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Published Mar 19, 2013 in Business & Management
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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
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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
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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
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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
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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
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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.

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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.

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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)
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Tópicos del Curso


Conocimientos de circuitos eléctricos
Conocimientos de álgebra
Cálculo diferencial e integral
Números complejos
Ecuaciones diferenciales
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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?
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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?
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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?
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Continuos y Discretos: Por su manera de considerar el tiempo

Físicos, Matemáticos, Lógicos: Por su naturaleza

Determinísticos, Estocásticos: Por su Predictibilidad


¿Clasificación de Modelos?
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Escuela de Ingeniería

¿Clasificación de Modelos?
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Modelos matemáticos
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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
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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
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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
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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
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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
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La relación entre señales y sistema como sigue:

Señales y Sistemas
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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
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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
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Ejemplo Tiempo Discreto

Señales y Sistemas
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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
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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
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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
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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

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Estabilidad
Un sistema estable es aquel en que entradas pequeñas producen salidas predecibles o acotadas
Ej. Sistema estable e Inestable