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Unidad III

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Unidad III correspondiente al Programa Instruccional de la asignatura Ingeniería y Sociedad del Pensum de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Fermín Toro, en Cabudare, Venezuela

Text of Unidad III

  • 1. Unidad III Conocimientos que se emplean en Ingeniera Modelos Simulacin Optimizacin - Sistemas de control Profesora Enid Moreno UNIVERSIDAD FERMN TORO FACULTAD DE INGENIERA INTRODUCCIN A LA INGENIERA

2.

  • Modelo : Es una representacin fsica o conceptual de un sistema, con el fin de:
  • Analizar el sistema
  • Desarrollar o comprobar hiptesis
  • Permitir una mejor comprensin del sistema fsico real representado

Modelos 3. Modelo didctico : Maqueta que representa un Aire Acondicionado Ejemplo 4. Sistema Fsico Real Modelo Comportamiento del Sistema Resultados del Modelo Se comparan con valores observadosreales Ajustes Predice Se construye 5. Empleo de los modelos

  • Para concebir ideas
  • Para comunicacin
  • Para prediccin
  • Para control
  • Para adiestramiento

6. Son representaciones en dos o tres dimensiones que guardan semejanza fsica con los objetos de la vida real 1. Modelo Fsico Modelo a escala Maqueta de una torre de perforacin Tipos de Modelos 7. Modelo que emplea la formulacin matemtica para estudiar el comportamiento de sistemas fsicos, especialmente en situaciones difciles de observar en la realidad 2. Modelo Matemtico Dos investigadores espaoles estn desarrollando un modelo matemtico para estudiar la rotacin de la Luna 8. Es un medio para sintetizar experimentos, operando un modelo durante cierto tiempo, a fin de saber cmo funcionar el objeto real Simulador de vuelo de helicpteros 3. Simulacin 9. 1.Fsica : Los experimentos se efectan con representaciones fsicas de los objetos Tipos de Simulacin 2.Analgica : Cuando en los experimentos se utilizan medios mecnicos o elctricos anlogos al sistema fsico real 3.Digital : Para efectuar los experimentos se requieren nmeros que se ordenan en operaciones paso a paso, y se ejecutan en una computadora 10. Simulacin Mesa vibratoria Tnel de Viento Ejemplos 11. Ventajas Desventajas

  • Permite representar sistemas complejos
  • No interrumpe lo real
  • Estimula la creatividad
  • Ahorro de dinero
  • Reduce riesgos
  • Reduce tiempos de prueba
  • Facilita otras salidas
  • Anlisis de sensibilidad
  • Requiere recursos especiales
  • Alto grado de entendimiento
  • Requiere muchos datos
  • En muchos casos, debe simular al hombre
  • Dependencia de datos
  • Ms descriptivos que prescriptivos

Simulacin 12. Diferencias entre los modelos y el mundo real

  • Predicciones perfectasinalcanzables
  • Los valores calculados por los modelos siempre difieren de las observaciones en el mundo real (inexactitud del modelo, dificultad en realizar las observaciones reales)
  • En un grfico de correlacin entre Valores Calculados y Valores Observados, a mayor dispersin de los puntos menor capacidad predictiva del modelo

13. Optimizacin : Es el proceso de buscar el valor o la solucin ptima. Generalmente es un proceso complejo motivado a los numerosos criterios conflictivos que intervienen en un problema de ingeniera Optimizacin Seguridad Operabilidad Mantenibilidad Esttica Simplicidad Velocidad Ergonoma Fiabilidad 14. Transaccin : Proceso de bsqueda del equilibrio entre los criterios en conflicto, a fin de transarse en una solucin lo ms aceptable posible Decisin sobre el valor : Es la asignacin de un peso o importancia a un criterio, a fin de determinar las transacciones que deben hacerse para optimizar el diseo Cuando estn involucradas vidas humanas, las decisiones sobre el valor son ms difciles 15. Procedimientos bsicos de optimizacin 1.Mtodo analtico : Un modelo matemtico proporciona el valor ptimo.Procedimiento : Se obtiene una funcin matemtica que represente el criterio a optimizar, con variables cuyos valores se puedan manipular. Mediante el clculo diferencial se obtiene el valor mximo (o mnimo) de la funcin de criterio. Mximo Mnimo 16. 2.Mtodo iterativo :Se obtiene una funcin(pronosticador).Se van dando valores a las variables manipulables,hasta que se consigue un valor aceptable de la funcin de criterio. No Valor inicial de la variable que se optimiza Funcin de Criterio Efecto sobre el criterio Se considera que elvalor es aceptable? Fin Se ensaya otro valor S 17. Sistemas de Control Conjunto de componentes que pueden regular su propia conducta o la de otro sistema, con el fin de lograr un funcionamiento predeterminado. 18. Lazo abierto Lazo cerrado o realimentado 19. Proceso de introducir la salida del sistema en la entrada. El sistema tiende a estabilizarse Una variacin en la salida del sistema en determinada direccin, provoca un desplazamiento aun mayor en la misma direccinRealimentacin Realimentado Negativamente Realimentado Positivamente 20. Ingeniera de los Sistemas de Control Anlisis : Se investiga las caractersticas de un sistema de control existente. Diseo : Se escogen componentes para crear un sistema de control, para que ejecute una tarea particular. 21. Sensor Dispositivo que detecta o sensa manifestaciones de cualidades o fenmenos fsicos, como energa, velocidad, aceleracin, tamao, cantidad, etc. Dispositivo que transforma una seal de entrada (elctrica) en movimiento. Actuador