluación 
polinomial en MATLAB 
 
Modelos de sistemas de control por 
SIMULINK 
 
Construcción de circuito sensor de 
temperatura 
 
Construcción de circuito sensor de 
velocidad 
 
Modeladode un motor de C.C. 
mediante SIMULINK 
 
Diseño de la acción de control para 
la posición de un motor utilizando 
MATLAB 
 
Construcción del sensor de 
velocidad y el análisis de estabilidad 
mediante SIMULINK 
 
Análisis en frecuencia de control del 
motor 
 
Diseño del compensador del motor 
 
I 
 
 
I 
 
 
II 
 
 
II 
 
 
III 
 
 
IV 
 
 
 
V 
 
 
 
VI 
 
 
VII 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Total 
 
1.5 
 
 
3.0 
 
 
1.5 
 
 
3.0 
 
 
1.5 
 
 
3.0 
 
 
 
4.5 
 
 
 
4.5 
 
 
4.5 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
27.0 
 
Todas las prácticas se 
llevaran a cabo en el 
laboratorio de cómputo y en 
el laboratorio de 
microprocesadores. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL 
SECRETARÍA ACADÉMICA 
DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS 
FÍSICO MATEMÁTICAS 
 
ASIGNATURA: Teoría de Control Analógico CLAVE: CLA032 HOJA: 12 DE 12 
 
 
PERÍODO 
 
UNIDAD 
 
PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN 
 
1 
 
 
 
 
2 
 
 
 
 
3 
 
I, II 
 
 
 
 
III, IV, V 
 
 
 
 
VI, VII 
 
La evaluación teórica se compone del 60% del valor del examen de teoría, más el 10% de 
las tareas, participaciones realizadas en cada unidad. A lo anterior se suma el 30% de la 
evaluación práctica, obtenida en el laboratorio a través de la construcción de prototipos, 
elaboración de prácticas y simulaciones. 
 
La evaluación teórica se compone del 60% del valor del examen de teoría, más el 10% de 
las tareas, participaciones realizadas en cada unidad. A lo anterior se suma el 30% de la 
evaluación práctica, obtenida en el laboratorio a través de la construcción de prototipos, 
elaboración de prácticas y simulaciones. 
 
La evaluación teórica se compone del 60% del valor del examen de teoría, más el 10% de 
las tareas, participaciones realizadas en cada unidad. A lo anterior se suma el 30% de la 
evaluación práctica, obtenida en el laboratorio a través de la construcción de prototipos, 
elaboración de prácticas y simulaciones. 
 
CLAVE B C BIBLIOGRAFÍA 
 
1 
2 
 
3 
4 
 
5 
6 
 
7 
8 
 
 
X 
 
 
X 
X 
 
X 
 
 
 
 
 
 
X 
 
 
 
 
 
X 
 
X 
X 
 
Ogata, Katsuhiko. Ingeniería de Control Moderna. Prentice Hall. México 1998. 965 pp
Ogata, Katsuhiko. Problemas de Ingeniería de Control utilizando Matlab. Prentice 
Hall 1999. Pag. 10-97, 147-350 
Kuo, Benjamín. Sistemas de Control Automático. Prentice Hall. México 1997. 592 pp 
Payas Areny, Ramón. Sensores y Acondicionadores de Señal. Alfaomega. México 
2001. 480 pp. 
Nise, Norman. Sistemas de Control para Ingeniería. CECSA. México 2002. 970 pp 
Lewis, Paul H. Yang, Chang. Sistemas de Control en Ingeniería. Prentice Hall. 
España 1999. Pag. 117-206, 277-313. 
Bolton, W. Ingeniería de Control. Alfaomega. México 2001.pag. 1-65, 106-144, 200-
250 
Dorsey, John. Sistemas de Control Continuos y Discretos. McGraw Hill. México 2005. 
Pag. 75-126, 350-416 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL 
SECRETARÍA ACADÉMICA 
DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS 
FÍSICO MATEMÁTICAS 
PERFIL DOCENTE POR ASIGNATURA 
 
1. DATOS GENERALES 
 
ESCUELA: Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica 
 
CARRERA: Ingeniería en Computación, SEMESTRE Sexto 
 
 
ÁREA: BÁSICAS C. INGENIERÍA D. INGENIERÍA C. SOC. y HUM.
 
 
ACADEMIA: Comunicaciones y Electrónica ASIGNATURA: Teoría de Control Analógico 
 
ESPECIALIDAD Y NIVEL ACADÉMICO REQUERIDO: Ingeniería o Maestría 
 
2. OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA: 
 
El alumno diseñara y construirá sistemas de automatización analógicos identificando los sistemas de control 
automático. 
 
3. PERFIL DOCENTE: 
 
CONOCIMIENTOS EXPERIENCIA 
PROFESIONAL 
HABILIDADES ACTITUDES 
 
Circuitos eléctricos. 
 
Electrónica. 
 
Electrónica digital. 
 
Computación. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Construcción de interfaces 
de adquisición de datos y 
de electrónica de potencia.
 
Mantenimiento de 
sistemas analógicos y/o 
digitales. 
 
Modelado de sistemas de 
control y automatización. 
 
Áreas afines en el sector 
privado o público. 
 
Análisis y diseño de 
sistemas electrónicos. 
 
Conocimientos de 
programas de simulación 
electrónica por 
computadora. 
 
Conocimientos de 
cómputo. 
 
Liderazgo. 
 
Manejo de grupo. 
 
 
 
 
 
Ético. 
 
Responsable. 
 
Respetuoso. 
 
Tolerante 
 
Compromiso social 
 
ELABORÓ REVISÓ AUTORIZÓ 
 
__________________________ __________________________ ________________________ 
 Ing. José A. Loaiza Brito M. en C. Alberto Paz Gutiérrez Ing. Ernesto Mercado Escutia 
 Presidente de la Academia Subdirector Académico Director 
 de Comunicaciones y Electrónica 
 
FECHA: Agosto 2005