UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE SAN LUIS POTOSÍzonamedia.uaslp.mx/Documents/Ingeniería Mecatronica/Plan...

U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í

U n i da d A ca dé m ic a Mu l t i d i s c i p l i na r i a Zo na Me d i a P r o pu es ta C u r r i c u l a r pa r a I ng en i e r í a Me c a t r ón i c a

85

CREDITOS

42

42

45

45

44

36

37

36

30

30

TOTAL 387

TEO Horas de teoría

PRACHoras de práctica

EST Horas de estudio individual

CR Total de créditos

INTERFACESPROCESAMIENTO

DÍGITAL DE IMÁGENES

SISTEMA MICRO

ELECTROMECÁNICOS

INGENIERÍA

AUTOMOTRÍZ

MATERIAS OPTATIVAS PROPUESTAS

ELECTRÓNICA DE

POTENCIA II

GENERACIÓN DE ENERGÍA

2 2 2 6

BIOMECATRÓNICA

2 2 2 6

VISIÓN POR

COMPUTADORA

2 2 2 6

TÓPICOS SELECTOS

DECONTROL

2

2 2 6

INGENIERIAHUMANIDADES Y

CIENCIAS SOCIALES

TEO PRA EST CR

MANUFACTURA ASISTIDA

POR COMPUTADORA

2 3 2 7

2 2 2 6

SIMBOLOGÍA Y CLAVES ÁREAS CURRICULARES

NOMBRE DE LA MATERIA BASICA INGENIERIA APLICADAAPOYO A LA FORMACION

INTEGRAL

OCTAVO

SEMESTRE

ACTIVIDADES

COMPLEMENTARIAS DE APOYO

A LA FORMACIÓN INTEGRAL

VIII

OPTATIVA OPTATIVA

2

DISEÑO DE ELEMENTOS

DE MÁQUINASROBÓTICA

0 0 2 0 2 6

NOVENO

SEMESTRE

ACTIVIDADES


A LA FORMACIÓN INTEGRAL IX

INSTRUMENTACIÓN

VIRTUAL

0 4 0 4

HIGIENE Y SEGURIDAD

INDUSTRIALDISEÑO MECATRÓNICO

3 2 7

SÉPTIMO

SEMESTRE

ACTIVIDADES


A LA FORMACIÓN INTEGRAL VII

PROCESAMIENTO

DÍGITAL DE SEÑALES

2 2 2 6 2 3 2 7 1 4 1 6

2

TEORÍA DE MÁQUINASCIRCUITOS HIDRÁULICOS

Y NUMÉRICOS

0 0 2 0

2

SEXTO

SEMESTRE

ACTIVIDADES


A LA FORMACIÓN INTEGRAL VI

ELECTRÓNICA DE

POTENCIASISTEMAS EMBEBIDOS TEORÍA DE CONTROL II MECÁNICA DE FLUIDOS

AUTOMATIZACIÓN

INDUSTRIAL

0 0 2 0 2 2 2 6 2 2 2 6 2 2 2 6 2

4 2 2 6 3 2 3 8

QUINTO

SEMESTRE

ACTIVIDADES


A LA FORMACIÓN INTEGRAL V

ELECTRÓNICA

ANALÓGICA IIMICROCONTOLADORES TEORÍA DE CONTROL MÉTODOS NUMÉRICOS

0 4 0

TERMODINÁMICA

0 0 2 0 2 2 2 6 2 2 2 6 2

2 2 2 6 2 2 2 6 2

CUARTO

SEMESTRE

ACTIVIDADES


A LA FORMACIÓN INTEGRAL IV

ELECTRÓNONICA

ANALÓGICAELECTRÓNICA DÍGITAL II

MATEMÁTICAS

AVANZADAS

MÉCANICA VECTORÍAL

CINÉTICA

CIRCUITOS ELÉCTRICOS

II

0 0 2 0 2 2 2 6 2 2 2 6 1 2 1 4

6 2 2 6 2 2 2 6 2

TERCER

SEMESTRE

ACTIVIDADES


A LA FORMACIÓN INTEGRAL III

CÁLCULO VECTORIAL ELECTRÓNICA DÍGITALECUACIONES

DIFERENCIALES


CINEMÁTICA

2 2 2 2

CIRCUITOS ELÉCTRICOS

0 0 2 0 2 2 2 6 2 2 6 2

3 8 2 2 2 6 0 4 02 2 6 0 3 6 3 2

6 0 4 0

SEGUNDO

SEMESTRE

ACTIVIDADES


A LA FORMACIÓN INTEGRAL II

CÁLCULO EN VARIAS

VARIABLES

INGENIERÍA DE

MATERIALES


ESTÁTICA

3

ÁLGEBRA LÍNEAL

0 0 2 0 2

2 22 6 2 2 2 6 0 4 2

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE SAN LUIS POTOSÍUNIDAD ACADÉMICA MULTIDISCIPLINARIA ZONA MEDIA

PLAN DE ESTUDIOS PARA LA CARRERA DE INGENIERÍA MECATRÓNICA

PARA ALUMNOS DE NUEVO INGRESO 2012-2017

PRIMER

SEMESTRE

ACTIVIDADES


A LA FORMACIÓN INTEGRAL I

CÁLCULO EN UNA

VARIABLEÁLGEBRA

0 0 2 0 2 2

GEOMETRÍA Y

TRIGONOMETRÍAFÍSICA

0 4 2 2

QUÍMICA INORGÁNICA

6 2

2 2 6

SEMINARIO DE

ORIENTACIÓN IMT

0 1 0 1

PROGRAMACIÓN

0 3 0 3

PROGRAMACIÓN

ORIENTADA A OBJETOS

0 3 0

MECÁNICA DE

MATERIALES

7

CONTROLADORES

LÓGICOS

PROGRAMABLES

4

DÍBUJO

4

DÍBUJO DE PROYECTO

MECÁNICO

4

ELECTRICIDAD Y

MAGNETISMO

3 2

0 4 0

OPTATIVA OPTATIVA ROBÓTICA II MÁQUINAS TÉRMICAS

0 0 2 0 2 2 2 6 2 2 2 6

DÉCIMO

SEMESTRE

SERVICIO SOCIAL

0 30 0 30

2 2 6

DISEÑO DE MÁQUINAS

2 2 2 6

INSTRUMENTACIÓN

VIRTUAL II

0 4 0 4

PROCESOS DE

MANUFACTURA

1 3 1 5

PROCESOS DE

MANUFACTURA II

1 3 1 5

0

0

2

0 6

INGLÉS V

6

CONTROL DE MÁQUINAS

ELÉCTRICAS

2 2 6

2

0 61

0 6

1

0 6

4

MÁQUINAS ELÉCTRICAS

2 2

METODOLOGÍA DE LA

INVESTIGACIÓN

0 3

INGLÉS I

0 6

INGLÉS II

INGLÉS III

INGLÉS IV

0

PROBABILIDAD Y

ESTADÍSTICA

1 2 4

INTRODUCCIÓN A LA

MECATRÓNICA

1 2

3

6

6

0 6

6

0 3

DESARROLLO DE

EMPRENDEDORES

0 3

COMUNICACIÓN ORAL Y

ESCRITA

0 3 0 3

0 3

0 6

1 3 1 5 0 3 0 3

DISEÑO MECATRÓNICO

II

1 3 1 5

2 2 2 6 0 4 0 4 2 2 72 2 6 2 2 2 6 2 3

Diagrama síntesis del plan de estudios

Figura 3

Horario oficialCiclo escolar 2016-2017

Semestre I



364

A) Nombre del curso: CÁLCULO EN VARIAS VARIABLES B) Datos básicos del curso

Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo adicional estudiante

Créditos

II 2 2 2 6 C) Objetivo del curso

Programa analítico

Objetivos Generales

Al finalizar el curso el estudiante será capaz de: entender, graficar y hacer aplicaciones prácticas de funciones de varias variables. entender e interpretar los conceptos de límites y continuidad para funciones de varias variables. entender y aplicar el concepto de derivadas parciales de una función de varias variables. entender y aplicar los conceptos de integrales dobles e integrales triples. entender e interpretar el concepto de integrales de línea, de área y de volumen de una función de varias variables.

Objetivos Específicos

1 Repaso de geometría analítica en tres dimensiones

El alumno conocerá diferentes sistemas de coordenadas tridimensionales y aprenderá a localizar puntos, graficar rectas, planos y calculará distancias entre puntos, entre un punto y una recta, entre un punto y un plano. Será capaz de realizar gráficas de superficies cónicas, y expresar sus ecuaciones en coordenadas rectangulares, polares, cilíndricas y esféricas, según resulte conveniente.

2 Funciones varias variables.

El alumno conocerá las funciones de varias variables su representación matemática y geométrica. Aprenderá a calcular el dominio y rango de funciones de varias variables.

3 Discusiones y trazado de gráficas de funciones de varias variables.

El alumno aprenderá a graficar funciones de varias variables en el espacio. Conocerá las funciones, gráficas y trazos en los diferentes planos para funciones cuadráticas y sólidos generados a partir de funciones de revolución.

Unidad Objetivo específico

4 Límites y continuidad

El alumno conocerá el concepto de límite en superficies de tres dimensiones. Aprenderá las técnicas que existen en la solución de algunos límites indeterminados.

5 Derivada Parcial. El alumno conocerá, calculará y aplicará la derivada como un límite especial, su existencia, las reglas de su obtención, tanto explicitas como implícitas. Comprenderá y calculará la derivada de funciones de funciones, funciones implícitas, funciones inversas y Jacobiano.

6 Aplicación geométrica.

El alumno aplicará los conceptos anteriores para encontrar la línea tangente y plano normal a una superficie dada, así como la derivada direccional y normal direccional

7 Derivada Parcial de orden superior

El alumno comprenderá y calculará las derivadas de orden superior a funciones explícitas e implícitas.

8 Aplicación de El alumno aprenderá a utilizar las derivadas parciales para calcular



365

las derivadas parciales.

máximos y mínimos de una función de varias variables, así como también en aplicaciones prácticas y en funciones de varias variables sujetos a restricciones utilizando el multiplicador de Lagrange.

9 Integral definida de una función de una sola variable.

El alumno comprenderá conocerá y aplicará la integral definida de una variable para calcular áreas planas y volúmenes de sólidos de revolución.

10 Integral Doble El alumno comprenderá, conocerá y aplicará la integral doble para calcular el área de una superficie curva, volumen bajo una superficie, centroide y segundo momento de un área plana. Aprenderá a evaluar las integrales dobles en coordenadas rectangulares, polares y cilíndricas

11 Integral Triple El alumno comprenderá, conocerá y aplicará la integral triple para calcular el centro de masa y momento de inercia de sólidos.

Contribución al Perfil de Egreso

Ayuda en la aplicación de estos conocimientos como una herramienta para la solución de problemas prácticos del área de ingeniería en que se imparte esta materia.

Competencias a Desarrollar

Competencias Genéricas

Razonamiento Científico-Tecnológico. Comunicación en español e inglés. Ético-valoral.

Competencias Profesionales

Estos conocimientos son aplicados como una herramienta para la solución de problemas prácticos del área de ingeniería en que se imparte esta materia. Por lo tanto, incide indirectamente en el desarrollo de todas las competencias profesionales planteadas en el programa educativo.

D) Contenidos y métodos por unidades y temas

Unidad 1 Repaso de geometría analítica en tres dimensiones. 8 h

Tema 1.1 Conceptos básicos de geometría analítica en tres dimensiones Subtemas 1.1.1 Distancia entre puntos

1..2 Ángulos, cosenos y números directores de una recta

1.1.3 Ángulos entre rectas.

1.1.4 Condiciones de paralelismo y perpendicularidad.

1.1.5 Ecuación del plano

1.1.6 Distancia de un punto a un plano.

1.1.7 Ecuaciones de la recta.

1.1.8 Distancia de un punto a una recta

1.1.9 Ángulo de dos planos.

Lecturas y otros recursos

Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.

Métodos de enseñanza

Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas.

Actividades de aprendizaje

Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.



366

Unidad 2 Funciones de varias variables 8 h

Tema 2.1 Definición de funciones de varias variables Tema 2.2 Definición de Dominio de una función de varias variables y formas de determinación del dominio de una función de varias variables

Tema 2.3 Representación geométrica de funciones de dos variables Tema 2.4 Ejemplos de determinación del dominio y el rango de una función de dos variables Tema 2.5 Representación geométrica de funciones de tres variables Tema 2.6 Conceptualización de funciones de N variables, su dominio y su rango Lecturas y otros recursos

Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro. Se realizarán sesiones extra-clase en el laboratorio de cómputo para consultar material tutorial para el curso y aprender el uso de software de graficación.





Unidad 3 Discusiones y trazado de gráficas de funciones de varias variables. 4 h

Tema 3.1 Representación gráfica de funciones de una variable Tema 3.2 Representación gráfica de funciones de una variable usando Matlab/Mathcad Tema 3.3 Representación gráfica de funciones de dos variables Tema 3.4 Representación gráfica de funciones de dos variables usando Matlab / Mathcad Tema 3.5 Representación gráfica de funciones de tres variable Tema 3.6 Representación gráfica de funciones de dos variables usando Matlab / Mathcad Tema 3.7 Representación gráfica de funciones cuadráticas de dos variables Tema 3.8 Representación gráfica de sólidos generados a partir de funciones de revolución Lecturas y otros recursos

Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro. Se realizarán sesiones extra-clase en el laboratorio de cómputo para consultar material tutorial para el curso y realizar graficación de funciones de varias variables.


Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas. Con ayuda de equipo multimedia se alentará a los alumnos a realizar exposiciones acerca de gráficas de funciones de varias variables y su análisis.



Unidad 4 Limites y continuidad 10 h

Tema 4.1 Limites de funciones de varias variables Subtemas 4.1.1 concepto de vecindad en un n-espacio euclidiano

4.1.2 concepto de limite de funciones de varias variables 4.1.3 álgebra de limites de funciones de varias variables 4.1.4 demostración de limites usando formulación epsilón-delta 4.1.5 cálculo de limites. Ejemplos

Tema 4.2 Concepto de continuidad para funciones de varias variables Subtemas 4.2.1 concepto de continuidad



367

4.2.2 demostración continuidad usando formulación epsilón-delta

4.2.3 álgebra de funciones continuas: Suma de funciones continuas, producto de funciones continúas (campos escalares. Ejemplos)


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro. Se realizarán sesiones extra-clase en el laboratorio de cómputo para consultar material tutorial para el curso y realizar graficación de funciones de varias variables y analizar regiones de discontinuidad así como la existencia de límites.


Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas. Con ayuda de equipo multimedia se alentará a los alumnos a realizar exposiciones mediante gráficas de funciones y el análisis de sus límites y continuidad.



Unidad 5 Derivada parcial 8 h

Tema 5.1 Interpretación geométrica de la derivada parcial Tema 5.2 Derivada parcial en funciones de varias variables Tema 5.3 Derivada total Tema 5.4 Aproximación entre la derivada total y el incremento Tema 5.5 Derivadas y diferenciales de función de funciones Lecturas y otros recursos



Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas. Con ayuda de equipo multimedia se alentará a los alumnos a realizar exposiciones acerca de gráficas de funciones de varias variables y su análisis.



Unidad 6 Aplicación geométrica 4 h

Tema 6.1 La línea tangente y plano normal a una curva dada. Tema 6.2 Recta normal y plano tangente a una superficie dada Tema 6.3 Derivada direccional y (gradiente). Lecturas y otros recursos

Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro. Se realizarán sesiones extra-clase en el laboratorio de cómputo para consultar material tutorial para el curso y realizar graficación de las derivadas parciales de funciones de varias variables, la recta normal, el plano tangente y gradientes de funciones de varias variables.





Unidad 7 Derivada parcial de orden superior 4 h



368

Tema 7.1 Derivada de orden superior de funciones de varias variables Subtemas 7.1.1 Derivadas de orden superior de funciones explícitas

7.1.2 Derivadas de orden superior de funciones implícitas. Lecturas y otros recursos

Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro. Se realizarán sesiones extra-clase en el laboratorio de cómputo para consultar material tutorial para el curso y realizar graficación de las derivadas parciales de funciones de varias variables, la recta normal, el plano tangente y gradientes de funciones de varias variables.





Unidad 8 Aplicación de las derivadas parciales. 4 h

Tema 8.1 Máximos y mínimos de funciones de varias variables. Tema 8.2 Máximos y mínimos de funciones de condiciones de frontera. Tema 8.3 Problemas de máximos y mínimos. Lecturas y otros recursos

Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro. Se realizarán sesiones extra-clase en el laboratorio de cómputo para consultar material tutorial y usarán software como MathCAD o Matlab para determinar regiones de máximos y/o mínimos para funciones de varias variables.


Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas. Los alumnos realizarán exposiciones mediante gráficas de funciones analizando las regiones donde se producen los máximos y los mínimos de una función de varias variables.



Unidad 9 Integral definida de una función de una sola variable. 2 h

Tema 9.1 Volumen: El método del Disco Tema 9.2 Volumen: El método de Capas Tema 9.3 Presión de un Fluido y Fuerza de un Fluido, Momentos, Centroides y centros de masa.

Tema 9.4 Problemas. Lecturas y otros recursos








369

Unidad 10 Integral doble 6 h

Tema 10.1 Interpretación geométrica de la Integral doble: Áreas planas. Volumen bajo una superficie. Tema 10.2 Integral doble iterada. Tema 10.3 Evaluación de la integral doble por la integral iterada en coordenadas rectangulares. Tema 10.4 Volumen bajo una superficie. Tema 10.5 Evaluación de la integral doble en coordenadas polares. Tema 10.6 Volúmenes por integral doble en coordenadas cilíndricas. Tema 10.7 Área de una superficie curva. Tema 10.8 Centroide y segundo momento de un área plana. Lecturas y otros recursos

Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro. Se realizarán sesiones extra-clase en el laboratorio de cómputo para consultar material tutorial.


Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas. Con ayuda de equipo multimedia se realizarán exposiciones para apoyar la explicación gráfica de los conceptos involucrados en el cálculo de las integrales dobles.



Unidad 11 Integral triple 6 h

Tema 11.1 Integral triple iterada. Tema 11.2 Evaluación de la integral triple por limites iterados en : a) Coordenadas rectangulares, b) Coordenadas cilíndricas, c) Coordenadas esféricas.

Tema 11.3 Centro de masa y momento de Inercia de sólidos. Lecturas y otros recursos

Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro. Se realizarán sesiones extra-clase en el laboratorio de cómputo para consultar material tutorial.


Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas. Con ayuda de equipo multimedia se realizarán exposiciones para apoyar la explicación gráfica de los conceptos involucrados en el cálculo de las integrales triples.



E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje: Se utilizarán las metodologías de enseñanza aprendizaje: colaborativo, basado en problemas, basado en proyecto, basado en casos. Se privilegiará el aprendizaje centrado en el alumno. Se fomentará el uso de las TICs y de los espacios de información.

F) Evaluación y acreditación

Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación

Primer examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño

4 semanas (Departamental)

16 Sesiones de una hora

20%



370

Segundo examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño



20%

Tercer examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño



20%

Cuarto examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño



20%

Proyecto de aplicación donde se evalúa el dominio práctico de los conocimientos adquiridos en la materia

Al final el periodo de clase

Todo o parte del contenido de la

materia.

20%

Tareas y trabajos Antes de cada parcial

El contenido de 16 sesiones

Requisito para evaluar cualquier

periodo

Otra actividad 2 Diariamente al menos 66% del

total

Asistencia a clase

Requisito para evaluar cualquier

periodo

TOTAL 100%

Examen ordinario. Se evalúa como el promedio del total de evaluaciones parciales.

Al terminar el curso

Promedio de las Cinco

evaluaciones parciales.

100%

Examen Extraordinario. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.

El contenido del curso.

100%

Examen a título. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.


100%

Examen de regularización. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.


100%

G) Bibliografía y recursos informáticos Textos básicos: 1. Cálculo II LARSON / HOSTETLER EDWARDS, Edit. Mc. Graw Hill, Octava edición, 2006 2. Cálculo Purcell – Varberg – Rigdon Edit. Pearson – Prentice Hall , Novena edición, México 2007



371

Textos complementarios: 3. Cálculo de varias variables THOMAS / FINNEY Addison Wesley Longman

U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e

I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a

38

Programas Analíticos

Quinto semestre

A) Nombre del curso

Controladores lógicos programables

B) Datos Básicos del curso

Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo

adicional estudiante

Créditos

V 0 4 0 4

C) Objetivos del curso

Objetivos Generales

Conocer los principales elementos de un controlador lógico programable, sus características y sus aplicaciones en el área de automatización. Adquirir las habilidades y capacidades para diseñar procesos de automatización mediante el uso de los lenguajes y técnicas de programación avanzadas de controladores lógicos programables

Objetivos específicos

Unidades Objetivo específico

1. Introducción a la Automatización.

Comprender la importancia de los controladores lógicos programables para la realización de tareas de automatización de sistemas y de procesos.

2. Elementos eléctricos, hidráulicos y neumáticos comunes en la automatización.

Conocer los diferentes elementos sensores y actuadores, eléctricos, hidráulicos y neumáticos empleados en la automatización.

3. El controlador lógico Programable (PLC).

Conocer los diferentes módulos que componen los PLC, su configuración y la forma correcta de conectar un sistema basado de automatización basado en PLC.

4. Programación básica del PLC.

Aprender los lenguajes básicos de programación de PLC y escribir programas básicos de control y automatización.

5. Programación avanzada del PLC.

Aprender los lenguajes y técnicas de programación avanzadas de PLC y escribir programas de control y automatización.

6. Redes con PLC. Aprender las diferentes topologías de redes empleadas con PLC.



39


Proporcionar al alumno el conocimiento para analizar, diseñar e implementar sistemas automatizados mediante Controladores Lógicos Programables.


Competencias Transversales

Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Ético-valoral Cognitiva y emprendedora


-Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control. -Elaboración de soluciones a problemas de manufactura automatizada. -Elaboración de soluciones a problemas de automatización de robots manipuladores. -Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica.


UNIDAD 1 INTRODUCCIÓN A LA AUTOMATIZACIÓN 4 h

Tema 1.1 Conceptos básicos 1.1.1 Manufactura 1.1.2 Automatización

0.5 h 0.5 h

Tema 1.2 Tipos de procesos de producción 1.2.1 Procesos continuos 1.2.2 Procesos por lotes 1.2.3 Procesos discretos

0.5 h 0.5 h 0.5 h

Tema 1.3 Sistemas de automatización 1.3.1 Automatización fija 1.3.2 Automatización flexible 1.3.3 Manufactura integrada por computadora

0.5 h 0.5 h 0.5 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software de descarga libre, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en internet.


Formar equipos (heterogéneos) para la formulación y solución de problemas. Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas

computacionales. Utilizar software especializado para simular sistemas dinámicos en lazo cerrado. Resolver banco de ejercicios propuestos.



40

Lectura de bibliografía.

UNIDAD 2 ELEMENTOS ELÉCTRICOS, HIDRAÚLICOS Y NEUMÁTICOS COMUNES EN LA AUTOMATIZACIÓN

10 h

Tema 2.1 Elementos eléctricos 2.1.1 Circuitos con interruptores 2.1.2 Elementos eléctricos de control 2.1.3 Actuadores eléctricos 2.1.4 Protecciones eléctricas 2.1.5 Esquemas y simbología

1 h

0.5 h 0.5 h 0.5 h 0.5 h

Tema 2.2 Elementos neumáticos 2.2.1 Principios físicos de la neumática 2.2.2 Elementos para el acondicionamiento del aire 2.2.3 Válvulas distribuidoras 2.2.4 Elementos de conmutación 2.2.5 Válvulas de control 2.2.6 Simbología y esquemas de circuitos 2.2.7 Circuitos básicos con aplicaciones prácticas

0.5 h 0.5 h 0.5 h 0.5 h 0.5 h 0.5 h 0.5 h

Tema 2.3 Elementos hidráulicos 2.2.1 Principios físicos de la hidráulica 2.2.2 Elementos para el acondicionamiento del aceite 2.2.3 Válvulas distribuidoras 2.2.4 Elementos de conmutación 2.2.5 Válvulas de control 2.2.6 Simbología y esquemas de circuitos 2.2.7 Circuitos básicos con aplicaciones prácticas

0.5 h 0.5 h 0.5 h 0.5 h 0.5 h 0.5 h 0.5 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para crear soluciones a los problemas. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.


Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.

Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.

Utilizar software para graficar y analizar funciones analizadas. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.



41

UNIDAD 3 EL CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMABLE 10 h

Tema 3.1 Introducción al Programador Lógico Programable (PLC) 3.1.1 Antecedentes 3.1.2 Definición 3.1.3 Aplicaciones

1 h 1 h 1 h

Tema 3.2 Estructura del PLC 3.2.1 La Unidad Central de Procesamiento (CPU) 3.2.2 La memoria 3.2.3 Unidades de Entrada/Salida 3.2.4 Comunicación PC-PLC

1 h 1 h 1 h 1 h

Tema 3.3 Instalación del PLC 3.3.1 Conexión de elementos de entrada 3.3.2 Conexión de elementos de salida 3.3.3 Alimentación eléctrica de Entrada/Salida, CPU y elementos de expansión

1 h 1 h 1 h




Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.

Realizar investigación de las aplicaciones de los métodos numéricos observados.



UNIDAD 4 PROGRAMACIÓN BÁSICA DEL PLC 16 h

Tema 4.1 Introducción a la programación 4.1.1 Memoria y datos en el PLC 4.1.2 El ciclo de trabajo del PLC

1 h 1 h

Tema 4.2 Instrucciones básicas de programación 4.2.1 Instrucciones de Entrada 4.2.2 Instrucciones de Salida

1 h 1 h



42

4.2.3 Banderas 4.2.4 Temporizadores 4.2.5 Contadores

1 h 1 h 1 h

Tema 4.3 Formas de representación de un programa 4.3.1 Diagrama de contactos 4.3.2 Lista de instrucciones 4.3.3 Diagrama de bloques

1.5 h 1.5 h 1 h

Tema 4.4 Programas básicos con aplicaciones prácticas 5 h


Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto.


Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.


Utilizar software para graficar y analizar funciones analizadas. Resolver banco de ejercicios propuestos. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.

UNIDAD 5 PROGRAMACIÓN AVANZADA DEL PLC 16 h

Tema 5.1 Instrucciones avanzadas de programación 5.1.1 Subrutinas 5.1.2 Funciones pre-programadas 5.1.3 Registros de corrimiento 5.1.4 Tablas de datos 5.1.5 Instrucciones matemáticas y lógicas

1 h 1 h 1 h 1 h 1 h

Tema 5.2 Técnicas avanzadas de programación 5.2.1 El GRAFCET 5.2.2 Guía GEMA 5.2.3 Lenguajes de alto nivel

1 h 1 h 1 h

Tema 5.3 Programas de aplicaciones prácticas 8 h



Actividades de Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y



43

aprendizaje transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.



UNIDAD 6 REDES CON PLC 16 h

Tema 6.1 Introducción 6.1.1 Topologías 6.1.2 Modelo de red OSI 6.1.3 Hardware de redes 6.1.4 Problemas en rede de control

0.5 h 0.5 h 0.5 h 0.5 h

Tema 4.2 Redes estándar 6.2.1 DeviceNet 6.2.2 CANbus 6.2.3 ControlNet 6.2.4 EtherNet 6.2.5 ProfiBus 6.2.6 Sercos

0.5 h 0.5 h 0.5 h 0.5 h 0.5 h 0.5 h

Tema 4.4 Solución a problemas prácticos 3 h









44

E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje

Métodos y prácticas


Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo un gran número de ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. Se hará uso intensivo de software especializado para verificar los conceptos teóricos vistos en clases y posteriormente se realizarán prácticas de laboratorio que permitan usar y resolver problemas mediante el uso de controladores lógicos programables. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.

Prácticas Se emplearán dos horas por semana para resolver ejercicios y problemas del tema. El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas.



Primer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.

4 semanas (Programado)

16 sesiones. 20%

Segundo examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.


16 sesiones. 20%

Tercer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.


16 sesiones. 20%

Cuarto examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las


16 sesiones. 20%



45

evidencias de desempeño.

Proyecto integrador o de materia 16 semanas (Programado)

Todas las unidades

20%

Asistencia a clase Durante todo el curso

Todo el curso Requisito

Examen ordinario. Promedio de las evaluaciones parciales y/o proyecto integrador en el que se evalúa todo el contenido del programa y otras evidencias que muestren el aprendizaje del alumno basado en el desarrollo de competencias.

Al terminar el curso Todas las unidades

100%

TOTAL 100%

Examen Extraordinario. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.

El contenido del

curso 100%

Examen a título. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.

El contenido del

curso 100%

Examen de regularización. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.

El contenido del

curso 100%

G) Bibliografía y recursos informáticos

Textos básicos

1.- MENGUAL PILAR, Step 7 - Una Manera Fácil De Programar PLC De Siemens, Ed. Alfaomega, Marcombo. AÑO 2009, ISBN 978-607-7686-55-2. 2.- L.A. BRYAN, E.A. BRYAN. Programmable controllers. Theory and implementation. Ed. Industrial text CO. AÑO 1997, ISBN-10: 094410732X. 3.- MANDADO PÉREZ, MARCOS ACEVEDO, PÉREZ LÓPEZ. Controladores lógicos y autómatas programables. Ed. Marcombo. AÑO 2006, ISBN-10: 9701504909. 4.- JOHN W. WEBB. Programmable logic controllers. Principles and Applications. Ed. Prentice Hall.AÑO: 2002, ISBN-10: 013041672X.



46

5.- Manuales de programación e instalación de siemens, s7-200 ys7-300 6.- Manuales de programación e instalación de plc’s Festo Textos complementarios

7.- DEPPERT W. Disposotivos Neumáticos. Ed. Alfomega. AÑO: 2005. ISBN-10: 9701502795. 8.- S. MILLAN. Automatización Neumática y Electroneumática. Ed. Marcombo. AÑO: 1996. ISBN-10: 8426710395.

Sitios de Internet

1. The PLC http://www.plcman.co.uk/

plc/

2. Introducción al PLC / Autómatas programables http://www.unicrom.com/tut_plC1.asp



359

A) Nombre del curso: ÁLGEBRA LINEAL B) Datos básicos del curso


Créditos


Programa analítico

Objetivos Generales

Al final del curso el alumno será capaz de entender, interpretar y aplicar los conceptos básicos del álgebra lineal a un contexto específico, en materias que cursará posteriormente y en su práctica profesional, a través del análisis crítico en la solución de problemas que involucren vectores, matrices ó ecuaciones.


Unidad 1 El alumno será capaz de: a) Identificar y plantear un sistema de ecuaciones lineales. b) Clasificar y resolver mediante diferentes métodos un sistema de ecuaciones lineales. c) Interpretar geométricamente la solución de un sistema de ecuaciones lineales. d) Aplicar a problemas prácticos lo aprendido en la unidad.

Unidad 2 El alumno será capaz de: a) Plantear y resolver problemas en los que intervenga un sistema de ecuaciones lineales. b) Resolver sistemas de ecuaciones lineales aplicando transformaciones elementales. c) Realizar operaciones con matrices. d) Calcular determinantes. e) Resolver problemas que requieran de las propiedades de las matrices y los determinantes.

Unidad 3 El alumno será capaz de. a) Diferenciar el significado de vector y escalar. b) Efectuar operaciones con vectores. c) Explicar el significado del producto escalar (interno) y vectorial (externo) de dos vectores geométricos y calcularlos. d) Calcular la norma (magnitud). el ángulo, la distancia y la proyección entre dos vectores. e) Entender lo que significa un espacio vectorial e identificarlo. f) Definir dependencia lineal e independencia lineal de un conjunto de vectores de un espacio vectorial. g) Definir base de un espacio vectorial, encontrar bases en casos sencillos, efectuar cambios de base y encontrar bases ortonormales. h) Aplicar los vectores a problemas geométricos y mecánicos. i) Identificar la dimensión de un espacio vectorial. j) Obtener la matriz de transición de un espacio vectorial.



360

Unidad 4 El alumno será capaz de: a) Definir lo que es una transformación lineal. b) Distinguir las transformaciones lineales de las no lineales. c) Explicar el significado de los términos, núcleo, nulidad, rango y recorrido de una transformación lineal así como su obtención. d) Definir lo que es una matriz de transformación, obtenerla y describir el efecto de la transformación lineal. e) Determinar si dos matrices asociadas a una transformación son similares o no.


Permite al profesionista desarrollar un pensamiento lógico matemático formativo que le ayuda a analizar fenómenos reales de naturaleza lineal y modelarlos.



Razonamiento Científico-Tecnológico. Comunicación en español e inglés. Ético-valoral.




Unidad 1 20h

1.1 Definición de sistemas de ecuaciones lineales. 1.2 Clasificación de los sistemas de ecuaciones y tipos de solución. 1.3 Interpretación geométrica de las soluciones. 1.4 Métodos de solución de un sistema de ecuaciones lineales (Gauss – Jordan, eliminación Gaussiana).

1.5 Aplicaciones.







Unidad 2 20 h

2.1 Definición de Matriz, notación, orden.

2.2 Operaciones con matrices (suma, resta, multiplicación de una matriz por un escalar, producto escalar de dos vectores y producto de dos matrices). 2.3 Clasificación de las matrices: triangular superior, triangular inferior, diagonal, identidad, transpuesta, simétrica, ortogonal. 2.4 Definición de la Inversa de una matriz: Matrices invertibles y no invertibles, propiedades. 2.5 Definición y cálculo del determinante de una matriz. 2.6 Propiedades de los determinantes.



361

2.7 Cálculo de la inversa de una matriz cuadrada por medio de la adjunta. 2.8 Solución de un sistema de ecuaciones lineales mediante le inversa. 2.9 Solución de un sistema de ecuaciones lineales mediante la regla de Cramer.

2.10 Aplicación de matrices y determinantes.







Unidad 3 12 h

3.1. Definición de espacio vectorial y sus propiedades. 3.2. Definición del subespacio de un espacio vectorial 3.3. Propiedades de vectores (operaciones vectoriales: suma, resta y producto escalar); combinación lineal, dependencia e independencia lineal. 3.4. Base y dimensión de un espacio vectorial.

3.5. Cambio de base, base ortonormal, proceso de ortonormalización de Gram – Schmidt.







Unidad 4 12 h

4.1. Definición de transformación lineal 4.2. Ejemplos de transformaciones lineales: reflexión y rotación 4.3. Propiedades de las transformaciones lineales: recorrido y núcleo. 4.4. Representación matricial de una transformación lineal.

4.5. Aplicaciones de las transformaciones lineales.







E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje: Solución de ejercicios y problemas como elemento central para reafirmar adquirir y manejar la información. Solución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento Se aplicarán otros enfoques didácticos como: aprendizaje basado en problemas, aprendizaje colaborativo, aprendizaje basado en proyectos, y estudio de casos.



362




20 sesiones Unidad 1 25%







TOTAL 100%




100%



100%



100%



100%

G) Bibliografía y recursos informáticos Textos básicos: 1. Grossman, S. Álgebra Lineal. McGraw-Hill. 2. Britton J. y Bello I. Matemáticas Contemporáneas. Harla. 3. Anton, H. Introducción al Álgebra Lineal. Limusa.



363

Textos complementarios: 4. Kolman, B. Álgebra Lineal con Aplicaciones y Matlab. Prentice Hall. 5. Gareth, W. Álgebra Lineal con Aplicaciones. McGraw-Hill 6. Poole, D. Álgebra Lineal una Introducción Moderna. Thomson 7. Nicholson, W. Álgebra Lineal con Aplicaciones. McGraw-Hill



378

A) Nombre del curso: INGENIERÍA DE MATERIALES B) Datos básicos del curso


Créditos


Programa analítico

Objetivos Generales

La relación entre estructura, procesamiento y propiedades mecánicas de los materiales.


1. INTRODUCCIÓN El alumno: Conocerá el curso, temario y forma de trabajo, interesándose por el estudio de los materiales, analizando ejemplos de aplicaciones industriales.

2. ESTRUCTURA DE LOS MATERIALES

El alumno:

Estudiará y discutirá la forma en que cristalizan los materiales, partiendo de su estructura atómica y cristalina. Analizará la relación entre la estructura del material y sus propiedades.

3. PROPIEDADES MECÁNICAS

El alumno: Estudiará los mecanismos de la deformación plástica y su efecto en la estructura y las propiedades de los metales.

4. TRABAJADO EN CALIENTE Y TRABAJADO EN FRÍO

El alumno: Estudiará el principio y tecnología del tratamiento de recocido, sus etapas y aplicación.

Analizará el efecto en las propiedades y estructura al trabajar o deformar el metal en caliente.

5. ALEACIONES FERROSAS

El alumno: Estudiará el concepto de aleación, su clasificación, bases de la constitución de la estructura de las aleaciones y las características de las diferentes fases sólidas que se presentan en las aleaciones ferrosas. Conocerá cómo mejorar propiedades como la dureza, resistencia y algunas otras, mediante aleaciones ferrosas.

6. ALEACIONES NO FERROSAS

El alumno: Estudiará las características de las diferentes fases sólidas que se presentan en las aleaciones no ferrosas.



379

Conocerá cómo mejorar propiedades como la dureza, resistencia y algunas otras, mediante aleaciones.


Desarrollará en el estudiante la capacidad de seleccionar y proponer los materiales adecuados para los procesos de producción.



Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Ético-valoral


Esta asignatura incide directamente en el desarrollo de la competencia para diseñar y/o seleccionar las operaciones necesarias, equipo y componentes mecánicos requeridos en los procesos de transformación de materia prima a productos terminados o servicios.


Unidad 1 INTRODUCCIÓN 2 h

Temas 1.1 Clasificación de los materiales. 1.2 Relación estructura - propiedades - procesamiento - comportamiento. 1.3 Interacción con el medio ambiente.


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el profesor.


Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro en las cuales se hará revisión de las bases teóricas pertinentes, además de sesiones de análisis y solución de problemas, se realizarán prácticas de laboratorio para que el alumno se familiarice con los fenómenos físicos relacionados con el área de estudio. El profesor deberá utilizar y promover el aprendizaje a la del uso de nuevas tecnologías como simuladores y paquetes matemáticos, además de basar su trabajo en el aula en el aprendizaje significativo.


Se harán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.

Unidad 2 ESTRUCTURA DE LOS MATERIALES 10 h

Temas 2.1.- Estructura atómica. 2.2.- Enlace. 2.3.- Estructura cristalina. 2.4.- Defectos en cristales. 2.5.- Endurecimiento por solución sólida. 2.6.- Difusión y transferencia de masa. 2.7.- Mecanismos de cristalización y tamaño de grano.




Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro en las cuales se hará revisión de las bases teóricas pertinentes, además de sesiones de análisis y solución de problemas, se realizarán prácticas de laboratorio para que el alumno se familiarice con los



380

fenómenos físicos relacionados con el área de estudio. El profesor deberá utilizar y promover el aprendizaje a la del uso de nuevas tecnologías como simuladores y paquetes matemáticos, además de basar su trabajo en el aula en el aprendizaje significativo.



Unidad 3 PROPIEDADES MECÁNICAS 10 h

Temas 3.1.- Definición de conceptos. 3.2.- Pruebas sobre materiales metálicos. 3.3.- Curvas esfuerzo-deformación. 3.4.- Dureza. 3.5.- Resistencia a la fractura. 3.6.- Fatiga. 3.7.- Impacto y termo-fluencia.







Unidad 4 TRABAJADO EN CALIENTE Y TRABAJADO EN FRÍO 4 h

Temas 4.1.- Trabajado en frío: deslizamiento y maclado, endurecimiento por deformación. 4.2.- Trabajado en caliente. Recocido.







Unidad 5 ALEACIONES FERROSAS 12 h

Temas 5.1 Obtención. 5.2 Clasificación (Normas AISI-SAE). 5.3 Propiedades mecánicas.



381

5.4 Aplicaciones.







Unidad 6 ALEACIONES NO FERROSAS 10 h

Temas 6.1 Aleaciones de Aluminio. 6.2 Aleaciones de Magnesio. 6.3 Aleaciones de Cobre. 6.4 Aleaciones de Níquel. 6.5 Aleaciones de Titanio. 6.6 Metales preciosos.







E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje: La solución de ejercicios, problemas y la realización de diversas prácticas en el laboratorio se utilizarán como elementos centrales para reafirmar, adquirir y manejar la información, así como para la aplicación y transferencia del conocimiento. La enseñanza basada en el uso de nuevas tecnologías de información tiene como objetivo incorporar al alumno al uso de herramientas actuales que le permitan una mejor inserción en el ámbito profesional. Por otro lado, se pretende que el profesor aplique, siempre que sea prudente, otros enfoques didácticos como el trabajo en equipo, el aprendizaje basado en problemas y el aprendizaje basado en proyectos, todo esto con el fin de fomentar el aprendizaje significativo. Se aplicarán otros enfoques didácticos como: trabajo en equipo y aprendizaje basado en proyectos.



382




12 sesiones Sección 1.1 a Sección 2.7

20%



20%



20%



20%

Prácticas, tareas, exposiciones, trabajos y/o proyecto final.

Semanalmente Prácticas, tareas, exposiciones,

trabajos, etc. y/o un proyecto

desarrollado durante el semestre.

20%

TOTAL 100%




100%



100%



100%



100%




383

Textos básicos: 1. Ciencia e ingeniería de los materiales, Donald R. Askeland, pradeep P. Phule, Thomson



47

A) Nombre del curso

Instrumentación Virtual II


Semestre Tipo de materia

Materia compartida con otros

PE

Horas de

teoría

Horas de práctica

Horas trabajo


Créditos

IX Obligatoria No 0 4 0 4


Objetivos Generales

Implementar soluciones de automatización empleando técnicas avanzadas de programación para que, mediante instrumentos virtuales se permita adquirir, analizar, presentar y comunicar datos y tomar acciones de control sobre determinado proceso.



1. Sistemas de Adquisición y Procesado de Datos.

Comprender los elementos que integran un Sistema de Adquisición de Datos, su función y configuración, así como la forma de controlar tarjetas de adquisición de datos desde instrumentos virtuales.

2. Introducción al BUS GPIB

Comprender el funcionamiento y los protocolos asociados al BUS GPIB y realizar adquisición de datos utilizando éste.

3. Comunicaciones en Serie

Comprender y utilizar la comunicación serial para mantener comunicación entre instrumentos virtuales y tarjetas de adquisición de datos.

4. Protocolos de redes. Comprender y utilizar los protocolos usados para comunicaciones en redes para realizar instrumentos virtuales y procesos controlables a distancia vía red.

5. Acceso remoto. VI Server y Comunicaciones Avanzadas

Utilizar las herramientas de que disponen el software para programación gráfica como servidor en la web.

6. Programación Avanzada. Procesos Sincronizados, Multitarea y Multihilo

Comprender la programación avanzada mediante ejemplos interactivos con ayuda de programas especializados de cómputo.



48

7. Modelos de programación

Comprender y utilizar técnicas de programación y modelos de programación para tratamiento de errores, sistemas de comunicaciones, máquinas de estado y programación orientada a objetos.

8. Código externo

Comprender y utilizar las herramientas que permiten emplear en lenguaje G herramientas de programación C/C++, C#, o visual Basic, así como las tecnologías Activex.


Esta materia proporciona al alumno el conocimiento para analizar y diseñar e implementar sistemas de instrumentación virtual, y desarrollará en él las habilidades para integrarlos en sistemas mecatrónicos automatizados.



Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Cognitiva y emprendedora


-Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control. -Elaboración de soluciones a problemas de manufactura automatizada. -Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica.


UNIDAD 1 Sistemas de Adquisición y Procesado de Datos. 12 h

Tema 1.1 Conceptos básicos sobre los sistemas de adquisición de datos. 1.0 h

Tema 1.2 Funciones generales de acondicionamiento de señales. 1.0 h

Tema 1.3 Tarjetas de adquisición de datos: Tipos. 1.0 h

Tema 1.4 Software de manejo de las tarjetas de adquisición de datos. 2.0 h

Tema 1.5 Adquisición de datos con instrumentos virtuales. 2.0 h

Tema 1.6 Creación de canales virtuales de adquisición y generación de datos. 2.0 h

Tema 1.7 Creación de tareas de adquisición y generación de datos. 3.0 h


Se recomienda leer el capítulo 6 de texto básico LabVIEW programación para sistemas de instrumentación [2] y el texto básico LabVIEW: Programación gráfica para control de instrumentación [¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.], y el capítulo 4 de la bibliografía virtual Measurement Manual [¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.]. Se recomienda leer el capítulo 10 y realizar las solutions activities del texto básico LabVIEW for Everyone: Graphical Programming Made Easy and Fun []. Se recomienda la investigación de las tarjetas de adquisición de datos actuales, sus características, fabricantes y costos.



49

Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.


Formar equipos (heterogéneos) para la formulación y solución de problemas. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía.

UNIDAD 2 Introducción al BUS GPIB 10 h

Tema 2.1 Sistemas de bus y bus GPIB 0.5 h

Tema 2.2 La norma IEEE-488.1 (GPIB) 1.0 h

Tema 2.3 La norma IEEE-488.2 (GPIB) 1.0 h

Tema 2.4 La norma SCPI 1.0 h

Tema 2.5 Circuitos VLSI controladores del bus GPIB 1.0 h

Tema 2.6 Control de instrumentos en LabVIEW 1.5 h

Tema 2.7 Configuración de la tarjeta controladora GPIB 1.5 h

Tema 2.8 VIs para la gestión del bus 1.5 h

Tema 2.9 VISA (Visual Instrument Software Architecture) 1.0


Se recomienda leer el capítulo 6 del texto básico LabVIEW. Entorno Gráfico de Programación [¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.], el capítulo 7 del texto LabVIEW programación para sistemas de instrumentación [¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.] y el capítulo 12 del texto básico LabVIEW for Everyone: Graphical Programming Made Easy and Fun [¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.]. Además consultar el capítulo 16 de la bibliografía virtual Measurement Manual [¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.]. Se recomienda la realización de aplicaciones prácticas donde se el control de instrumentos en LabVIEW. Se recomienda la investigación de los circuitos controladores del bus GPIB actuales, sus características y costos. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.



Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos y prácticos vistos en clase.


Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.



50

UNIDAD 3 Comunicaciones en Serie 6 h

Tema 3.1 El estándar RS-232 1.0 h

Tema 3.2 Utilización del puerto serie mediante LabVIEW 2.5 h

Tema 3.3 Ejemplo de configuración mediante VISA 2.5 h


Se recomienda leer el capítulo 5 del texto básico LabVIEW. Entorno Gráfico de Programación [1], y el capítulo 7 del texto básico LabVIEW programación para sistemas de instrumentación [2]. Además de consultar el capítulo 16 de la bibliografía virtual Measurement Manual [4]. Se recomienda la realización de aplicaciones prácticas donde se apliquen los conceptos vistos en clase. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.



Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.

Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas informáticos.


UNIDAD 4 Protocolos de redes 4 h

Tema 4.1 Introducción 0.5 h

Tema 4.2 Protocolo TCP/IP 1.5 h

Tema 4.3 Protocolo UDP 1.5 h

Tema 4.4 DataSocket 0.5 h


Se recomienda leer el capítulo 8 del texto básico LabVIEW. Entorno Gráfico de Programación [¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.], y del texto básico LabVIEW programación para sistemas de instrumentación [2]. Se recomienda la realización de aplicaciones prácticas donde se apliquen los conceptos vistos en clase. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.



Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los



51

conceptos teóricos vistos en clase. Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas

informáticos. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.

UNIDAD 5 Acceso remoto. VI Server y Comunicaciones Avanzadas 6 h

Tema 5.1 Acceso remoto 1.0 h

Tema 5.2 Enlaces de datos 2.5 h

Tema 5.3 VI Server 2.5 h


Se recomienda leer el capítulo 9 del texto básico LabVIEW. Entorno Gráfico de Programación [1], el capítulo 8 del texto básico LabVIEW programación para sistemas de instrumentación [2] y el capítulo 15 y 16 del texto básico LabVIEW for Everyone: Graphical Programming Made Easy and Fun [4]. Se recomienda consultar en los textos complementarios los conceptos abarcados en esta unidad para reforzar los conocimientos adquiridos. Se recomienda la realización de aplicaciones prácticas donde se apliquen los conceptos vistos en clase. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.






UNIDAD 6 Programación Avanzada. Procesos Sincronizados 10 h

Tema 6.1 Procesos Multihilo 2.5 h

Tema 6.2 Sincronización 2.5 h

Tema 6.3 Problemas típicos de la programación Multihilo 2.5 h

Tema 6.4 Eventos 2.5 h


Se recomienda leer el capítulo 10 del texto básico LabVIEW. Entorno Gráfico de Programación [¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.]. Se recomienda la realización de aplicaciones prácticas donde se apliquen los



52

conceptos vistos en clase. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.






UNIDAD 7 Modelos de programación 8 h

Tema 7.1 Estructuras de Interfaz de usuario 1.0 h

Tema 7.2 Manejo de errores 1.0 h

Tema 7.3 Máquinas de estado 2.0 h

Tema 7.4 Comunicaciones 2.0 h

Tema 7.5 Programación Orientada a Objetos 2.0 h


Se recomienda leer el capítulo 11 del texto básico LabVIEW. Entorno Gráfico de Programación [1]. Se recomienda la realización de aplicaciones prácticas donde se apliquen los conceptos vistos en clase. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.






UNIDAD 8 Código externo 8 h

Tema 8.1 Librerías externas 2.0 h

Tema 8.2 Comunicaciones entre aplicaciones 3.0 h

Tema 8.3 Creación de librerías y ejecutables 3.0 h



53


Se recomienda leer el capítulo 12 del texto básico LabVIEW. Entorno Gráfico de Programación [1]. Se recomienda la realización de aplicaciones prácticas donde se apliquen los conceptos vistos en clase. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.









Se empleará la exposición de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. Mediante el diseño, creación y uso de ejemplos el alumno será capaz utilizar software para desarrollar sistemas de instrumentación virtual. El alumno diseñará aplicaciones para utilizar los protocolos usados para comunicaciones en redes para realizar instrumentos virtuales y procesos controlables a distancia vía red. El alumno investigará aplicaciones para utilizar el BUS GPIB y realizar adquisición de datos. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.

Prácticas Se emplearán tres horas por semana para resolver ejercicios y problemas del tema, así como para fomentar el aprendizaje significativo del alumno por medio de prácticas en laboratorio, simulaciones por computadora, observación de casos y proyección de videos. El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas.



54

Los alumnos realizarán exposiciones que involucren temas innovadores donde se observe la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.



Primer examen parcial: Examen escrito: valor 20% del examen parcial. Examen práctico: valor 60% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 20% del examen parcial.

16 sesiones Unidad 1 y

Unidad 2 hasta el tema 2.5.

25%

Segundo examen parcial: Examen escrito: valor 20% del examen parcial. Examen práctico: valor 60% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 20% del examen parcial.

16 sesiones

Unidad 2 desde el tema 2.6, Unidad 3 y Unidad 4.

25%

Tercer examen parcial: Examen escrito: valor 20% del examen parcial. Examen práctico: valor 60% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 20% del examen parcial.

16 sesiones Unidad 5 y Unidad 6

25%

Cuarto examen parcial: Examen práctico: valor 20% del examen parcial. Proyecto integrador: valor 60% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 20% del examen parcial.


25%

Asistencia a clase Durante todo el

curso Todo el curso Requisito

Examen ordinario Cada evaluación parcial representa el 25% del examen ordinario, así la suma de los cinco exámenes parciales cubre el 100% del examen ordinario, con lo cual se evalúa todo el contenido del programa y otras evidencias que muestren el aprendizaje del alumno basado en el desarrollo de competencias.


Todas las unidades

100%

TOTAL 100%



55

Examen Extraordinario. Examen escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.

El contenido del

curso 100%

Examen a título. Examen escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.

El contenido del

curso 100%

Examen de regularización. Examen departamental escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.

El contenido del

curso 100%

G) Bibliografía y recursos informáticos Textos básicos

1. LabVIEW. Entorno Gráfico de Programación. José Rafael Lajara Vizcaíno, José Pelegrí Sebastiá,

Editorial Alfaomega-Marcombo, 2007.

2. LabVIEW programación para sistemas de instrumentación. Joaquin del Rio Fernandez, Editorial ALFAOMEGA 2013

3. LabVIEW: Programación gráfica para control de instrumentación, Prof. Antonio Manuel Lázaro,

Editorial Paraninfo – ITP.

4. LabVIEW for Everyone: Graphical Programming Made Easy and Fun (National Instruments Virtual Instrumentation Series). Travis, Jeffrey, and Jim Kring. Prentice Hall PTR, 2006.

Textos complementarios

5. Instrumentación Virtual, Adquisición, Procesado y Análisis de Señal. Manuel Anton. Editorial ALFAOMEGA 2002

6. LabVIEW: Advanced Programming Techniques, Second Edition (2nd Edition), Rick Bitter, Taqi Mohiuddin, Matt Nawrocki, Bitter Rick, Richard Bitter, Bitter Richard, Editorial CRC Press 2006

7. Virtual Bio-Instrumentation: Biomedical, Clinical, and Healthcare Applications in LabVIEW (National Instruments Virtual Instrumentation Series), by Jon B. Olansen (Author), Eric Rosow

8. Learning with Labview 8, Robert H. Bishop, Editorial National Instruments. Bibliografía virtual



56

9. NI LAbView entorno de programación gráfica, disponible en: http://www.ni.com/labview/esa/ 10. LabVIEW User Manual. National Instruments.

http://www.ni.com/pdf/manuals/320999e.pdf 11. Measurement Manual. National Instruments.

http://www.ni.com/pdf/manuals/320997a.pdf

A) Nombre del curso

Máquinas Térmicas




PE

Horas de

teoría

Horas de práctica

Horas trabajo


Créditos



Objetivos Generales

Analizar las diferentes configuraciones y ciclos de operación de las máquinas térmicas con el propósito de predecir su comportamiento en términos de trabajo producido, eficiencia, etc. Caracterizar las topologías de máquinas térmicas que se emplean en la actualidad con una visión general de sus características, componentes, aplicaciones prácticas y desempeño y mantenimiento.



1. Rendimiento

Identificar y aplicar los conceptos y procedimientos de evaluación del rendimiento y de la eficiencia con el fin de obtener soluciones más cercanas a problemas que caracterizan el comportamiento real de máquinas térmicas.

2. Análisis exergético

Aplicar el concepto de análisis exergético, también conocido como análisis de la disponibilidad, como un método que utiliza los principios de conservación de la masa y la energía junto con el segundo principio de la termodinámica para el análisis, síntesis y diseño de sistemas térmicos.

3. Instalaciones de producción de potencia mediante vapor

Identificar los ciclos de trabajo y las instalaciones de generación de potencia, en particular las centrales térmicas que funcionan a través de turbinas de vapor, en las que el fluido se vaporiza y condensa alternativamente para producir ciclos de trabajo.

Esteban

Tachado



326

A) Nombre del curso: COMUNICACIÓN ORAL Y ESCRITA B) Datos básicos del curso


Créditos

I 0 3 0 3 C) Objetivo del curso

Programa analítico

Objetivos Generales

Fortalecer la capacidad de comunicación oral y escrita, desarrollando las habilidades necesarias para expresar las ideas en forma clara, precisa y efectiva tanto de forma oral a través del discurso y por medo de escritos realizados acorde con las estructuras gramaticales.


Unidad 1 Lograr que el alumno comprenda los elementos y tipos de la comunicación y su importancia en la interacción escolar y profesional.

Unidad 2 Que el alumno comprenda la importancia de la correcta escritura y empleando las reglas gramaticales y ortográficas, elabore diversos textos.

Unidad 3 Desarrollar en el alumno las habilidades para el manejo de la comunicación oral en los distintos ámbitos de su realidad apoyado en la kinestesia y la proxemia.

Unidad 4 Que el alumno conozca diferentes técnicas de comunicación en grupo para emplearlas como herramientas en el ámbito escolar.


El profesionista desarrollar habilidades de comunicación, capacidad crítica y autocrítica, de trabajo en equipos interdisciplinares y multiculturales; con disposición al cambio y al aprendizaje permanente para generar nuevas ideas.



Cognitiva y emprendedora. Ético – valoral. Comunicación en español e inglés.


Esta asignatura incide indirectamente en el desarrollo de las competencias profesionales de los Programas Educativos de ingeniería proporcionado el sustento necesario para transmitir resultados.


Unidad 1 PRINCIPIOS DE COMUNICACIÓN. 9h

Temas 1.1 Concepto de comunicación. 1.2 El proceso de comunicación. 1.3 La intención del mensaje. 1.4 Funciones de la comunicación.



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Leer la bibliografía recomendada , resolver los ejercicios señalados por el profesor y entregar las tareas


La clase se impartirá mediante sesiones expositivas por parte del maestro y la participación del alumno será esencial en las tareas y trabajos de investigación con la finalidad de complementar los temas y tópicos del curso.


Lecturas de la bibliografía recomendada, tareas y ejercicios en clases.

Unidad 2 LA COMUNICACIÓN ESCRITA. 15h

Temas 2.1 Oración Simple y Compuesta. 2.2 El párrafo. 2.3 Ortografía. 2.3.1 Importancia de los signos de puntuación. 2.3.2 Acentuación. 2.3.3 Letras cuyo uso se presta a confusión: b, v, c, s, z, j, g, h, y, ll. 2.4 Tipos textuales. 2.4.1 Textos narrativos. 2.4.1.1 Anécdota. 2.4.1.2 el arte de narrar. 2.4.2 Textos expresivos. 2.4.2.1 Autobiografía. 2.4.2.2 Crónica. 2.4.3Textos expositivos. 2.4.3.1 La reseña. 2.4.3.2 El informe. 2.4.3.3 Currículum Vital. 2.4.3.4 La carta. 2.4.4 Textos Argumentativos. 2.4.4.1 El ensayo. 2.4.4.2 El discurso.







Unidad 3 LA COMUNICACIÓN ORAL. 12h



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Temas 3.1 Habilidades expresivas verbales. 3.1.1 Imagen verbal. 3.1.2 Credibilidad. 3.2 Condiciones objetivas de la expresión oral. 3.2.1 Análisis del auditorio. 3.2.2 Lenguaje adecuado. 3.3 Condiciones Subjetivas de la expresión oral. 3.3.1 Autodominio. 3.3.2 Conocimiento y organización de ideas. 3.3.3 Proyección de emociones. 3.4 Manejo de códigos no verbales. 3.4.1 Kinestesia. 3.4.1.1 Lenguaje del signo. 3.4.1.2 Lenguaje de acción. 3.4.1.3 Lenguaje de objetos. 3.4.1.4 Postura. 3.4.1.5 Gestos. 3.4.1.6 Expresión facial. 3.4.1.7 Contacto visual. 3.4.2 Proxémica. 3.4.2.1 Distancia cercana o íntima. 3.4.2.2 Distancia personal. 3.4.2.3 Distancia social. 3.4.2.4 Distancia pública. 3.4.3 Para-lenguaje. 3.4.3.1 Dicción. 3.4.3.2 Tono. 3.4.3.3 Fluidez. 3.4.3.4 Ritmo. 3.4.3.5 Entonación. 3.5 Niveles de comunicación. 3.5.1 Intrapersonal. 3.5.2 Interpersonal. 3.5.3 Organizacional. 3.5.4 Pública. 3.5.5 Masiva. 3.6 Apoyos visuales para la comunicación oral. 3.6.1 Diagramas. 3.6.2 Rotafolio. 3.6.3 Proyecciones. 3.6.4 Pizarrón. 3.6.5 Gráficos en computadora.







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Unidad 4 COMUNICACIÓN EN GRUPOS. 12h

Temas 4.1. El debate. 4.2. El simposio. 4.3. El foro. 4.4. El panel. 4.5. El congreso. 4.6. La asamblea.







E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje: - Dar seguimiento al aprendizaje logrado por los alumnos, por parte de los demás profesores, exigiendo y revisando la escritura. - Implementar cursos impartidos por los profesores de la materia dirigidos a profesores de la Facultad o externos. - Programar actividades de comunicación en sus diversas modalidades, con el fin de que los alumnos adquieran el gusto por la práctica escrita y oral. - Solicitar a quien corresponda el apoyo necesario para traer a personas de reconocido prestigio en el estudio de la comunicación a que impartan cursos de actualización para docentes de la materia. - Aumentar la exigencia por parte de todos los profesores que impartimos la materia para que el alumno que logre aprobarla realmente tenga el conocimiento suficiente.




24 sesiones Unidades 1 y 2 33 %


12 sesiones Unidad 3 33 %



Otra actividad 1 Examen ordinario. Se evalúa como el promedio Al terminar el El contenido del Promedio de los



330

del total de evaluaciones parciales curso curso. Tres parciales

TOTAL 100 %




100%

Examen Extraordinario. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación


100%



100%



100%

G) Bibliografía y recursos informáticos Textos básicos: 1. ANDUEZA MARÍA, DINÁMICA DE GRUPOS EN LA EDUCACIÓN, TRILLAS. 2. BAENA PAZ GUILLERMINA, COMUNICACIÓN Y LIDERAZGO, PUBLICACIONES CULTURAL. 3. CANTU / FLORES / ROQUE, COMUNICACIÓN ORAL Y ESCRITA, CECSA. 4. FOURNIER MARCOS CELINDA, COMUNICACIÓN VERBAL, THOMSON. Textos complementarios: 5. BASULTO HILDA, CUIDE SU ORTOGRAFÍA, MENSAJES IDIOMÁTICOS 3. TRILLAS 6. BASULTO HILDA, MEJORE SU REDACCIÓN, MENSAJES IDIOMÁTICOS 4. TRILLAS 7. GONZÁLEZ ALONSO CARLOS, PRINCIPIOS BÁSICOS DE COMUNICACIÓN. TRILLAS 8. DE SAUSSURE FERDINAND, CURSO DE LINGÜÍSTICA GENERAL, FONTAMARA.



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A) Nombre del curso

Diseño de máquinas




Créditos

Optativa 2 2 2 6


Objetivos Generales

Aplicar conceptos, procedimientos, datos y técnicas de análisis que permitan la toma de mejores decisiones en la realización de diseños originales de máquinas y sus elementos con el fin de integrarlos en sistemas más complejos utilizados para la generación de movimientos y transmisión de potencia. Describir los elementos de un sistema de transmisión de potencia, los diferentes tipos y crear modelos que permitan caracterizar el comportamiento de dichos sistemas.



1. Transmisión y adecuación de potencia

Definir el concepto de transmisión y adecuación de la potencia. Reconocer de manera general los diferentes tipos de transmisiones de potencia incluyendo sus parámetros característicos y propiedades generales. Identificar los criterios de selección y operación de las transmisiones de potencia con relación fija y variable.

2. Ejes y Flechas

Analizar el proceso de cálculo, diseño y selección de flechas y ejes para transmisión de potencia, identificando los parámetros involucrados en este proceso y tomando en cuenta la capacidad de carga, deformaciones y esfuerzos permisibles, factores de seguridad e inestabilidades.

3. Montajes cubo-flecha

Describir los conceptos relativos a los diferentes métodos y dispositivos utilizados en el acoplamiento entre flechas y cubos. Seleccionar el tipo de montaje adecuado con el fin de garantizar un funcionamiento estable y seguro.



29

4. Uniones flecha-flecha. Coples y articulaciones

Identificar los diferentes tipos de coples que existen en el mercado, así como sus propiedades y aplicaciones. Integrar los criterios de selección cálculo con el fin de analizar las propiedades de un cople y determinar si es adecuado para una aplicación en particular.

5. Transmisiones con bandas

Reconocer los diferentes tipos de bandas existentes, sus propiedades, funciones y aplicaciones. Estructurar los criterios de selección, cálculo y diseño de las transmisiones con banda, tanto de relación fija como de relación variable.

6. Transmisiones con cadenas

Identificar la conformación de las cadenas utilizadas para la transmisión de potencia y reconocer los diferentes tipos existentes, sus propiedades, funciones y aplicaciones. Formular los criterios de selección, cálculo, diseño y operación de las transmisiones con cadena.

7. Embragues y frenos

Ilustrar el principio de operación de los embragues y frenos. Identificar los diferentes tipos de embragues y frenos existentes a nivel comercial, su funcionamiento, propiedades y aplicaciones. Aplicar los conocimientos teóricos para calcular el embrague o freno requerido según la aplicación.

8. Transmisiones con engranes

Describir los conceptos referentes a la geometría de los engranes, como son los tipos, geometrías, fuerzas sobre el diente, y su efecto sobre el engrane. Calcular la resistencia de los engranes en base a su material, tratamiento térmico, lubricación y aplicación. Conocer los procedimientos de fabricación y verificación de engranes. Integrar el conocimiento previo para el diseño de una transmisión con engranes.


Desarrollar las capacidades para la observación, análisis, planificación, diseño y optimización de sistemas mecánicos, además se proporcionan las herramientas para el análisis, definición y solución de problemas que permitan tomar mejores decisiones sobre la eficacia de los sistemas o dispositivos mecánicos. Se obtendrá la capacidad de diseñar y modelar, en base a las normas y estándares, cualquier dispositivo mecánico utilizado para transmitir movimiento y potencia, utilizando las técnicas y métodos disponibles.








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UNIDAD 1 TRANSMISIÓN Y ADECUACIÓN DE POTENCIA 4 h

Tema 1.1 Relaciones básicas para las transmisiones y embragues 1.0 h

Tema 1.2 Procedimiento durante el bosquejo 1.0 h

Tema 1.3 Transmisiones con relación de transformación constante 1.0 h

Tema 1.4 Transmisiones con cambio de velocidad 1.0 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular aplicaciones prácticas donde se observen los conceptos vistos en clase. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.



computacionales. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía.

UNIDAD 2 EJES Y FLECHAS 9 h

Tema 2.1 Generalidades 0.5 h

Tema 2.2 Dimensionado de los ejes y flechas 3.0 h

Tema 2.3 Ejemplos para el cálculo de ejes y flechas 4.0 h

Tema 2.4 Flechas articuladas y flexibles 1.5 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software CAE para analizar cargas y esfuerzos y simular su efecto en diversos elementos. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.







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UNIDAD 3 MONTAJES CUBO-FLECHA 5 h


Tema 3.2 Montajes con cierre de fuerza 1.0 h

Tema 3.3 Montajes cubo-flecha con cierre de forma 1.0 h

Tema 3.4 Comparación de los diferentes montajes cubo-flecha 2.0 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Búsqueda de información en revistas especializadas y de divulgación.






UNIDAD 4 UNIONES FLECHA-FLECHA. COPLES Y ARTICULACIONES 5 h


Tema 4.2 Coples rígidos 1.0 h

Tema 4.3 Coples de ajuste 1.5 h

Tema 4.4 Embragues 1.5 h


Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales de la planeación de procesos. Se recomienda el uso de software CAD/CAE para analizar el ensamble de flechas por medio de coples y su principio de operación. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.





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Realizar prácticas de laboratorio para observar la aplicación de conceptos teóricos.

Realizar simulaciones de la planeación de procesos por medio de software especializado.

Resolver banco de ejercicios propuestos. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.

UNIDAD 5 TRANSMISIONES CON BANDAS 8 h


Tema 5.2 Tipos y aplicaciones 1.0 h

Tema 5.3 Ecuaciones generales para las bandas 1.0 h

Tema 5.4 Pre-tensión de la banda 0.5 h

Tema 5.5 Selección y dimensionado 2.0 h

Tema 5.6 Bandas planas 0.5 h

Tema 5.7 Bandas trapezoidales y redondas 0.5 h

Tema 5.8 Transmisiones con bandas dentadas 2.0 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular aplicaciones prácticas donde se observen los conceptos vistos en clase. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales de la planeación de procesos. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Búsqueda de información en catálogos de fabricantes de bandas.



Exposición de aplicaciones innovadoras que involucran los conceptos teóricos y prácticos.




UNIDAD 6 TRANSMISIONES CON CADENAS 6 h

Tema 6.1 Propiedades 0.5 h



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Tema 6.2 Tipos y aplicaciones 1.0 h

Tema 6.3 Construcción de una transmisión con cadenas 1.0 h

Tema 6.4 Cinemática de la transmisión 1.0 h

Tema 6.5 Fuerzas que actúan en la transmisión 1.0 h

Tema 6.6 Selección y cálculo de cadenas 1.5 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular problemas que involucren los principios matemáticos que rigen el comportamiento de los sistemas. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Búsqueda de información en catálogos de fabricantes de cadenas.






UNIDAD 7 EMBRAGUES Y FRENOS 8 h

Tema 7.1 Conceptos generales 1.0 h

Tema 7.2 Descripción del proceso de embrague y desembrague 1.0 h

Tema 7.3 Tipos de construcción y propiedades 1.0 h

Tema 7.4 Apareamiento de materiales, balata 1.0 h

Tema 7.5 Elementos auxiliares para el accionamiento 1.0 h

Tema 7.6 Selección, cálculo y dimensionamiento. 2.0 h

Tema 7.7 Frenos y embragues especiales 1.0 h


Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto. Búsqueda de información en revistas especializadas y de divulgación. Videos que muestran el funcionamiento de embragues y frenos.





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Búsqueda de información en catálogos de fabricantes de frenos y embragues. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.

UNIDAD 8 TRANSMISÍON CON ENGRANES 19 h


Tema 8.2 Geometría del diente 1.0 h

Tema 8.3 Engranes con perfil diferente al de evolvente 1.0 h

Tema 8.4 Engranes de evolvente 2.0 h

Tema 8.5 Fuerzas, deformaciones y correcciones 1.0 h

Tema 8.6 Cálculo de la capacidad de carga 2.0 h

Tema 8.7 Procesos de fabricación de engranes 1.0 h

Tema 8.8 Selección del material y tratamiento térmico 1.0 h

Tema 8.9 Exactitud de fabricación y métodos de comprobación 1.0 h

Tema 8.10 Lubricación 0.5 h

Tema 8.11 Pérdidas de potencia, eficiencia y calentamiento 1.0 h

Tema 8.12 Emisiones de ruido 0.5 h

Tema 8.13 Cálculo y diseño de transmisiones con engranes cilíndricos 3.0 h

Tema 8.14 Engranes cónicos 1.0 h

Tema 8.15 Engranes de tornillo 1.0 h

Tema 8.16 Conjunto sinfín-corona 1.0 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para crear soluciones a los problemas y para la simulación de transmisiones con engranes. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Se sugiere la búsqueda de videos o simulaciones que describan de manera gráfica los conceptos teóricos.


Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para



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profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.


Utilizar software para resolver problemas de aplicación real. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.




Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. Mediante el diseño, creación y uso de ejemplos y simulaciones el alumno será capaz utilizar software para visualizar y realizar cálculos para el diseño transmisiones de potencia. Mediante ejemplos y videos de aplicaciones reales se darán a conocer los principios de funcionamiento de los diversos tipos de transmisiones. El alumno realizará ejercicios que involucren casos de análisis y diseño de transmisiones, mediante los cuales se podrá observar la importancia de los conocimientos teóricos. Se hará uso de software de simulación para comprender el funcionamiento de los elementos de máquina, la importancia de realizar los cálculos adecuados y verificar su validez. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.

Prácticas Se emplearán dos horas por semana para resolver ejercicios y problemas del tema, así como para fomentar el aprendizaje significativo del alumno por medio de prácticas en laboratorio, simulaciones por computadora, observación de casos y proyección de videos. El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas.



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Primer examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.

18 sesiones Unidad 1, 2 y 3 25%

Segundo examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.

13 sesiones Unidad 4 y 5 25%

Tercer examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.


Cuarto examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.




Examen ordinario Cada evaluación parcial representa el 25% del examen ordinario, así la suma de los cuatro exámenes parciales cubre el 100% del examen ordinario, con lo cual se evalúa todo el contenido del programa y otras evidencias que muestren el aprendizaje del alumno basado en el desarrollo de competencias.


Todas las unidades

100%



37

TOTAL 100%


El contenido del

curso 100%


El contenido del

curso 100%


El contenido del

curso 100%


1. Norton, Robert L., DISEÑO DE MÁQUINAS, UN ENFOQUE INTEGRADO, Cuarta edición, 2011, Ed. Pearson, ISBN 9786073205894.

2. Mott, Robert L., DISEÑO DE ELEMENTOS DE MÁQUINA, quinta edición, Ed. Person Prentice Hall, ISBN 9780135077931, 2006.

3. Budynas, Richard G., Nisbett, Keith, DISEÑO EN INGENIERÍA MECÁNICA DE SHIGLEY, Novena

edición, McGraw Hill Education, 2012 ISBN 978-6071507716.


1. Juvinall, Robert C., DISEÑO DE ELEMENTOS DE MÁQUINAS, Ed. Limusa Wiley, 2013, ISBN 9786070504365.

2. Bhandari, VB, DESIGN OF MACHINE ELEMENTS, Ed. McGraw Hill, 2010, ISBN 978-0070681791.

3. Fernández Moreno, Raymundo. DISEÑO DE MÁQUINAS, Edición interna, 2000.



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Bibliografía virtual

1. How manual transmissions work, mechanical system demonstration, disponible en: auto.howdtuffworks.com/transmission.htm.

2. Design of machine elements I, NPTEL e-learning course, disponible en: nptel.ac.in/courses/112105124

3. Elements of Mechanical Design, MIT open courseware, disponible en: ocw.mit.edu/courses/mechanical-engineering/2-72-2-elements-of-mechanical-design-spring-2009.

4. Virtual Engine- Powertrain dynamics, disponible en: http://www.fev.com/what-we-do/software/virtual-engine-powertrain-dynamics-simulation.html

5. The Transmissión bible, disponible en: http://www.carbibles.com/transmission_bible.html

6. CREATIVA, Biblioteca Virtual Universitaria, disponible en: creativa.uaslp.mx

7. NX 10, Software de diseño asistido por computadora. www.plm.automation.siemens.com/es_mx/products/nx/10/index.shtml.

8. Power transmisión Simulation, Software de ingeniería asistido por computadora: http://www.plm.automation.siemens.com/en_us/products/lms/imagine-lab/automotive/powertrain/

9. Autodesk Simulation Machanical 2016, Software de Ingeniería Asistida por computadora. www.autodesk.com/education/free-software/simulation-mechanical.



80

A) Nombre del curso

Probabilidad y estadística




Créditos

IV 1 2 1 4


Objetivos Generales

Conocer y aplicar los modelos probabilísticos y estadísticos adecuados para caracterizar y resolver problemas que involucran fenómenos aleatorios, con el fin de analizar la información relevante en el proceso de toma de decisiones.



1. Fundamentos para la teoría de la probabilidad.

Conocer y aplicar los fundamentos de la teoría de la probabilidad para fenómenos aleatorios.

2. Variable aleatoria. Comprender el significado de variable aleatoria y aplicarlo en la solución de problemas.

3. Variables aleatorias conjuntas.

Comprender y determinar la probabilidad asociada a dos variables aleatorias, implicadas en un proceso real que involucre dos eventos simultáneos.

4. Modelos analíticos de fenómenos aleatorios discretos y continuos.

Distinguir y aplicar las distintas distribuciones continuas y discretas para determinar la probabilidad en una serie de datos.

5. Técnicas de muestreo.

Conocer y aplicar los fundamentos básicos de las técnicas de muestreo.

6. Estadística descriptiva.

Calcular a partir de una serie de datos los distintos parámetros de la estadística descriptiva.

7. Distribuciones muestrales.

Aplicar la distribución muestral adecuada de acuerdo a la situación que se presente en el proceso.

8. Estimaciones puntuales y por intervalos de confianza.

Estimar los intervalos de confianza para cada uno de los parámetros que caracterizan a procesos o poblaciones.



81


Los sucesos aleatorios están presentes en la mayoría de los procesos de ingeniería. Al conocer y aplicar el manejo estadístico de datos se obtendrá una mejor caracterización de cualquier fenómeno o proceso, lo cual facilitará el proceso de toma de decisiones.



Capacidad cognitiva. Comunicación e información.


Razonamiento científico-tecnológico.


UNIDAD 1 FUNDAMENTOS PARA LA TEORÍA DE LA PROBABILIDAD. 8 h

Tema 1.1 Definición y notación de conjuntos. 0.5 h

Tema 1.2 Operaciones, leyes y representaciones de diagramas de Venn. 0.5 h

Tema 1.3 Análisis combinatorio, principio aditivo y multiplicativo (diagramas de árbol). 1 h

Tema 1.4 Permutaciones (distinguibles y circulares). 1 h

Tema 1.5 Combinaciones y Teorema del binomio. 1 h

Tema 1.6 Concepto clásico y frecuencia relativa. 0.5 h

Tema 1.7 Espacio, muestras y eventos. 0.5 h

Tema 1.8 Axiomas y teoremas. 0.5 h

Tema 1.9 Espacio finito equiprobable. 1 h

Tema 1.10 Probabilidad condicional e independencia. 1 h

Tema 1.11 Teorema de Bayes. 0.5 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida y resolver problemas indicados por el maestro. Se recomienda el uso de software de descarga libre y software especializado disponible, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en internet.


• Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.

• Formar equipos (heterogéneos) para la discusión y el análisis de conceptos previamente investigados.

• Utilizar software para graficar y analizar los esfuerzos y deformaciones que ocurren en un elemento.

• Resolver banco de ejercicios propuestos.



82

UNIDAD 2 VARIABLE ALEATORÍA 6 h

Tema 2.1 Introducción. 0.5 h

Tema 2.2 Distribución y esperanza de una variable aleatoria finita. 1 h

Tema 2.3 Varianza y desviación estándar. 1 h

Tema 2.4 Variables aleatorias discretas. 0.5 h

Tema 2.5 Variables aleatorias continuas. 0.5 h

Tema 2.6 Función de distribución acumulativa. 1 h

Tema 2.7 Desigualdad de Chebyshev. 1 h

Tema 2.8 Ley de los grandes números. 0.5 h






• Resolver banco de ejercicios propuestos. • Las actividades específicas de los estudiantes son: prácticas, lecturas,

tareas, ejercicios en clases, investigación extra-clase en grupos.

UNIDAD 3 VARIABLES ALEATORIAS CONJUNTAS 6 h

Tema 3.1 Distribución conjunta de dos variables aleatorias. 1 h

Tema 3.2 Esperanza entre dos variables aleatorias discretas. 0.5 h

Tema 3.3 Covarianza entre dos variables aleatorias discretas. 1 h

Tema 3.4 Independencia entre dos variables aleatorias discretas. 1 h

Tema 3.5 Esperanza entre dos variables aleatorias continuas. 0.5 h

Tema 3.6 Covarianza entre dos variables aleatorias continuas. 1 h

Tema 3.7 Independencia entre dos variables aleatorias continuas. 1 h




• Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo,



83

para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.




UNIDAD 4 MODELOS ANALÍTICOS DE FENÓMENOS ALEATORIOS DISCRETOS Y

CONTINUOS 6 h

Tema 4.1 Distribución binomial. 1 h

Tema 4.2 Distribución de Poisson y su aproximación a la binomial. 1h

Tema 4.3 Distribución uniforme. 0.5 h

Tema 4.4 Distribución exponencial. 0.5 h

Tema 4.5 Distribución normal y su aproximación por la binomial. 1 h

Tema 4.6 Teorema de Chebyshev. 0.5 h

Tema 4.7 Distribución Chi-cuadrada. 0.5 h

Tema 4.8 Distribución Fisher. 1 h








UNIDAD 5 TÉCNICAS DE MUESTREO. 4 h

Tema 5.1 Razones para el muestreo. 0.5 h

Tema 5.2 Bases teóricas del muestreo. 0.5 h

Tema 5.3 Tipos de muestreo.

5.3.1 Muestreo aleatorio simple. 0.5 h



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5.3.2 Muestreo estratificado. 0.5 h

5.3.3 Muestreo agrupado o por conglomerado. 0.5 h

5.3.4 Muestreo sistemático. 0.5 h

5.3.5 Muestreo doble y triple. 0.5 h

Tema 5.4 Parámetros y estadígrafos. 0.5 h








UNIDAD 6 ESTADÍSTICA DESCRIPTIVA. 6 h

Tema 6.1 Introducción. 0.5 h

Tema 6.2 Datos no agrupados.

6.2.1 Medidas de tendencia central. 1 h

6.2.2 Medidas de dispersión. 1 h

Tema 6.3 Datos agrupados.

6.3.1 Tablas de Frecuencia y gráficas. 1.5 h

6.3.2 Medidas de tendencia central. 1 h

6.3.3 Medidas de dispersión y de posición. 1 h









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• Las actividades específicas de los estudiantes son: prácticas, lecturas, tareas, ejercicios en clases, investigación extra-clase en grupos.

UNIDAD 7 DISTRIBUCIONES MUESTRALES. 6 h

Tema 7.1 Distribución muestral de la media de la muestra. 2 h

Tema 7.2 Distribución muestral de la proporción de la muestra. 2 h

Tema 7.3 Teorema de límite central. 2 h








UNIDAD 8 ESTIMACIONES PUNTUALES Y POR INTERVALOS DE CONFIANZA. 6 h

Tema 8.1 Estimadores eficientes e imparciales. 1 h

Tema 8.2 Error estándar. 1 h

Tema 8.3 Distribución t-student. 1 h

Tema 8.4 Conceptos generales de los intervalos de confianza. 0.5 h

Tema 8.5 Intervalo de confianza para la media de la población. 0.5 h

Tema 8.6 Intervalo de confianza de una muestra grande para la población total. 0.5 h

Tema 8.7 Intervalo de confianza de una muestra grande para la proporción. 0.5 h

Tema 8.8 Intervalo de confianza para la diferencia entre dos proporciones. 1 h





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Se impartirán, por parte del maestro y los alumnos, sesiones expositivas y de solución de problemas con ayuda de las TIC’s con la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo multimedia para explicar diferentes métodos de diseño y solución a problemas reales planteados. Se expondrá, por parte del maestro y con ayuda de equipo multimedia, la teoría que requiera una explicación amplia para su comprensión, además se buscará el aprendizaje significativo, colaborativo y constructivista, fomentando en los estudiantes el aprender a aprender. El profesor deberá utilizar y promover el aprendizaje a la del uso de nuevas tecnologías como simuladores y paquetes matemáticos, además de basar su trabajo en el aula en el aprendizaje significativo. El alumno resolverá ejercicios y tareas que estarán planteadas en base a procesos y métodos de ingeniería para su análisis y crítica bajo criterios técnicos.

Prácticas El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas. Usar software relacionado con la materia para manejo de la información, solución de problemas y presentación de resultados (Stat Graphics, SSPS y Excel).



87



Primer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño


Unidad 1, 2 y 3 20% examen

5% otros

Segundo examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño


Unidad 3, 4, 5 y 6 20% examen

5% otros

Tercer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño


Unidad 6, 7 y 8 20% examen

5% otros

Asistencia a clase Durante todo el curso Todo el curso Requisito

Examen ordinario. Examen o proyecto final en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso.

Al terminar el curso El contenido del

curso 25%

TOTAL 100%

Examen Extraordinario. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen

El contenido del

curso 100%

Examen a título. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen

El contenido del

curso 100%

Examen de regularización. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen

El contenido del

curso 100%



88


Textos básicos MILLER / FREUND. Probabilidad y Estadística para Ingenieros. Prentice Hall.

MONTGOMERY, DOUGLAS C, Probabilidad y estadística aplicadas a la ingeniería, 2a ed. LIMUSA, ISBN 968-18-5915-4.

HINES, WILLIAM W. Probabilidad y estadística para ingeniería, 3a ed. CECSA, ISBN 978-970-24-0553-5.

WALPOLE / MYERS. Probabilidad y Estadística. 8ª edición, McGraw-Hill Interamericana.

Textos complementarios ROSS, SHELDON M, Probabilidad y estadística para ingeniería y ciencias México: McGraw-Hill, c2002 ISBN 970-10-3456-2.



80

A) Nombre del curso

Teoría de control




Créditos

V 2 2 2 6


Objetivos Generales

Identificar los diferentes tipos de sistemas de control. Establecer las bases para el modelado de sistemas físicos en su forma lineal e invariante en el tiempo, a partir de las leyes físicas que rigen su comportamiento dinámico y diseñar sistemas de control con apoyo de paquetes de simulación para su implementación a nivel práctica.



1. Introducción a los sistemas de control

Realizar una revisión histórica sobre la teoría de control. Estudiar las definiciones de los componentes principales que generan un sistema de control. Identificar las estrategias de control en lazo abierto y lazo cerrado. Conocer las ventajas y desventajas de cada uno de estos esquemas de control.

2. Matemáticas preliminares

Estudiar las herramientas matemáticas necesarias que le permitirán realizar un análisis de estabilidad de sistemas de control cuyos modelos son descritos por modelos lineales e invariantes en el tiempo. Aprender a usar software especializado que le permita resolver los problemas mediante una computadora.

3. Modelado matemático de sistemas dinámicos

Estudiar y obtener los modelos matemáticos de diferentes sistemas físicos tales como: sistemas mecánicos, eléctricos, electrónicos, electro-mecánicos y sistemas de nivel. Obtener la función de transferencia y su representación en espacio de estados para cada uno de estos sistemas. Manejar el concepto de estabilidad a través de la ubicación de los polos.

4. Análisis de la respuesta transitoria y estacionaria

Analizar la respuesta transitoria de sistemas dinámicos de primer orden, segundo orden y de orden superior. Usar el programa MATLAB para visualizar de manera gráfica la respuesta transitoria de éstos. Estudiar el criterio de Routh para definir la ubicación de los



81

polos de la función de transferencia de un sistema de control, y de esta manera determinar la estabilidad del sistema de control. Identificará los efectos de la acción de control integral y derivativo en el comportamiento del sistema. Identificar los errores en estado estacionario de los sistemas de control con retro- alimentación unitaria.

5. Análisis y diseño de sistemas de control mediante la respuesta en frecuencia

Revisar los diagramas de BODE e interpretar estos gráficos para determinar la estabilidad de un sistema de control. Usar el programa MATLAB para la obtención de los mismos, y estudiar las técnicas de compensación de adelanto, atraso y atraso-adelanto para el diseño de sistemas de control.

6. Controladores PID

Obtener un modelo matemático para sistemas que puedan ser descritos por un sistema de primer orden con retardo. Estudiar e implementará en un sistema de control real, las reglas de sintonía de controladores PID. Aplicar las diferentes técnicas de control lineal a sistemas dinámicos lineales.


El egresado logrará conocer, analizar y elaborar sistemas de control continuo. Ésta materia dará las herramientas necesarias para el análisis y el diseño de sistemas de control con retroalimentación que son ampliamente utilizadas en prototipos electrónicos y en el sector industrial.








82


UNIDAD 1 INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS DE CONTROL 2 h


Tema 1.2 Ejemplos de los sistemas de control 1 h

Tema 1.3 Control en lazo cerrado en comparación con control en lazo abierto 0.5 h





computacionales. Utilizar software especializado para simular sistemas dinámicos en lazo cerrado. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía.

UNIDAD 2 MATEMÁTICAS PRELIMINARES 6 h

Tema 2.1 Transformada de Laplace 2.1.1 Teoremas de la transformada de Laplace

2h

Tema 2.2 Transformada inversa de Laplace 2.2.1 Desarrollo en fracciones parciales

2 h

Tema 2.3 Solución de ecuaciones diferenciales lineales e invariantes en el tiempo 2 h









83

UNIDAD 3 MODELO MATEMÁTICO DE SISTEMAS DINÁMICOS 16 h

Tema 3.1 Función de transferencia y respuesta al impulso 3.1.1 Integral de convolución 3.1.2. Respuesta al impulso

4 h

Tema 3.2 Modelado de sistemas mecánicos 1.5 h

Tema 3.3 Modelado de sistemas eléctricos y electrónicos 3 h

Tema 3.4 Modelado de sistemas electro-mecánicos 3 h

Tema 3.5 Modelado de sistemas de nivel 1.5 h

Tema 3.6 Sistemas de control automático 3.6.1 Diagrama a bloques de un sistema de control en lazo cerrado 3.6.2 Función de transferencia en lazo abierto, trayectoria directa y lazo cerrado 3.6.3 Clasificación de los controladores industriales y controladores encendido-apagado 3.6.4 Acción de control Proporciona, Integral y Derivativa 3.6.5 Reducción de diagramas de Bode 3.6.6 Representación en el espacio de estados de sistemas dinámicos

0.5 h 0.5 h 0.5 h 0.5 h 0.5 h 0.5 h








UNIDAD 4 ANÁLISIS DE RESPUESTA TRANSITORIA Y ESTACIONARIA 16 h

Tema 4.1 Sistemas de primer orden 2h

Tema 4.2 Sistemas de segundo orden 2h

Tema 4.3 Sistemas de orden superior 2h

Tema 4.4 Análisis de la respuesta transitoria con MATLAB 2h

Tema 4.5 Criterio de estabilidad de Routh 4h



84

Tema 4.6 Efectos de las acciones de control Integral, Derivativa y Proporcional en el comportamiento del sistema

2h

Tema 4.7 Errores en estado estacionario 2h







UNIDAD 5 ANÁLISIS Y DISEÑO DE SISTEMAS DE CONTROL MEDIANTE LA RESPUESTA EN FRECUENCIA

16 h

Tema 5.1 Diagramas de Bode 3h

Tema 5.2 Representación de Diagramas de Bode con MATLAB 2h

Tema 5.3 Análisis de estabilidad 3h

Tema 5.4 Compensación de adelanto 3h

Tema 5.5 Compensación de atraso 3h

Tema 5.6 Compensación de adelanto-atraso 2h









85

UNIDAD 6 CONTROLADORES PID 8 h

Tema 6.1 Introducción 1 h

Tema 6.2 Reglas para sintonizar controladores PID 3 h

Tema 6.3 Modificaciones a los esquemas de control PID 2 h

Tema 6.4 Aplicaciones 2 h










Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo un gran número de ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. El alumno realizará ejercicios y tareas que involucren la aproximación a solución de problemas matemáticos que tengan una aplicación de mecatrónica con el fin de que se observe la aplicación de los conceptos teóricos. Se hará uso intensivo de herramientas de programación y computadoras para la solución de problemas matemáticos. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.




86





Unidad 1,2 y 3 20%


4semanas (Programado)

Unidad 3 y 4 20%



Unidad 4 y 5 20%

Cuarto examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.


Unidad 5y 6 20%


Todas las unidades

20%





100%

TOTAL 100%


El contenido del

curso 100%


El contenido del

curso 100%


El contenido del

curso 100%



87


Textos básicos

1. KATSUHIKO OGATA. Ingeniería de Control Moderna. 4ª Edición. Editorial: Prentice Hall, 2003. ISBN: 978-84-205-3678-1 Textos complementarios

2. BENJAMIN C KUO. Sistemas de control automático. 7ª Edición. Editorial: Pearson Educación, 1996 ISBN: 9688807230



62

A) Nombre del curso

Métodos numéricos




Créditos

V 2 2 2 6


Objetivos Generales

Conocer y utilizar los diferentes algoritmos numéricos existentes como herramientas para la solución de problemas matemáticos en aplicaciones de ingeniería, mediante la programación y el uso de computadoras.



1. Introducción

Comprender la importancia de los métodos numéricos en la solución de los problemas de ingeniería. Conocer los diferentes tipos de errores que se pueden introducir al aplicar un método numérico por medio de un programa computacional. Identificar cuándo es posible resolver analíticamente el modelo matemático de un problema, y cuándo se hace necesario utilizar un método numérico. Evaluar las ventajas de los métodos numéricos sobre otros métodos, al permitir el uso de la computadora como herramienta para la solución de problemas.

2. Solución de ecuaciones algebraicas

Aplicar los métodos numéricos de solución de raíces de ecuaciones. Identificar las ventajas y desventajas de cada método sobre el tipo de ecuación y valorar la confiabilidad del método. Establecer los criterios para escoger los métodos adecuados para un problema particular.

3. Solución de sistemas de ecuaciones algebraicas lineales y no lineales

Aplicar los conceptos de álgebra matricial y los métodos numéricos en la evaluación del determinante de una matriz y en la solución de sistemas de ecuaciones lineales y no lineales. Mostrar la factibilidad del uso de los métodos numéricos por medio de programas de computación. Aplicar los métodos de solución de sistemas de ecuaciones lineales simultáneamente en el cálculo de determinantes.



63

4. Ajuste de funciones

Estimar los valores intermedios de una serie de datos experimentales por medio de métodos de interpolación Ajustar una función utilizando el método de mínimos cuadrados. Aplicar los principios básicos de la estadística, tales como el cálculo de la media aritmética y la desviación estándar de un conjunto de datos experimentales.

5. Diferenciación e integración numérica

Aplicar los métodos de derivación e integración numérica a problemas específicos. Estimar las diferenciales de cualquier orden de un conjunto de valores discretos, tomando como base la diferencia finita. Conocer los diferentes métodos de integración numérica, aplicándolos a problemas de Ingeniería.

6. Solución de ecuaciones diferenciales

Conocer y aplicar los diferentes métodos de solución numérica para ecuaciones diferenciales ordinarias, con el fin de encontrar solución a problemas caracterizados por este tipo de ecuaciones.

7. Solución de ecuaciones diferenciales parciales

Conocer los métodos de solución de ecuaciones diferenciales parciales y sus aplicaciones en actividades y procesos de ingeniería. Comprender y aplicar los principios fundamentales del método de elemento finito para caracterizar el comportamiento de diversos fenómenos en ingeniería.


El conocimiento y manejo de diversos métodos numéricos incide de manera directa con el perfil de egreso, al brindar herramientas para obtener aproximaciones cuantitativas a soluciones de problemas matemáticos presentes en diversas aplicaciones y desarrollos de ingeniería mediante el uso de la computadora, y con el fin de desarrollar modelos matemáticos que permitan mejorar el desarrollo y desempeño de sistemas mecatrónicos.



Razonamiento científico-tecnológico Capacidad cognitiva y emprendedora Comunicación en español e inglés


Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control



64


UNIDAD 1 INTRODUCCIÓN 6 h

Tema 1.1 Problemas matemáticos y sus soluciones 0.5 h

Tema 1.2 Importancia de los métodos numéricos 0.5 h

Tema 1.3 Programación y software 1.3.1 Programacion estructurada y modular 1.3.2 Software MATLAB 1.3.3 Otros lenguajes y librerias

0.3 h 0.4 h 0.3 h

Tema 1.4 Tipos de errores y aproximación 1.4.1 Errores y precisión 1.4.2 Error por redondeo 1.4.3 Error por truncamiento 1.4.4 Propagación del error 1.4.5 Error numérico total

0.5 h 0.5 h 0.5 h 0.5 h 0.5 h

Tema 1.5 Aplicaciones 1.5 h





computacionales. Utilizar software para graficar y analizar funciones analizadas. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía.

UNIDAD 2 SOLUCIÓN DE ECUACIONES ALGEBRÁICAS 10 h

Tema 2.1 Raíz de una ecuación 2.1.1 Fundamento matemático 2.1.2 Método gráfico

1h 1h

Tema 2.2 Métodos de intervalo 2.2.1 Método de bisección 2.2.2 Método de posición falsa 2.2.3 Búsqueda incremental

0.5 h 0.5 h 1 h

Tema 2.3 Métodos de punto fijo



65

2.3.1 Iteración de punto fíjo 2.3.2 Método de Newton-Rapson 2.3.3 Método de la secante 2.3.4 Raíces múltiples

0.5 h 1 h

0.5 h 1 h

Tema 2.4 Raíces de polinomios 2.4.1 Métodos convencionales 2.4.2 Método de Müller

1 h 0.5








UNIDAD 3 SOLUCIÓN DE SISTEMAS DE ECUACIONES ALGEBRAICAS LINEALES Y NO LINEALES.

12 h

Tema 3.1 Métodos de solución de sistemas de ecuaciones lineales 3.1.1 Teoría de sistemas lineales 3.1.2 Eliminación gaussiana 3.1.3 Técnicas de mejoramiento de solución

0.5 h 1 h

0.5 h

Tema 3.2 Teoría de sistemas de ecuaciones no lineales 3.2.1 Ecuaciones no lineales 3.2.2 Gauss-Jordan 3.2.3 Regla de Cramer

0.5 h 1 h

0.5 h

Tema 3.3 Descomposición LU y matriz inversa 3.3.1 Descomposición LU 3.3.2 Matriz inversa

1 h

0.5 h

Tema 3.4 Matrices especiales



66

3.4.1 Matrices especiales 3.4.2 Gauss-Seidel

0.5 h 1 h

Tema 3.5 Optimización y método de Newton 3.5.1 Método iterativo secuencial 3.5.2 Newton 3.5.3 Métodos mejorados

1 h 1 h 1 h









UNIDAD 4 AJUSTE DE FUNCIONES 8 h

Tema 4.1 Fundamentos de estadística 4.1.1Conjunto de mediciones experimentales

4.1.2 Media y desviación estándar

0.5 h 0.5 h

Tema 4.2 Regresión de mínimos cuadrados 4.2.1 Algoritmo de mínimos cuadrados 4.2.2 Regresión lineal 4.2.3 Regresión Polinomial 4.2.4 Regresión lineal Múltiple

0.5 h 0.5 h 0.5 h 0.5 h

Tema 4.3 Interpolación 4.3.1 Polinomios de interpolación con diferencias divididas de Newton

4.3.1.1 Interpolación lineal 4.3.1.2 Interpolación cuadrática

4.3.2 Polinomios de interpolación de Lagrange

1 h

0.5 h

Tema 4.4 Aproximación de Fourier 4.4.1 Aproximación con funciones sinusoidales 4.4.2 Series de Fourier continuas

0.5 h 0.5 h



67

4.4.3 Dominios del tiempo y la frecuencia 4.4.4 Transformada de Fourier

0.5 h 1 h



Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software MATLAB, Excel y otros disponibles para solución de problemas planteados y verificación de ejercicios.





UNIDAD 5 DIFERENCIACIÓN E INTEGRACIÓN NUMÉRICA 10 h

Tema 5.1 Integración numérica Newton-Cotes 5.1.1 Método del trapecio 5.1.2 Método de Simpson 5.1.3 Integración por segmentos no uniformes

1 h 1 h 1 h

Tema 5.2 Integración de ecuaciones 5.2.1 Integración múltiple 5.2.2 Algoritmo de Newton Cotes 5.2.3 Integración de Romberg 5.2.3 Cuadratura Gaussiana

1 h

0.5 h 0.5 h 1 h

Tema 5.3 Derivación numérica 5.3.1 Formulas de alta precisión 5.3.2 Extrapolación de Richardson 5.3.3 Derivadas de datos no uniformemente espaciados

0.5 h 0.5 h 1 h




Actividades de Formar equipos (heterogéneos) para la formulación y solución de problemas.



68

aprendizaje Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.

Utilizar software para graficar y analizar funciones analizadas. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía.

UNIDAD 6 SOLUCIÓN DE ECUACIONES DIFERENCIALES. 10 h

Tema 6.1 Métodos de un paso 6.1.1 Fundamentos 6.1.2 Método de Euler 6.1.3 Método de Euler Mejorado 6.1.4 Método de Runge-Kutta

0.5 h 1.0 h 0.5 h 0.5 h

Tema 6.2 Métodos de tamaño de paso variable 6.2.1 Método adaptivo de Runge-Kutta 6.2.2 Predictor-corrector de tamaño de paso

1.0 h 0.5 h

Tema 6.3 Métodos rígidos y de pasos múltiples 6.3.1 Rigidez y sistemas rígidos 6.3.2 Método de Euler implícito 6.3.3 Métodos multi-paso

1.0 h 0.5 h 1.0 h

Tema 6.4 Valores en la frontera y Eigenvalores 6.4.1 Método general 6.4.2 Problemas de eigenvalores

1 h 1 h



Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software MATLAB para crear soluciones a los problemas. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.







69

UNIDAD 7 SOLUCIÓN DE ECUACIONES DIFERENCIALES PARCIALES 8 h

Tema 7.1 Diferencia Finita: Ecuaciones elípticas 7.1.1 Ecuación de Laplace 7.1.2 Técnicas de solución

1 h 1 h

Tema 7.2 Diferencia Finita: Ecuaciones parabólicas 7.2.1 Métodos explícitos 7.2.2 Método Crank-Nicolson

1.5 h 0.5 h

Tema 7.3 Método del elemento finito 7.3.1 Planteamiento general 7.3.2 Aplicación en una dimensión 7.3.3 Aplicación en dos dimensiones

0.5 h 1 h 1 h



Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software MATLAB, Excel y otros disponibles para solución de problemas planteados y verificación de ejercicios.







70










Unidad 1 y 2 15% examen

10% otros




10% otros




10% otros




10% otros





100%



71

TOTAL 100%


El contenido del

curso 100%


El contenido del

curso 100%


El contenido del

curso 100%


Textos básicos

CHAPRA S.C., CANALE R.P., Métodos Numéricos para Ingenieros. Sexta edición. Editorial McGraw Hill, 2011. ISBN 9786071504999.


SHOICHIRO NAKAMURA, Métodos numéricos aplicados con software, Primera edición, Prentice-Hall, 1992, ISBN 9688802638.

AKAI, Métodos numéricos aplicados a la ingeniería, primera edición, Editorial Limusa. ISBN 968-18-5049-1. SCRATON, R. E. Métodos Numéricos Básicos. McGraw – Hill. LUTHE, OLIVERA & SCHUTZ. Métodos Numéricos. Limusa. CONTE, S. D. & DE BOOR, CARL. Análisis Numérico Elemental. McGraw – Hill.



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Paquetes de software

MATLAB MATHCAD MATHEMATICA EXCEL SPSS STATICS

U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y An a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e


71

A) Nombre del curso

Teoría de control II




Créditos

VI 2 2 2 6


Objetivos Generales

Identificar los principales convertidores utilizadores en electrónica de potencia. Conocer el principio de funcionamiento de cada uno de ellos. Aplicar los conocimientos adquiridos para el diseño de soluciones de calidad de la red eléctrica.



1. Introducción a los sistemas de control digital

Identificar los tipos de sistemas de control digital y manejar con solvencia los conceptos relacionados con formas de señales de un sistema de control digital, muestreador, retenedor y convertidores de señales.

2. La transformada z.

Utilizar la herramienta matemática de la transformada z para hacer el análisis de los sistemas discretos. Conocer la transformación z de funciones elementales, sus propiedades y teoremas más importantes. Aplicar los conocimientos de la inversa de la transformada z para representar los resultados en función del tiempo y resolver ecuaciones en diferencias.

3. Análisis en el plano z de sistemas de control en el tiempo discreto.

Aprender a analizar de forma discreta el muestreo mediante pulsos y la retención de datos, además, realizar el cálculo de la transformada z por el método de integral de convolución. Utilizar el teorema del muestreo para reconstruir señales originales a partir de señales muestreadas. Emplear el concepto de la función de transferencia pulso para el análisis de controladores digitales y filtros digitales.

4. Diseño de sistemas de control en tiempo discreto mediante métodos convencionales.

Entender la correspondencia del plano s con el plano z, analizando en este último la estabilidad de sistemas de control a lazo cerrado. Estudiar los métodos del lugar de las raíces, respuesta en frecuencia en el plano w y el método analítico para controladores digitales



72

5. Análisis en espacio de estado.

analizar sistemas de control digital de más de una variable de entrada y más de una variable de salida utilizando el concepto del método en el espacio de estados


El egresado conocerá, analizará y resolverá problemas relacionados con la electrónica de potencia en el sector industrial y en empresas de desarrollo tecnológico.





-Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control. -Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control. -Elaboración de soluciones a problemas de manufactura automatizada. -Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica.


UNIDAD 1 INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS DE CONTROL DIGITAL 4 h Tema 1.1 Introducción 1 h Tema 1.2 Sistemas de control digital 1 h Tema 1.3 Cuantificación y su respectivo error 1 h Tema 1.4 Sistemas de adquisición, conversión y distribución de datos 1 h Lecturas y otros recursos



• Formar equipos (heterogéneos) para la formulación y solución de problemas. • Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas

computacionales. • Utilizar software especializado para simular sistemas de control digital • Resolver banco de ejercicios propuestos. • Lectura de bibliografía.



73

UNIDAD 2 LA TRANSFORMADA Z 12 h Tema 2.1 La transformada z 3 h Tema 2.2 La transformada z de funciones elementales 3 h Tema 2.3 Propiedades y teoremas importantes de la transformada z 3 h Tema 2.4 La transformada z inversa 3 h Lecturas y otros recursos




• Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.

• Utilizar software para calcular la transformada z. • Resolver banco de ejercicios propuestos. • Lectura de bibliografía propuesta.

UNIDAD 3 ANÁLISIS EN EL PLANO Z DE SISTEMAS DE CONTROL EN EL TIEMPO DISCRETO 16 h

Tema 3.1 Muestreo mediante impulso y retención de datos 3 h Tema 3.2 Cálculo de la transformada z mediante el método de la integral de convolución 3 h Tema 3.3 Reconstrucción de señales originales a partir de señales muestreadas 3 h Tema 3.4 Función de transferencia pulso 3 h Tema 3.5 Realización de controladores y filtros digitales 4 h Lecturas y otros recursos



• Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.

• Realizar investigación de las aplicaciones de los inversores. • Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas

computacionales.



74

• Utilizar software para diseñar controladores y filtros digitales. • Resolver banco de ejercicios propuestos. • Lectura de bibliografía propuesta.

UNIDAD 4 DISEÑO DE SISTEMAS DE CONTROL EN TIEMPO DISCRETO MEDIANTE MÉTODOS CONVENCIONALES 16 h

Tema 4.1 Correspondencia entre el plano z y el plano z 2 h Tema 4.2 Análisis de estabilidad de sistemas en lazo cerrado en el plano z 2 h Tema 4.3 Análisis de la respuesta transitoria y en estado permanente 3 h Tema 4.4 Diseño basado en el método del lugar geométrico de las raíces 3 h Tema 4.5 Diseño basado en el método de la respuesta en frecuencia 3 h Tema 4.6 Método de diseño analítico 3 h Lecturas y otros recursos



• Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.


• Utilizar software para graficar y analizar funciones analizadas. • Resolver banco de ejercicios propuestos. • Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.

UNIDAD 5 ANÁLISIS EN ESPACIO DE ESTADO 16 h Tema 5.1 Introducción 2 h Tema 5.2 Representación en el espacio de estado de sistemas en tiempo discreto 2 h Tema 5.3 Solución de las ecuaciones de estado en tiempo discreto 3 h Tema 5.4 Matriz de transferencia pulso 3 h Tema 5.5 Discretización de las ecuaciones en el espacio de estado en tiempo continuo 3 h Tema 5.6 Análisis de estabilidad de Liapunov 3 h Lecturas y otros recursos



• Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para



75







Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo un gran número de ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. El alumno realizará ejercicios y tareas que involucren el diseño e implementación de los conceptos vistos en clase. Se hará uso intensivo de herramientas de simulación con el uso de programas de cómputo especializados. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.



Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación Primer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.

4 semanas (Programado) Unidad 1 y 2 20%


4 semanas (Programado) Unidad 3 20%





76



Proyecto integrador o de materia Final de curso Todas las unidades

20%



Al terminar el curso Todas las unidades 100%

TOTAL 100%


El contenido del curso

100%



100%



100%


Textos básicos 1. Katsuhiko Ogata. Sistemas de control en tiempo discreto. 2ª edición. Prentice Hall. 2003. ISBN 0-13-034281-5

2. Richard C. Dorf. Sistemas de control moderno. 10ª edición. Prentice Hall. 2006. ISBN 13: 978-84-205-4401-4



77


3. Norman S. Nise. Sistemas de control para ingeniería. 3ª edición. Grupo Editorial Patria. 2008. ISBN 13: 978-970-24-0254-1

Sitios de internet Programa de cómputo de simulación: http://www.mathworks.com/products/matlab/

http://www.mathworks.com/products/matlab/



331

A) Nombre del curso: DIBUJO B) Datos básicos del curso


Créditos


Programa analítico

Objetivos Generales

El estudiante utilizara las herramientas de diseño asistido por computadora para resolver problemas de dibujo.


1. INTRODUCCION Comprender la definición de geometría descriptiva aplicando tipos y conceptos de proyección, además de percibir el espacio tridimensional y subdivisión de cuadrantes.

2. CONSIDERACIONES GENERALES EN EL CONOCIMIENTO E IDENTIFICACION DE LOS CONCEPTOS GEOMETRICOS.

Descubrir, a partir del elemento primario de la forma, las bases de la geometría tridimensional que se aplicarán a todo diseño. Distinguir en cualquier dibujo los diferentes tipos de rectas, su significado y su aplicación a un problema de diseño.

3. PROYECCIONES. Identificar los sistemas básicos de proyección para representar volúmenes y sus componentes, atendiendo a las diferentes características de algunos de ellos, para obtener las bases teóricas de los procesos de representación de volúmenes en el espacio con una postura de curiosidad.

4. INTRODUCCION AL DIBUJO TECNICO

Buscar, seleccionar y evaluar información sobre los diferentes tópicos de diseño asistido por computadora. Buscar información e identificar textos relacionados con la simbología aplicada al área de cómputo. Analizar, por equipo, las diferencias entre dibujo a mano alzada y dibujo asistido por computadora.

5. ACOTACIONES Buscar información sobre las normas y técnicas de acotación. Realizar una practica para identificar la representación de las acotaciones. Discutir en grupo los conceptos de medios y técnicas de tolerancia y acabado.

6. SECCIONES Buscar información sobre las normas y técnicas de secciones. Discutir y exponer por equipo, los diagramas resultantes. Realizar prácticas relacionadas con la sección de esquemas, diagramas y planos. Seccionar esquemas completos a sección parcial.

7. DIAGRAMAS Y GRAFICAS

Buscar y seleccionar información sobre las normas que se requieren para la elaboración de esquemas, diagramas y planos, en los sistemas de cómputo. Discutir en grupo los conceptos adquiridos en la investigación realizada. Realizar esquemas, diagramas y planos, relacionados con los sistemas



332

de computo, utilizando herramientas de diseño asistido por computadora

8. PERSPECTIVA Buscar y seleccionar información sobre las normas que se requieren para la elaboración de esquema, diagramas y planos en 3D, en los sistemas de cómputo. Discutir en grupo los conceptos adquiridos en la investigación realizada. Discutir en grupo los conceptos adquiridos en la investigación realizada.


El egresado tendrá las bases teóricas y prácticas relacionadas con la elaboración de

dibujos asistidos por una computadora, los cuales son una herramienta fundamental de

diseño de equipos y proyectos de ingeniería. Competencias a Desarrollar


Científico-Tecnológico Ético-valoral Internacional e intercultural Comunicación e información


Esta asignatura incide indirectamente en el desarrollo de la siguientes competencias:

Automatización y control

Robótica

Mecatrónica CAM

Mecatrónica


UNIDAD 1 INTRODUCCIÓN 3h

Temas 1.1 Objetivo general de la materia Temas 1.2 Necesidades del empleo de la Geometría Descriptiva en Ingeniería Temas 1.3 Los planos técnicos en Ingeniería Subtemas 1.3.1 Plantas

1.3.2 Alzados 1.3.3 Desarrollos 1.3.4 Perspectivas

Temas 1.4 Ejemplos




La clase se impartirá mediante sesiones expositivas por parte del profesor y la participación del alumno será esencial en las tareas y trabajos con la finalidad de complementar los temas y tópicos del curso.


Prácticas en el laboratorio de cómputo, lecturas de la bibliografía recomendada.

UNIDAD 2 CONSIDERACIONES GENERALES EN EL CONOCIMIENTO E IDENTIFICACIÓN DE LOS CONCEPTOS GEOMÉTRICOS.

3h

Temas 2.1 Punto Temas 2.2 Línea Temas 2.3 Línea recta



333

Temas 2.4 Figura Temas 2.5 Cuerpo Temas 2.6 Elementos componentes de figuras, superficies y cuerpos.







UNIDAD 3 PROYECCIONES. 4h

Temas 3.1 Sistemas de referencia. Temas 3.2 Sistemas de proyección. Temas 3.3 Proyección Cónica. Temas 3.4 Proyección Cilíndrica Temas 3.5 Proyección Ortogonal. Temas 3.6 Triple Proyección Ortogonal.







Unidad 4 INTRODUCCION AL DIBUJO TECNICO 7h

Tema 4.1 INTRODUCCION Y BREVE HISTORIA DEL DIBUJO Subtemas

Tema 4.2 NORMALIZACION PARA LA ELABORACION E INTERPRETACION DE DIBUJOS Subtemas 4.2.1 Simbología

Tema 4.3 DIBUJO A MANO ALZADA


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida.


Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, la participación del alumno será esencial para el desarrollo de las discusiones y el análisis de puntos de vista de los participantes en las diferentes unidades de estudio.


Los trabajos de investigación y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.

Unidad 5 ACOTACIONES 9h

Tema 5.1 NORMAS DE ACOTACION Subtemas



334

Tema 5.2 REPRESENTACION DE ACOTACION Subtemas Tema 5.3 ACOTACION, TOLERANCIA Y ACABADO Subtemas


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida y realizar las prácticas indicadas por el maestro.




Actividades específicas de este tema que realizarán los estudiantes, tales como prácticas, lecturas, tareas, ejercicios en clases, etc. (cuando proceda)

Unidad 6 SECCIONES 10h

Tema 6.1 SECCION COMPLETA Subtemas Tema 6.2 SECCION PARCIAL Subtemas Tema 6.3 SECCIONES DESPLAZADAS Subtemas







Unidad 7 DIAGRAMAS Y GRAFICAS 16h

Tema 7.1 NORMAS ESPECIFICAS PARA CADA CARRERA Subtemas Tema 7.2 DIBUJOS DE ESQUEMAS Subtemas Tema 7.3 DIAGRAMAS Subtemas Tema 7.4 PLANOS Subtemas









335

Unidad 8 PERSPECTIVA 16h

Tema 8.1 GENERACION DE PLANOS EN 3D Subtemas 5.1.1 Introducción

5.1.2 Métodos de generación







E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje: Solución de ejemplos por el profesor y resolución de problemas por el alumno como elemento central para reafirmar, adquirir y manejar los conceptos físicos. Se aplicarán otros enfoques didácticos como: trabajo en equipo y aprendizaje basado en proyectos.




4 semanas 16 sesiones 25%







Otros métodos y procedimientos: El alumno deberá de realizar y entregar todas sus prácticas para tener derecho a extraordinario o título de suficiencia.

Al final del curso Todo el contenido del curso

Requisito

TOTAL 100%




100%



100%

Examen a título de suficiencia. Examen El contenido del 100%



336

departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.

curso.



100%


Textos básicos 1. Transition to CAD: A practical guide for architects, engineers and desing, Gary Gerlach, AIA Ed. Mc. Graw Hill.

Textos complementarios 2. Manuales de software de los siguientes paquetes CAD:

ORCAD

Protel SE

AutoCAd



88

A) Nombre del curso

Termodinámica




Créditos

V 3 2 3 8


Objetivos Generales

Describir los conceptos básicos de la termodinámica y los sistemas de unidades más utilizados en esta rama. Examinar las formas en que las manifestaciones de energía relacionadas a las propiedades termodinámicas pueden ser aprovechadas para producir un trabajo. Evaluar los sistemas de transformación de energía térmica.



1. Principios y conceptos básicos

Identificar los principios, conceptos básicos y definiciones fundamentales en la termodinámica que conformaran una base sólida para la comprensión de unidades subsecuentes .Calcular propiedades físicas y térmicas básicas y resolver problemas utilizando diferentes sistemas de unidades.

2. Sustancia pura

Definir el concepto de sustancia pura e identificar los procesos de cambio de fase y los diagramas de fase. Identificar y determinar las propiedades termodinámicas de las sustancias puras a partir de tablas y diagrama.

3. Energía y primera ley de la termodinámica

Interpretar el concepto de energía, e identificar sus diferentes manifestaciones, así como la diferencia entre energía almacenada, energía en transición y su relación con el calor y trabajo. Conceptualizar la primera Ley de la Termodinámica y demostrar su utilidad en balances de energía hacia o desde un sistema.

4. Entropía y la segunda ley de la termodinámica

Describir los conceptos de reversibilidad, irreversibilidad y entropía. Analizar el balance general de entropía en sistemas termodinámicos. Calcular la eficiencia de diferentes ciclos de potencia y refrigeración.

5. Gas ideal

Describirá la sustancia hipotética “gas ideal” o “gas perfecto”. Conceptualizar las leyes de los gases ideales, sus restricciones y utilidad. Formular la ecuación de estados para la solución de problemas termodinámicos.



89

6. Procesos en los fluidos

Describir algunos de los procesos termodinámicos más comunes y analizar problemas que involucren la aplicación de dichos ciclos utilizando tablas, diagramas y relaciones termodinámicas.

7. Ciclos termodinámicos

Identificar las características y aplicaciones principales de cada uno de los diferentes tipos de ciclos termodinámicos. Evaluar las principales aplicaciones de diferentes ciclos termodinámicos.


Desarrollo de la capacidad para analizar, comprender y sintetizar los diversos fenómenos y procedimientos de transformación de la energía térmica para su uso seguro y responsable en cualquier proceso o sistema mecánico, en función del conocimiento del comportamiento de la energía térmica y la transferencia de calor.



Razonamiento científico-tecnológico Capacidad cognitiva Sustentabilidad y responsabilidad social


Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica


UNIDAD 1 PRINCIPIOS Y CONCEPTOS BÁSICOS 10 h


Tema 1.2 Sustancia operante o de trabajo 1.0 h

Tema 1.3 Superficie y volumen de control 1.0 h

Tema 1.4 Propiedades, estados y procesos termodinámicos 1.0 h

Tema 1.5 Sistema de unidades 0.5 h

Tema 1.6 Masa, peso, volumen, volumen específico, densidad y peso específico 0.5 h

Tema 1.7 Presión, presión absoluta, presión atmosférica y presión manométrica 0.5 h

Tema 1.8 Temperatura y escalas de temperatura 0.5 h

Tema 1.9 Ley cero de la termodinámica 1.0 h

Tema 1.10 Procesos y ciclos 1.0 h

Tema 1.11 Conservación de la masa 1.0 h

Tema 1.12 Superficie y procesos adiabáticos 1.5 h


Lectura de los temas en la bibliografía básica Demostración de solución de ejercicios en clase Solución de problemas y ejercicios del libro de texto Participación en foros de discusión disponibles en internet



90

Lectura de artículos científicos relacionados a los conceptos básicos Se recomienda el uso de software para crear soluciones a los problemas Videos de demostración práctica de los conceptos


Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo

Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales

Resolver banco de ejercicios propuestos Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales

UNIDAD 2 SUSTANCIA PURA 10 h

Tema 2.1 Estado de la sustancia pura 0.5 h

Tema 2.2 Cambios de fase a presión constante 1.5 h

Tema 2.3 Comparación de curvas de líquido y vapor 1.0 h

Tema 2.4 Superficies termodinámicas 1.0 h

Tema 2.5 Diagramas de fases 1.0 h

Tema 2.6 Ecuaciones de estado 1.0 h

Tema 2.7 Tablas de gas, líquido y vapor 1.0 h

Tema 2.8 Diagramas de propiedades 1.0 h

Tema 2.9 Diagrama de Mollier 1.0 h

Tema 2.10 Diagrama p-h 1.0 h


Lectura de los temas en la bibliografía básica Demostración de solución de ejercicios en clase Trabajos de investigación Solución de problemas y ejercicios del libro de texto Lectura de artículos científicos relacionados a los conceptos básicos


Presentación de videos demostrativos y simulaciones Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas

computacionales Resolver banco de ejercicios propuestos de manera individual Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales



91

UNIDAD 3 ENERGÍA Y PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA 14 h

Tema 3.1 Tipos de energía 0.5 h

Tema 3.2 Trabajo 0.5 h

Tema 3.3 Calor específico, a volumen y presión constante 1.0 h

Tema 3.4 Conservación de la energía 1.0 h

Tema 3.5 Trasferencia de energía por trabajo 1.5 h

Tema 3.6 Primera Ley de la termodinámica 1.5 h

Tema 3.7 Relación entre energía interna E y U 1.0 h

Tema 3.8 Diagramas y balance de energía 1.5 h

Tema 3.9 Entalpia 1.0 h

Tema 3.10 Sistemas cerrados 1.5 h

Tema 3.11 Sistemas abiertos 2.0 h

Tema 3.12 Energía en el movimiento de fluidos incompresibles 1.0 h


Lectura de los temas en la bibliografía básica Solución a ejercicios de la bibliografía recomendada Participación en foros de discusión disponibles en internet Prácticas de experimentación reales para la observación de fenómenos termodinámicos Lectura de artículos científicos relacionados a la aplicación de los temas tratados Se recomienda el uso de software para crear soluciones a los problemas Videos de demostración práctica de los conceptos


Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso

Investigación grupal para reforzar los conceptos de clase y observar la aplicación de los conceptos en actividades reales





92

UNIDAD 4 Entropía y la segunda ley de la termodinámica 14 h

Tema 4.1 Enunciados de la segunda ley de la termodinámica 0.5 h

Tema 4.2 Desigualdad de Clausius 0.5 h

Tema 4.3 Entropía 1.0 h

Tema 4.4 Producción de entropía 1.5 h

Tema 4.5 Disponibilidad energética 1.0 h

Tema 4.6 Reversibilidad e irreversibilidad 1.5 h

Tema 4.7 Porción disponible en calor 1.0 h

Tema 4.8 Calor y entropía en un proceso reversible 1.0 h

Tema 4.9 Cambio de entropía en un sistema abierto 1.5 h

Tema 4.10 Análisis de la segunda ley 1.5 h

Tema 4.11 Funciones de Helmhotz y de Gibbs 1.0 h

Tema 4.12 Equilibrio 1.0 h

Tema 4.13 Depósito de calor 1.0 h


Lectura de los temas en la bibliografía básica Solución de problemas y ejercicios del libro de texto Lectura de artículos científicos relacionados a los conceptos básicos Simulación por computadora para demostración de los conceptos y aplicaciones tratadas


Investigación mediante trabajo en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso



UNIDAD 5 GAS IDEAL 12 h

Tema 5.1 Ley de los gases ideales 1.0 h

Tema 5.2 Ley de Boyle 1.0 h

Tema 5.3 Ley de Charles 1.0 h

Tema 5.4 Ley de Avogadro 1.0 h

Tema 5.5 Ecuación de estado 1.5 h



93

Tema 5.6 Ley de Joule y calores específicos de un gas ideal 1.5 h

Tema 5.7 Ley de Dalton de las presiones parciales 1.0 h

Tema 5.8 Tercera ley de la termodinámica 1.5 h

Tema 5.9 Entropía de un gas ideal 1.0 h

Tema 5.10 Tabla de gases 1.5 h


Lectura de los temas en la bibliografía básica Solución a ejercicios de la bibliografía recomendada Participación en foros de discusión disponibles en internet Prácticas de experimentación reales para la observación de fenómenos termodinámicos Lectura de artículos científicos relacionados a la aplicación de los temas tratados Se recomienda el uso de software para crear soluciones a los problemas Videos de demostración práctica de los conceptos Simulación por computadora para comprobar resultados obtenidos teóricamente




Resolver banco de ejercicios propuestos de manera individual Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales

UNIDAD 6 PROCESOS EN LOS FLUIDOS 10 h

Tema 6.1 Proceso isométrico 1.0 h

Tema 6.2 Proceso isobárico 1.0 h

Tema 6.3 Flujo constante 1.0 h

Tema 6.4 Proceso isotérmico 2.0 h

Tema 6.5 Proceso isentrópico 2.0 h

Tema 6.6 Proceso adiabático 2.0 h

Tema 6.7 Proceso politrópico 1.0 h


Lectura de los temas en la bibliografía básica Solución de problemas y ejercicios del libro de texto Lectura de artículos científicos relacionados a los conceptos básicos Simulación por computadora para demostración de los conceptos y aplicaciones tratadas.



94


Investigación mediante trabajo en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso



UNIDAD 7 CICLOS TERMODINÁMICOS 10 h

Tema 7.1 Introducción a los ciclos termodinámicos 0.5 h

Tema 7.2 Fluido expansible en una máquina térmica 1.0 h

Tema 7.3 Trabajo de ciclo, eficiencia térmica y consumo de calor 1.5 h

Tema 7.4 Ciclo de Carnot para un gas ideal 0.5 h

Tema 7.5 Trabajo de ciclo determinado por presión y por volumen 1.0 h

Tema 7.6 Presiona media efectiva 0.5 h

Tema 7.7 Regeneración y máquinas de ciclo regenerativo 1.0 h

Tema 7.8 Ciclo Stirling 1.0 h

Tema 7.9 Ciclo Ericsson 0.5 h

Tema 7.10 Ciclos invertidos y ciclos reversibles 1.5 h

Tema 7.11 Ciclo invertido de Carnot 1.0 h


Lectura de los temas en la bibliografía básica Solución a ejercicios de la bibliografía recomendada Participación en foros de discusión disponibles en internet Prácticas de experimentación reales para la observación de fenómenos termodinámicos Lectura de artículos científicos relacionados a la aplicación de los temas tratados Se recomienda el uso de software para crear soluciones a los problemas Videos de demostración práctica de los conceptos








95




Los conceptos teóricos y fundamentos matemáticos de la materia se darán a conocer por medio de la exposición tradicional. Se incluirá la elaboración de ejercicios y ejemplos en clase para facilitar la comprensión del tema tratado y resaltar su aplicación, así como para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor guiará a los alumnos a la solución de problemas por medio del razonamiento, promoviendo el aprendizaje significativo. El alumno realizará investigaciones, ejercicios y solución a problemas que involucren la forma en que la energía calorífica y la transferencia de calor afectan diferentes tipos de sistemas mecatrónicos, con el fin de observar de manera práctica los conceptos teóricos y plantear aplicaciones que aprovechen de manera eficiente el uso de energía térmica. Se hará uso de prácticas experimentales de laboratorio y programas de simulación que permitan observar de una manera real o gráfica el comportamiento de procesos térmicos. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento

Prácticas Se emplearán dos horas por semana para resolver ejercicios y problemas del tema. Además se realizarán diferentes tipos de prácticas experimentales con el fin de que el alumno observe y confirme los conceptos y conocimientos aprendidos en clase. El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas.






40% otros

Segundo examen parcial y evaluación del 3 semanas Unidad 3 60% examen



96

desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.

(Programado) 40% otros



Unidad 4 60% examen

40% otros




40% otros

Quinto examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.



40% otros





100%

TOTAL 100%


El contenido del

curso 100%


El contenido del

curso 100%


El contenido del

curso 100%



97


Textos básicos

FAIRES V.M, Termodinámica. Sexta edición. Editorial Noriega-Limusa, 2010. ISBN 9789681839437. MORAN M.J, SHAPIRO H.N., Fundamentos de termodinámica técnica, segunda edición 2008, editorial Reverté. ISBN 978-84-291-7313-3


YUNUS A. C. y BOLES M.A., Termodinámica. Editorial Mc Graw Hill, Quinta edición , 2006.


MATLAB MATHEMATICA EXCEL NX



55

A) Nombre del curso

Introducción a la mecatrónica




Créditos

V 1 2 1 4


Objetivos Generales

Identificar las partes fundamentales de los sistemas mecatrónicos. Conocerá el principio de funcionamiento de los sensores más usados en sistemas mecatrónicos. Tendrá la capacidad de acondicionar señales provenientes de los sensores para utilizarlas mediante la aplicación de actuadores de uso común en Mecatrónica.



1. Introducción

Conocer y manejar los conceptos fundamentales relacionados a los sistemas mecatrónicos. Adquirir la habilidad para reconocer y proponer sistemas mecatrónicos en diferentes escenarios de aplicación.

2. Sensores

Conocer los principios básicos de funcionamiento de los sensores más usados en sistemas mecatrónicos. Conocer los sensores de posición, velocidad, esfuerzo, deformación, temperatura, luz, vibración y aceleración para utilizarlos en sistemas mecatrónicos.

3. Acondicionamiento de señales

Aprender cómo se acondicionan señales utilizando amplificadores operacionales. Manejar la configuración inversor, no inversor, sumador, integrador, diferenciador, logarítmico y comparador y lograr convertir señales analógicas a digitales y viceversa.

4. Sistemas de actuación

Identificar diferentes clases de actuadores. Entender como diseñar la electrónica necesaria para controlar motores a pasos. Seleccionar un motor adecuado para aplicaciones específicas de la mecatrónica. Identificar y describir los componentes utilizados en los sistemas hidráulicos y neumáticos.



56


El egresado tendrá los conocimientos necesarios para seleccionar y utilizar de forma eficiente los sensores de uso común el sector industrial, además, conocerá las técnicas de acondicionamiento de señales y de actuación dependiendo del sistema a automatizar.



Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Sustentabilidad y responsabilidad social Ético-valoral




UNIDAD 1 INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS MECATRÓNICOS 6 h

Tema 1.1 ¿Qué es la mecatrónica? 1 h

Tema 1.2 Sistemas 1 h

Tema 1.3 Sistemas de medición 1 h

Tema 1.4 Sistemas de control 1.4.1 Sistemas en lazo cerrado y abierto 1.4.2 Elementos básicos de un sistema en lazo cerrado 1.4.3 Controladores secuenciales

0.3 h 0.4 h 0.3 h

Tema 1.5 Controladores basados en un microprocesador 1.5.1 Sistema de mando de un motor

1 h

Tema 1.6 Respuesta de los sistemas 1 h








57

UNIDAD 2 SENSORES 10 h

Tema 2.1 Sensores y transductores 1h

Tema 2.2 Terminología del funcionamiento 0.5 h

Tema 2.3 Desplazamiento, posición y proximidad 0.5 h

Tema 2.4 Velocidad y movimiento 1h

Tema 2.5 Fuerza 1h

Tema 2.6 Presión de fluidos 1h

Tema 2.7 Flujo de fluidos 1h

Tema 2.8 Nivel de líquidos 1h

Tema 2.9 Temperatura 1h

Tema 2.10 Sensores de luz 1h

Tema 2.11 Selección de sensores 1h







UNIDAD 3 ACONDICIONAMIENTO DE SEÑALES 16 h

Tema 3.1 Acondicionamiento de señales 3.1.1 Procesos del acondicionamiento de señales

2 h

Tema 3.2 El amplificador operacional 3.2.1 Amplificador inversor 3.2.2 Amplificador no inversor 3.2.3 Amplificador sumador

1 h 1 h 1 h



58

3.2.4 Amplificador integrador 3.2.5 Amplificador diferencial 3.2.6 Amplificador logarítmico 3.2.7 Amplificador comparador 3.2.8 Errores de los amplificadores

1 h 1 h 1 h 1 h 1 h

Tema 3.3 Protección 1 h

Tema 3.4 Filtrado 1 h

Tema 3.5 Puente de Wheatstone 2 h

Tema 3.6 Convertidores de señales 2 h








UNIDAD 4 SISTEMAS DE ACTUACIÓN 8 h

Tema 4.1 Sistemas de actuación neumática e hidraúlica 4.1.1 Válvulas para control de dirección. 4.1.2 Válvulas de control de presión. 4.1.3 Cilindros. 4.1.4 Válvulas para el control de procesos.

4.1.5 Actuadores giratorios.

0.4 h 0.4 h 0.4 h 0.4 h 0.4 h

Tema 4.2 Sistemas de actuación mecánica 4.2.1 Sistemas mecánicos 4.2.2 Tipos de movimientos 4.2.3 Cadenas cinemáticas 4.2.4 Levas 4.2.5 Trenes de engranes 4.2.6 Rueda dentada y trinquete 4.2.7 Transmisión por banda y cadena

0.2 h

0.35 h 0.35 h 0.35 h 0.35 h 0.35 h 0.35 h



59

4.2.8 Cojinetes 4.2.9 Aspectos mecánicos de la selección de un motor

0.35 h 0.35 h

Tema 4.3 Sistemas de actuación eléctrica 4.3.1 Sistemas eléctricos 4.3.2 Interruptores mecánicos 4.3.3 Interruptores de estado sólido 4.3.4 Solenoides 4.3.5 Motores de cd 4.3.6 Motores de ca 4.3.7 Motores paso a paso

0.4h 0.2h 0.4h 0.4h 0.4h 0.4h 0.4h













60






Unidad 1 y 2 25%



Unidad 3 25%



Unidad 4 25%


Todas las unidades

25%





100%

TOTAL 100%


El contenido del

curso 100%


El contenido del

curso 100%

Examen de regularización. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las

El contenido del 100%



61

competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.

curso


Textos básicos

4. W. BOLTON. Mecatrónica: Sistemas de Control Electrónico en la Ingeniería Mecánica y Eléctrica. 3ª. Ed. Alfaomega, 2006.

5. DAVID G. ALCIATORE. Introducción a las Mecatrónica y los Sistemas de Medición 3ª. Ed Mc

Graw Hill, 2008.


6. RAMÓN PALLÁS ARENY. Sensores y acondicionadores de señal. 4ª edición. Alfaomega. 2007.



40

A) Nombre del curso

Diseño Mecatrónico II




PE

Horas de

teoría

Horas de práctica

Horas trabajo


Créditos



Objetivos Generales

Diseñar sistemas mecatrónicos de alta integración y complejidad, resolviendo problemas específicos. Implementar sistemas mecatrónicos innovadores y pertinentes que permitan resolver problemáticas reales.



1. Introducción al control y automatización de maquinaría

Identificar la importancia de los sistemas de control para los procesos automáticos en la vida moderna.

2. Sistemas de control Identificar las diferentes formas de control automático y sus principales ventajas para poder diseñar e implementar un prototipo funcional.

3. Control basado en microcontroladores

Investigar los principales microcontroladores utilizados para automatizar procesos. Utilizar un microcontrolador para automatizar un proceso de un sistema.

4. Control por computadora de sistemas mecatrónicos

Investigar las principales formas de comunicación con una PC utilizadas para automatizar procesos. Utilizar una PC para automatizar un proceso de un sistema.

5. Proyecto integrador Diseñar e implementar un prototipo que solvente una problemática a nivel local o regional basado en fuentes renovables de energía.


Durante el curso al alumno adquirirá conocimientos teóricos y prácticos que le permitirán desarrollar prototipos mecatrónicos considerando tecnologías alternativas que permitan sustentar un desarrollo tecnológico preocupado por el planeta.



41





-Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control. -Elaboración de soluciones a problemas de automatización de robots manipuladores. -Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica.


UNIDAD 1 INTRODUCCIÓN AL CONTROL Y AUTOMATIZACIÓN DE MAQUINARÍA 6 h


Tema 1.2 Dispositivos de automatización 2.0 h

Tema 1.3 Metodología de programación 2.0 h


Lectura de artículos científicos y de divulgación de información referente al consumo de energía eléctrica a nivel nacional y mundial. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Lectura y ejercicios propuestos del capítulo 1del libro “Mecatrónica” [1] Buscar y discutir un artículo científico en la sección de la IEEE en Creativa [9] referente a los sistemas de control automotrices.


Presentación individual de temas novedosos y relevantes que involucren el tema de fuentes renovables de energía.


UNIDAD 2 SISTEMAS DE CONTROL 6 h

Tema 2.1 Sistemas de control en lazo abierto y lazo cerrado 2.0 h

Tema 2.2 Técnicas de control lineal 2.0 h

Tema 2.3 Técnicas de control no lineal 2.0 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Lectura y ejercicios propuestos del capítulo 15 del libro “Mecatrónica” [1]



42






UNIDAD 3 CONTROL BASADO EN MICROCONTROLADORES 12 h

Tema 3.1 Estructura básica de control 3.0 h

Tema 3.2 Selección adecuada del microcontrolador 3.0 h

Tema 3.3 Ejemplos de control basado en microcontroladores 6.0 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Búsqueda de información en revistas especializadas y de divulgación. Lectura y ejercicios propuestos del capítulo 16 del libro “Mecatrónica” [1]



Empleo de videos donde se demuestre el funcionamiento de los sistemas vistos en clase.




UNIDAD 4 CONTROL POR COMPUTADORA DE SISTEMAS MECATRÓNICOS 16 h

Tema 4.1 Interfaz gráfica de usuario 2.0 h

Tema 4.2 Instrumentación y protocolos de comunicación 4.0 h

Tema 4.3 Control asistido por computadora 4.0 h

Tema 4.4 Ejemplos de ontrol asistido por computadora 6.0 h



43


Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto. Lectura y ejercicios propuestos del capítulo 20 del libro “Mecatrónica” [1] Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.







UNIDAD 5 PROYECTO INTEGRADOR 24 h

Tema 5.1 Lluvia de ideas 2.0 h

Tema 5.2 Desarrollo del proyecto 3.0 h

Tema 5.3 Elaboración de un plan de costos 3.0 h

Tema 5.4 Construcción de un prototipo 12.0 h

Tema 5.5 Validación experimental del sistema global 4.0 h


Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, Lectura y ejercicios propuestos del capítulo 24 del libro “Mecatrónica” [1]


Sesiones de laboratorio dedicadas exclusivamente al desarrollo del proyecto integrador.

Presentación oral y escrita del reporte del proyecto integrador. Presentación y exposición del prototipo funcionando.



44




Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo.

Se hará uso de software de simulación para comprender el funcionamiento de los sistemas fotovoltaicos, eólicos y basados en hidrógeno.

Mediante el diseño, creación y uso de ejemplos y simulaciones el alumno será capaz utilizar software para simular el comportamiento de sistemas con fuentes renovables de energía.

Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.

Prácticas El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas.

El profesor fomentará el uso de las TIC y de programas especializados para simulación y solución de problemas.


La aplicación práctica de los conceptos y métodos vistos en clase se verá reflejada en un proyecto integrador que los alumnos llevarán a cabo a lo largo del semestre. Al final del semestre se dedicarán 16 horas para llevar a cabo un proyecto sustentable basado en fuentes renovables de energía que solvente una problemática a nivel regional o local.







45





Cuarto examen parcial: Proyecto integrador: reporte escrito: valor 30% del examen parcial. Presentación oral: valor 30% del examen parcial. Prototipo final: valor 30% del examen parcial.






Todas las unidades

100%

TOTAL 100%

Examen Extraordinario. Examen escrito con valor de 50% en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Prototipo basado en fuentes de energía renovables con valor de 50%. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.

El contenido del

curso 100%

Examen a título. Examen escrito con valor de 50% en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Prototipo basado en fuentes de energía renovables con valor de 50%. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.

El contenido del

curso 100%

Examen de regularización. Examen departamental escrito con valor de 50% en el que se evalúa todo el contenido del programa y las

El contenido del

curso 100%



46

competencias que se desarrollan en el curso. Prototipo basado en fuentes de energía renovables con valor de 50%.


1. W. Bolton. “Mecatrónica. Sistemas de Control Electrónico en la Ingeniería Mecánica y Eléctrica”. 3ª Edición, Ed. Alfaomega.


2. Muhammad H. Rashid. Electrónica de Potencia: Circuitos, Dispositivos y Aplicaciones. 3ª Edición. Editorial: Prentice Hall. 2004. ISBN: 970-26-0532-6

3. Modern Power Electronics and AC Drives. Bimal K. Bose. Edition: illustrated. Editorial: Prentice Hall PTR, 2001. ISBN: 0130167436, 9780130167439

4. Power Electronics Handbook. Muhammad H. Rashid. Edition: illustrated. Editorial: Academic Press, 2001. ISBN: 0125816502, 9780125816502

5. Hans Joachim K., Matthias R., “Mechatronics, Theory and applications”, BOSCH Automation 2000 6. Mechatronics Systems and Controls (The Mechatronic Handbook); Robert H. Bishop. CRC Press

2ªed., 2007. 7. Mechatronics: Electronic Control Systems in Mechanical and Electrical Engineering; W. Bolton.

PrenticeHall, 3ª Ed 2004. 8. Mechatronic Systems: Fundamentals; R. Isermann. Springer.





67

A) Nombre del curso

Robótica II




PE

Horas de

teoría

Horas de práctica

Horas trabajo


Créditos



Objetivos Generales

Aplicar las diferentes estrategias de control para robots móviles y manipuladores por medio de sistemas de visión, retroalimentación de fuerza, uso de sensores, etc., con el fin de producir una acción autónoma e inteligente en el sistema. Identificar a la robótica como un área estratégica de modernización tecnológica de utilidad para hacer más eficientes las actividades cotidianas, industriales y/o especializadas.



1. Arquitectura de control

Reconocer las diferentes funciones y componentes de los sistemas de control utilizado en soluciones robóticas con el fin de planear un diseño acorde con la aplicación, así como identificar los elementos de software y hardware que son utilizados dichos sistemas de control.

2. Control de movimiento

Reconocer las diferentes estrategias de control automático que pueden ser aplicadas a los sistemas robóticos con el fin de desarrollar métodos y algoritmos que permitan a un robot lograr el comportamiento deseado de manera autónoma.

3. Sistemas de visión

Analizar y aplicar las distintas técnicas y algoritmos de visión por computadora para proponer métodos de control que permitan obtener un comportamiento autónomo del robot mediante la adquisición y procesamiento de imágenes y el reconocimiento de objetos y sus posiciones en el espacio.

4. Robots móviles

Identificar y aplicar las bases matemáticas para la caracterización dinámica y cinemática de robots móviles con el fin de que puedan llevar a cabo tareas de reconocimiento, seguimiento de trayectorias, etc., de manera autónoma.



68


Durante el curso al alumno adquirirá conocimientos teóricos y prácticos que le permitirán identificar las diferentes estrategias de control automático, las cuales podrá aplicar a sistemas robóticos tanto fijos como móviles. De esta manera se desarrollará en el alumno la capacidad de analizar, proponer, diseñar, simular y aplicar técnicas de control mediante visión, retroalimentación de fuerza u otras variables para así lograr un funcionamiento autónomo e inteligente del robot.





Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control. -Elaboración de soluciones a problemas de automatización de robots manipuladores. -Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica.


UNIDAD 1 ARQUITECTURA DE CONTROL 10 h

Tema 1.1 Funciones básicas y de control inteligente 1.0 h

Tema 1.2 Requerimientos básicos de la arquitectura 2.0 h

Tema 1.3 Tipos básicos de arquitectura según reactividad 2.0 h

Tema 1.4 Aproximación al diseño de la arquitectura 2.0 h

Tema 1.5 Ambiente de programación 1.5 h

Tema 1.6 Arquitectura del hardware y software 1.5 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales de la robótica y sus métodos de control Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Lectura y ejercicios del capítulo 9 del libro “Robótica” [1]. Lectura del capítulo 6 del libro “Robotics modelling, planning and control” [4]. Discutir aplicaciones presentadas en http://www.roboticstrends.com/ [12]


Formar equipos (heterogéneos) para la formulación y solución de problemas. Realizar sesiones de simulación de sistemas robóticos con ayuda de programas

computacionales. Presentación individual de temas novedosos y relevantes en la robótica Lectura de bibliografía.



69

UNIDAD 2 CONTROL DE MOVIMIENTO 20 h

Tema 2.1 Estrategias de control de articulaciones 1.0 h

Tema 2.2 Control desacoplado de articulaciones 3.0 h

Tema 2.3 Control basado en el modelo dinámico 4.0 h

Tema 2.4 Control adaptivo 4.0 h

Tema 2.5 Control con aprendizaje 3.0 h

Tema 2.6 Control es espacio cartesiano 3.0 h

Tema 2.7 Control de esfuerzos 2.0 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software de simulación para analizar casos de control a sistemas robóticos Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Videos demostrativos de sistemas robóticos controlados automáticamente, con algún grado de inteligencia que les permita tomar decisiones para realización de la tarea. Búsqueda de información en páginas de internet y catálogos referente a sensores, actuadores y sistemas de control. Lectura y ejercicios del capítulo 5 del libro “fundamentos de robótica y mecatrónica con matlab y simulink” [3]. Lectura del capítulo 8 del libro “Robotics modelling, planning and control” [4]. Presentar artículos encontrados en http://spectrum.ieee.org/robotics [10].






UNIDAD 3 SISTEMAS DE VISION 18 h

Tema 3.1 Visión para el control 2.0 h

Tema 3.2 Procesamiento de imágenes 3.0 h



70

Tema 3.3 Estimación de la ubicación 4.0 h

Tema 3.4 Estereovisión 3.0 h

Tema 3.5 Calibración de cámara 2.0 h

Tema 3.6 Control visual basado en posición 2.0 h

Tema 3.7 Control visual basado en imágenes 2.0 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Búsqueda de información en revistas especializadas y de divulgación. Se recomienda el uso de herramientas computacionales para analizar sistemas de visión por computadora para reconocimiento de imágenes y objetos.



Empleo de sistemas de visión por computadora y simulación de ambientes virtuales para simular el control de robots mediante la información obtenida.



Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura y ejercicios de capítulo 10 del libro “Robotics modelling, planning and

control” [4]. Disución y aplicaciones encontradas en la página http://www.robotics.org/ [9] Uso del software Matlab para simulación de sistemas robóticos.

UNIDAD 4 ROBOTS MÓVILES 16 h

Tema 4.1 Morfología de robots móviles 1.0 h

Tema 4.2 Restricciones no holonómicas 2.0 h

Tema 4.3 Modelo cinemático de robots móviles 3.0 h

Tema 4.4 Modelos dinámicos de robots móviles 3.0 h

Tema 4.5 Planeación de trayectorias 3.0 h

Tema 4.6 Control de robots móviles 4.0 h

Lecturas y otros Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas



71

recursos propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular aplicaciones prácticas donde se observen los conceptos vistos en clase. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales de la planeación de trayectorias de robots móviles. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Lectura y ejercicios del capítulo 9 “Robótica control de robots manipuladores” [2]. Lectura del capítulo 9 del libro “Robótica, manipuladores y robots móviles” [6] Observar y analizar elementos de construcción de un robot móvil, http://www.vexrobotics.com.mx/vex/. [11]










Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. Se hará uso de software de simulación para comprender el funcionamiento los sistemas robóticos y validar la implementación de algoritmos de control, la importancia de realizar los cálculos adecuados y verificar su validez. Mediante el diseño, creación y uso de ejemplos y simulaciones el alumno será capaz utilizar software para simular el comportamiento de sistemas robóticos Mediante ejemplos y videos de aplicaciones reales se darán a conocer la aplicación de sistemas de control en robots manipuladores y robots móviles. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.



72

Prácticas Se emplearán dos horas por semana para resolver ejercicios y problemas del tema, así como para fomentar el aprendizaje significativo del alumno por medio de prácticas en laboratorio, simulaciones por computadora, observación de casos y proyección de videos. El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas. Los alumnos realizarán exposiciones que involucren temas innovadores donde se observe la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase. La aplicación práctica de los conceptos y métodos vistos en clase se verá reflejada en un proyecto integrador que los alumnos llevarán a cabo a lo largo del semestre.





Unidad 2, hasta el tema 2.2

25%


16 sesiones Unidad 2, desde

el tema 2.3 25%



Cuarto examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial.




73

Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.





Todas las unidades

100%

TOTAL 100%


El contenido del

curso 100%


El contenido del

curso 100%


El contenido del

curso 100%


1. Craig, John J., ROBÓTICA, Tercera edición, Ed. Pearson Education, ISBN 9702607728, 2006.

2. Reyes Cortés, Fernando, ROBÓTICA CONTROL DE ROBOTS MANIPULADORES, Alfaomega, 2011 ISBN 6077071900.



74

3. Pérez Cisneros, Pablo, FUNDAMENTOS DE ROBÓTICA Y MECATRÓNICA CON MATLAB Y SIMULINK, Alfaomega, 2015 ISBN 9786076221693.

4. Siciliano, Bruno; Sciavicco, Lorenzo; Villani, Luigi; Oriolo, Giuseppe, ROBOTICS MODELLING, PLANNING AND CONTROL, Springer, 2009, ISBN 978-1-84628-641-4


5. Barrientos, Antonio; Peñin, Luis Felipe; Balaguer, Carlos; Aracil, Rafael. FUNDAMENTOS DE ROBÓTICA, Segunda edición, McGraw Hill, ISBN 9788448156367.

6. Ollero Baturone, Aníbal. ROBÓTICA, MANIPULADORES Y ROBOTS MÓVILES, Marcombo, 2001, ISBN 84-267-13-13-0

7. Fu, K.S; Gonzalez, R.C; Lee, C.S.G; ROBOTICS: CONTROL, SENSING, VISION AND INTELLIGENCE, McGraw-hill, ISBN 0-07-022625-3



9. ROBOTIC INDUSTRIES ASSOCIATION, Robotics online, foros, noticias, congresos, etc. disponible en: http://www.robotics.org/

10. IEEE Spectrum Robotics, Aplicaciones y noticias de robótica, disponible en http://spectrum.ieee.org/robotics

11. VEX Robotics, Recursos y tienda de componentes, disponible en http://www.vexrobotics.com.mx/vex/

12. ROBOTIC TRENDS, Noticias en las tendencias actuales de robótica, disponible en: http://www.roboticstrends.com/

13. Autodesk Simulation Mechanical 2016, Software de Ingeniería Asistida por computadora. www.autodesk.com/education/free-software/simulation-mechanical.



390

A) Nombre del curso: METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN B) Datos básicos del curso


Créditos


Programa analítico

Objetivos Generales

Brindar a los alumnos las herramientas necesarias para realizar investigaciones, mediante el empleo de métodos científicos y formales que permitan realizar informes detallados acerca de la información recabada durante el proceso de investigación, tanto de manera documental, de campo y experimental.


Unidad 1 Lograr que el alumno comprenda la importancia de la investigación científica, el método científico, y las diferentes formas y tipos de investigación.

Unidad 2 Que el alumno conciba la idea de un proyecto de investigación y acorde con las etapas del proceso de investigación inicie la experiencia de realizar la actividad de investigar.

Unidad 3 Desarrollar en el alumno la capacidad para diseñar una investigación acorde a los objetivos planteados.

Unidad 4 Que el alumno elabore de manera correcta el informe o reporte de investigación respetando las reglas correspondientes.


Esta asignatura proporciona los elementos metodológicos para que el alumno realice, durante su trayectoria académica, trabajos de investigación en las diversas asignaturas que curse y pueda comunicar sus resultados en distintos tipos de documentos.







UNIDAD 1 LA INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA. 12 h

Temas 1.1 ¿Qué es la investigación? 1.2 El método científico. 1.3 El proceso de investigación y los enfoques cuantitativo y cualitativo.



391







UNIDAD 2 LA INVESTIGACIÓN DOCUMENTAL. 12 h

Temas 2.1. El tema a investigar 2.2. Planteamiento del problema 2.2.1 objetivos. 2.2.2 preguntas de investigación. 2.2.3 justificación del estudio. 2.3 Elaboración del Marco Teórico. 2.3.1 revisión de la literatura y construcción de una perspectiva teórica. 2.4. Definición del alcance de la investigación a realizar







UNIDAD 3 METODOLOGÍA. 12 h

Temas 3.1 Diseños de Investigación. 3.1.1. ¿Qué es un diseño de investigación? 3.1.2. Diseños experimentales. 3.1.3. Diseños no experimentales. 3.2 Selección de la muestra. 3.3 Recolección de datos. 3.3.1Publicaciones académicas periódicas útiles para consultar. 3.3.2 Principales bancos / bases de datos/ páginas web para consulta de referencias bibliográficas. 3.3.3 Consulta por computadora a bancos / bases de datos. 3.4 Evaluación y análisis de proyectos de investigación.









392

UNIDAD 4 ELABORACIÓN DEL REPORTE DE INVESTIGACIÓN. 12 h

Temas 4.1. El Reporte de investigación. 4.2. Normas para la presentación de trabajos escritos. 4.3. ¿Cómo se presenta el reporte de investigación?







E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje:

Se recurre a la modalidad mixta de exposición teórica y taller con la finalidad de enriquecer el aprendizaje a través de la experiencia, mediante el conocimiento de loa principales conceptos, métodos y elementos en los procesos de investigación así como la realización de un proyecto de investigación que al término de la materia indique que el alumno desarrolló las habilidades suficientes para emplear la investigación como una herramienta en su quehacer estudiantil y profesional.




16 sesiones Unidades 1 y 2 33.33 %


16 sesiones Unidad 3 33.33 %


16 sesiones Unidad 4 33.34 %

Otras actividades TOTAL 100 %




100%



100%

Examen a título. Examen departamental en el que El contenido del 100%



393

se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.

curso.



100%


16 sesiones Unidades 1 y 2 33.33 %

G) Bibliografía y recursos informáticos Textos básicos: 1. HERNÁNDEZ SAMPIERI ROBERTO Y OTROS. METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN McGRAW HILL. 2. TAMAYO Y TAMAYO MARIO. EL PROCESO DE LA INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA, LIMUSA / NORIEGA EDITORES.

Textos complementarios: 3. PEREZ TAMAYO. CÓMO ACERCARSE A LA CIENCIA, NORIEGA EDITORES 4. ROJAS, SORIANO RAÚL. GUÍA PARA REALIZAR INVESTIGACIONES SOCIALES, Ed. PyV. 5. TAMAYO, TAMAYO MARIO. “EL PROCESO DE LA INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA. FUNDAMENTOS DE INVESTIGACIÓN CON MANUAL DE EVALUACIÓN DE PROYECTOS” ED. LIMUSA, NORIEGA EDITORES. 6. COVO, MILENIO E. “CONCEPTOS COMUNES EN LA METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN SOCIOLÓGICA”. UNAM - IVS. 7. BASULTO HILDA. CURSO DE REDACCIÓN DINÁMICA, TRILLAS.



38


Octavo semestre

A) Nombre del curso

Automatización industrial




Créditos

VIII 2 2 2 6


Objetivos Generales Conocer los conceptos, procedimientos, métodos de automatización y el desarrollo

de eventos relacionados con los procesos industriales.



1. Conceptos y elementos fundamentales de la automatización industrial

Introducir al alumno a las bases y principios de la automatización, las condiciones que llevan a la automatización de un proceso y los elementos que intervienen.

2. Autómatas programables

Conocer el concepto y fundamentos de los autómatas programables, estructurar un programa y materializarlo en un autómata programable.

3. Métodos sistemáticos de descripción de procesos

Conocer un método de aproximación guiado y sistemático para el diseño de sistemas de automatización.

4. Elementos avanzados en automatización industrial

Especializar los sistemas de automatización mediante el monitoreo y control de procesos, así como el uso de distintos sistemas de transmisión de información.



39


El estudiante adquirirá los conocimientos y habilidades para emprender oportunidades de desarrollo e innovación, así como para dar mantenimiento a procesos industriales automatizados existentes.







UNIDAD 1 CONCEPTOS Y ELEMENTOS FUNDAMENTALES DE LA AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL

16 h

Tema 1.1 Conceptos y elementos fundamentales en automatización industrial 5 h

Tema 1.2 Automatismos convencionales 5 h

Tema 1.3 Sensores y actuadores industriales 6 h






UNIDAD 2 AUTÓMATAS PROGRAMABLES 16h

Tema 2.1 Arquitectura interna y funcionamiento de los autómatas programables 5h

Tema 2.2 Programación básica de autómatas programables 5h

Tema 2.3 Programación avanzada de autómatas programables 6h

Lecturas y otros Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas



40

recursos indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para crear soluciones a los problemas. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.





UNIDAD 3 MÉTODOS SISTEMÁTICOS DE DESCRIPCIÓN DE PROCESOS 16h

Tema 3.1 Representación de sistemas secuenciales. Método GRAFCET 8h

Tema 3.2 Método GEMMA 8h








UNIDAD 4 ELEMENTOS AVANZADOS EN AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL 16h

Tema 4.1 Transmisión de información en la industria 6h

Tema 4.2 Redes de comunicaciones en la industria 5h

Tema 4.3 Monitorización y control de procesos industriales 5h

Lecturas y otros Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas



41

recursos propuestos en el libro de texto.








Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. Mediante ejemplos y videos de aplicaciones reales se darán a conocer los principios de funcionamiento de diversas máquinas. Se hará uso de software de simulación para comprender el funcionamiento de los elementos de máquina, la importancia de realizar los cálculos adecuados y verificar su validez. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.

Prácticas Se emplearán dos horas por semana para resolver ejercicios y problemas del tema, así como para fomentar el aprendizaje significativo del alumno por medio de prácticas en laboratorio, simulaciones por computadora, observación de casos y proyección de videos. El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas. Los alumnos realizarán exposiciones que involucren temas innovadores donde se observe la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.




42














Todas las unidades

100%

TOTAL 100%


El contenido del

curso 100%



43


El contenido del

curso 100%


El contenido del

curso 100%

G) Bibliografía y recursos informáticos Textos básicos 1. PLC – Automatización y control Industrial, Daneri Pablo, 2008, Ed. HASA, ISBN: 978-9505282968 2. Ingeniería De La Automatización Industrial. Ramón Piedrafita Moreno, 2005, Ed. Alfaomega, ISBN: 9788478976041 3 .Automatización. Problemas Resueltos Con Autómatas Programables, Juan Pedro [et al.] Romera Ramírez, 2006, Ed. Paraninfo, ISBN: 9788428320771. Bibliografía virtual

9. Información técnica sobre autómatas programables, disponible en: http://www.automatas.org




34

A) Nombre del curso

Tópicos selectos de control



Materia compartida

con otros PE

Horas de teoría

Horas de práctica

Horas trabajo adicional

estudiante Créditos

VIII, IX Optativa No 2 2 2 6


Objetivos Generales Aplicar técnicas de control no lineal para la resolución de problemas de

automatización complejos y optimizar los objetivos de control de los sistemas.



1. Estabilidad de sistemas no lineales

Identificar los sistemas no lineales y sus diferencias con respecto a los sistemas lineales. Comprender los conceptos de estabilidad para sistemas no lineales.

2. Linealización entrada-salida

Comprender la técnica de control no lineal basada en linealización entrada-salida. Investigar el uso de esta técnica en los sistemas automatizadas actuales.

3. Control por modos deslizantes

Comprender la técnica de control no lineal basada en modos deslizantes. Investigar el uso de esta técnica en los sistemas automatizadas actuales.

4. Lógica difusa

Comprender la técnica de control no lineal basada en lógica difusa. Investigar el uso de esta técnica en los sistemas automatizadas actuales.


El egresado logrará entender, analizar e implementar esquemas de control basados en técnicas de control actuales. Identificará y propondrá soluciones basadas en esta teoría en sistemas mecatrónicos.






35




UNIDAD 1 ESTABILIDAD DE SISTEMAS NO LINEALES 16 h

Tema 1.1 Ejemplos de sistemas no lineales 2.0 h

Tema 1.2 Sistemas de segundo orden 4.0 h

Tema 1.3 Existencia y unicidad 5.0 h

Tema 1.4 Estabilidad en el sentido de Lyapunov 5.0 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Lectura y ejercicios propuestos del capítulo 1 del libro “Control del sistemas no lineales” [1].





Resolver banco de ejercicios propuestos.

UNIDAD 2 LINEALIZACIÓN ENTRADA-SALIDA 16 h

Tema 2.1 Fundamentos 2.0 h

Tema 2.2 Herramientas de geometría diferencial 6.0 h

Tema 2.3 Linealización entrada-salida 4.0 h



Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.



36

Lectura y ejercicios propuestos del capítulo 9, 10 y 11 del libro “Control del sistemas no lineales” [1].






UNIDAD 3 CONTROL POR MODOS DESLIZANTES 16 h


Tema 3.2 Métodos de diseño 4.0 h

Tema 3.3 Chattering, estabilidad y otras limitaciones 5.0 h



Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Lectura y ejercicios propuestos del capítulo 12 del libro “Control del sistemas no lineales” [1].






UNIDAD 4 LÓGICA DIFUSA 16 h

Tema 4.1 Álgebra de conjuntos 4.0 h

Tema 4.2 Lógica difusa 4.0 h

Tema 4.3 Control difuso 4.0 h




37


Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simulación de mecanismos donde se observen los conceptos vistos en clase. Lectura del capítulo 6 del libro “Neural and fuzzy logic control of drives and power system” [2].











Se hará uso de software de simulación para comprender el funcionamiento de los sistemas de control no lineal.

Mediante el diseño, creación y uso de ejemplos y simulaciones el alumno será capaz utilizar software para validar y utilizar las técnicas de control no lineal.


Prácticas Se emplearán dos horas por semana para resolver ejercicios y problemas del tema, así como para fomentar el aprendizaje significativo del alumno por medio de prácticas en laboratorio, simulaciones por computadora, observación de casos y proyección de videos.

El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas.



38


La aplicación práctica de los conceptos y métodos vistos en clase se verá reflejada en un proyecto integrador que los alumnos llevarán a cabo a lo largo del semestre.















Todas las unidades

100%

TOTAL 100%



39

Examen Extraordinario. Examen escrito con valor de 100% en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.

El contenido del

curso 100%

Examen a título. Examen escrito con valor de 100% en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.

El contenido del

curso 100%

Examen de regularización. Examen departamental escrito con valor de 100% en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.

El contenido del

curso 100%


1. Sira, H. et al. Control de sistemas no lineales. Prentice Hall. 2005. Primera edición. 2. Cirstea, M. et al. Neural and fuzzy logic control of drives and power system. Newnes-Elsevier.

ISBN: 9780750655583 3. Del Rio Bonifacio Martin y Sans Molina Alfredo. Redes neuronales y sistemas difusos.

2a. edición. Editorial Alfaomega. 2007.


4. Khalil, Hassan K.“Nonlinear systems”. Prentice Hall, 2a ed. 1996. 5. Alberto Isidori, “Nonlinear control systems”, Springer, 3a. ed. 1995. 6. Edwards, C., and S. K. Spurgeon, Sliding Mode Control, Taylor and Francis, London, 1998. 7. Timothy. J. Ross. “Fuzzy Logic with enginnering applications”. 1ª Edición, Ed. Mc Graw Hill, 1995.





43

A) Nombre del Curso

Electrónica analógica

B) Datos básicos del curso

Semestre Horas de teoría por semana

Horas de práctica por

semana


estudiante

Créditos

IV 2 2 2 6


Objetivos generales

Al finalizar el curso el estudiante será capaz de: Analizar sistemas electrónicos analógicos y mostrar la importancia de los sistemas electrónicos analógicos en el desarrollo de la carrera.

Conocer el uso de aparatos de medición de señales eléctricas.


Unidades Objetivo específico1. Introducción a la teoría de semiconductores

Conocer los fundamentos físicos involucrados en el funcionamiento de los dispositivos semiconductores de unión P-N y metal óxido semiconductor, y a través de estos entenderá funciones de dispositivos semiconductores tales como el rectificado y la amplificación.

2. Diodos semiconductores

Conocer los fundamentos de funcionamiento del Diodo PN, las diferentes regiones de su curva característica de corriente vs voltaje,y analizar las posibles aplicaciones de este tipo de dispositivo.

3. Circuitos con diodos

Conocer e implementar las diferentes aplicaciones de los diferentes tipos de diodos semiconductores en circuitos rectificadores, recortadores, reguladores y sujetadores, entre otros.

4. El transistor bipolar de unión (BJT) y sus aplicaciones en amplificación y conmutación

Conocer, simular e implementar las diferentes configuraciones de polarización y aplicaciones de los transistores bipolares en circuitos electrónicos, como amplificadores y conmutadores.

5. El transistor de efecto de campo de unión (JFET) y sus aplicaciones

Conocer, simular e implementar las diferentes configuraciones de polarización y aplicaciones de los transistores de efecto de campo en circuitos electrónicos, como amplificadores y conmutadores.



44

6. El transistor de efecto de campo de metal óxido semiconductor (MOSFET) y sus aplicaciones

Conocer, simular e implementar las diferentes configuraciones de polarización y aplicaciones de los transistores de metal óxido en circuitos electrónicos, como amplificadores y conmutadores.

7. El amplificador operacional y sus aplicaciones

Conocer, simular e implementar las diferentes configuraciones de funcionamiento del amplificador operacional y sus principales aplicaciones en circuitos electrónicos analógicos y algunas aplicaciones útiles para electrónica digital.

8. Sistemas de adquisición de datos

Conocer e implementar algunas configuraciones comunes utilizadas en sistemas de adquisición de datos, tales como convertidores analógicos a digital y viceversa.


Este curso impacta en el perfil de egreso debido a que en este curso se toman conocimientos básicos necesarios para el desarrollo de nuevos conocimientos que el alumno obtendrá en cursos más avanzados del área de electrónica y eléctrica que el ingeniero en mecatrónica debe adquirir.



Científico-Tecnológico Cognitiva Comunicación e información


Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica. Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control.


UNIDAD 1 INTRODUCCIÓN A LA TEORIA DE SEMICONDUCTORES 6 h

Tema 1.1 Bandas de energía y concentración de portadores. 2h

Tema 1.2 Transporte de portadores en semiconductores. 2h

Tema 1.3 Unión PN. 2h



Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro y sesiones de solución de problemas.


Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de losalumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.



45

UNIDAD 2 DIODOS SEMICONDUCTORES 10 h

Tema 2.1 Relación corriente-tensión del diodo ideal. 3h

Tema 2.2 Modelos del diodo. 3h

Tema 2.3 Límites de operación. 3h

Tema 2.4 Otros tipos de diodos. 1h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía básica sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.

Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro y sesiones de solución de problemas a través del uso de programas de simulación electrónica para corroborar las características teóricas de los diodos.



UNIDAD 3 CIRCUITOS CON DIODOS 6 h

Tema 3.1 Circuitos rectificadores de forma de onda de tensión. 1.5h

Tema 3.2 Circuitos recortadores de forma de onda de tensión. 1.5h

Tema 3.3 Circuitos sujetadores de señales eléctricas. 1h

Tema 3.4 Circuitos estabilizadores de tensión. 1h

Tema 3.5 Circuitos dobladores de tensión. 1h



Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones prácticas en laboratorio y en sesiones de simulación electrónica para corroborar y diferenciar las características de los diferentes tipos de circuitos con diodos.



UNIDAD 4 EL TRANSISTOR BIPOLAR DE UNIÓN (BJT) Y SUS APLICACIONES EN AMPLIFICACIÓN Y CONMUTACIÓN

10 h

Tema 4.1 Estructura de los transistores bipolares y operación física. 0.5h

Tema 4.2 Características tensión-corriente. 1h



46

Tema 4.3 El BJT como interruptor y amplificador. 1h

Tema 4.4 Circuitos con BJT en CD. 1h

Tema 4.5 Polarización y circuitos amplificadores con BJT. 1h

Tema 4.6 Operación y modelos a pequeña señal. 1h

Tema 4.7 Amplificadores BJT de una sola etapa. 1h

Tema 4.8 Capacitancias internas del BJT y su modelo a alta frecuencia. 1h

Tema 4.9 Respuesta en frecuencia del amplificador de emisor común. 1h

Tema 4.10 Inversor lógico digital básico con BJT. 0.5h

Tema 4.11 Modelo en SPICE del BJT y simulaciones. 1h



Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas. Además, mediante sesiones prácticas en laboratorio y en sesiones de simulación electrónica para corroborar y diferenciar las características de los diferentes tipos de circuitos con transistores BJT.



UNIDAD 5 EL TRANSISTOR DE EFECTO DE CAMPO DE UNIÓN (JFET) Y SUS APLICACIONES EN AMPLIFICACIÓN Y CONMUTACIÓN

8 h

Tema 5.1 Estructura de los transistores de efecto de campo de unión y operación física. 0.5h


Tema 5.3 El JFET como interruptor y amplificador. 0.5h

Tema 5.4 Circuitos con JFET en CD. 1h

Tema 5.5 Polarización e circuitos amplificadores con JFET. 0.5h


Tema 5.7 Amplificadores JFET de una sola etapa. 0.5h

Tema 5.8 Capacitancias internas del JFET y su modelo a alta frecuencia. 0.5h



47

Tema 5.9 Respuesta en frecuencia del amplificador de fuente común. 1h

Tema 5.10 Inversor lógico digital básico con JFET. 0.5h

Tema 5.11 Modelo en SPICE del JFET y simulaciones. 1h



Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas. Además, mediante sesiones prácticas en laboratorio y en sesiones de simulación electrónica para corroborar y diferenciar las características de los diferentes tipos de circuitos con transistores JFET.



UNIDAD 6 EL TRANSISTOR DE EFECTO DE CAMPO DE METAL ÓXIDO (MOSFET) Y SUS APLICACIONES EN AMPLIFICACIÓN Y CONMUTACIÓN

8 h

Tema 6.1 Estructura de los MOSFET y operación física. 0.5h


Tema 6.3 El MOSFET como interruptor y amplificador. 0.5h

Tema 6.4 Circuitos con MOSFET en CD. 1h

Tema 6.5 Polarización e circuitos amplificadores con MOSFET. 0.5h


Tema 6.7 Amplificadores MOSFET de una sola etapa. 0.5h

Tema 6.8 Capacitancias internas del MOSFET y su modelo a alta frecuencia. 0.5h

Tema 6.9 Respuesta en frecuencia del amplificador de fuente común. 1h

Tema 6.10 Inversor lógico digital básico con MOSFET. 0.5h

Tema 6.11 Modelo en SPICE del MOSFET y simulaciones. 1h





48

Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas. Además, mediante sesiones prácticas en laboratorio y en sesiones de simulación electrónica para corroborar y diferenciar las características de los diferentes tipos de circuitos con MOSFET.



UNIDAD 7 EL AMPLIFICADOR OPERACIONAL Y SUS APLICACIONES 8 h

Tema 7.1 El amplificador operacional (OPAMP). 2h

Tema 7.2 El OPAMP con retroalimentación. 3h

Tema 7.3 Filtros con amplificadores operacionales 3h



Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas. Además, mediante sesiones prácticas en laboratorio y en sesiones de simulación electrónica para corroborar y diferenciar las características de los diferentes tipos de circuitos con amplificadores operacionales.



UNIDAD 8 SISTEMAS DE ADQUISICIÓN DE DATOS 8 h

Tema 8.1 Circuito de muestreo y retención. 1.5h

Tema 8.2 El convertidor analógico a digital (ADC). 1.5h

Tema 8.3 Diferentes tipos de convertidores analógico a digital 1h

Tema 8.4 Representación digital de los datos convertidos. 1h

Tema 8.5 El convertidor digital a analógico (DAC). 2h

Tema 8.6 Filtrado de la señal discreta 1h





49

Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas. Además, mediante sesiones prácticas en laboratorio y en sesiones de simulación electrónica para tener una mejor comprensión de los sistemas de adquisición de datos.




La solución de ejercicios y problemas se utilizará como elemento central para reafirmar, adquirir y manejar la información, así como para la aplicación y transferencia del conocimiento. La enseñanza basada en el uso de tecnologías de información tiene como objetivo incorporar al alumno al uso de herramientas actuales que le permitan una mejor inserción en el ámbito profesional. En el caso particular de esta materia, se utilizarán herramienta como programas de simulación electrónica y matemática para una mejor comprensión de los temas. Por otro lado, se pretende que el profesor aplique, siempre que sea prudente, otros enfoques didácticos como el trabajo en equipo, el aprendizaje basado en problemas y el aprendizaje basado en proyectos, todo esto con el fin de fomentar el aprendizaje significativo.




4 semanas ( Programado )

Unidad 1 y 2. 20%



Unidad 3 y 4. 20%



Unidad 5 y 6. 20%

Cuarto examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño


Unidad 7 y 8. 20%

Actividad 1 Durante todo el curso

Asistencia a clase

Requisito



50

Actividad 2 Proyecto integrador

Todo el curso 20%

TOTAL 100%




100%



100%



100%



100%


Textos básicos Adel S. Sedra et al. Circuitos microelectrónicos. Mc. Graw-Hill. 2006.

Robert Boylestad et al. Electrónica: teoría de circuitos y dispositivos electrónicos. Pearson

Educación. 2003. Textos complementarios

Laurence P. Huelsman. Teoría de Circuitos. Prentice Hall. 1988.

Richard Dorf. Circuitos Eléctricos. Alfaomega. 8ª edición. 2011.

Hayt - Kemmerly. Análisis de Circuitos en Ingeniería. McGraw-Hill. 7ª edición. 2007.

Irwin. Analisis Básico de Circuitos en Ingeniería. Prentice Hall. 6ª edición. 2006.



51

Programas de simulación electrónica.

1.- PSIM. 2.- MATLAB. 3.- PSPICE. 4. MULTISIM.

Programas de simulación matemática.

1.- MAPLE 2.- MATLAB 3.- MATHEMATICA 4.- MATHCAD

Sitios de Internet

http://www.alldatasheet.com/ http://www.data-sheet.net/



56

9. NI LAbView entorno de programación gráfica, disponible en: http://www.ni.com/labview/esa/ 10. LabVIEW User Manual. National Instruments.

http://www.ni.com/pdf/manuals/320999e.pdf 11. Measurement Manual. National Instruments.

http://www.ni.com/pdf/manuals/320997a.pdf

A) Nombre del curso

Máquinas Térmicas




PE

Horas de

teoría

Horas de práctica

Horas trabajo


Créditos



Objetivos Generales

Analizar las diferentes configuraciones y ciclos de operación de las máquinas térmicas con el propósito de predecir su comportamiento en términos de trabajo producido, eficiencia, etc. Caracterizar las topologías de máquinas térmicas que se emplean en la actualidad con una visión general de sus características, componentes, aplicaciones prácticas y desempeño y mantenimiento.



1. Rendimiento

Identificar y aplicar los conceptos y procedimientos de evaluación del rendimiento y de la eficiencia con el fin de obtener soluciones más cercanas a problemas que caracterizan el comportamiento real de máquinas térmicas.

2. Análisis exergético

Aplicar el concepto de análisis exergético, también conocido como análisis de la disponibilidad, como un método que utiliza los principios de conservación de la masa y la energía junto con el segundo principio de la termodinámica para el análisis, síntesis y diseño de sistemas térmicos.

3. Instalaciones de producción de potencia mediante vapor

Identificar los ciclos de trabajo y las instalaciones de generación de potencia, en particular las centrales térmicas que funcionan a través de turbinas de vapor, en las que el fluido se vaporiza y condensa alternativamente para producir ciclos de trabajo.

Esteban

Tachado



57

4. Compresores de gas

Analizar los conceptos relacionados con el fenómeno de compresión de gases, identificando los parámetros y variables de dicho proceso con el fin de resolver problemas relacionados con las mismas y caracterizar el comportamiento de compresores de gas.

5. Motores de combustión interna

Identificar y analizar los diferentes ciclos de trabajo bajo los que operan los motores de combustión interna, evaluando sus parámetros y variables con el fin de predecir su funcionamiento, respuesta y eficiencia.

6. Centrales eléctricas de turbinas de gas

Comparar los diferentes ciclos de operación de las turbinas a gas, identificar las variantes de estas máquinas térmicas, así como su evolución y su aplicación, esto con el propósito de caracterizar su operación por medio de relaciones matemáticas.

7. Toberas y difusores

Analizar el funcionamiento de los dispositivos de flujo constante y estado estable que controlan o miden el flujo de una sustancia medida, conocidos como toberas y difusores con el fin de identificar las variables que influyen en este proceso y caracterizar su comportamiento.

8. Sistemas de refrigeración y bomba de calor

Describir algunos de los tipos más frecuentes de sistemas de refrigeración, sus etapas de funcionamiento y sus componentes con el fin de lograr su modelo térmico.


Proporcionar los conocimientos acerca del funcionamiento y desempeño de las máquinas térmicas en relación a la energía térmica, su utilización y transformación, por medio del estudio de las principales máquinas de este tipo como son compresores, motores de combustión interna, turbinas, etc. y su aplicación en la locomoción, plantas termoeléctricas y otras. Entender el uso responsable de la energía en aplicaciones comunes dentro de su entorno.



Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Sustentabilidad y responsabilidad social


-Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control -Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica


UNIDAD 1 RENDIMIENTO 8 h

Tema 1.1 Trabajo y potencia 1.0 h

Tema 1.2 Potencia calorífica 1.0 h

Tema 1.3 Rendimiento térmico 2.0 h



58

Tema 1.4 Rendimiento de máquina y motor térmico 2.0 h

Tema 1.5 Rendimiento mecánico 2.0 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales sobre el funcionamiento de motores de combustión interna, turbinas y compresores. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Lectura y ejercicios propuestos en la bibliografía: capítulo 1 del libro “fundamentos de termodinámica técnica” [1] y capítulo 2 del libro “Termodinámica” [2]. Observar aplicaciones de las máquinas térmicas, disponible en: https://www.boundless.com/physics/textbooks/boundless-physics-textbook/thermodynamics-14/the-second-law-of-thermodynamics-118/heat-engines-412-1646/ [7].



computacionales. Presentación individual de temas novedosos y relevantes que involucren el uso

de máquinas térmicas. Lectura de bibliografía.

UNIDAD 2 ANÁLISIS EXERGÉTICO 8 h

Tema 2.1 Introducción, definición de la exergía 1.0 h

Tema 2.2 Balance de exergía para un sistema cerrado 1.0 h

Tema 2.3 Exergía de flujo 2.0 h

Tema 2.4 Balance de exergía para volúmenes de control 1.0 h

Tema 2.5 Eficiencia exergética 2.0 h

Tema 2.6 Termoeconomía 1.0 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Videos demostrativos de análisis de exergía con casos de estudio y aplicación práctica. Lectura y ejercicios propuestos en la bibliografía: capítulo 7 del libro “fundamentos de termodinámica técnica” [1] y capítulo 8 del libro “Termodinámica” [2].



Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los



59

conceptos teóricos y prácticos vistos en clase. Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas

computacionales. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.

UNIDAD 3 INSTALACIONES DE PRODUCCIÓN DE POTENCIA MEDIANTE VAPOR 9 h


Tema 3.2 Ciclo de vapor de Carnot 1.0 h

Tema 3.3 Análisis de las instalaciones de potencia con vapor: ciclo Rankine 2.0 h

Tema 3.4 Sobrecalentamiento y recalentamiento 1.0 h

Tema 3.5 Ciclo de potencia regenerativo 2.0 h

Tema 3.6 Ciclo binario de vapor y cogeneración 2.0 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Búsqueda de información en revistas especializadas y de divulgación. Se recomienda el uso de herramientas computacionales para analizar el desempeño y lograr la caracterización de sistemas de generación de potencia mediante vapor. Lectura y ejercicios propuestos en la bibliografía: capítulo 8 del libro “fundamentos de termodinámica técnica” [1] y capítulo 10 del libro “Termodinámica” [2]. Observar aplicaciones de las máquinas térmicas de vapor.







UNIDAD 4 COMPRESORES DE GAS 8 h

Tema 4.1 Introducción y tipos de compresores 0.5 h



60

Tema 4.2 Curvas de compresión 1.5 h

Tema 4.3 Aire libre, eficiencia volumétrica, cilindrada y desplazamiento 1.0 h

Tema 4.4 Eficiencia de compresión 1.0 h

Tema 4.5 Compresión múltiple o en pasos sucesivos 1.0 h

Tema 4.6 Velocidad del pistón o émbolo 2.0 h

Tema 4.7 Expansores de gas 1.0 h


Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simulación de mecanismos donde se observen los conceptos vistos en clase. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.







UNIDAD 5 MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA 8 h


Tema 5.2 Ciclo de Otto de aire-estándar 2.5 h

Tema 5.3 Ciclo Diesel de aire-estándar 2.5 h

Tema 5.4 Ciclo dual de aire-estándar 2.0 h


Solución de ejercicios y de problemas indicados por el maestro y/o propuestos en el libro de texto. Se sugiere el uso de herramientas multimedia para observar el funcionamiento de motores de combustión interna. Análisis de las nuevas tendencias en el diseño y funcionamiento de los motores de combustión interna.



61

Lectura y ejercicios propuestos en la bibliografía: capítulo 9 temas 9.1 al 9.4 del libro “fundamentos de termodinámica técnica” [1] y capítulo 9 temas del 9.3 al 9.6 del libro “Termodinámica” [2]. Lecturas acerca del funcionamiento y diseño del motor de combustión interna, disponibles en: http://www.newworldencyclopedia.org/entry/Internal_combustion_ engine [8] y en www.grc.nasa.gov/www/K-12/airplane/engopt .html [12].


Sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso.

La solución de problemas y ejercicios se deberá realizar con ayuda de programas informáticos.


Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.

UNIDAD 6 CENTRALES ELÉCTRICAS DE TURBINAS DE GAS 9 h


Tema 6.2 Ciclo Brayton ideal y con fricción 1.0 h

Tema 6.3 Turbinas de gas regenerativas 1.0 h

Tema 6.4 Turbinas de gas regenerativas con recalentamiento y refrigeración 1.5 h

Tema 6.5 Combustores 1.0 h

Tema 6.6 Turbinas de gas para propulsión aérea 2.0 h

Tema 6.7 Ciclo combinado turbina de gas-ciclo de vapor 1.0 h

Tema 6.8 Ciclos de Ericsson y Stirling 1.0 h


Ejemplificación de los conceptos teóricos mediante ejercicios resueltos. Solución de problemas indicados por el maestro y en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para crear soluciones a los problemas. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Se sugiere la búsqueda de videos o simulaciones que describan de manera gráfica los conceptos teóricos. Lectura y ejercicios propuestos en la bibliografía: capítulo 9 temas 9.5 al 9.11 del libro “fundamentos de termodinámica técnica” [1] y capítulo 9 temas del 9.7 al 9.10 del libro “Termodinámica” [2]. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales de la aplicación de turbinas de gas, disponibles en : http://www.energy.siemens.com/hq/en/fossil-power-generation/gas-turbines/; [10] y https://powergen.gepower.com/resources/knowledge-base/what-is-a-gas-turbine.html



62

[9].



Visitas a instalaciones o equipos que haga uso de las turbinas Resolver banco de ejercicios propuestos. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.

UNIDAD 7 TOBERAS Y DIFUSORES 6 h

Tema 7.1 Aspectos preliminares del flujo compresible 1.0 h

Tema 7.2 Tipos de toberas 1.0 h

Tema 7.3 Tipos de difusores 1.0 h

Tema 7.4 Flujo unidimensional estacionario en toberas y difusores 1.0 h

Tema 7.5 Flujo de gases ideales con calores específicos constantes en toberas y difusores 2.0 h


Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto. Búsqueda de información en revistas especializadas y de divulgación. Se recomienda el uso de software para encontrar solución a los modelos matemáticos descritos en clase. Lectura y ejercicios propuestos en la bibliografía: capítulo 9 temas 9.12 al 9.15 del libro “fundamentos de termodinámica técnica” [1] y capítulo 10 del libro “Termodinámica” [2]. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales de la aplicación de difusores disponibles en: http://www.energy.siemens.com/hq/en/fossil-power-generation/gas-turbines/; [10] y https://powergen.gepower.com/resources/knowledge-base/what-is-a-gas-turbine.html [9].





Búsqueda de información en catálogos de fabricantes de toberas y difusores. Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas

informáticos. Resolver banco de ejercicios propuestos.



63

Lectura de bibliografía propuesta.

UNIDAD 8 SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN Y BOMBA DE CALOR 8 h

Tema 8.1 Sistema de refrigeración con vapor 1.0 h

Tema 8.2 Análisis de los sistemas de refrigeración por compresión de vapor 1.0 h

Tema 8.3 Propiedades de los refrigerantes 1.0 h

Tema 8.4 Sistemas de compresión de vapor en cascada y multi-etapa 1.5 h

Tema 8.5 Refrigeración por absorción 1.0 h

Tema 8.6 Bomba de calor 1.0 h

Tema 8.7 Sistemas de refrigeración con gas 1.5 h


Solución de problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular aplicaciones prácticas donde se observen los conceptos vistos en clase. Lectura y ejercicios propuestos en la bibliografía: capítulo 10 del libro “fundamentos de termodinámica técnica” [1] y capítulo 11 del libro “Termodinámica” [2]. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales de la planeación de procesos, disponibles en creativa.uaslp.mx [5].










Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo el aprendizaje basado en problemas.

Se fomentará el aprendizaje colaborativo mediante el análisis y solución de ejercicios, promoción de la discusión de



64

problemas y del trabajo en equipo, donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo.

Sesiones de solución de problemas con ayuda de las TIC para ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso con el fin de clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.

Uso de software de simulación para comprender el funcionamiento de las diversas máquinas térmicas y para validar la solución a ejercicios teórico-prácticos.

Mediante ejemplos y videos de aplicaciones reales se darán a conocer la aplicación y funcionamiento de las máquinas térmicas.

Prácticas Se emplearán dos horas por semana para resolver ejercicios y problemas del tema, así como para fomentar el aprendizaje significativo del alumno por medio de prácticas en laboratorio, simulaciones por computadora, observación de casos y proyección de videos.

El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas.



La aplicación práctica de los conceptos y métodos vistos en clase se verá reflejada en un proyecto integrador que los alumnos llevarán a cabo a lo largo del semestre.





Segundo examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial.




65










Todas las unidades

100%

TOTAL 100%


El contenido del

curso 100%


El contenido del

curso 100%


El contenido del

curso 100%



66


1. J. Moran y Howard N. Shapiro. FUNDAMENTOS DE TERMODINÁMICA TÉCNICA. Editorial Reverté, Segunda edición, 2004, ISBN 8429143130.

2. Yunus A. Cengel and Michael A. Boles, TERMODINÁMICA. Editorial Mc Graw Hill, Quinta edición,

2012, ISBN 9786071507433.


3. B Virgil Moring Faires and Clifford Max Simmang, TERMODINÁMICA. Editorial Limusa, Grupo Noriega Editores, 2007.

4. Thipse, S.S. ADVANCED THERMODINAMICS, Editorial Alpha science international, 2013, ISBN

9781842657898.


5. Biblioteca Virtual de la UASLP creativa, disponible en: creativa.uaslp.mx

6. Where the energy goes, US department of energy, disponible en: http://www.fueleconomy.gov/feg/atv.shtml

7. Heat engines, apuntes en línea, disponible en:

https://www.boundless.com/physics/textbooks/boundless-physics-textbook/thermodynamics-14/the-second-law-of-thermodynamics-118/heat-engines-412-1646/

8. Internal combustion engine, new world encyclopedia, disponible en: http://www.newworldencyclopedia.org/entry/Internal_combustion_engine

9. How a gas turbine works, GE power generation, disponible en: https://powergen.gepower.com/resources/knowledge-base/what-is-a-gas-turbine.html

10. Siemens Gas trubines, turbinas comerciales, disponible en: http://www.energy.siemens.com/hq/en/fossil-power-generation/gas-turbines/

11. How a gas turbine works, How stuff works, disoponible en: http://science.howstuffworks.com/transport/flight/modern/turbine.htm

12. 4-stroke Internal Combustion Engine, National Aeronautics and Space Administration, disponible en: https://www.grc.nasa.gov/www/K-12/airplane/engopt.html



343

A) Nombre del curso: GEOMETRÍA Y TRIGONOMETRÍA B) Datos básicos del curso


Créditos


Programa analítico

Objetivos Generales

Reafirmar y ampliar conocimientos básicos de geometría y trigonometría.


1. Geometría plana Conocer los preceptos generales de la geometría euclidiana que ayuden al estudiante a reflexionar sobre la relación entre los ángulos y formas de una figura geométrica.

2. Trigonometría plana

Entender las relaciones entre los ángulos y longitudes existentes en una figura geométrica, que permitan definir o encontrar ciertas características de las mismas que ayuden a la solución de problemas específicos.

3. Geometría analítica plana

Conocer las fórmulas que modelan ciertas figuras geométricas, su relación con las dimensiones en el plano XY y teoría fundamental para la solución de problemas específicos.


Desarrollo del pensamiento matemático y su aplicación en la solución de problemas.



Análisis matemático. Reflexión y asociación de leyes matemáticas.


Formular, analizar y evaluar proyectos relacionados con geometría.


Unidad 1 Geometría Euclidiana

Tema 1.1 Conceptos y elementos fundamentales de la geometría Tema 1.2 Triángulos Tema 1.3 Polígonos Tema 1.4 Cuadriláteros Tema 1.5 Proporcionalidad y triángulos semejantes Tema 1.6 Circunferencia y círculo Lecturas y otros recursos

Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro. Se recomienda el uso de software de descarga libre, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en Internet.


Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro y los alumnos. Sesiones de solución de problemas con ayuda de las TICs con la finalidad

de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.



344

Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo multimedia para explicar diferentes métodos de diseño y solución a problemas reales planteados.

Se expondrán por parte del maestro, con ayuda de equipo multimedia, la teoría que

requiera una explicación amplia para su comprensión, y se buscará el aprendizaje

significativo, colaborativo y constructivista, fomentando en los estudiantes el

aprender a aprender.


Formar equipos (heterogéneos) para discusión y análisis de conceptos previamente investigados.

Identificar diferentes tipos de ecuaciones diferenciales.

Programar sesiones de resolución analítica de problemas diversos

Utilizar software para graficar y analizar cualitativamente soluciones. Resolver banco de ejercicios propuestos.

Unidad 2 Trigonometría plana

Tema 2.1 1 Diferentes clases de ángulos y su medida Tema 2.2 Funciones trigonométricas de un ángulo agudo. Tema 2.3 Funciones de un ángulo cualquiera. Tema 2.4 Funciones en el círculo trigonométrico Tema 2.5 Fórmulas de suma, diferencia de dos ángulos y funciones de ángulos múltiples. Tema 2.6 Identidades y ecuaciones trigonométricas Tema 2.7 Resolución de triángulos rectángulos y oblicuángulos. Tema 2.8 Representación gráfica de las funciones Trigonométricas. Lecturas y otros recursos




de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo

multimedia para explicar diferentes métodos de diseño y solución a problemas reales planteados.










Unidad 3 Geometría Analítica Plana



345

Tema 3.1 Pendientes de una recta Tema 3.2 Ecuación de la recta Tema 3.3 Ecuación de la circunferencia Tema 3.4 Ecuación de la parábola Tema 3.5 . Ecuación de la elipse Tema 3.6 Ecuación de la hipérbola Tema 3.7 Ecuación general de segundo grado Tema 3.8 Excentricidad de una cónica Lecturas y otros recursos




de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo

multimedia para explicar diferentes métodos de diseño y solución a problemas reales planteados.











Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro y de los alumnos, y sesiones de solución de

problemas, con apoyo de las TIC y software matemático. Se alentará a los alumnos a realizar

exposiciones con ayuda de equipo multimedia para explicar diferentes métodos de solución a problemas reales

planteados. Se expondrán por parte del maestro, con ayuda de equipo multimedia, la teoría que requiera una

explicación amplia para su comprensión, y se buscará el aprendizaje significativo, colaborativo y constructivista,

fomentando en los estudiantes el aprender a aprender. Los trabajos de investigación, graficación, ejercicios

resueltos en clase y tareas por parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas

y tópicos del curso. Todas las estrategias de enseñanza y aprendizaje estarán enfocadas a lograr que el alumno

desarrolle las competencias marcadas en su perfil de egreso.





346



El contenido de 16 sesiones de una

hora

25% - 20% examen - 5% otros



El contenido de

16 sesiones de una

hora




El contenido de

16 sesiones de una

hora




El contenido de

16 sesiones de una

hora


Otra actividad 1 Durante todo el curso

Asistencia a clase Requisito

Otra actividad 2 TOTAL 100%




100%



100%



100%



100%

G) Bibliografía y recursos informáticos Textos básicos: 1. LEHMAN, C. Geometría analítica. UTEHA, México. 2. Baldor, J. (1992). Geometría Plana y del Espacio con una Introducción a la Trigonometría. México: Publicaciones Cultural.



347

Textos complementarios: 3. Geltner, P., Peterson, D., Swokowski, E. & Cole, J. (2002). Geometría y Trigonometría. México: Thomson. 4. Spiegel, M. (1991). Álgebra Superior. México: McGraw-Hill. 5. Swokowski, E. (1983). Álgebra y Trigonometría con Geometría Analítica. México: Grupo Editorial Iberoamérica. 6. Swokowski, E. & Cole, J. (2006). Álgebra y Trigonometría con Geometría Analítica (11ava. Ed.). México: Thomson. 7. Allendoerfer, C. & Oakley, C. (1972). Fundamentos de Matemáticas Universitarias (3a. ed.). México: Mc Graw Hill. 8. Fuller, G. (1974). Álgebra Elemental (3a. ed.). México: CECSA.



54

A) Nombre del curso

Visión por computadora




Créditos

Optativa 2 2 2 6


Objetivos Generales

Diseñar y aplicar sistemas de visión por computadora por medio del manejo de herramientas matemáticas, de cómputo e informáticas con la finalidad de desarrollar algoritmos que permitan la captura de información por medio de imágenes. Integrar las técnicas de visión por computadora a sistemas mecatrónicos automatizados.



1. Introducción a la visión por computadora

Reconocer los principios, conceptos y aplicaciones de la visión por computadora. Identificar los componentes principales de los sistemas de visión por computadora con el fin de comprender su funcionamiento de manera general.

2. Adquisición de la imagen

Identificar los elementos utilizados para adquirir imágenes con el fin de ser tratadas como información que pueda ser procesada por medios computacionales.

3. Procesamiento de imágenes binarias

Reconocer y aplicar las técnicas de procesamiento de imágenes binarias para su posterior procesamiento.

4. Filtrado Identificar las diferentes técnicas del filtrado de imágenes y reconocer la forma en que estas se aplican para extraer características específicas de una imagen.

5. Regiones uniformes y texturizadas

Clasificar y procesar las diferentes regiones de una imagen empleando los algoritmos ya desarrollados mediante el uso de herramientas computacionales.

6. Detección de bordes Describir y aplicar los algoritmos y filtros existentes utilizados para la detección y extracción de bordes de una imagen.



55

7. Contornos Reconocer y aplicar los métodos y algoritmos existentes empleados extraer los contornos en una imagen.

8. Reconocimiento de objetos

Identificar los métodos de reconocimiento de objetos en imágenes y aplicar estos métodos con el fin de integrarlos a sistemas mecatrónicos que requieran del uso de técnicas de visión computadora para la automatización de procesos.

9. Análisis tridimensional de la imagen

Reconocer y aplicar los métodos de análisis del espacio tridimensional en una imagen, así como adquirir las habilidades necesarias para integrarlos a sistemas mecatrónicos que requieran de la aplicación de la visión por computadora para identificar objetos en el espacio 3D.


Implantar en el alumno el conocimiento y las técnicas requeridas para analizar, diseñar e implementar sistemas de visión por computadora, desarrollando en él las habilidades necesarias para instrumentar e integrar dichas técnicas en la automatización de sistemas mecatrónicos.







UNIDAD 1 INTRODUCCIÓN A LA VISIÓN POR COMPUTADORA 4 h

Tema 1.1 Concepto de visión por computadora 0.5 h

Tema 1.2 Objetivos de la visión por computadora 0.5 h

Tema 1.3 Definiciones 0.5 h

Tema 1.4 Notación algorítmica 1.0 h

Tema 1.5 Niveles de computación 0.5 h

Tema 1.6 Relación de la visión por computadora con otras áreas 0.5 h

Tema 1.7 Conocimiento actual 0.5 h



56






UNIDAD 2 ADQUISICIÓN DE LA IMAGEN 6 h

Tema 2.1 Captación y numeración de la imagen 0.5 h

Tema 2.2 Muestreo y cuantización 0.5 h

Tema 2.3 Evolución de los captadores 0.5 h

Tema 2.4 Cámaras de televisión 1.0 h

Tema 2.5 Sensores de estado sólido 1.0 h

Tema 2.6 Óptica de la imagen e iluminación 1.0 h

Tema 2.7 Aspectos físicos y geométricos 1.0 h

Tema 2.8 Importancia de la iluminación 0.5 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para adquirir y procesar imágenes Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.





UNIDAD 3 PROCESAMIENTO DE IMÁGENES BINARIAS 6 h

Tema 3.1 Imágenes binarias 1.0 h

Tema 3.2 Propiedades geométricas y topológicas 1.5 h



57

Tema 3.3 Algoritmos binarios 1.5 h

Tema 3.4 Operaciones morfológicas 2.0 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Búsqueda de información en revistas especializadas y de divulgación. Uso de software para crear ejemplos y aplicaciones donde se demuestre los conceptos teóricos.






UNIDAD 4 FILTRADO 10 h

Tema 4.1 Ruido en imágenes 1.0 h

Tema 4.2 Causas de ruido y tipos de ruido 0.5 h

Tema 4.3 Filtros lineales 1.5 h

Tema 4.4 Mascaras de convolución 1.0 h

Tema 4.5 Filtro de la media y gaussianos 2.0 h

Tema 4.6 Filtros no lineales 2.0 h

Tema 4.7 Filtro de la mediana 1.0 h

Tema 4.8 Histograma 1.0 h


Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales de la planeación de procesos. Uso de software matemático y/o de simulación para aplicar filtros a distintas señales de las imágenes adquiridas Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.



58






UNIDAD 5 REGIONES UNIFORMES Y TEXTURIZADAS 6 h

Tema 5.1 Regiones 1.0 h

Tema 5.2 Segmentación de regiones uniformes 1.5 h

Tema 5.3 Representación de regiones 1.5 h

Tema 5.4 Combinación y división de regiones 1.0 h

Tema 5.5 Texturas 1.0 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular aplicaciones prácticas donde se observen los conceptos vistos en clase. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales de la planeación de procesos. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.







UNIDAD 6 DETECCIÓN DE BORDES 8 h

Tema 6.1 Operadores basados en gradiente 1.0 h

Tema 6.2 Operador Sobel, Prewitt y Roberts 1.0 h



59

Tema 6.3 Detector de bordes Canny 1.0 h

Tema 6.4 Operador Laplaciano 1.0 h

Tema 6.5 Derivada segunda direccional 1.0 h

Tema 6.6 Laplaciana de la Gaussiana 1.0 h

Tema 6.7 Relación de algoritmos en procesadores de propósito general 2.0 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular problemas que involucren los principios matemáticos que permiten la detección de bordes. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.






UNIDAD 7 CONTORNOS 8 h

Tema 7.1 Curvas digitales 0.5 h

Tema 7.2 Encadenamiento 0.5 h

Tema 7.3 Ajuste de curvas 1.0 h

Tema 7.4 Medidas de error de ajuste 1.0 h

Tema 7.5 Modelos de curvas 2.0 h

Tema 7.6 Ajuste por regresión 1.0 h

Tema 7.7 Transformada de Hough 1.0 h

Tema 7.8 Descriptores de Fourier 1.0 h


Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto. Búsqueda de información en revistas especializadas y de divulgación. Uso de software para simular aplicaciones prácticas donde se observen los conceptos vistos en clase.





60



Búsqueda de información en catálogos de fabricantes de frenos y embragues. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.

UNIDAD 8 RECONOCIMIENTO DE OBJETOS 8 h

Tema 8.1 Representación del objeto 0.5 h

Tema 8.2 Características globales, locales y relacionales 1.0 h

Tema 8.3 Estrategias de reconocimiento 1.0 h

Tema 8.4 Emparejamientos (Matching) 1.0 h

Tema 8.5 Indexado de características 1.0 h

Tema 8.6 Búsqueda de plantillas 1.0 h

Tema 8.7 Aproximación morfológica 1.5 h

Tema 8.8 Métodos analógicos 1.0 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para crear programas informáticos que permitan reconocer objetos. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.





UNIDAD 9 ANÁLISIS TRIDIMENSIONAL DE LA IMAGEN 8 h

Tema 9.1 Dispositivos binoculares 0.5 h

Tema 9.2 Puesta en correspondencia 0.5 h



61

Tema 9.3 Técnicas de correlación 1.0 h

Tema 9.4 Técnicas basadas en primitivas de la imagen 1.0 h

Tema 9.5 Reconstrucción de escenas 1.5 h

Tema 9.6 Modelización proyectiva 1.5 h

Tema 9.7 Modelización afín 1.0 h

Tema 9.8 Modelización Euclidea 1.0 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Búsqueda de información en revistas especializadas y de divulgación. Se recomienda el uso de software para crear programas informáticos que permitan reconocer objetos en el espacio 3D.









Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. Mediante el diseño, creación y uso de ejemplos y simulaciones el alumno será capaz utilizar software para manipular sistemas de visión por computadora. La materia se impartirá de manera interactiva en la sala de cómputo con ayuda de equipo multimedia. El alumno realizará ejercicios que involucren casos de análisis y diseño de máquinas, mediante los cuales se podrá observar la importancia de los conocimientos teóricos. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.



62

Prácticas Se emplearán dos horas por semana para resolver ejercicios y problemas del tema, así como para fomentar el aprendizaje significativo del alumno por medio de prácticas en laboratorio, simulaciones por computadora, observación de casos y proyección de videos. El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas. Los alumnos realizarán exposiciones que involucren temas innovadores donde se observe la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase. Se realizarán prácticas de implementación en el laboratorio de cómputo, lecturas, y elaboración de programas en los que aplique los conceptos aprendidos sobre sistemas de adquisición de imagen.




16 sesiones Unidades 1, 2 y 3 25%


16 sesiones Unidades 4 y 5 25%



Cuarto examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial.




63






Todas las unidades

100%

TOTAL 100%


El contenido del

curso 100%


El contenido del

curso 100%


El contenido del

curso 100%


1. Jesús Manuel de la Cruz García, Gonzalo Pajares Martinsanz., VISIÓN POR COMPUTADOR, IMÁGENES DIGITALES Y APLICACIONES, Segunda edición, 2008, Ed. Ra Ma, ISBN 9788478978311.

2. Ramesh Jain, Rangachar Kasturi, Brian G. Schunck., MACHINE VISION, primera edición, Ed. McGraw Hill, ISBN 978-0070320185, 2006.



64

3. Rafael C. González, Richard E. Woods, DIGITAL IMAGE PROCESING, segunda edición, Ed. Prentice

Hall, 2008 ISBN 978-0131687288.


1. Wayne C., and Sheperd B.J., GRAPHICS FILE FORMATS, Ed. Manning Publications Co. ISBN 978-0133034059, 1995

2. J.R. Parker, ALGORITHMS FOR IMAGE PROCESSING AND COMPUTER VISION, segunda edición Ed. John Wiley & Sons, 2010, ISBN 978-047064853

3. Nixon Mark, Feature extraction & Image processing for computer vision, tercera edición, 2012, Ed. Academic Press. ISBN, 978-0123965493

4. Maria Petrou, Costas Petrou, Image Processing: The fundamentals, segunda edición, Ed. Wiley, 2010, ISB 978-040745861


1. Computer Vision on line, software de vision por computadora, disponible en: http://www.computervisiononline.com/software

2. Computer visión software, blog de software de visión por computadora, disponible en: http://www.computer-vision-software.com/blog/

3. OpenCV, software de acceso libre, disponible en: http://opencv.org/

4. Vision System Designs, Software y ejemplos, disponible en: http://www.vision-systems.com/articles/2012/04/free-quick-start-kit-for-vision-software-programmers.html

5. SimpleCV, plataforma para visión por computadora, disponible en: http://simplecv.org/



90

A) Nombre del curso

Teoría de Máquinas




Créditos

VII 2 3 2 7


Objetivos Generales Conocer los aspectos relacionados con el análisis y síntesis estático, cinemática y

cinético de los mecanismos y máquinas, como aplicación práctica de los conocimientos adquiridos en materias previas.



1. Introducción al estudio de los mecanismos y conceptos básicos.

Adquirir una visión general del estado del arte con la terminología y conceptos básicos utilizados en la teoría de máquinas.

2. Mecanismos de eslabones articulados

Analizar los mecanismos de eslabones articulados y generar ecuaciones y gráficas para su estudio.

3. Centros instantáneos Realizar un estudio de los eslabones de las máquinas con movimiento coplanario, mediante el uso de centros instantáneos.

4. Velocidad y aceleración en el movimiento coplanario

Determinar las velocidades y aceleraciones en los eslabones de un mecanismo por métodos gráficos.

5. Mecanismo corredora, biela y manivela

Realizar un estudio específico sobre las principales características de este mecanismo que tiene un uso muy amplio

6. Levas y contactos



91

con rodamiento puro Conocer la metodología para el diseño de levas y contactos con rodamientos, elementos de uso amplio en la maquinaria. Analizar las condiciones especiales que se generan entre cuerpos en donde no existe movimiento relativo en los puntos de contacto.

7. Engranes y trenes de engranes

Identificar la nomenclatura de los engranes, sus aplicaciones para transmisión de fuerza y consideraciones para su diseño.

8. Análisis de fuerzas en mecanismos

Determinar las fuerzas y pares de torsión que actúan en cada componente de una máquina completo con respecto a su papel en la transmisión de fuerzas.

9. Equilibrado y regulación de máquinas

Identificar los métodos para determinar los requerimientos de balanceo en sistemas con masas que girar con respecto a un eje común y sistemas de masas reciprocantes.


Desarrollar la capacidad del alumno para un análisis más avanzado de los diferentes parámetros que intervienen en el diseño mecánico. Conocer el comportamiento de los elementos en movimiento de un mecanismo para establecer la solución más adecuada a un problema determinado.







UNIDAD 1 INTRODUCCIÓN AL ESTUDIO DE LOS MECANISMOS Y CONCEPTOS BÁSICOS 16 h

Tema 1.1 Definición de máquina y mecanismo 2 h

Tema 1.2 Movimiento, ciclo, periodo y fase de movimiento 2 h

Tema 1.3 Eslabón y cadena 2 h

Tema 1.4 Clasificación de pares 2 h



92

Tema 1.5 Inversión 2 h

Tema 1.6 Transmisión de movimiento 2 h

Tema 1.7 Número de grados de libertad 2 h

Tema 1.8 Tipos de movimiento de un mecanismo 2 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales del control numérico. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.




UNIDAD 2 MECANISMOS DE ESLABONES ARTICULADOS 10 h

Tema 2.1 Análisis de posición y movimiento de cuatro barras, Ley de Grashoff 2 h

Tema 2.2 Análisis de posición de mecanismos de eslabones articulados (ecuaciones de cierre, métodos iterativos e IMP)

2 h

Tema 2.3 Diversos mecanismos y juntas 2 h

Tema 2.4 Curvas; desplazamiento-tiempo, velocidad-tiempo, aceleración-tiempo para M.A.S. 2 h

Tema 2.5 Curvas polares para M.A.S. 2 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto.




Realizar ejercicios prácticos de laboratorio. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.



93

UNIDAD 3 CENTROS INSTANTÁNEOS 6 h

Tema 3.1 Definición de centro instantáneo 2 h

Tema 3.2 Localización de centros instantáneos 2 h

Tema 3.3 Teorema de Kennedy 2 h







UNIDAD 4 VELOCIDAD Y ACELERACIÓN EN EL MOVIMIENTO COPLANARIO 8 h

Tema 4.1 Movimiento armónico simple y sus ecuaciones gráficas 2 h

Tema 4.2 Velocidades de los centros instantáneos 2 h

Tema 4.3 Métodos: a) Eslabón-eslabón (velocidad lineal), b) Directo (velocidad lineal), c) Por resolución (velocidad lineal), d) Velocidad angular

2 h

Tema 4.4 Métodos de imagen para velocidad lineal y aceleración 1 h

Tema 4.5 Vector de coriolis 1 h


Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular aplicaciones prácticas donde se observen los conceptos vistos en clase. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales de la planeación de procesos. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.




Realizar simulaciones de la planeación de procesos por medio de software



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especializado. Resolver banco de ejercicios propuestos. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.

UNIDAD 5 MECANISMO CORREDORA, BIELA Y MANIVELA 8 h

Tema 5.1 Generalidades 1 h

Tema 5.2 Primera inversión 1 h

Tema 5.3 Velocidad del pistón: método gráfico 1.5 h

Tema 5.4 Aceleración del pistón. Construcción gráfica de Klein 1.5 h

Tema 5.5 Método analítico. Velocidad y aceleración del pistón 1 h

Tema 5.6 Movimiento de retorno rápido 1 h

Tema 5.7 Segunda, Tercera y Cuarta inversión 1 h









UNIDAD 6 LEVAS Y CONTACTOS CON RODAMIENTO PURO 8 h

Tema 6.1 Tipos de levas 1 h

Tema 6.2 Diseño del perfil. a) Movimiento con velocidad constante, b) Movimiento con aceleración-desaceleración constante, c) Movimiento armónico simple, d) Cicloidal

1 h

Tema 6.3 Construcción del perfil de la leva 1 h

Tema 6.4 Leva plana o disco 1 h



95

Tema 6.5 Varilla de rodaja 1 h

Tema 6.6 Varilla con cara convexa 1 h

Tema 6.7 Varilla con cara plana 1 h

Tema 6.8 Varillas primarias y secundarias 1 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular aplicaciones prácticas donde se observen los conceptos vistos en clase..







UNIDAD 7 ENGRANES Y TRENES DE ENGRANES 8 h

Tema 7.1 Introducción y clasificación de los engranes 1 h

Tema 7.2 Formato de dientes de engranes 1 h

Tema 7.3 Trenes de engranes 1 h

Tema 7.4 Método de la formula 1 h

Tema 7.5 Método tabular 1 h

Tema 7.6 Métodos de centros instantáneos 1 h

Tema 7.7 Cargas sobre los dientes y flujo de potencias 1 h

Tema 7.8 Dientes envolventes 1 h







Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas



96


UNIDAD 8 ANÁLISIS DE FUERZAS EN MECANISMOS 8 h

Tema 8.1 Fuerza centrífuga, fuerza de inercia y determinación de fuerzas 2 h

Tema 8.2 Métodos de análisis de determinación de fuerzas en mecanismos de eslabones (superposición, matriciales, IMP, trabajo virtual, características dinámicas)

2 h

Tema 8.3 Análisis de fuerzas en motores y par de salida 2 h

Tema 8.4 Fuerza en engranajes y levas 2 h









UNIDAD 9 EQUILIBRADO Y REGULACIÓN DE MÁQUINAS 8 h

Tema 9.1 Balanceo de rotores 2 h

Tema 9.2 Balanceo dinámico estático 1 h

Tema 9.3 Balanceo de masas reciprocantes 2 h

Tema 9.4 Determinación del desbanlanceo 2 h

Tema 9.5 Balanceo de motores 1 h





97










Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos y prácticos de la materia, incluyendo ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. Mediante el diseño, creación y uso de ejemplos y simulaciones el alumno será capaz manipular software de teoría de máquinas. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.

Prácticas Se emplearán dos horas por semana para resolver ejercicios y problemas del tema, así como para fomentar el aprendizaje significativo del alumno por medio de prácticas en laboratorio y simulaciones por computadora. El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas. Los alumnos realizarán exposiciones que involucren temas innovadores donde se observe la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.



98






16 sesiones Unidad 2 y 3 16 %







Proyecto integrador de materia: Reporte escrito: valor 30% del proyecto. Prototipo del proyecto: valor 70% del proyecto.

Todo el semestre Todas las unidades

20 %





Todas las unidades

100%



99

TOTAL 100%


El contenido del

curso 100%


El contenido del

curso 100%

Examen de regularización. Examen escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.

El contenido del

curso 100%


1. Mecanismos y dinámica de maquinaria, Mabie, H.H.; Reinholtz C. F., Ed. Limusa

2. Diseño de mecanismos, análisis y síntesis, Erdman A. G. and Sandor G. N., Prentice Hall Textos complementarios

3. Teoría de máquinas y mecanismo, Shigley, J.E.; Uicker, J.J., Ed. McGraw-Hill.



44


Séptimo semestre

A) Nombre del curso

Circuitos hidráulicos y neumáticos




Créditos

VII 1 4 1 6


Objetivos Generales

Distinguir, analizar, diseñar, construir y trabajar con circuitos hidráulicos y neumáticos para modificar movimientos y transmisión de potencia utilizando las herramientas adquiridas en procesos industriales de manera automática o semiautomática.



1. Introducción. Recordar las principales leyes con las que se analizan los circuitos hidráulicos y neumáticos, así como conocer la representación simbólica de los circuitos.

2. Fluidos hidráulicos.

Conocer las características de los fluidos hidráulicos, así como analizar los conductos a través de los cuales transporta el fluido, conocer elementos de sellado que ayudan a mantener hermético el sistema, así como los métodos de filtrado y almacenamiento de fluidos hidráulicos.

3. Fluido neumático.

Conocer las características del fluido neumático, así como analizar los conductos a través de los cuales se transporta, conocer elementos de sellado que ayudan a mantener hermético el sistema, así como los métodos de filtrado y almacenamiento de fluido neumático.

4. Actuadores hidráulicos y neumáticos.

Conocer los diferentes tipos y características de los actuadores lineales y rotatorios.

5. Válvulas hidráulicas y neumáticas.

Conocer el funcionamiento de las válvulas para elegirlas adecuadamente al diseñar un sistema hidráulico o neumático.



45

6. Bombas y compresores.

Conocer las máquinas que convierten la potencia mecánica en potencia fluida. Analizar las principales características de las bombas hidráulicas, así como, de compresores, para elegir el más adecuado.

7. Accesorios. Conocer los diferentes accesorios que mejoran la eficiencia del sistema y permiten un funcionamiento adecuado.

8. Esquemas básicos hidráulicos.

Conocer, distinguir y analizar los circuitos hidráulicos más comunes.

9. Esquemas básicos neumáticos.

Conocer, distinguir y analizar los circuitos neumáticos más comunes.

10. Diseño de circuitos hidráulicos.

Aplicar los conocimientos adquiridos para elaborar y diseñar un circuito hidráulico partiendo de las condiciones de proyecto. Seleccionar adecuadamente todos los componentes en base a información técnica de los fabricantes, terminando con los costos energéticos para la operación del sistema.

11. Diseño de circuitos neumáticos.

Aplicar los conocimientos adquiridos para elaborar y diseñar un circuito neumático partiendo de las condiciones de proyecto. Seleccionar adecuadamente todos los componentes en base a información técnica de los fabricantes, terminando con los costos energéticos para la operación óptima del sistema.


El egresado planificará, diseñará, controlará y optimizará sistemas mecánicos. Diseñará, supervisará y optimizará sistemas de producción. Registrará y analizará información para identificar y definir problemas.



Razonamiento Científico-Tecnológico. Comunicación en español e inglés. Cognitiva y emprendedora.


Esta asignatura contribuye a formar las competencias profesionales de: -Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica. -Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control. -Elaboración de soluciones a problemas de manufactura automatizada. -Elaboración de soluciones a problemas de automatización de robots manipuladores.


UNIDAD 1 INTRODUCCIÓN. 6 h



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Tema 1.1 Leyes fundamentales. 1h

Tema 1.2 Generación, distribución y utilización de la energía. 1h

Tema 1.3 Esquema hidráulico y neumático básico. 2h

Tema 1.4 Diferencias entre los circuitos hidráulicos y neumáticos. 1h

Tema 1.5 Representación básica de automatismos. 1h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro. Se recomienda el uso de software de descarga libre, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en Internet. Se realizarán sesiones en el laboratorio de cómputo para consultar material tutorial para el curso.



Identificar diferencias entre circuitos hidráulicos y neumáticos. Programar sesiones de simulación de circuitos básicos hidráulicos y

neumáticos. Resolver banco de prácticas propuestas.

UNIDAD 2 FLUIDOS HIDRÁULICOS. 7 h

Tema 2.1 Funciones del fluido. 1h

Tema 2.2 Aceites minerales. 1h

Tema 2.3 Fluidos ignífugos. 1h

Tema 2.4 Distribución del fluido. 1h

Tema 2.5 El depósito. 1h

Tema 2.6 Sellos. 1h

Tema 2.7 Filtros. 1h


Se recomienda leer la literatura sugerida para el curso, y resolver problemas indicados por el maestro.


Las actividades específicas de los estudiantes son; lecturas, tareas, investigación extra-clase en grupos y ejercicios en clase.

El maestro indicará a los alumnos los ejercicios que deberán resolver como práctica en forma de tarea.

UNIDAD 3 FLUIDO NEUMÁTICO. 7 h

Tema 3.1 Distribución del aire comprimido. 3h

Tema 3.2 El depósito. 2h

Tema 3.3 Preparación del aire comprimido. 2h

Lecturas y otros Se recomienda leer la literatura sugerida para el curso y resolver problemas



47

recursos indicados por el maestro.


Formar equipos (heterogéneos) para la formulación y solución de problemas. Lectura de bibliografía. realizar sesiones de resolución de problemas para la

aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual. El maestro indicará a los alumnos los ejercicios que deberán resolver como

práctica en forma de tarea.

UNIDAD 4 ACTUADORES HIDRÁULICOS Y NEUMÁTICOS. 4 h

Tema 4.1 Actuadores lineales. 1.5h

Tema 4.2 Actuadores rotatorios. 1.5h

Tema 4.3 Diferencias entre un actuador hidráulico y neumático. 1h


Se recomienda leer la literatura sugerida para el curso, y las hojas de datos suministradas en línea por fabricantes de actuadores hidráulicos y neumáticos. De manera particular se recomienda la lectura de documentación en línea y de tutoriales acerca de los actuadores. Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto.


Las actividades específicas de los estudiantes son; lecturas, tareas, investigación extra-clase en grupos y ejercicios en clase.


Resolver banco de prácticas propuestas. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.

UNIDAD 5 VÁLVULAS HIDRÁULICAS Y NEUMÁTICAS. 11 h

Tema 5.1 Clasificación de las válvulas. 2h

Tema 5.2 Válvulas direccionales. 1h

Tema 5.3 Válvulas reguladoras de presión. 1h

Tema 5.4 Válvulas de control de flujo. 2h

Tema 5.5 Válvula temporizadora. 1h

Tema 5.6 Válvula de escape rápido. 1h

Tema 5.7 Válvulas lógicas. 2h

Tema 5.8 Servo válvulas. 1h


Se recomienda leer la literatura sugerida para el curso, y las hojas de datos suministradas en línea por fabricantes de válvulas hidráulicas y neumáticas. Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados



48

por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto.




UNIDAD 6 BOMBAS Y COMPRESORES. 5 h

Tema 6.1 Bombas de desplazamiento positivo. 1h

Tema 6.2 Bombas rotativas. 1h

Tema 6.3 Bombas reciprocantes. 0.5h

Tema 6.4 Bombas de caudal variable. 1h

Tema 6.5 Bombas compensadas por presión. 1h

Tema 6.6 Compresores. 0.5h


Se recomienda leer la literatura sugerida para el curso, y las hojas de datos suministradas en línea por fabricantes de bombas y compresores. De manera particular se recomienda la lectura de documentación en línea y de tutoriales acerca del uso de bombas y compresores. Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto.



Resolver banco de prácticas propuestas. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales. Las actividades específicas de los estudiantes son; prácticas, lecturas, tareas,

ejercicios en clases, investigación extra-clase en grupos.

UNIDAD 7 ACCESORIOS. 4 h

Tema 7.1 Acumuladores. 1h

Tema 7.2 Instrumentos de medición. 1h

Tema 7.3 Intensificadores de presión. 1h

Tema 7.4 Enfriadores. 0.5h

Tema 7.5 Calentadores. 0.5h


Se recomienda leer la literatura sugerida para el curso, y las hojas de datos suministradas en línea por fabricantes de accesorios hidráulicos y neumáticos. De



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manera particular se recomienda la lectura de documentación en línea y de tutoriales acerca de accesorios. Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto.



Resolver banco de prácticas propuestas. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales. Las actividades específicas de los estudiantes son; prácticas, lecturas, tareas,

ejercicios en clases, investigación extra-clase en grupos.

UNIDAD 8 ESQUEMAS BÁSICOS HIDRÁULICOS 8 h

Tema 8.1 Circuito regenerativo. 1h

Tema 8.2 Circuito de operación alta-baja presión. 0.5h

Tema 8.3 Circuitos reciprocantes. 1h

Tema 8.4 Circuito de secuencia. 1h

Tema 8.5 Circuito de frenado para actuadores lineales y rotatorios. 1h

Tema 8.6 Circuitos alimentadores. 0.5h

Tema 8.7 Dos presiones máximas con venteo. 0.5h

Tema 8.8 Venteo automático al final del ciclo. 0.5h

Tema 8.9 Control de flujo y válvula de alivio para sobrecarga. 0.5h

Tema 8.10 Circuito de seguridad del acumulador. 0.5h

Tema 8.11 Acumulador como fuente auxiliar de energía. 0.5h

Tema 8.12 Acumulador como compensador de fugas y transitorios de presión. 0.5h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software de descarga libre.


Se realizarán prácticas de diseño e implementación en el laboratorio de Automatización.





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UNIDAD 9 ESQUEMAS BÁSICOS NEUMÁTICOS. 8 h

Tema 9.1 Ajuste de caudal de alimentación y escape. 0.5h

Tema 9.2 Ajuste de la presión de escape. 0.5h

Tema 9.3 Como detener el vástago del cilindro. 0.5h

Tema 9.4 Bloquear un cilindro en cualquier punto de su recorrido. 0.5h

Tema 9.5 Regulador unidireccional pilotado por el propio cilindro. 0.5h

Tema 9.6 Salida y entrada automática de un cilindro. 0.5h

Tema 9.7 Salida manual y entrada automática de un cilindro. 0.5h

Tema 9.8 Orden de paro predominante sobre orden de marcha. 0.5h

Tema 9.9 Un restablecimiento con retorno al origen. 0.5h

Tema 9.10 Ciclo con cambio de sentido. 0.5h

Tema 9.11 Ciclo en que a la mitad del recorrido retrocede. 0.5h

Tema 9.12 Cilindro actuado con temporizador. 0.5h

Tema 9.13 Salida instantánea y entrada temporizada. 0.5h

Tema 9.14 Circuito con escape rápido. 0.5h

Tema 9.15 Circuitos con funciones lógicas básicas. 1h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software de descarga libre y tutoriales.





UNIDAD 10 DISEÑO DE CIRCUITOS HIDRÁULICOS. 10 h

Tema 10.1 Definición del problema. 0.5h

Tema 10.2 Croquis del sistema. 1h

Tema 10.3 Ciclo de trabajo. 0.5h

Tema 10.4 Selección del actuador. 0.5h

Tema 10.5 Selección del elemento direccional. 0.5h

Tema 10.6 Cálculo de los caudales. 1h



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Tema 10.7 Elección de componentes en la línea de descarga. 0.5h

Tema 10.8 La selección de un fluido. 0.5h

Tema 10.9 Cálculo de fuerzas en el actuador. 1h

Tema 10.10 Cálculo de las presiones. 0.5h

Tema 10.11 Completar la tabla de trabajo. 0.5h

Tema 10.12 Elemento de regulación y control. 0.5h

Tema 10.13 Selección de la bomba. 0.5h

Tema 10.14 Selección del motor eléctrico. 0.5h

Tema 10.15 Dimensionado del tanque. 0.5h

Tema 10.16 Costos de energía eléctrica que produce el circuito hidráulico. 0.5h

Tema 10.17 Eficiencia del sistema hidráulico. 0.5h







UNIDAD 11 DISEÑO DE CIRCUITOS NEUMÁTICOS. 10 h

Tema 11.1 Problema. 0.5h

Tema 11.2 Croquis del sistema. 1h

Tema 11.3 Ciclo de trabajo. 1h

Tema 11.4 Selección del actuador. 1h

Tema 11.5 Cálculo de los caudales. 1h

Tema 11.6 Completar la tabla del ciclo de trabajo. 0.5h

Tema 11.7 Definir el elemento direccional. 0.5h

Tema 11.8 Elemento de regulación y control. 0.5h

Tema 11.9 Elección de un compresor. 1h

Tema 11.10 Dimensionado del tanque. 0.5h

Tema 11.11 Selección del motor eléctrico. 1h



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Tema 11.12 Ciclo de trabajo del motor eléctrico. 0.5h

Tema 11.13 Costos de energía eléctrica que produce el circuito neumático. 0.5h

Tema 11.14 Eficiencia del sistema neumático. 0.5h










Solución de ejercicios y problemas como elemento central para reafirmar adquirir y manejar la información. Solución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento. Se aplicarán otros enfoques didácticos como: aprendizaje basado en problemas, aprendizaje colaborativo, aprendizaje basado en proyectos, y estudio de casos. Se impartirá mediante sesiones interactivas con apoyo de las TIC’s guiadas por el maestro. Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo multimedia para explicar diferentes métodos de diseño y solución a problemas reales planteados. Se expondrán por parte del maestro, con ayuda de equipo multimedia, los conceptos que requieran una explicación amplia para su comprensión, y se buscará el aprendizaje significativo, colaborativo y constructivista, fomentando en los estudiantes el aprender a aprender. Los alumnos aprenderán a utilizar programas especializados para realizar diseños de circuitos hidráulicos y neumáticos. Los trabajos de investigación y simulación de programas, y prácticas en clase tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. A través de prácticas de laboratorio dirigidas por el maestro, el alumno aprenderá a implementar circuitos hidráulicos y neumáticos para aplicaciones en sistemas mecatrónicos. Todas las estrategias de enseñanza y aprendizaje tendrán como objetivos, además del aprendizaje, que el alumno desarrolle las competencias marcadas en su perfil de egreso.



53

Prácticas Se emplearán cuatro horas por semana para resolver prácticas del tema. El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas.





Unidad 1, 2 y 3. El contenido de las 20 sesiones de 1 hora

Ponderación 20% -15% reportes de prácticas -5% examen escrito











Unidad 10 y 11. El contenido de las 20 sesiones de 1 hora


Proyecto integrador o de materia Al final del periodo

de clases Todas las unidades

Ponderación 20% -15% presentación del proyecto -5% reporte de proyecto



Examen ordinario. Promedio de las evaluaciones parciales y proyecto integrador en


Ponderación 100%



54

el que se evalúa todo el contenido del programa y otras evidencias que muestren el aprendizaje del alumno basado en el desarrollo de competencias.

TOTAL 100%

Examen Extraordinario. Examen escrito departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.

El contenido del

curso

Ponderación 100%

Examen a título. Examen escrito departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.

El contenido del

curso

Ponderación 100%

Examen de regularización. Examen escrito departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.

El contenido del

curso

Ponderación 100%


Textos básicos 1. Manual de oleohidráulica. Antonio Díez de la Cortina, 1ra Edición. Editorial: Alfaomega. 2008. ISBN: 978-970-15-1444-3. 2. Neumática e hidráulica. Antonio Creus. 2da Edición. Editorial: Alfaomega Marcombo. 2011. ISBN: 978-958-682-807-9. Textos complementarios 3. Potencia hidráulica controlada por PLC. Victoriano Martínez. 1ra Edición: Alfaomega Ra-Ma. 2008. ISBN: 978-970-15-1432-0. 4. Neumática práctica. Antonio Serrano Nicolás. 1ra Edición. Editorial: Paraninfo. 2010. ISBN-13: 9788428330336. 5. Neumática. SMC ESPAÐA, S.A. 2da Edición. Editorial: Paraninfo. 2002. ISBN-13: 9788428328487. 6. Prontuario de hidráulica industrial. José Roldán Viloria. 1ra Edición. Editorial: Paraninfo. 2001. ISBN-13: 9788428328104. 7. Prontuario de neumática industrial. José Roldán Viloria. Editorial: Paraninfo. 2000. ISBN-13: 9788428327442. 8. Oleohidraulica. Antonio Serrano Nicolás. 1ra Edición. Editorial: McGraw-Hill. 2002. ISBN: 9788448135270.



55

9. Fluid power with applications. Anthony Esposito. 7ma Edición. Editorial: Prentice Hall. 2008. ISBN-10: 0135136903. 10. Oil hydraulic systems: Principles and Maintenance. S. Majumdar. 1ra Edición. Editorial: McGraw-Hill. 2002. ISBN-10: 0071406697. 11. ISO 1219-1:2012. Fluid power systems and components - Graphical symbols and circuit diagrams - Part 1: Graphical symbols for conventional use and data-processing applications. 3ra Edición. 2012. 12. ISO 1219-2:2012. Fluid power systems and components -- Graphical symbols and circuit diagrams -- Part 2: Circuit diagrams. 2da Edición. 2012. 13. Hydraulics and pneumatics: A technician's and engineer's guide. Andrew Parr. 3ra Edición. Editorial: Butterworth Heinemann. 2011. ISBN: 978-0-08-096674-8. 14. Neumática, hidráulica y electricidad aplicada. José Roldan Viloria. 1ra Edición. Editorial: Paraninfo. 2001. ISBN: 9788428316484. 15. Tecnología y circuitos de aplicación de neumática, hidráulica y electricidad. José Roldan Viloria. 1ra Edición. Editorial Paraninfo. 2012. ISBN: 9788428333702

Sitios de Internet 1. http://hydraulicspneumatics.com/learning-resources 2. http://www.famictech.com/edu/videos-educational.html 3. http://www.automationstudio.com/educ/esp/TeacherZone/fileshare.htm



348

A) Nombre del curso: QUÍMICA INORGÁNICA B) Datos básicos del curso


Créditos


Programa analítico

Objetivos Generales

Al finalizar el curso Teórico- Práctico, el alumno será capaz de entender conceptos y leyes manejar fórmulas, hacer reacciones y efectuar experimentos de procesos conocidos y estar en aptitud de comprender los procesos naturales (fotosíntesis de las plantas, vida animal, vida del ser humano clima, etc.) y los procesos industriales como la fabricación de acero, producción de ácidos, fertilizantes, plásticos, resinas, Hules, medicinas y todo tipo de nuevos productos que ofrezcan un mejor nivel de vida al ser humano.


Unidad 1 Objetivo específico El estudiante conocerá la Teoría Cuántica y la estructura atómica, tomando como referencia las bases experimentales. Al término de la unidad el alumno podrá:

Identificar los tipos de radiaciones. Citar ejemplos de radiación electromagnética. Ubicar la luz visible en el espectro electromagnético y su relación con la materia. Diseñar modelos de espectro de emisión y de absorción. Realizar talleres de resolución de problemas para calcular la energía absorbida o emitida por los electrones, velocidad, radio de órbita, frecuencia, longitud de onda y niveles de energía en el modelo del átomo de Bohr.

Hacer mapas conceptuales sobre las aportaciones que hicieron a la teoría cuántica Max Planck, Einstein, Sommerfeld, De Broglie y Schrödinger. Explicar relación de la ecuación de Schrödinger con los números cuánticos (n, l, m, s) y los orbítales atómicos (s, p, d, f).

Elaborar modelos de las formas de los orbítales. Desarrollar configuraciones electrónicas a partir de números atómicos dados e indicar su paramagnetismo. Deducir su número de oxidación más probable, indicar con que elementos son isoelectrónicos al formar sus iones respectivos.

Realizar configuraciones electrónicas de diferentes elementos, y de acuerdo a su electrón diferencial, ubicarlos en la tabla periódica.

Unidad 2 El alumno aplicará las propiedades periódicas de los elementos para fundamentar los tipos y propiedades de los compuestos inorgánicos. Al término de la unidad el alumno podrá:

Definir los términos: carga nuclear, dimensión atómica, energía de ionización, afinidad electrónica, número de



349

oxidación y electronegatividad. Explicar el comportamiento de los elementos químicos

según su ubicación en la tabla periódica moderna. Realizar investigaciones bibliográficas y por Internet del campo de uso industrial de algunos elementos y su impacto económico y ambiental.

Distinguir los principales tipos de Compuestos Químicos a través de sus fórmulas, nomenclatura, reactividad e impacto económico y ambiental.

Identificar los radicales y como se utilizan para nombrar diferentes tipos de compuestos. Investigar los compuestos más importantes y sus usos e impacto económico y ambiental.

Unidad 3 Conocerá los diferentes tipos de enlaces, así como su origen y su influencia en las propiedades físicas y químicas de los compuestos. Al término de la unidad el alumno podrá:

Definir e identificar los términos de enlace covalente, iónico

y metálico. Identificar las condiciones de formación de un

enlace covalente, un enlace iónico y un enlace metálico.

Escribir las estructuras de Lewis de compuestos inorgánicos. Aplicar la teoría del enlace valencia para explicar la formación de enlaces σ y π.

Aplicar la teoría de repulsión del par electrónico en la capa de valencia para explicar la geometría en moléculas sencillas y en compuestos de coordinación. Realizar los cálculos de % de carácter iónico y % de carácter covalente.

Explicar en base a la teoría de bandas el comportamiento de un sólido como aislante, conductor o semiconductor. Propiedades y aplicaciones de las aleaciones más comunes.

Aplicar la teoría del orbital molecular para explicar los

enlaces σ y π. Explicar la estructura química, usos e

impacto económico y ambiental de los cristales, polímeros y

cerámicos.

Unidad 4 El alumno aplicará las leyes estequiométricas en los diferentes tipos de reacciones químicas. Al término de la unidad el alumno podrá:

Definir y discutir en clase el concepto de reacción y ecuación química. Escribir una ecuación química, haciendo uso de la simbología adecuada.

Elaborar un mapa conceptual con las características de los diferentes tipos de reacciones químicas. Citar una serie de reacciones químicas de uso común y clasificarlas.

Balancear una serie de ecuaciones químicas por el método que se le solicite. (Tanteo, algebraico, oxido reducción, ión electrón).

Desarrollar una investigación bibliográfica sobre diferentes tipos de reacciones químicas en procesos industriales, de control de contaminación y de repercusión en el medio



350

ambiente. Con los resultados de la investigación hacer una mesa

redonda. Explicar el concepto de estequiometría aplicado a formulas químicas y reacciones químicas. Aplicar las leyes de la estequiometría en diferentes ejemplos.

Realizar cálculos de composición porcentual, formula mínima, formula molecular. Definir y discutir en clase los conceptos: átomo-gramo, mol- gramo, volumen-gramo molecular, número de Avogadro.

Resolver problemas de conversión en compuestos químicos de mol- gramo a átomo- gramos, átomo-gramos a volumen-gramos, mol-gramo a volumen- gramos.

Resolver problemas en reacciones química de relaciones estequiométricas masa/masa. volumen/masa, masa/mol, mol/masa. Establecer la diferencia entre reactivo limitante, reactivo en exceso y porcentaje de rendimiento.

Realizar cálculos estequiométricos aplicados a reacciones químicas e interpretar los resultados.


Aporta las bases teóricas necesarias para la comprensión y aplicación de las transformaciones químicas de la materia.



Sustentabilidad y responsabilidad social Ético-valoral Intercultural e internacional Cognitiva y emprendedora.


Esta asignatura contribuye al desarrollo de todas las competencias profesionales.


Unidad 1 20h

Tema 1.1 Base experimental de la teoría cuántica. 1.1.1. Introducción: Conversión de unidades, definición de Química, clasificación de la materia, escalas de temperatura y notación científica. 1.1.2. El descubrimiento del átomo y las partículas subatómicas 1.1.2.1. Postulados de Dalton. 1.1.2.2. Experimentos de Rutherford, Millikan. 1.1.2.3. Número atómico, número de masa e isótopos. 1.1.3. Teorías de la luz (propiedades de ondas y radiación electromagnética), Radicación del cuerpo negro, teoría de Max Planck, Efecto fotoeléctrico. 1.1.4. Espectros de emisión y series espectrales. Tema 1.2. Átomo de Bohr. 1.2.1. Aportaciones de Bohr al modelo mecánico cuántico. 1.2.2. Teoría atómica de Sommerfeld.

Tema 1.3. Estructura atómica. 1.3.1. Principio de incertidumbre de Heisemberg. 1.3.2. Principio de dualidad postulado de De Broglie.



351

1.3.3. Ecuación de onda de Schrödinger. 1.3.3.1. Significado físico de la función de onda 2

1.3.3.2. Orbítales atómicos y números cuánticos. 1.3.3.3. Principio de Exclusión de Pauli.

Tema 1.4. Distribución electrónica en sistemas polielectrónicos. 1.4.1. Configuración electrónica de los elementos. 1.4.1.1. Principio de construcción. 1.4.1.2. Principio de la Máxima multiplicidad de Hund. 1.4.1.3. Ubicación periódica de acuerdo al electrón diferencial.


Leer la bibliografía recomendada, resolver los ejercicios señalados por el profesor y entregar las tareas.


La clase se impartirá mediante sesiones expositivas por parte del maestro y la participación del alumno será esencial en las tareas y trabajos de instigación con la finalidad de complementar los temas y tópicos del curso


Prácticas en el laboratorio, lecturas de la bibliografía recomendada, tareas y ejercicios en clases.

Unidad 2 10h

Tema 2.1 Elementos químicos, su clasificación y propiedades periódicas. 2.1.1 Clasificación general de los elementos químicos en la tabla periódica. 2.1.2 Variación periódica de las propiedades de los elementos: radio atómico, radio iónico, energía de ionización, afinidad electrónica. 2.1.3 Usos e impacto económico y ambiental de los elementos. Tema 2.2. Compuestos inorgánicos. 2.2.2 Tipos y nomenclaturas: sales, óxidos, ácidos, hidróxidos hidruros y compuestos de coordinación. 2.2.3 Usos e impacto económico y ambiental de compuestos







Unidad 3 10h

Tema 3.1 Tipos de enlaces, origen y propiedades físicas y químicas. 3.1.1 Símbolos de puntos de Lewis, electronegatividad y número de oxidación, escritura de las estructuras de lewis 3.1.2 Enlaces iónicos. 3.1.2.1 Requisitos para la formación del enlace iónico. 3.1.2.2 Propiedades de los compuestos iónicos. 3.1.2.3 Formación de iones. 3.1.2.4 Redes cristalinas. 3.1.2.5 Estructura. 3.1.2.6 Energía reticular de los compuestos iónicos. 3.1.2.7 Radios iónicos.



352

3.1.3 Enlaces covalentes. 3.1.3.1 Teorías para explicar el enlace covalente y sus alcances. 3.1.3.2 Enlace de valencia. 3.1.3.3 Orbital molecular. 3.1.3.4 Teoría de repulsión del par electrónico de la capa de valencia. 3.1.3 Enlace metálico. 3.1.3.1 Teoría del enlace y propiedades. 3.1.3.2 Clasificación en base a su conductividad eléctrica: conductores, semiconductores y aislantes. 3.1.4 Fuerzas intermoleculares. Tema 3.2.Cristales, polímeros y cerámicos. 3.2.1 Estructura química. 3.2.2 Clasificación general. 3.2.3 Usos más importantes. 3.2.4 Impacto económico y ambiental.







Unidad 4 24h

Tema 4.1. Reacciones químicas. 4.1.1 Reacciones químicas, clasificación y aplicación. 4.1.1.1 R. de combinación. 4.1.1.2 R. de descomposición. 4.1.1.3 R. de sustitución. 4.1.1.4 R. de neutralización. 4.1.1.5 R. de óxido-reducción. 4.1.2 Ejemplo de reacciones en base a la clasificación anterior, incluyendo reacciones con utilidad (de procesos industriales, de control de contaminación ambiental, de aplicación analítica, etc.).

Tema 4.2 Balanceo de reacciones químicas. 4.2.2 Por el método de tanteo. 4.2.3 Por el método algebraico. 4.2.4 Por método redox. 4.2.5 Por el método del ión-electrón.

Tema 4.3 Concepto de estequiometría y Leyes estequiométricas. 4.3.1 Ley de la conservación de la materia. 4.3.2 Ley de las proporciones constantes. 4.3.3 Ley de las proporciones múltiples.

Tema 4.4 Cálculos estequiométricos A. 4.4.1 Unidades de medida usuales en estequiometría. 4.4.1.1 Átomo gramo. 4.4.1.2 Mol gramo. 4.4.1.3 Volumen gramo molecular. 4.4.1.4 Número de Avogadro.



353

4.4.1.5 Cálculo de formas empíricas. 4.4.1.6 Cálculo de por ciento de composición.

Tema 4.5 Cálculos estequiométricos B. 4.5.1 Relaciones peso-peso. 4.5.2 Relaciones peso-volumen. 4.5.3 Cálculos en donde intervienen los conceptos de: Reactivo limitante, Reactivo en exceso, Grado de conversión o rendimiento.







E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje: 1. Conocimiento de material, equipo y reglas de laboratorio: Conocerá el material, equipo, reglas de seguridad y el manejo de sustancias peligrosas. 2. Efecto Fotoeléctrico: Experimentalmente encontrar el voltaje de umbral para diferentes tipos de luz (Luz blanca, luz de sodio, luz ultravioleta, entre otros.). 3. Efecto Fotoeléctrico: Experimentalmente encontrar el voltaje de umbral para la luz de sodio y con su longitud de onda, calcular la energía de ionización de una celda fotoeléctrica. 4. Espectroscopia: Experimentalmente visualizar los colores y ubicación de las líneas espectrales de diferentes tipos de luz (Luz blanca, luz de sodio, luz ultravioleta, de neón, de oxígeno, etc.), utilizando el espectroscopio de Kirchhof y Bunsen para conocer su funcionamiento. 5. Clasificación y ley Periódica de los elementos químicos (Parte I): Conocer experimentalmente propiedades físicas, propiedades químicas, grado de reactividad, velocidad de reacción y tipos de precipitados de algunos elementos químicos. 6. Clasificación y ley Periódica de los elementos químicos (Parte II): Conocer experimentalmente propiedades físicas, propiedades químicas, grado de reactividad, velocidad de reacción y tipos de precipitados de algunos elementos químicos. 7. Enlaces Químicos: Comprobar y comparar experimentalmente las propiedades de los enlaces químicos y la conductividad eléctrica de algunos compuestos en solución (Cloruro de sodio, sulfato cúprico, alcohol etílico, hidróxido de amonio, agua destilada, ácido sulfúrico, entre otros). 8. Determinación del peso equivalente del magnesio: Determinar experimentalmente el peso equivalente del magnesio, calculando cuántos gramos de magnesio se requieren para liberar 1.008 gramos de hidrógeno del ácido clorhídrico.


Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación Primer examen parcial 20 sesiones Unidad 1 25 %

Segundo examen parcial 10 sesiones Unidad 2 25 %

Tercer examen parcial 10 sesiones Unidad 3 25 %

Cuarto examen parcial 24 sesiones Unidad 4 25 %

Otra actividad 1



354

Otra actividad 2 Examen ordinario Promedio de los

cuatro parciales

TOTAL 100 %

G) Bibliografía y recursos informáticos Textos básicos: 1. Chang, Raymond. Química. México: McGraw – Hill, 7a. edición, 2003.

Textos complementarios: 2. Brown, L. Theodore, LeMay H. Eugene, Bursten E. Bruce. Química: La Ciencia Central. México: Prentice – Hall, 1996. 3. Kotz, John C., Treichel, Paul M. Química y Reactividad Química. México: Thomson 5ª Edición, 2003. 4. Whiten W., Kennet, Gailey D., Kennet, Davis E., Raymond. Química General. México: McGraw – Hill, 1992. 5. Solìs C., Hugo E. Nomenclatura Química. McGraw – Hill, 1994. 6. Flinn A., Richard, Trojan K., Paul. Materiales de Ingeniería y sus Aplicaciones. México: McGraw – Hill, 1994. 7. Spence N. ,James, Bodner M., George, Rickard H., Lyman. Química: Estructura Dinámica. México: CECSA. 1ª Edición, 2000. 8. Sonessa, A. y Ander, P. Principios Básicos de Química. LIMUSA.



39

A) Nombre del curso

Máquinas Eléctricas




Créditos

VI 2 2 2 6


Objetivos Generales

Al finalizar el curso, el alumno será capaz de aplicar los modelos matemáticos de diferentes máquinas para analizar el comportamiento de las máquinas síncronas, asíncronas, motores de corriente directa y transformadores.



1. Introducción a los principios de las máquinas

En esta unidad, el alumno comprenderá las leyes físicas que gobiernan a las máquinas eléctricas. Básicamente, este estudio se centra en la 2ª Ley de Newton para cuerpos que rotan sobre su propio eje, campos magnéticos, Ley de Faraday entre otros.

2. Transformadores

El alumno conocerá los principios de operación de un transformador. Estudiar configuraciones monofásicas, así como las conexiones trifásicas de los mismos. Además, al término de esta unidad el alumno será capaz de conocer el comportamiento de un transformador por medio del análisis del circuito equivalente del transformador.

3. Motores síncronos

El alumno conocerá los principios de operación de un motor síncrono. Estudiar las curvas típicas par-velocidad para este tipo de motores, y su circuito. Además, al término de esta unidad el alumno estudiará el arranque de los motores síncronos.

4. Motores de inducción

El alumno conocerá los principios de operación de un motor de inducción. Estudiar las curvas típicas par-velocidad para este tipo de motores, y su circuito equivalente. Además, al término de esta unidad el alumno estudiará el arranque de los motores de inducción.



40

5. Motores y generadores de CD.

El alumno conocerá los principios de operación del motor y generador de corriente directa. Estudiara las curvas típicas par-velocidad para este tipo de motores, y el circuito equivalente para distintas configuraciones de los motores y generadores de CD. Finalmente, el alumno estudiará el arranque de los motores de corriente directa.


El egresado conocerá a detalle el funcionamiento de las maquinas eléctricas que utilizará en el sector empresarial, así como en diseño de prototipos de investigación o industrial.



Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Cognitiva Ético-valoral


Esta asignatura contribuye a formar las competencias profesionales de: -Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control. -Elaboración de soluciones a problemas de manufactura automatizada. -Elaboración de soluciones a problemas de automatización de robots manipuladores. -Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica.


UNIDAD 1 INTRODUCCIÓN A LOS PRINCIPIOS DE LAS MÁQUINAS ELÉCTRICAS 8 h Tema 1.1 Movimiento rotatorio 1.1.1 Posición angular 1.1.2 Velocidad angular 1.1.3 Aceleración angular 1.1.4 Par 1.1.5 Ley de rotación de Newton 1.1.6 Trabajo y potencia

1 h 0.2 h 0.2 h 0.2 h 0.2 h 0.1 h 0.1 h

Tema 1.2 Campo magnético 1.2.1 Producción de un campo magnético 1.2.2 Circuitos magnéticos

2 h 1h 1h

Tema 1.3 Ley de Faraday: Voltaje inducido por un campo magnético variable

2 h



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Tema 1.4 Producción de fuerza inducida en un alambre

1 h

Tema 1.5 Voltaje inducido en un conductor que se mueve en un campo magnético 2 h Lecturas y otros recursos



• Formar equipos (heterogéneos) para discusión y análisis de conceptos previamente investigados.

• Identificar diferentes tipos de ecuaciones diferenciales. • Programar sesiones de resolución analítica de ecuaciones diferenciales de

primer orden. • Utilizar software para graficar y analizar cualitativamente soluciones de

ecuaciones diferenciales de primer orden. • Resolver banco de ejercicios propuestos.

UNIDAD 2 TRANSFORMADORES 8 h Tema 2.1 Transformador ideal 2.1.1 Potencia en el transformador ideal 2.1.2 Transformación de impedancia a través de un transformador 2.1.3 Análisis de circuitos que contienen transformadores ideales

2h 1h

0.5h 0.5h

Tema 2.2 Teoría de Operación de los Transformadores Monofásicos Reales 2.2.1 Relación de voltaje en el transformador. 2.2.2 Corriente de Magnetización en un Transformador.

2 h 1h 1h

Tema 2.3 Circuito Equivalente de un Transformador 2.3.1 Circuito equivalente exacto de un transformador 2.3.2 Circuito equivalente aproximado 2.3.3 Determinación de los valores de los componentes en el modelo del transformador.

2h 1h

0.5h 0.5h

Tema 2.4 Regulación de Voltaje y Eficiencia en un Transformador. 2.4.1 Diagrama fasorial del transformador 2.4.2 Eficiencia del transformador.

1h 0.5h 0.5h

Tema 2.5 Transformadores Trifásicos 2.5.1 Conexiones de transformadores trifásicos. 2.5.2 Sistema por unidad para los trasformadores trifásicos.

1h 0.5h 0.5h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para crear soluciones a los problemas. MATLAB (Paquete de software).


• Las actividades específicas de los estudiantes son; prácticas, lecturas, tareas, ejercicios en clases, investigación extra-clase en grupos.



42

UNIDAD 3 MOTORES SÍNCRONOS 16 h Tema 3.1 Principios Básicos de la Operación de los Motores

3.1.1 Circuito Equivalente de un Motor Síncrono. 5h 5 h

Tema 3.2 Operación del Motor Síncrono en Estado Estacionario 3.2.1 Curva característica par-velocidad de los motores síncronos. 3.2.2 Efecto de los cambios de carga en los motores síncronos. 3.2.3 Efecto de los cambios en la corriente de campo en los motores síncronos.

5 h 2 h 2 h 1 h

Tema 3.3 Arranque de los Motores Síncronos. 3.3.1 Arranque del motor por medio de la reducción de la frecuencia eléctrica. 3.3.2 Arranque del motor con un motor primario externo. 3.3.3 Arranque del motor con devanados de amortiguamiento.

6 h 1h 3h 2h





computacionales. • Utilizar software para graficar y analizar funciones analizadas. Resolver banco

de ejercicios propuestos. • Lectura de bibliografía. realizar sesiones de resolución de problemas para la

aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual..

UNIDAD 4 MOTORES DE INDUCCIÓN 16 h Tema 4.1 Conceptos básicos de los Motores de Inducción.

4.1.1 Desarrollo del par inducido en un motor de inducción. 4.1.2 Concepto de deslizamiento del rotor. 4.1.3 Frecuencia eléctrica en el rotor.

3h 1h 1 h 1h

Tema 4.2 Circuito Equivalente de un Motor de Inducción. 4.2.1 Modelo de transformador de un motor de inducción. 4.2.2 Modelo de circuito del rotor. 4.2.3 Circuito equivalente final.

3h 1 h 1 h 1 h

Tema 4.3 Potencia y Par en los Motores de Inducción. 4.3.1 Potencia y par en un motor de inducción.

3h 3h

Tema 4.4 Características Par-Velocidad en los Motores de Inducción. 4.4.1 Deducción de la ecuación del par inducido en el motor de inducción. 4.4.2 Comentarios sobre la curva par-velocidad del motor de inducción.

3h 1h 1h



43

4.4.3 Par máximo en un motor de inducción. 1h Tema 4.5 Arranque de los Motores de Inducción. 4.5.1 Circuitos de arranque de los motores de inducción.

4h 4h







UNIDAD 5 MOTORES Y GENERADORES DE CORRIENTE DIRECTA 16 h Tema 5.1 Circuito Equivalente en un Motor de CD. 2h

1h 1h

Tema 5.2 Curva de Magnetización de una Máquina de CD.. 2h Tema 5.3 Motores de CD en Excitación Separada y en Derivación. 5.3.1 Características de las terminales de un motor de CD en derivación.

3h 3h

Tema 5.4 Motor de CD de Imán Permanente. 2h Tema 5.5 Motor de CD en serie 5.5.1 Par inducido en un motor de CD serie. 5.5.2 Características de las terminales de un motor CD serie.

2h 1h 1h

Tema 5.6 Motor de CD Compuesto 5.6.1 Característica par-velocidad de un motor de CD compuesto. 5.6.2 Análisis no-lineal en motores de CD compuestos.

2h 1h 1h

Tema 5.7 Arrancadores para motores de CD 5.7.1 Problemas en el arranque de motores de CD. 5.7.2 Circuitos de arranque en los motores de CD.

2h 1h 1h

Tema 5.8 Introducción a los generadores de CD 5.8.1 Generador de excitación separada. 5.8.2 Características de las terminales de un generador de CD.

1h 0.5h 0.5h



44










Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro y de los alumnos, y sesiones de solución de problemas, con apoyo de las TIC. Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo multimedia para explicar diferentes métodos de solución a problemas reales planteados. Se expondrán por parte del maestro, con ayuda de equipo multimedia, la teoría que requiera una explicación amplia para su comprensión, y se buscará el aprendizaje significativo, colaborativo y constructivista, fomentando en los estudiantes el aprender a aprender. Los alumnos aprenderán a utilizar programas para graficar soluciones de ecuaciones diferenciales. Los trabajos de investigación, graficación, ejercicios resueltos en clase y tareas por parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. Todas las estrategias de enseñanza y aprendizaje estarán enfocadas a lograr que el alumno desarrolle las competencias marcadas en su perfil de egreso.




45


Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación Primer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño. 4 semanas

(Programado)

Unidad 1 y 2. El contenido de las 16 sesiones de

1 hora


Segundo examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño. 4 semanas

(Programado)

Unidad 3. El contenido de las 16 sesiones de

1 hora


Tercer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño. 4 semanas

(Programado)


1 hora


Cuarto examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño. 4 semanas

(Programado)


1 hora


Proyecto integrador o de materia

Al final del periodo de clases

Todo el contenido del

curso





Ponderación 100%

TOTAL

100%



46



Ponderación 100% Examen escrito








Textos básicos

1.Stephen J. Chapman. Máquinas Eléctricas. 4ª Edición. Editorial: Mc Graw Hill. 2005. ISBN: 970-10-4947-0 2. Máquinas Eléctricas Y Técnicas Modernas De Control. Ponce, Pedro; Sampé, Javier. Alfaomega. 2008. ISBN 978-970-15-1312-5. 3.Fundamentos de máquinas eléctricas. Cogdell, J. R. Pearson Educación. 2002. ISBN 9702601436 4. Máquinas eléctricas : análisis y diseño con Matlab. Cathey, Jimmie J. McGraw-Hill. 2002. ISBN 970103645X 5. Problemas de máquinas eléctricas. Fraile Mora, Jesús. McGraw Hill. 2005. ISBN 8448142403 d. Textos complementarios

6.Analysis of electric machinery. Escrito por Paul C. Krause. Publicado por McGraw-Hill, 1986. Procedente de la Universidad de Michigan. Digitalizado el 6 Dic 2007. ISBN 0070354367, 9780070354364

Sitios de internet Apuntes y problemas en línea que muestran los conceptos básicos y aplicaciones de Máquinas Eléctricas: http://www.mcgraw-hill.es/bcv/guide/capitulo/8448127641.pdf

Hoja de datos de componentes electrónicos: http://www.datasheetcatalog.com/ Programa de cómputo de simulación de circuitos eléctricos: http://powersimtech.com/

http://www.potencia.uma.es/

http://www.datasheetcatalog.com/

http://powersimtech.com/



36

A) Nombre del Curso

Circuitos eléctricos




semana


estudiante

Créditos

III 2 2 2 6


Objetivos generales

Al finalizar el curso el estudiante será capaz de: Proporcionar las herramientas para analizar circuitos eléctricos y mostrar la importancia de los circuitos eléctricos en el desarrollo de la carrera. Contribuir al conocimiento del uso de aparatos de medición de señales eléctricas.


Unidades Objetivo específico 1.

DEFINICIONES,

UNIDADES Y CIRCUITOS

SIMPLES

a) Conocer y manejar el sistema de unidades

relacionadas con variables eléctricas. b) Analizar circuitos eléctricos básicos con la ley de Ohm

calculando valores de resistencia, corriente y voltaje. c) Analizar circuitos resistivos mediante las leyes de

Kirchhoff. d) Manejar diferentes configuraciones de circuitos

resistivos.

2. TÉCNICAS PARA EL ANALISIS DE

CIRCUITOS.

a) Utilizar eficientemente los métodos de análisis de

circuitos eléctricos tales como mallas y nodos. b) Utilizar los conceptos de linealidad y superposición para

resolver problemas relacionados al análisis de circuitos eléctricos resistivos.

c) Manejar transformaciones de fuentes para facilitar la resolución de los problemas de análisis.

d) Simplificar el análisis de circuitos lineales mediante los teoremas de Thévenin y Norton.

e) Emplear metodología gráfica para la simplificación de circuitos más complejos mediante teoría de árboles y análisis de nodos y mallas generalizadas.



37

3.

INDUCTANCIA

Y CAPACITANCIA

a) Manejar el concepto de inductor y sus relaciones

integrales. b) Manejar el concepto de capacitor y sus relaciones

diferenciales. c) Identificar circuitos que contengan arreglos sencillos de

capacitor-inductor. d) Utilizar el concepto de dualidad y linealidad para

inductores y capacitares.

4. CIRCUITOS RL Y

RC

a) Analizar circuitos sencillos que contengan elementos

resistivos e inductivos, teniendo en consideración las propiedades de la respuesta exponencial.

b) Analizar circuitos generales que contengan elementos resistivos e inductivos.

c) Analizar circuitos sencillos que contengan elementos resistivos y capacitivos, teniendo en consideración la fuente de excitación escalón unitario.

d) Analizar circuitos generales que contengan elementos resistivos e inductivos con excitación.

e) Manejar el concepto de respuesta natural y forzada de un sistema.

5. CIRCUITO RLC

a) Analizar circuitos con componentes resistivos, inductivos

y capacitivos en paralelo sin fuentes. b) Analizar circuitos con componentes resistivos, inductivos

y capacitivos en paralelo sobreamortiguado, subamortiguado y con amortiguación crítica.

c) Analizar circuitos con componentes resistivos, inductivos y capacitivos en configuración serie sin fuentes.

d) Solucionar problemas considerando la respuesta completa de un circuito RLC.

6. LA FUNCIÓN DE

EXCITACIÓN SENOIDAL Y

FASORES

a) Manejar el concepto y características de las ondas

senoidales, así como la respuesta forzada de las funciones de excitación.

b) Manejar el concepto de fasor y la función de excitación compleja.

c) Relacionar las características fasoriales de los elementos resistivos, inductivos y capacitivos.

d) Emplear los conceptos de impedancia y admitancia para simplificar el análisis de los circuitos.

.



38

7. LA RESPUESTA EN ESTADO SENOIDAL

PERMANENTE

a) Utilizar las metodologías de nodos, mallas y lazos para el

análisis y solución de circuitos con respuesta en estado senoidal permanente.

b) Emplear los conceptos de superposición, transformaciones de fuentes y el teorema de Thévenin para la simplificación de los circuitos.

c) Utilizar diagramas fasoriales y analizar la respuesta de los circuitos en el dominio de la frecuencia.

.

8. POTENCIA

PROMEDIO Y VALORES RMS

a) Manejar los conceptos y medir la potencia instantánea, la

potencia promedio, los valores eficaces de la corriente y el voltaje.

b) Calcular potencia aparente, factor de potencia y potencia compleja de circuitos eléctricos.









Unidad 1 DEFINICIONES, UNIDADES Y CIRCUITOS SIMPLES 8 hrs

Tema 1.1 Sistema de unidades

Tema 1.2 Carga, corriente, voltaje y potencia.

Tema 1.3 Tipos de circuitos y elementos de circuitos.

Tema 1.4 Ley de Ohm.

Tema 1.5 Leyes de Kirchhoff.



39

Tema 1.6 Análisis del circuito de un solo lazo.

Tema 1.7 Análisis del circuito con un solo par de nodos.

Tema 1.8 Arreglos de fuentes y resistencias.

Tema 1.9 Divisores de voltaje y de corriente.



Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas.



Unidad 2 TÉCNICAS PARA EL ANALISIS DE CIRCUITOS 8 hrs

Tema 2.1 Análisis de nodos

Tema 2.2 Análisis de mallas

Tema 2.3 Linealidad y superposición

Tema 2.4 Transformaciones de fuentes

Tema 2.5 Teoremas de Thévenin y Norton

Tema 2.6 Árboles y análisis general de nodos

Tema 2.7 Eslabones y análisis de lazos








40

Unidad 3 INDUCTANCIA Y CAPACITANCIA 8 hrs

Tema 3.1 El inductor

Tema 3.2 Relaciones integrales para el inductor

Tema 3.3 El capacitor

Tema 3.4 Arreglos de inductancias y capacitancia

Tema 3.5 Dualidad

Tema 3.6 Linealidad para inductores y capacitancias



Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas


Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso

Unidad 4 CIRCUITOS RL Y RC 8 hrs

Tema 4.1 El circuito RL simple

Tema 4.2 Propiedades de la respuesta exponencial

Tema 4.3 Un circuito RL más general

Tema 4.4 El circuito RC simple

Tema 4.5 Un circuito RC más general

Tema 4.6 La fuente de excitación escalón unitario

Tema 4.7 El circuito RL con excitación

Tema 4.8 La respuesta natural y forzada

Tema 4.9 Circuitos RL

Tema 4.10 Circuitos RC





41




Unidad 5 CIRCUITO RLC 8 hrs

Tema 5.1 El circuito RLC en paralelo sin fuentes

Tema 5.2 El circuito RLC en paralelo sobreamortiguado

Tema 5.3 Amortiguamiento crítico

Tema 5.4 El circuito RLC en paralelo subamortiguado

Tema 5.5 El circuito RLC en serie sin fuentes

Tema 5.6 La respuesta completa del circuito RLC






Unidad 6 LA FUNCIÓN DE EXCITACIÓN SENOIDAL Y FASORES 8 hrs

Tema 6.1 Características de las senoidales

Tema 6.2 Respuesta forzada a las funciones de excitación

Tema 6.3 El fasor

Tema 6.4 La función de excitación compleja



42

Tema 6.5 Relaciones fasoriales para R, L y C

Tema 6.6 Impedancia y admitancia






Unidad 7 LA RESPUESTA EN ESTADO SENOIDAL PERMANENTE 8 hrs

Tema 7.1 Análisis de nodos, mallas y lazos

Tema 7.2 Superposición, transformaciones de fuentes y el teorema de Thévenin

Tema 7.3 Diagramas Fasoriales

Tema 7.4 La respuesta como función de la frecuencia

Tema 7.5 Relaciones fasoriales para R, L y C

Tema 7.6 Impedancia y admitancia






Unidad 8 POTENCIA PROMEDIO Y VALORES RMS 8 hrs

Tema 8.1 Potencia instantánea



43

Tema 8.2 Potencia promedio

Tema 8.3 Valores eficaces de la corriente y el voltaje

Tema 8.4 Potencia aparente y factor de potencia

Tema 8.5 Potencia compleja







La solución de ejercicios y problemas se utilizará como elemento central para reafirmar, adquirir y manejar la información, así como para la aplicación y transferencia del conocimiento. La enseñanza basada en el uso de nuevas tecnologías de información tiene como objetivo incorporar al alumno al uso de herramientas actuales que le permitan una mejor inserción en el ámbito profesional. Por otro lado, se pretende que el profesor aplique, siempre que sea prudente, otros enfoques didácticos como el trabajo en equipo, el aprendizaje basado en problemas y el aprendizaje basado en proyectos, todo esto con el fin de fomentar el aprendizaje significativo.





El contenido de 16 sesiones de una hora

20%




20%




20%



44




20%


Asistencia a clase

Requisito


Todo el curso 20%

TOTAL 100%




100%



100%



100%



100%


Textos básicos 1. Hayt - Kemmerly. Análisis de Circuitos en Ingeniería. McGraw-Hill. 7ª edición. 2007. 2. Irwin. Analisis Básico de Circuitos en Ingeniería. Prentice Hall. 6ª edición. 2006.


3. Robert Boylestad. Introducción al Análisis de Circuitos. Prentice Hall. 11a edición. 2011. 4. Laurence P. Huelsman. Teoría de Circuitos. Prentice Hall. 1988. 5. Richard Dorf. Circuitos Eléctricos. Alfaomega. 8ª edición. 2011.

Programas de simulación electrónica. 1.- PSIM. 2.- MATLAB.



45

3.- PSPICE. 4. MULTISIM.

Programas de simulación matemática. 1.- MAPLE 2.- MATLAB 3.- MATHEMATICA 4.- MATHCAD

Sitios de Internet


http://www.alldatasheet.com/

http://www.data-sheet.net/



52

A) Nombre del Curso

Electrónica digital II




semana


estudiante

Créditos

IV 2 2 2 6 C) Objetivos del curso

Objetivos generales

Diseñar circuitos digitales secuenciales utilizando las técnicas básicas y modernas de análisis y diseño secuencial y combinacional. Diseñar y simular circuitos secuenciales


Unidades Objetivo específico1. Flip-flops y registros

Conocer los diferentes tipos de celdas básicas de almacenamiento (flip-flops) y su funcionamiento, así como los registros que se forman a partir de conjunto de flip-flops.

2. Conceptos fundamentales de máquinas secuenciales.

Aprender a formular soluciones a problemas que requieren el uso de máquinas secuenciales. Conocer los tipos diferentes de máquinas secuenciales y será capaz de determinar el tipo de máquina secuencial que necesita para resolver problemas específicos.

3. Principios de diseño secuencial

Emplear las técnicas básicas y modernas de diseño de circuitos secuenciales para diseñar e implementar los mismos.

4. HDL en circuitos secuenciales

Aplicar un lenguaje de descripción de hardware para diseñar, representar, simular y sintetizar circuitos secuenciales.

5. Circuitos secuenciales con dispositivos programables.

Diseñar circuitos secuenciales y los implementará utilizando diseño, simulación y síntesis en circuitos programables.

6. Análisis y diseño de circuitos secuenciales básicos.

Analizar, representar, simular e implementar circuitos secuenciales básicos utilizando lenguaje HDL y síntesis en dispositivos programables.

7. Consideración de problemas de implementación.

Analizar y resolver problemas de instrumentación de circuitos y sistemas digitales relacionados con fenómenos físicos no considerados en la metodología de diseño de circuitos digitales.


Esta materia proporciona al alumno el conocimiento para analizar y diseñar sistemas electrónicos digitales combinacionales y desarrollará en él las habilidades para instrumentarlos e integrarlos en sistemas mecatrónicos.



53





Elaboración de soluciones a problemas de

automatización y control.

Elaboración de soluciones a problemas de manufactura automatizada.

Elaboración de soluciones a problemas de

automatización de robots manipuladores.

Elaboración de soluciones a problemas demecatrónica.


UNIDAD 1 FLIP – FLOPS Y REGISTROS 8h

Tema 1.1 El flip – flop SR 1.5h Tema 1.2 El flip – flop latch D 1.5h Tema 1.3 El flip – flop JK 1.5h Tema 1.4 El flip flop JK maestro esclavo 0.5h Tema 1.5 flip – flop sincronizados 1.5h Tema 1.6 Registros con flip - flops 1.5h Lecturas y otros recursos


Métodos de enseñanza En el salón de clase se impartirá mediante sesiones interactivas por el maestro y los alumnos. Se utilizarán programas de simulación electrónica para una mejor comprensión de los temas.


Los trabajos de investigación, y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. Se realizará práctica de laboratorio para corroborar el funcionamiento y las propiedades de los diferentes tipos de flip-flops.

UNIDAD 2 CONCEPTOS FUNDAMENTALES DE MÁQUINAS SECUENCIALES 8h

Tema 2.1 Diferencias entre circuitos combinacionales y secuenciales 1h

Tema 2.2 El concepto de memoria 1h

Tema 2.3 Fundamentos de operación de las máquinas de estados finitos 1h



54

Tema 2.4 Diagrama de bloques y clasificación de máquinas de estados finitos 2h

Tema 2.5 Dispositivos secuenciales 2h

Tema 2.6 Dispositivos programables secuenciales 1h



Métodos de enseñanza En el salón de clase se impartirá mediante sesiones interactivas por el maestro y los alumnos. Se utilizarán programas de simulación electrónica para reafirmar los conocimientos adquiridos en el salón de clases.


Los trabajos de investigación, y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. Se realizarán ejercicios de diseño de máquinas secuenciales y con ayuda de programas de simulación de hardware se comprobará su funcionamiento. Se realizarán prácticas de laboratorio para corroborar el funcionamiento de las máquinas secuenciales diseñadas.

UNIDAD 3 PRINCIPIOS DE DISEÑO SECUENCIAL 8h

Tema 3.1 Comportamiento monoestable, biestable, astable y metaestable. 0.5h

Tema 3.2 Latches y flip-flops 0.5h

3.2.1 Latches: SR, D.

0.5h 3.2.2 Tabla característica, tabla de exitaciones, diagrama de bloques y circuito de un flip flop 3.2.3 Flip-Flops: D, SR, JK, T, maestro esclavo

Tema 3.3 Diseño tradicional de máquinas secuenciales 1h

3.3.1 Diagramas de Estados

1h 3.3.2 Diseño del Decodificador de Estado Siguiente 3.3.3 Diseño del Decodificador de salida 3.3.4 Manejo de distintos tipos de flip flops como elementos de memoria

Tema 3.4 Diseño de máquinas secuenciales utilizando Cartas ASM 1h

3.4.1 Diseño tradicional

1h 3.4.2 Diseño con multiplexores 3.4.3 Diseño por método One Hot 3.4.4 Diseño basado en EPROM

Tema 3.5 Diseño de máquinas secuenciales utilizando Diagramas MDS 1.5h Tema 3.6 Obtención del circuito utilizando mapas de entradas variables 1h Lecturas y otros recursos


Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones interactivas por el maestro y los alumnos con ayuda de programas de simulación electrónica para una mejor comprensión de los temas.



55


Los trabajos de investigación, y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. Se realizarán ejercicios de diseño de máquinas secuenciales y con ayuda de programas de simulación de hardware se comprobará su funcionamiento. Se realizarán prácticas de laboratorio para corroborar el funcionamiento de las máquinas secuenciales diseñadas.

UNIDAD 4 HDL EN CIRCUITOS SECUENCIALES 8h

Tema 4.1 Descripción del comportamiento síncrono en VHDL 2h

Tema 4.2 Escribiendo VHDL para síntesis 2h

4.2.1 Flip flops

2h 4.2.2 Registros 4.2.3 Contadores

Tema 4.3 Descripción de máquinas de estado en VHDL 2h



Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones interactivas por el maestro y los alumnos con ayuda de programas de simulación electrónica para una mejor comprensión de los temas.


Los trabajos de investigación, y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. Se realizarán ejercicios de diseño de máquinas secuenciales utilizando lenguaje HDL y con ayuda de programas de simulación de hardware se comprobará su funcionamiento. Se realizarán prácticas de laboratorio de síntesis de las arquitecturas VHDL para las máquinas secuenciales diseñadas, con el objeto de implementarlas en circuitos lógicos programables.

UNIDAD 5 CIRCUITOS SECUENCIALES CON DISPOSITIVOS PROGRAMABLES 16 h

Tema 5.1 Dispositivos programables con registros 1h

Subtemas

5.1.1 Secuenciador lógico programable mediante campos

3h 5.1.2 PAL con registro

5.1.3 PLD

Tema 5.2 Arreglos programables de compuertas 1h

Subtemas 5.2.1 Arreglos de celdas lógicas

3h 5.2.2 FPGA



56

Tema 5.3 Diseño de circuitos secuenciales y selección de dispositivos PLD 4h Tema 5.4 Ejemplos de diseño. 4h Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro y de los alumnos, y

sesiones de solución de problemas. Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo multimedia para explicar diferentes métodos de minimización de funciones lógicas.


Los alumnos diseñaran sistemas digitales basados en máquinas secuenciales y realizarán la simulación de estos y la síntesis de los mismos en dispositivos lógicos programables.

UNIDAD 6 ANÁLISIS Y DISEÑO DE CIRCUITOS SECUENCIALES BÁSICOS 8 h

Tema 6.1 Documentación de circuitos secuenciales 1h

Tema 6.2 Latches y flip-flops 1h

6.2.1 Latches y flip-flops SSI

1h 6.2.2 Inhibidor de rebotes para interruptor 6.2.3 Circuito retenedor de bus 6.2.4 Registros multibit y latches

Tema 6.3 Contadores 1h

Tema 6.4 Contadores en HDL y PLDs 1h Tema 6.5 Registros de corrimiento 1h

6.5.1 Estructura

1h 6.5.2 Registros de corrimiento MSI y aplicaciones 6.5.3 Conversión serial/paralelo 6.5.4 Contadores con registros de corrimiento

Tema 6.6 Registros de corrimiento en HDL y PLDs 1h Lecturas y otros recursos

Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro. Se consultarán ayuda en línea de programas de descripción de hardware como Active VHDL o iSE VHDL Se consultarán en Internet tutoriales sobre VHDL

Métodos de enseñanza Con ayuda de equipo multimedia el profesor explicará casos reales de diseño utilizando VHDL, tomados de sesiones de programación y simulación HDL.

Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo multimedia

para explicar ejercicios de diseño HDL tomados de simulaciones en llevadas a cabo en laboratorio de cómputo.



57


Los trabajos de investigación y simulación de circuitos, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.

El alumno aprenderá a utilizar los programas simuladores para comprobar el funcionamiento de los circuitos diseñados utilizando HDL.

A través de prácticas de laboratorio dirigidas por el Maestro el alumno aprenderá a:

- Implementar circuitos electrónicos digitales programados con HDL y sintetizados en dispositivos lógicos programables tales como PLD, GALs y PLA.

- Comprobar el funcionamiento de los circuitos digitales implementados utilizando equipo de instrumentación especializado como: Fuente de voltaje, Generador de señales, Multímetro y Osciloscopio.

UNIDAD 7 CONSIDERACIÓN DE PROBLEMAS DE IMPLEMENTACIÓN 8 h

Tema 7.1 Problemas del diseño síncrono 0.5h

7.1.1 Sesgo del reloj (clock skew) 0.5h

7.1.2 Disparo del reloj 0.5h

7.1.3 Entradas asíncronas 0.5h

Tema 7.2 Fallas del sincronizador y metastabilidad 1h

Tema 7.3 Distribución de la señal de reloj 1h

Tema 7.4 Osciladores de reloj 1h

Tema 7.5 Sistemas de poder y distribución de poder 1h

Tema 7.6 Líneas de transmisión y sus terminaciones 1h

Tema 7.7 Planos de tierra 1h


Los trabajos de investigación y simulación de circuitos, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.

A través de prácticas de laboratorio dirigidas por el Maestro el alumno aprenderá a comprobar el funcionamiento de los circuitos digitales implementados utilizando equipo de instrumentación especializado como: Fuente de voltaje, Generador de señales, Multímetro y Osciloscopio.



58


Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro y de los alumnos, y sesiones de solución de problemas, con apoyo de las TIC. Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo multimedia para explicar diferentes métodos de diseño y solución a problemas reales planteados. Se expondrán por parte del maestro, con ayuda de equipo multimedia, la teoría que requiera una explicación amplia para su comprensión, y se buscará el aprendizaje significativo, colaborativo y constructivista, fomentando en los estudiantes el aprender a aprender. Los alumnos aprenderán a utilizar programas para simular el comportamiento de circuitos digitales. Los trabajos de investigación y simulación de circuitos, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. A través de prácticas de laboratorio dirigidas por el Maestro el alumno aprenderá a implementar circuitos electrónicos digitales que realizan funciones lógicas específicas.

El alumno comprobar el funcionamiento de los circuitos electrónicos digitales implementados utilizando equipo de instrumentación especializado como: fuente de voltaje, generador de señales, multímetro y osciloscopio.

Todas las estrategias de enseñanza y aprendizaje tendrán como objetivos, además del aprendizaje, que el alumno desarrolle las competencias marcadas en su perfil de egreso.





Unidad 1 y 2. 20%



Unidad 3 y 4. 20%



Unidad 5. 20%



Unidad 6 y 7. 20%


Asistencia a clase

Requisito


Todo el curso 20%

TOTAL 100%



59




100%



100%



100%



100%


Textos básicos

1. M. Morris Mano. DISEÑO DIGITAL, 3e. Prentice Hall ISBN: 9702604389. ISBN-13: 9789702604389 (2003).

2. Ronald J. Tocci, Neal S. Widmer Y Gregory L. Moss. SISTEMAS DIGITALES.

PRINCIPIOS Y APLICACIONES 10a Edición (Prentice Hall) ISBN: 9702609704. ISBN-13: 9789702609704, 2007

3. Santiago Fernández Gómez; Enrique Soto Campos; Serafín Pérez López; DISEÑO DE SISTEMAS DIGITALES CON VHDL, Ed. Paraninfo, ISBN: 8497320816. ISBN-13: 9788497320818, 2006


4. Gil Padilla. ELECTRÓNICA DIGITAL Y MICROPROGRAMABLE. Grado Medio. Editorial Mcgraw-Hill. ISBN: 8448157001. ISBN-13: 9788448157005, 3ª Edición (15/01/2007).



60

Programas de simulación electrónica. 1.- PSIM. 2.- MATLAB. 3.- PSPICE. 4. MULTISIM.





20


A) Nombre del curso

Biomecatrónica



Materia compartida

con otros PE

Horas de teoría

Horas de práctica





Objetivos Generales

Comprender los términos del área biomédica, la estructura tanto anatómica como funcional de los principales aparatos y sistemas que conforman el cuerpo humano. Así mismo, comprenderá los diversos mecanismos homeostáticos de los principales sistemas funcionales del cuerpo humano. Adquirir las habilidades básicas necesarias para realizar las actividades como el mantenimiento, diseño y construcción de proyectos mecatrónicos con aplicación en el área biomédica.



1. Introducción a la biomecatrónica.

Comprender el campo de aplicación y la importancia actual del estudio, modelado, simulación, control e implementación de proyectos biomecatrónicos.

2. Sistemas fisiológicos

Comprender los fenómenos fisiológicos que pueden ser controlados en base a la tecnología de la bioingeniería.

3. Modelado, simulación y control de sistemas fisiológicos

Analizar, modelar y controlar sistemas fisiológicos en simulación.

4. Señales e instrumentación bioeléctricas.

Comprender los conceptos relacionados con la medición de señales bioeléctricas.



21

5. Proyecto integrador

Aplicar los conocimientos adquiridos en la materia para desarrollar un proyecto con aplicación en el área biomédica.


El egresado será capaz de analizar, proponer, diseñar y simular sistemas biomecatrónicos que repercutirán en la mejora de la calidad de vida de las personas que tengan una problemática de salud.





-Elaboración de soluciones a problemas de sistemas biológicos. -Elaboración de soluciones a problemas de control de posición de instrumental médico.


UNIDAD 1 Introducción a la Biomecatrónica 2 h

Tema 1.1 Introducción a los sistemas biomecatrónicos 0.5 h

Tema 1.2 Justificación científico-social 0.5 h



Se recomienda leer el capítulo 1 del texto básico Introduction to Biomechatronics [10] y el capítulo 1 del texto básico Biomechatronics in Medicine and Healthcare [13]. Se recomienda el uso de videos con aplicaciones prácticas donde se observen los conceptos vistos en clase. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones de la biomecatrónica Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.


Se recomienda un trabajo de investigación que clarifique la importancia actual de la Biomecatrónica.

Formar equipos (heterogéneos) para la el análisis de los temas abordados. Investigación del área de oportunidad de los sistemas biomecatrónicos. Lectura de bibliografía.

UNIDAD 2 Sistemas fisiológicos 14 h

Tema 2.1 Sistema vascular 2.0 h

Tema 2.2 Sistema endocrino 2.0 h



22

Tema 2.3 Sistema nervioso 2.0 h

Tema 2.4 Sistema de visión 2.0 h

Tema 2.5 Sistema auditivo 2.0 h

Tema 2.6 Sistema Gastrointestinal 2.0 h

Tema 2.7 Sistema respiratorio 2.0 h


Se recomienda leer el tema 1.3 del texto básico Introduction to Biomechatronics [10] y la sección I del texto básico The Biomedical engineering handbook [11]. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Videos demostrativos del funcionamiento de los diversos sistemas fisiológicos.





UNIDAD 3 Modelado, simulación y control de sistemas fisiológicos 16 h

Tema 3.1 Modelado del sistema endocrino 2.0 h

Tema 3.2 Modelos por compartimentos 2.0 h

Tema 3.3 Simulación y control del sistema endocrino 4.0 h

Tema 3.4 Simulación y control del sistema respiratorio 4.0 h

Tema 3.5 Simulación y control del sistema cardiovascular 4.0 h


Se recomienda leer el capítulo 1 del texto básico Biomedical Engineering & Design Handbook [12]. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Búsqueda de información en revistas especializadas y de divulgación.





UNIDAD 4 Señales e instrumentación bioeléctricas. 16 h

Tema 4.1 Electrofisiología básica 2.0 h



23

Tema 4.2 Conductividad de los tejidos 2.0 h

Tema 4.3 Principio del electrocardiograma 4.0 h

Tema 4.4 Principio del electromiograma 4.0 h

Tema 4.5 Principio del electroencefalógrama 4.0 h


Se recomienda leer los capítulos 3 y 4 del texto básico básico Introduction to Biomechatronics [10], el capítulo 20 del texto básico Biomedical Engineering & Design Handbook [12] y la sección II y IV del texto básico The Biomedical engineering handbook [11]. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Búsqueda de información en revistas especializadas y de divulgación.




Lectura de bibliografía propuesta. Realizar prácticas de laboratorio para observar la aplicación de conceptos

teóricos sobre electrofisiología.

UNIDAD 5 Proyecto Integrador 16 h

Tema 5.1 Desarrollo del proyecto integrador. 16.0 h


Se recomienda consultar los capítulos 4 al 10 del texto básico básico Introduction to Biomechatronics [10], el capítulo 21, 22 y 23 del texto básico Biomedical Engineering & Design Handbook [12] y el texto básico 4. Biomechatronics in Medicine and Healthcare [13]. Se recomienda el uso de software para simular aplicaciones prácticas. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales de la biomecatrónica. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.


Exposición de los avances, alcances y limitaciones del proyecto integrador a desarrollar.




24




Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. Mediante ejemplos y videos de aplicaciones reales se darán a conocer los principios de funcionamiento de diversos sistemas fisiológicos. Se hará uso de software de simulación para comprender el funcionamiento de los sistemas fisiológicos. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.

Prácticas Se emplearán dos horas por semana para fomentar el aprendizaje significativo del alumno por medio de prácticas en laboratorio, simulaciones por computadora, observación de casos y proyección de videos. El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas. Los alumnos realizarán exposiciones que involucren temas innovadores donde se observe la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.



Primer examen parcial: Examen escrito: valor 70% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.


25%





25



Cuarto examen parcial: Proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 100% del examen parcial.






Todas las unidades

100%

TOTAL 100%


El contenido del

curso 100%


El contenido del

curso 100%


El contenido del

curso 100%



26


10. Introduction to Biomechatronics. Graham M. Booke. Scitech publishing, INC. 2012

11. The Biomedical engineering handbook. Joseph D. Bronzino. Ed Taylor & Francis, 2006

12. Biomedical Engineering & Design Handbook, Volumes I and II. Myer Kutz. McGraw Hill

Professional, 2009

13. Biomechatronics in Medicine and Healthcare. Raymond Tong Kaiyu. Pan Stanford 2011.


14. Biomechatronics. Frederic P. Miller, Agnes F. Vandome, John McBrewster, VDM Publishing, 2009.

15. Biomechatronics in Medicine and Healthcare. Raymond Tong Kaiyu. Pan Stanford 2011.

16. Introduction to Biomechatronics: Materials, Circuits and Devices Series. Graham Brooker, Institution of

Engineering and Technology, 2012



18. PhysioNet, the research resource for complex physiologic signals.



55

A) Nombre del curso

Diseño Mecatrónico B) Datos Básicos del curso



Créditos

VIII 1 3 1 5


Objetivos Generales

Integrar los fundamentos conceptuales y aplicaciones de la mecánica, la electrónica, la programación y el control con el fin de diseñar y crear sistemas mecatrónicos de aplicación general. Desarrollar aplicaciones o dispositivos que permitan demostrar la aplicación práctica del conocimiento teórico obtenido a lo largo de la carrera.



1. Metodología en el desarrollo de productos mecatrónicos

Reconocer los fundamentos y componentes principales de los sistemas mecatrónicos con el fin de comprender la importancia de la filosofía del desarrollo y diseño de estos sistemas dentro del avance tecnológico actual.

2. Introducción a la representación de sistemas mecatrónicos

Integrar los conceptos teóricos y prácticos que permitan al estudiante desarrollar y/o conocer una metodología en el desarrollo de productos y sistemas mecatrónicos. Seleccionar los componentes adecuados a la problemática que se pretende resolver mediante dicho sistema.

3. Modelado de sistemas mecatrónicos

Analizar las diferentes técnicas utilizadas para modelar los sistemas mecatrónicos con el fin de observar su comportamiento y buscar acciones de optimización y mejora. Modelar sistemas mecatrónicos para estudiar su comportamiento dinámico y la efectividad de su aplicación.

4. Análisis y simulación de sistemas mecatrónicos

Integrar los diferentes tipos de sistemas mecánicos, electrónicos, informáticos y de control mediante el uso de software y hardware con el fin de aplicar los conocimientos adquiridos en el desarrollo de un proyecto integrador.


Desarrollar en el estudiante la capacidad de analizar, proponer, diseñar y simular sistemas mecatrónicos de mediana complejidad, aplicando el conocimiento teórico obtenido, con el fin de resolver problemas específicos. A lo largo del curso se observarán los diferentes tipos de sensores, actuadores, mecanismos y sistemas de control que permiten realizar funciones específicas para una función dada, con ello el estudiante obtendrá la capacidad de elegir el sistema adecuado para resolver una



56

necesidad.



Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Cognitiva y emprendedora Ético-Valoral


-Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control. -Elaboración de soluciones a problemas de manufactura automatizada. -Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica. - Elaboración de soluciones a problemas de automatización de robots manipuladores.


UNIDAD 1 METODOLOGÍA EN EL DESARROLLO DE PRODUCTOS MECATRÓNICOS 16 h

Tema 1.1 Diseño tradicional y mecatrónico 5.0 h

Tema 1.2 Posibles soluciones de diseño 6.0 h

Tema 1.3 Estudio de casos de sistemas mecatrónicos 5.0 h






UNIDAD 2 INTRODUCCIÓN A LA REPRESENTACIÓN DE SISTEMAS MECATRÓNICOS 16 h




57

Tema 2.2 Sistemas multipuertos y Bond Graphs 6.0 h

Tema 2.3 Componentes básicos de los modelos 5.0 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales de la planeación de procesos. Se recomienda el uso de software para simular aplicaciones prácticas donde se observen los conceptos vistos en clase. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.





UNIDAD 3 MODELADO DE SISTEMAS MECATRÓNICOS 16 h

Tema 3.1 Sistemas eléctricos 4.0 h

Tema 3.2 Sistemas mecánicos 4.0 h

Tema 3.3 Sistemas hidráulicos y acústicos 4.0 h

Tema 3.4 Transductores y modelos de energía de multinivel 4.0 h










58

UNIDAD 4 Análisis y simulación de sistemas mecatrónicos 16 h

Tema 4.1 Sistemas de ecuaciones con Bond Graph 2.0 h

Tema 4.2 Formulación y reducción básica 2.0 h

Tema 4.3 Formulación extendida 4.0 h

Tema 4.4 Variable de salida 2.0 h

Tema 4.5 Simulación no lineal 3.0 h

Tema 4.6 Simulación de automatización 3.0 h


Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales de la planeación de procesos. Se recomienda el uso de software de simulación dinámica para resolver y analizar diversos modelos representativos de sistemas mecatrónicos. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.









Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. Mediante el manejo de software el alumno podrá simular y visualizar el funcionamiento de los diferentes componentes de un sistema mecatrónico. Mediante la creación y exposición de ejemplos y uso de material didáctico para facilitar la comprensión de temas. A través de ejemplos y videos de aplicaciones reales se darán a conocer los principios de funcionamiento de diversos



59

sistemas mecatrónicos. El alumno realizará ejercicios que involucren casos de análisis y diseño de sistemas mecatrónicos, mediante los cuales se podrá observar la importancia de los conocimientos teóricos. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.

Prácticas Se emplearán tres horas por semana para resolver ejercicios y problemas del tema, así como para fomentar el aprendizaje significativo del alumno por medio de prácticas en laboratorio, simulaciones por computadora, observación de casos, proyección de videos y/o elaboración de prototipos. El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas. Los alumnos realizarán exposiciones que involucren temas innovadores donde se observe la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.




16 sesiones Unidad I 25%







60







Todas las unidades

100%

TOTAL 100%


El contenido del

curso 100%


El contenido del

curso 100%


El contenido del

curso 100%


4. Bolton, W., MECATRÓNICA, SISTEMAS DE CONTROL ELECTRÓNICO EN LA INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA, Ed. Alfaomega, 3ra edición, 2007, ISBN 9789701511176.



61

5. Reyes Cortés, Fernando; Cid Monjaraz, Jaime; Vargas Soto, Emilio. MECATRÓNICA, CONTROL Y AUTOMATIZACIÓN. Ed. Alfaomega, 2013, ISBN 978-607-707-548-6

6. Alciatore, D. INTRODUCCIÓN A LA MECATRÓNICA Y LOS SISTEMAS DE MEDICIÓN”. Ed. McGrawHill, 3ra edición, 2007


3. Budynas, Richard G., Nisbett, Keith, DISEÑO EN INGENIERÍA MECÁNICA DE SHIGLEY, Novena edición, McGraw Hill Education, 2012 ISBN 978-6071507716.

4. Pallás Areny, Ramón. SENSORES Y ACONDICIONADORES DE SEÑAL. 4ª edición. Alfaomega. 2007



6. Mechatronics, The science of intelligent machines, Elsevier international journal. http://www.journals.elsevier.com/mechatronics/





56

A) Nombre del curso

Control de Máquinas Eléctricas




Créditos

VII 2 2 2 6


Objetivos Generales

Conocer diferentes esquemas de control de motores eléctricos, los cuales van desde las técnicas más básicas como el volts-hertz hasta las técnicas modernas como lo son el control por campo orientado y el control directo de par.



1. Componentes básicos de un variador de velocidad.

En esta unidad, el alumno identificará el proceso de conversión de corriente directa a corriente alterna, así como la conversión de cd a cd, empleados en los variadores de velocidad.

2. Estrategias de control para motores de CD en excitación separada.

El alumno conocerá y seleccionará los diferentes esquemas de control electrónico para motores de corriente directa (CD) de acuerdo a sus características. Además, al término de esta unidad el alumno comprenderá los principios de operación de las diferentes estrategias de control para motores de CD.

3. Estrategias de control para motores de inducción trifásicos.

El alumno conocerá y seleccionará los diferentes esquemas de control electrónico para motores de inducción de acuerdo a sus características. Además, al término de esta unidad el alumno comprenderá los principios de operación de los controles electrónicos de motores de corriente alterna.

4. Estrategias de control para motores síncronos.

El alumno conocerá y seleccionará los diferentes esquemas de control para motores síncronos de acuerdo a sus características. Además, al término de esta unidad el alumno será capaz de comprender los principios de operación de las estrategias de control para motores síncronos.


El egresado logrará dominar las técnicas para el control de máquinas eléctricas, aportando sus conocimientos y habilidades en el mantenimiento y ejecución de proyectos relacionados con dichas máquinas.



Razonamiento Científico-Tecnológico. Comunicación en español e inglés.



57

Ético-valoral.


Esta asignatura contribuye a formar las competencias profesionales de: -Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica. -Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control. -Elaboración de soluciones a problemas de manufactura automatizada. -Elaboración de soluciones a problemas de automatización de robots manipuladores.


UNIDAD 1 COMPONENTES BÁSICOS DE UN VARIADOR DE VELOCIDAD. 16 h

Tema 1.1 Convertidor de conmutación de cd a cd. 3h

Tema 1.2 Convertidor de cd a ca con modulación de ancho de pulso. 3h

Tema 1.3 Convertidor en voltaje y frecuencia constante. 2h

Tema 1.4 Convertidor en voltaje y frecuencia variable. 2h

Tema 1.5 Convertidor como generador universal. 3h

Tema 1.6 Consideraciones de diseño. 3h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Revisión de bibliografía electrónica sobre temas relativos al control electrónico de motores. Se recomienda el uso del laboratorio de cómputo para el desarrollo de ejercicios y simulación de los mismos.



Resolver banco de ejercicios propuestos. Ejercicios de modelado y simulación en programas digitales en apoyo de un

aprendizaje significativo. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.

UNIDAD 2 ESTRATEGIAS DE CONTROL PARA MOTORES DE CD EN EXCITACIÓN SEPARADA.

16 h



58

Tema 2.1 Control por armadura. 3h

Tema 2.2 Control por campo. 3h

Tema 2.3 Zonas de operación del motor: par velocidad. 2h

Tema 2.4 Control de estado sólido. 2h

Tema 2.5 Consideraciones de operación del motor de CD en los cuatro cuadrantes. 2h

Tema 2.6 Control de un motor de CD por medio de un convertidor de conmutación cd-cd. 2h

Tema 2.7 Control para motores paso-paso. 2h







UNIDAD 3 ESTRATEGIAS DE CONTROL PARA MOTORES DE INDUCCIÓN TRIFÁSICOS. 16 h

Tema 3.1 Tipos de controles de corriente alterna. 3h

Tema 3.2 Características de control de un motor asíncrono. 3h

Tema 3.3 Control de par y velocidad de un motor de inducción. 4h

Tema 3.4 Control dinámico de los motores de inducción. 3h

Tema 3.5 Aplicaciones del control de par y velocidad de motores de inducción. 3h







UNIDAD 4 ESTRATEGIAS DE CONTROL PARA MOTORES SÍNCRONOS. 16 h



59

Tema 4.1 Controles para motores síncronos. 4h

Tema 4.2 Controles para máquinas de CD sin escobillas. 4h

Tema 4.3 Control del voltaje y la frecuencia del ciclo convertidor. 4h

Tema 4.4 Control de velocidad variable por convertidor con enlace de cd. 4h






aprendizaje significativo. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales. Realización de un proyecto final cuyo objetivo será integrar un sistema de

control de motores a un proceso mecatrónico.




Solución de ejercicios y problemas como elemento central para reafirmar adquirir y manejar la información. Solución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento. Se aplicarán otros enfoques didácticos como: aprendizaje basado en problemas, aprendizaje colaborativo, aprendizaje basado en proyectos, y estudio de casos. Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro y de los alumnos, y sesiones de solución de problemas, con apoyo de las TIC’s. Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo multimedia para explicar diferentes métodos de solución a problemas reales planteados. Se expondrán por parte del maestro, con ayuda de equipo multimedia, la teoría que requiera una explicación amplia para su comprensión, y se buscará el aprendizaje significativo, colaborativo y constructivista, fomentando en los estudiantes el aprender a aprender. Los alumnos aprenderán a utilizar programas para simular las diferentes técnicas de control de máquinas eléctricas. Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas por parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. Todas las estrategias de enseñanza y aprendizaje estarán enfocadas a lograr que el alumno desarrolle las competencias marcadas en su perfil de egreso.

Prácticas Se emplearán dos horas por semana para resolver ejercicios y



60

problemas del tema. Y dos horas por semana para la realización de prácticas en el laboratorio de Automatización. El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas.



Primer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño. 4 semanas

(Programado)


1 hora





1 hora





1 hora





1 hora


Proyecto integrador o de materia.



curso


Asistencia a clase. Durante todo el curso


Examen ordinario. Promedio de las evaluaciones parciales y proyecto integrador en el que se evalúa todo el contenido del programa


Ponderación 100%



61

y otras evidencias que muestren el aprendizaje del alumno basado en el desarrollo de competencias.

TOTAL 100%

Examen Extraordinario. Examen escrito departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.

El contenido del

curso


Examen a título de suficiencia. Examen escrito departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.

El contenido del

curso


Examen de regularización. Examen escrito departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.

El contenido del

curso



Textos básicos 1. Electric motor drives: modeling, analysis and control. R. Krishnan. 1ª Edición. Editorial: Prentice Hall. 2001. ISBN-10: 0130910147. 2.Control de máquinas eléctricas. Irving L. Kosow. 1ª Edición. Editorial: Reverté. 2010. ISBN-10: 8429130462. Textos complementarios 3. Máquinas eléctricas y técnicas modernas de control. Ponce P., Sampé J. 1ª Edición. Editorial: Alfaomega. 2008. ISBN: 978-970-15-1312-5. 4. Motores eléctricos: Automatismos de control. José Roldán Viloria. 1ª Edición. Editorial: Paraninfo. 2005. ISBN-13: 9788428328982. 5. Control de motores eléctricos. Gilberto Enríquez Harper. 1ª Edición. Editorial: Limusa (Noriega Editores). 2009. ISBN: 9789681855659. 6. Motores trifásicos. Características, cálculos y aplicaciones. José Roldán Viloria. 1ª Edición. Editorial: Paraninfo. 2010. ISBN-13: 9788428332026. 7. El ABC del control electrónico de las máquinas eléctricas. Gilberto Enríquez Harper. 1ª Edición. Editorial: Limusa (Noriega Editores). 2005. ISBN: 968186154X.



62

8. Arranque y protección de motores trifásicos. José Roldán Viloria. 1ª Edición. Editorial: Paraninfo. 2005. ISBN-13: 9788428329071. 9. Motores eléctricos. Accionamiento de máquinas. 30 tipos de motores. José Roldán Viloria. 1ª Edición. Editorial: Paraninfo. 2005. ISBN-13: 9788428329019. 10. Motor Control Electronics Handbook. Richard Valentine. 1ª Edición. Editorial: McGraw Hill. 1998. ISBN-10: 0070668108. Sitios de Internet 1. http://ocw.mit.edu/courses/electrical-engineering-and-computer-science/ 2. http://www.repositoriodigital.ipn.mx/handle/123456789/3423



394

A) Nombre del curso: PROGRAMACIÓN B) Datos básicos del curso


Créditos


Programa analítico

Objetivos Generales

Al finalizar el curso el alumno debe adquirir los conocimientos y las habilidades para utilizar la computadora y los lenguajes de programación como instrumento para la solución de problemas científicos y tecnológicos, entre otros.


Introducción El estudiante describirá los componentes principales de una computadora, los conceptos de lenguajes, lenguajes de programación y procesos de traducción.

El lenguaje C Desarrollará la lógica en la solución de problemas y podrá resolver problemas relacionados con la evaluación de expresiones matemáticas.

Librerías y Funciones Solucionará, resolverá, probará y depurará problemas relacionados con sentencias de control. Aplicará las funciones en la solución de problemas específicos.

Arreglos Resolverá problemas, mediante la programación donde se aplique el concepto de Arreglos.

Entrada/Salida Conocerá y manejará las instrucciones que habilitan los puertos de una computadora.

Trabajando puertos Contribución al Perfil de Egreso

Desarrollará en el estudiante la capacidad de seleccionar y proponer los materiales

adecuados para los procesos de producción.







Unidad 1 Introducción 4 h

Tema 1.1 Conceptos básicos Hardware



395

Subtemas 1.1.1. Bit 1.1.2. Byte, Mb, Gb, Tb, Pb

1.1.3. Ram, Rom

1.1.4. Tarjeta madre, disco duro Tema 1.2 Conceptos básicos Software

Subtemas 1.2.1. Algoritmos y lógica

1.2.2. Diagrama de flujo

1.2.3. Programa

1.2.4. Programación

1.2.5. Lenguaje de programación

1.2.6. Prueba de escritorio




Se impartirá mediante estudio de teoría y análisis de problemas y casos. Se propiciará el trabajo colaborativo mediante el trabajo en equipos. En los temas en que se requiera se implementarán sesiones expositivas y sesiones de solución de problemas por el maestro. El profesor deberá usar y promover el aprendizaje asistiéndose de las TICs y deberá centrar su docencia en el aprendizaje significativo.


• Investigar los componentes principales de una computadora.

• Realizar prácticas en el Centro de Cómputo para conocer los componentes de una computadora.

• Realizar la investigación acerca de la definición lenguaje y la estructura del mismo.

• Investigar y experimentar con diferentes paradigmas de la programación a lo largo de la historia.

• Investigar la definición de traductor y los diferentes tipos de traductores.

• Utilizar el compilador que será utilizado para la programación en el curso.

Unidad 2 El Lenguaje C. 8 h

Tema 2.1 Comentarios

Tema 2.2 Palabras reservadas

Tema 2.3 Variables

Tema 2.4 Constantes

Tema 2.5 Operadores

Tema 2.6 Tipos de datos

Tema 2.7 Expresiones

Tema 2.8 El Compilador y la consola

Tema 2.9 Instrucciones condicionales Tema 2.10 Instrucciones cíclicas






- Desarrollará la lógica para la solución de problemas algorítmicos a través de diagramas de flujo, pseudos-código y como mejor alternativa, mediante el lenguaje unificado de modelado (UML).



396

- Conocerá los tipos de datos definidos por un lenguaje de programación.

- Conocerá los conceptos de variables y constantes utilizadas en un lenguaje de programación y aplicará los conceptos en la solución de problemas simples

- Dominará la construcción de expresiones matemáticas para la solución de expresiones.

- Comprenderá la sintaxis para la asignación de expresiones a variables.

- Desarrollará sus primeros programas aplicados a soluciones simples de expresiones matemáticas.

Unidad 3 Librerías y Funciones 10 h

Tema 3.1 Introducción

Tema 3.2 Librerías

Tema 3.3 Funciones

Tema 3.4 Aplicaciones

Lecturas y otros

recursos


Métodos de

enseñanza


Actividades de

aprendizaje

• Aprender y aplicar las proposiciones de E/S del lenguaje estudiado

• Aplicar las diferentes proposiciones de decisión

o If-then, if then-else. o If's anidados. • Estructuras repetitivas básicas o Reconocer y aplicar las proposiciones de ciclos.

• Resolver problemas planteados por el maestro, donde se puedan aplicar los

conceptos vistos.

Unidad 4 Arreglos. 8 h


Tema 4.2 Una dimensión Tema 4.3 Dos dimensiones


Lecturas y otros

recursos


Métodos de

enseñanza


Actividades de

aprendizaje

• Conocer la sintaxis de la declaración de funciones, subprogramas y procedimientos.

• Aplicara la sintaxis de los subprogramas para dar solución a un problema específico.

• Aplicara la sintaxis de los procedimientos para dar solución a un problema específico.

Unidad 5 Entrada/Salida 8 h


Tema 5.2 Archivos de texto



397

Tema 5.3 Archivos secuenciales


Lecturas y otros

recursos


Métodos de

enseñanza

La participación del alumno será esencial para el desarrollo de las discusiones y el análisis de puntos de vista de los participantes en las diferentes unidades de estudio.

Actividades de

aprendizaje

• Definir y declarar tipos de datos de Arreglo.

• Aplicar los conceptos de búsqueda lineales y búsqueda binarias.

• Diseñar un algoritmo de clasificación.

Unidad 6 Trabajando con Puertos 10 h


Tema 6.2 Puerto serie

Tema 6.3 Puerto paralelo


Lecturas y otros

recursos


Métodos de

enseñanza

La participación del alumno será esencial para el desarrollo de las discusiones y el análisis de puntos de vista de los participantes en las diferentes unidades de estudio.

Actividades de

aprendizaje

• Definir y declarar tipos de datos de Arreglo.

• Aplicar los conceptos de búsqueda lineales y búsqueda binarias.

• Diseñar un algoritmo de clasificación.

E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje: 1.- Identificación física de los componentes de una computadora. 2.- Codificación de problemas en un lenguaje de alto nivel en la computadora a partir de diagramas de flujo y seudo códigos. 3.- Entrada y salida de información en la computadora para la solución de problemas sencillos. 4.- Solución de problemas con estructuras repetitivas. 5.- Solución de problemas con estructuras selectivas. En estas actividades se aplicarán enfoques didácticos como: trabajo en equipo, colaborativo y aprendizaje basado en proyectos






hora

25%




hora

25%

Tercer examen parcial departamental y 6 semanas El contenido de 18 25%



398

evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño

( Programado ) sesiones de una hora


Asistencia mínima a clase

Requisito

Proyecto de materia o integrador Durante todo el curso

El contenido parcial o total de la

materia

25%

Total 100%




100%



100%



100%



100%


Textos básicos 1. Deitel H.M y Deitel P.J. Cómo programar C++, Cuarta Edición, Person, Prentice Hall, 2003.

Textos complementarios 2. Chapman, Stephen J. Fortran 90/95 for Scientists and Engineers. McGraw – Hill. 3. Nyhoff, Larry & Leestma, Sanford. Introduction to Fortran 90 for Engineers and Scientists. Prentice – Hall. 4. Microsoft MS Dos, Guía de Referencia para el Usuario. 5. The Student Edition of MATLAB: The Language of Technical Computing The MATH WORKS Inc. User’s Guide Versión 5 o superior. 6. Joyanes Aguilar, Luis. Programación Basic: Para Microcomputadoras. Prentice – Hall 7. Joyanes Aguilar, Luis. Programación Basic Avanzado. Prentice – Hall 8. Nieves, Antonio, Domínguez, Federico. Métodos Numéricos Aplicados a la Ingeniería. CECSA 9. Sánchez, Sebastián. Uníx y Linux Guia Practica. Alfa Omega RAMA. 10. Como Funcionan las Computadoras. Guía visual. 11. Martín, Nacho B. Guía Visual de Introducción a la Informática. 1999.



399

12. Cevallos, Francisco Javier. EL Lenguaje de Programación Java. Alfa Omega RAMA. 13. Cevallos, Francisco Javier. Java: Curso de Programación. Alfa Omega RAMA. 14. Baltazar Birnios, Mariano Bienios. Manual de Visual Basic 6.0. 15. Du Portier, Gustavo. Bases de Datos en Ms Visual Basic 6.0. 16. Mariano Bienios. Manual de Visual Basic. MP Ediciones.



61

A) Nombre del curso

Matemáticas avanzadas




Créditos

IV 1 2 1 4


Objetivos Generales

Conocer y estudiar funciones matemáticas especiales que son utilizadas para el análisis del comportamiento de sistemas mecánicos y eléctricos. Utilizar las series de Fourier y la Transformada de Laplace en la solución de ecuaciones diferenciales parciales.



1. Transformada de Laplace

Repasar y aplicar la transformada de Laplace para la solución de ecuaciones diferenciales con condiciones iniciales.

2. Series e integrales de Fourier

Identificar a las series de Fourier como una herramienta matemática importante, en la rama de la ingeniería, para representar señales periódicas, así como utilizar a las integrales de Fourier para representar señales no periódicas.

3. Transformada de Fourier

Aprender el uso de la trasformada de Fourier como una técnica matemática para la solución de problemas y representación de una señal de acuerdo a su comportamiento en frecuencia.

4. Aplicaciones a las ecuaciones diferenciales parciales

Utilizar técnicas y herramientas matemáticas aprendidas en el curso para resolver problemas de ingeniería que involucren ecuaciones diferenciales parciales.


Adquirir conocimientos base que le permitan al alumno obtener un alto nivel en el proceso de aprendizaje autónomo empleando herramientas matemáticas avanzadas que le permitan caracterizar el comportamiento de sistemas mecánicos y eléctricos.



Razonamiento científico-tecnológico. Capacidad cognitiva.


Elaboración de soluciones a problemas de Mecatrónica. Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control.



62


UNIDAD 1 TRANSFORMADA DE LAPLACE 16 h

Tema 1.1 Transformada de Laplace y transformada Inversa. 2 h

Tema 1.2 Transformada de derivadas e integrales. 2 h

Tema 1.3 Teoremas de traslación. 1 h

Tema 1.4 Función escalón unitario, impulso unitario y delta de Dirac. 2 h

Tema 1.5 Derivación e integración de transformadas. 2 h

Tema 1.6 Teorema de la convolución. 2 h

Tema 1.7 Ecuaciones integrales. 2 h

Tema 1.8 Transformada de Laplace de funciones periódicas. 1 h

Tema 1.9 Aplicaciones de la transformada de Laplace al modelado de sistemas mecánicos, eléctricos, etc.

2 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida y resolver problemas indicados por el maestro. Se recomienda el uso de software de descarga libre, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en internet.



• Programar sesiones de resolución analítica de ecuaciones diferenciales de primer orden.

• Utilizar software para graficar y analizar funciones especiales y solución de ecuaciones diferenciales parciales.


UNIDAD 2 SERIES E INTEGRALES DE FOURIER 7 h

Tema 2.1 Series de Fourier. 1 h

Tema 2.2 Convergencia de series de Fourier. 1 h

Tema 2.3 Series de Fourier de senos y cosenos. 1 h

Tema 2.4 Funciones Periódicas y la amplitud del espectro. 1 h

Tema 2.5 La integral de Fourier. 1h

Tema 2.6 Series e integrales de Fourier complejas. 1.5 h

Tema 2.7 Frecuencia del espectro. 0.5 h





63

Se recomienda el uso de software de descarga libre, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en Internet.






UNIDAD 3 TRANSFORMADA DE FOURIER 8 h

Tema 3.1 La transformada de Fourier. 2 h

Tema 3.2 Propiedades de la transformada de Fourier. 0.5 h

Tema 3.3 La transformada de Fourier discreta. 1 h

Tema 3.4 La transformada rápida de Fourier. 1 h

Tema 3.5 Eficiencia computacional de la transformada rápida de Fourier. 1 h

Tema 3.6 Transformada de Fourier de senos y cosenos. 1 h

Tema 3.7 Transformada de Fourier finita de senos y cosenos. 1.5 h








UNIDAD 4 APLICACIONES A LAS ECUACIONES DIFERENCIALES PARCIALES 17 h

Tema 4.1 Solución con series de Fourier de la ecuación de calor. 3 h

Tema 4.2 Solución con series de Fourier de la ecuación de onda. 3 h

Tema 4.3 Transformaciones de problemas con valor de frontera. 3 h

Tema 4.4 Las ecuaciones de calor y de onda en dominios no acotados. 2 h



64

Tema 4.5 Solución con transformada de Laplace de problemas con valor de frontera. 3 h

Tema 4.6 Solución con transformada de Fourier de problemas con valor de frontera. 3 h











Se impartirán, por parte del maestro y los alumnos, sesiones de solución de problemas con ayuda de las TIC’s con la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo multimedia para explicar diferentes métodos de diseño y solución a problemas reales planteados. Se expondrá, por parte del maestro y con ayuda de equipo multimedia, la teoría que requiera una explicación amplia para su comprensión, además se buscará el aprendizaje significativo, colaborativo y constructivista, fomentando en los estudiantes el aprender a aprender.

Prácticas El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas



65





Unidad 1 20% examen

5% otros




5% otros



Unidad 4 20% examen

5% otros



Examen ordinario. Examen o proyecto integrador en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso.


25%

TOTAL 100%


El contenido del

curso 100%


El contenido del

curso 100%


El contenido del

curso 100%



66


Textos básicos

KREYSZIG, Matemáticas avanzadas para Ingeniería, Volumen I y II. Limusa Wiley. Tercera Edición.

NEIL, Advanced Engineering Mathematic, Brooks/Cole, ITP. Segunda Edición


GONZÁLES-VELASCO, Fourier Análisis and boundary value problems, Morgan Publishers. MURRAY R. SPIEGEL, Schaum’s Outline of Fourier Análisis. McGraw-Hill. KORNER, Fourier Analysis, Cambridge University Press.


MAPLE MATLAB MATHCAD MATHEMATICA



39

A) Nombre del curso

Electrónica de potencia II




Créditos

Optativa 2 2 2 6


Objetivos Generales

Conocer e identificar 3 tipos de convertidores de potencia, CA-CD controlados, CD-CD (fuentes conmutadas configuración elevadora, reductora y elevadora-reductora), y CA-CA (cicloconvertidores). Obtener la capacidad para diseñar cualquiera de estas topologías de potencia, y fuentes de alimentación de potencia.



1. Convertidores de potencia CA-CD controlados

Comprender el funcionamiento y las características de los rectificadores controlados. Estudiar las distintas topologías de los rectificadores controlados, y los parámetros de desempeño. Aprender técnicas que le permitirán analizar y diseñar circuitos rectificadores controlados. Conocer herramientas computacionales para simular numéricamente este tipo de convertidores de potencia.

2. Fuentes conmutadas

Estudiar las diferentes configuraciones de las fuentes conmutadas. Comprender el principio de funcionamiento de los reguladores reductores, elevadores y reductores-elevadores así como los parámetros de desempeño de éstos. Estudiar las técnicas para el análisis y diseño de este tipo de convertidores. Conocer herramientas computacionales para simular numéricamente este tipo de convertidores de potencia.

3. Fuentes de alimentación

Comprender la operación y el análisis de las fuentes de alimentación. Aprender los tipos y las topologías de circuito de las fuentes de alimentación. Aprender las técnicas para diseñar transformadores e inductores.



40

4. Controladores de voltaje de CA

Comprender la operación y las características de los controladores de voltaje de CA. Conocer los tipos de controladores de voltaje de CA. Comprender la operación de los convertidores matriciales. Aprender las técnicas para el análisis y el diseño de los controladores de CA.


Desarrollar las capacidades para la observación, análisis, planificación, diseño y optimización de sistemas de potencia, además se proporcionan las herramientas para el análisis, definición y solución de problemas que permitan tomar mejores decisiones sobre la eficacia de los convertidores electrónicos de potencia.







UNIDAD 1 CONVERTIDORES DE POTENCIA CA-CD CONTROLADOS 16h

Tema 1.1 Convertidores monofásicos completos 3h

Tema 1.2 Convertidores monofásicos duales 3h

Tema 1.3 convertidores trifásicos de media onda 3h

Tema 1.4 convertidores trifásicos completos 3h

Tema 1.4 Mejoras al factor de potencia 4h








41

UNIDAD 2 FUENTES CONMUTADAS 16h

Tema 2.1 Análisis y diseño de reguladores reductores 5h

Tema 2.2 Análisis y diseño de reguladores elevadores 5h

Tema 2.3 Análisis y diseño de reguladores reductores-elevadores 4h

Tema 2.4 Comparación de los reguladores 2h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de equipo de medición de laboratorio para medir los parámetros de desempeño de las fuentes. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.





UNIDAD 3 FUENTES DE ALIMENTACIÓN 16h

Tema 3.1 Convertidor Fly-back 2h

Tema 3.2 Convertidor directo 2h

Tema 3.3 Convertidor Push-Pull 2h

Tema 3.4 Convertidor en medio puente 2h

Tema 3.5 Convertidor en puente completo 2h

Tema 3.6 Fuentes de alimentación de CA 6h










42

UNIDAD 4 CONTROLADORES DE VOLTAJE DE CA 16h

Tema 4.1 Principio del control de encendido-apagado 2h

Tema 4.2 Principio del control por ángulo de fase 2h

Tema 4.3 Controladores monofásicos bidireccionales 2h

Tema 4.4 Controladores trifásicos de onda completa 2h

Tema 4.5 Controladores trifásicos bidireccionales conectados en delta 2h

Tema 4.6 Cicloconvertidores monofásicos 2h

Tema 4.7 Cicloconvertidores trifásicos 2h

Tema 4.8 Convertidores matriciales 2h


Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales de la planeación de procesos. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.









Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. Mediante el diseño, creación y uso de ejemplos y simulaciones el alumno será capaz utilizar software para



43

visualizar y realizar cálculos para el diseño de convertidores electrónicos. El alumno realizará ejercicios que involucren casos de análisis y diseño de convertidores, mediante los cuales se podrá observar la importancia de los conocimientos teóricos. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.












44







Todas las unidades

100%

TOTAL 100%


El contenido del

curso 100%


El contenido del

curso 100%


El contenido del

curso 100%

G) Bibliografía y recursos informáticos Textos básicos 1. Muhammad H. Rashid. Electrónica de Potencia: Circuitos, Dispositivos y Aplicaciones. 3ª Edición. Editorial: Prentice Hall. 2004. ISBN: 970-26-0532-6



45


2. Modern Power Electronics and AC Drives. Bimal K. Bose. Edition: illustrated. Editorial: Prentice Hall PTR, 2001. ISBN: 0130167436, 9780130167439 3. Power Electronics Handbook. Muhammad H. Rashid. Edition: illustrated. Editorial: Academic Press, 2001. ISBN: 0125816502,9780125816502





62

A) Nombre del curso

Higiene y seguridad industrial




Créditos

VIII 0 3 0 3


Objetivos Generales

Analizar e identificar en un proceso industrial, los elementos que representen riesgos al trabajador, para desarrollar programas de seguridad e higiene industrial.



1. Conceptos y generalidades de Higiene y Seguridad Industrial

Comprender la importancia que tiene la higiene y seguridad en las actividades humanas, analizando su desarrollo a través del tiempo y la aplicación del programa de las 5 “S”.

2. Seguridad industrial

Analizar la Ley Federal de Trabajo y conocer sobre los deberes y obligaciones del trabajador y del patrón en el marco jurídico de la seguridad e higiene. Además, identificará los elementos y factores de los accidentes.

3. Seguridad de las operaciones y equipo de protección personal

Identificar y evaluar los diferentes tipos de riesgos con equipos y sustancias. Así también, analizará las operaciones y decidirá qué equipo de protección personal recomendar.

4. Higiene Industrial

Identificar los agentes contaminantes del medio ambiente que se generan en las empresas y que afectan la salud de los trabajadores, así como las diferentes enfermedades y riesgos de trabajo.

5. Programa de higiene y seguridad

Aplicar los conceptos de la higiene y la seguridad industrial en la elaboración de un programa de higiene y seguridad.

6. Programa de higiene y seguridad en la industria

Adquirir las bases para elaborar un programa de seguridad e higiene industrial en una empresa.



63


Proporcionar los conocimientos para elaborar y participar en programas de higiene y seguridad industrial.





Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica.


UNIDAD 1 CONCEPTOS Y GENERALIDADES DE HIGIENE Y SEGURIDAD INDUSTRIAL 8h

Tema 1.1 Conceptos de higiene y seguridad industrial 2h

Tema 1.2 Desarrollo histórico de seguridad industrial 2h

Tema 1.3 Generalidades sobre la seguridad de la empresa 2h

Tema 1.4 Programas de las cinco “s” 2h




Describir el desarrollo histórico de la seguridad industrial. Explicar los conceptos de higiene y seguridad industrial. Conocer las generalidades de la seguridad en la empresa. Aplicar a un caso práctico el programa de las 5 “S”.

UNIDAD 2 SEGURIDAD INDUSTRIAL 8h

Tema 2.1 Legislación sobre seguridad e higiene 1h

Tema 2.2 Definición de riesgo de trabajo 2h

Tema 2.3 Accidentes de trabajo 1h

Tema 2.4 Factores humanos y técnicos 1h

Tema 2.5 Elementos del accidente 2h

Tema 2.6 Investigación de los accidentes 1h



Actividades de Investigar las Leyes y Legislación existentes en México y su correlación con



64

aprendizaje leyes internacionales sobre la higiene y seguridad en el trabajo. Evaluar los riesgos de trabajo con base a la legislación vigente sobre seguridad e

higiene. Identificar los accidentes de trabajo con base a la legislación vigente sobre

seguridad e higiene. Identificar los factores humanos y técnicos de los accidentes y riesgos de trabajo. Realizar una investigación de accidentes en el trabajo y elaborar los reportes

correspondientes. Realizar en la práctica la formación de una comisión de seguridad e higiene.

UNIDAD 3 SEGURIDAD DE LAS OPERACIONES Y EQUIPO DE PROTECCIÓN PERSONAL 8h

Tema 3.1 Riesgos mecánicos 1h

Tema 3.2 Riesgos eléctricos 2h

Tema 3.3 Riesgos químicos 1h

Tema 3.4 Protección de los ojos y cara 1h

Tema 3.5 Protección de los dedos, las manos y los brazos 2h

Tema 3.6 Riesgos radiológicos 1h




Definir los riesgos mecánicos, eléctricos, químicos y radiológicos que se presentan en el área laboral.

Aplicar en un caso práctico la legislación vigente en lo relativo a los equipos de protección personal para ojos, cara, dedos, manos y brazos.

Analizar diferentes operaciones en procesos productivos y seleccionar de acuerdo con los riesgos que presenten, el equipo de protección personal que se deba utilizar.

UNIDAD 4 HIGIENE INDUSTRIAL 8h

Tema 4.1 Toxicología industrial 1h

Tema 4.2 Riesgos industriales para la salud 2h

Tema 4.3 Control del ambiente laboral 2h

Tema 4.4 Ruido industrial 1h

Tema 4.5 Vibración 1h

Tema 4.6 Medicina ocupacional y enfermedades de trabajo 1h

Lecturas y otros Leer la bibliografía recomendada, resolver los ejercicios señalados por el



65

recursos Profesor y entregar las tareas.


Describir los efectos tóxicos de las sustancias de uso industrial. Explicar las formas de envenenamiento agudo y crónico Explicar los riesgos industriales para la salud. Describir los agentes físicos ambientales. Explicar la evaluación y control de ruido y vibración. Investigar en qué consiste la medicina ocupacional y su relación con las

enfermedades de trabajo.

UNIDAD 5 PROGRAMA DE HIGIENE Y SEGURIDAD 8h

Tema 5.1 Planificación de la seguridad 1h

Tema 5.2 Definición de los objetivos 1h

Tema 5.3 Establecimiento de políticas 2h

Tema 5.4 Establecimiento del programa 2h

Tema 5.5 Evaluación del programa 2h


Leer la bibliografía recomendada, resolver los ejercicios señalados por el Profesor y entregar las tareas.


Describir en qué consiste la planificación de la higiene y seguridad laboral. Indicar el contenido de un programa de higiene y seguridad. Explicar en qué consiste la definición de los objetivos y el establecimiento de

políticas en un programa de higiene y seguridad. Realizar en la práctica un programa de higiene y seguridad. Conocer la metodología para realizar la evaluación de un programa de higiene y

seguridad.

UNIDAD 6 PROGRAMA DE HIGIENE Y SEGURIDAD EN LA INDUSTRIA 8h

Tema 6.1 Planificación de la seguridad y la higiene dentro y fuera de la empresa 2h

Tema 6.2 Definición de los objetivos 1h

Tema 6.3 Establecimiento de políticas 1h

Tema 6.4 Establecimiento del programa 2h

Tema 6.5 Evaluación del programa 2h


Leer la bibliografía recomendada, resolver los ejercicios señalados por el Profesor y entregar las tareas.

Actividades de Realizar una investigación de campo en una empresa sobre el historial de su



66

aprendizaje operación en materia de higiene y seguridad industrial. Elaborar un programa de seguridad e higiene industrial en una empresa.




Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. La materia se impartirá de manera interactiva en la sala de cómputo con ayuda de equipo multimedia.

Prácticas El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas. Los alumnos realizarán exposiciones que involucren temas innovadores donde se observe la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.







Tercer examen parcial: Examen escrito: valor 60% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o




67

presentación oral: valor 20% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 20% del examen parcial.



Examen ordinario Cada evaluación parcial representa el 33% del examen ordinario, así la suma de los tres exámenes parciales cubre el 100% del examen ordinario, con lo cual se evalúa todo el contenido del programa y otras evidencias que muestren el aprendizaje del alumno basado en el desarrollo de competencias.


Todas las unidades

100%

TOTAL 100%


El contenido del

curso 100%


El contenido del

curso 100%


El contenido del

curso 100%


4. Asfahl, Ray C. Seguridad Industrial y Salud. México: Prentice Hall, 4ta. edición, 2000.

5. Denton, Keth. Seguridad Industrial: Administración y Métodos. 1988, McGraw – Hill. ISBN: 968-451-691-6

6. Ramírez Cavassa, César. Seguridad Industrial. 2006, EDITORIAL LIMUSA S.A. DE C.V. ISBN: 9789681838560



68


6. Ley Federal de Trabajo. Última reforma publicada DOF 17 de enero de 2006. 7. http://www.empleo.gob.mx/wb/BANEM/BANE_ley_federal_del_trabajo# 8. Reglamento General de Seguridad e Higiene en el Trabajo. 9. http://www.salud.gob.mx/unidades/cdi/nom/compi/r210197.html 10. Guía para las Comisiones de Seguridad e Higiene en los centros de trabajo, STPS, IMSS. Guía

Informativa de la Norma Oficial Mexicana NOM-019-STPS-2004, Constitución, Organización y Funcionamiento de las Comisiones de Seguridad e Higiene en los Centros de Trabajo.



67

A) Nombre del Curso

Mecánica vectorial cinemática




semana


estudiante

Créditos

III 2 2 2 6


Objetivos generales

Al finalizar el curso el estudiante desarrollará: Desarrollar la capacidad de analizar y resolver problemas relacionados con el movimiento de partículas y de cuerpos rígidos de una forma lógica y simple donde no intervengan las causas que producen dichos movimientos.


Unidades Objetivo específico 1. INTRODUCCIÓN

Repasar los conceptos vectoriales, sistemas de unidades y ecuaciones de movimiento.

2. ALGEBRA Y CÁLCULO VECTORIAL

Comprender los conceptos básicos del algebra y cálculo vectorial para aplicarlos en mecánica vectorial.

3. MOVIMIENTO RECTILÍNEO DE PARTÍCULAS

Comprender la teoría del movimiento rectilíneo de las partículas, analizando y resolviendo ejercicios relacionados al tema.

4. MOVIMIENTO CURVILÍNEO DE PARTÍCULAS

Comprender la teoría del movimiento curvilíneo de las partículas, analizando y resolviendo ejercicios relacionados al tema.

5. MOVIMIENTOS RELATIVOS

Obtener las características cinemáticas absolutas de un punto, en función de sus características relativas a un sistema de referencia móvil y de las propias de éste, especialmente para movimientos con trayectoria plana y para movimientos rectilíneos.



68

6. CINEMÁTICA DE CUERPOS RÍGIDOS.

Analizar y resolver problemas de movimiento plano de cuerpos rígidos, y de algunos mecanismos, donde no intervengan las causas que producen el movimiento.

7. CENTROS DE MASA Y MOMENTOS DE INERCIA DE CUERPOS RÍGIDOS.

Determinar los centros de masa de cuerpos rígidos compuestos, de configuración sencilla. Obtener momentos de inercia de la masa de dichos cuerpos.


Los principios adquiridos en esta asignatura serán aplicados en las asignaturas subsecuentes tales como mecánica vectorial dinámica, sin embargo, además esta asignatura es básica para entender la cinemática de partículas y de cuerpos rígidos como una herramienta fundamental en el área de diseño y análisis de mecanismos.



Razonamiento científico-tecnológico. Cognitiva y emprendedora Comunicación en español e inglés.




UNIDAD 1 INTRODUCCIÓN

2 hRs

Temas 1.1 Conceptos. 1.2 Unidades y análisis dimensional.









69

UNIDAD 2 ALGEBRA Y CÁLCULO VECTORIAL

4 hrs

Temas 2.1 Introducción. 2.2 Componentes de un vector. 2.3 Derivadas vectoriales. 2.4 Vector tangente unitario. 2.5 Curvatura. 2.6 Curvas planas.







UNIDAD 3 MOVIMIENTO RECTILÍNEO DE PARTÍCULAS

8 hrs

Temas 3.1 Posición, velocidad y aceleración. 3.2 Determinación del movimiento de una partícula. 3.3 Movimiento rectilíneo uniforme. 3.4 Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado. 3.5 Movimiento de varias partículas. 3.6 Solución grafica de problemas de movimiento rectilíneo uniforme.









70

UNIDAD 4 MOVIMIENTO CURVILÍNEO DE PARTÍCULAS

10 hrs

Temas 4.1 Vector de posición, velocidad y aceleración. 4.2 Derivadas de funciones vectoriales. 4.3 Componentes rectangulares de la velocidad y la aceleración. 4.4 Componentes tangencial y normal. 4.5 Componentes radial y transversal.







UNIDAD 5 MOVIMIENTOS RELATIVOS

8 hrs

Temas 5.1 Caso general de movimiento relativo, posición absoluta y relativa. 5.2 Velocidades y aceleraciones absolutas y relativas. 5.3 Aceleración de Coriolis. 5.4 Movimientos relativos con origen fijo para el sistema móvil y trayectoria plana. 5.5 Movimientos relativos donde la partícula en estudio conserva siempre su

posición. 5.6 Aplicaciones.









71

UNIDAD 6 CINEMÁTICA DE CUERPOS RÍGIDOS.

18 hrs

Temas 6.1 Traslación. 6.2 Rotación alrededor de un eje fijo. 6.3 Ecuaciones que definen la rotación de un cuerpo rígido alrededor de un eje fijo. 6.4 Movimiento plano general. 6.5 Velocidad absoluta y velocidad relativa en el movimiento plano. 6.6 Razón de cambio de un vector con respecto a un sistema de referencia en

rotación. 6.7 Movimiento plano de una partícula relativa a un sistema de referencia en rotación.

Aceleración de Coriolis. Lecturas y otros recursos






UNIDAD 7 FUERZAS DISTRIBUIDAS: MOMENTOS DE INERCIA. 18 hrs

Temas 7.1 Momento de inercia en un área. 7.2 Determinación del momento de inercia en un área por integración. 7.3 Momento polar de inercia de un área. 7.4 Radio de giro de un área. 7.5 Teorema de los ejes paralelos para el momento de inercia de areas. 7.6 Momentos de inercia de áreas compuestas. 7.7 Momento de inercia de una masa. 7.8 Teorema de los ejes paralelos para el momento de inercia de masas. 7.9 Momentos de inercia de placas delgadas. 7.10Determinación del momento de inercia de un cuerpo tridimensional por integración. 7.11Momentos de inercia de cuerpos compuestos.





72






La solución de ejercicios, problemas y la realización de diversas prácticas en el laboratorio se utilizarán como elementos centrales para reafirmar, adquirir y manejar la información, así como para la aplicación y transferencia del conocimiento. La enseñanza basada en el uso de nuevas tecnologías de información tiene como objetivo incorporar al alumno al uso de herramientas actuales que le permitan una mejor inserción en el ámbito profesional. Por otro lado, se pretende que el profesor aplique, siempre que sea prudente, otros enfoques didácticos como el trabajo en equipo, el aprendizaje basado en problemas y el aprendizaje basado en proyectos, todo esto con el fin de fomentar el aprendizaje significativo.


Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación Primer examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño



20%




20%




20%




20%

Proyecto final Durante todo el curso

Todo el curso 20%

Otra actividad 2 TOTAL 100%



73

Examen ordinario. Se evalúa como el promedio del total de evaluaciones parciales y proyecto final.



100%



100%



100%



100%


Textos básicos 1. Ferdinand Beer. Mecánica Vectorial para Ingenieros: dinámica.

Mc. Graw Hill, 9a Edición México 2010.

2. Eric Nelson. Mecánica vectorial: estática y dinámica. Addison Wesley. 5ª edición. 2004.

Textos complementarios 3. Erick Paredes. Fisica 1: vectores, cinemática y dinámica. Esfinge. 2010.







52

A) Nombre del Curso

Electricidad y magnetismo




semana


estudiante

Créditos

III 2 2 2 6


Objetivos generales

Al finalizar el curso el estudiante será capaz de: Aplicar conceptos y modelos físico-matemáticos básicos de la electricidad y el magnetismo, previa comprensión y análisis de fenómenos físicos relacionados con la ingeniería.


Unidades Objetivo específico 1. ELECTROSTÁTICA Aplicar las leyes de Coulomb y de Gauss en la solución de

problemas que involucren distribuciones de cargas eléctricas en reposo relativo.

2. CAPACITANCIA Y DIELÉCTRICOS

Analizar el comportamiento de los capacitares con o sin dieléctrico en configuraciones serie- paralelo, aplicando los conceptos anteriores en la solución de problemas.

3. CORRIENTE ELECTRICA Y CIRCUITOS

Analizar el comportamiento de circuitos eléctricos, utilizando los conceptos de potencia y resistencia eléctrica, experimentando y controlando variables en circuitos eléctricos.

4. MAGNETISMO Aplicar los conocimientos sobre magnetismo en la solución de problemas teórico-prácticos.

5. INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA

Aplicar la ley de Faraday para explicar el principio del transformador, formulando las Ecuaciones de Maxwell.


Este curso incide de manera directa con la parte eléctrica de la formación académica del ingeniero mecatrónico. En este curso se adquieren conocimientos básicos para el desarrollo de nuevo conocimiento que se obtendrá en cursos más avanzados del área eléctrica como lo son los cursos de Circuitos Eléctricos y Circuitos Eléctricos II y el curso de Máquinas Eléctricas.


Competencias Genéricas Científico-Tecnológico Cognitiva Comunicación e información Ético-valoral



53




Unidad 1 ELECTROSTÁTICA. 14 hrs Temas 1.1 Introducción.

1.2 Carga Eléctrica. 1.3 Ley de Coulomb. 1.4 Campo Eléctrico. 1.5 Ley de Gauss para el campo eléctrico. 1.6 Potencial eléctrico.







Unidad 2 CAPACITANCIA Y DIELÉCTRICOS 8 hrs Temas 2.1 Definición de capacitancia.

2.2 Dieléctricos. 2.3 Almacenamiento de energía en capacitores. 2.4 Capacitores en serie y paralelo.









54

Unidad 3 CORRIENTE ELECTRICA Y CIRCUITOS 12 hrs Temas 3.1 Corriente.

3.2 Resistividad y resistencia. 3.3 Ley de Ohm. 3.4 Energía y potencia Eléctrica. 3.5 Fuerza electromotriz. 3.6 Resistores en serie y paralelo. 3.7 Leyes de Kirchhoff. 3.8 Circuito resistencia-capacitancia.







Unidad 4 MAGNETISMO 14 hrs Temas 4.1 Magnetismo y campo magnético.

4.2 Ley Biot-Savart. 4.3 Movimiento de partículas en campo magnético. 4.4 Fuerza magnética. 4.5 Fuerza y momento de torsión sobre una bobina. 4.6 Líneas de campo magnético y flujo magnético. 4.7 Ley de Gauss para campo magnético. 4.8 Ley de Ampere.







Unidad 5 INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA 16 hrs Temas 5.1 Ley de Faraday.

5.2 Ley de Lenz. 5.3 Inductancia. 5.4 Principios del transformador. 5.5 Ecuaciones de Maxwell.



55








Solución de ejemplos por el profesor y resolución de problemas por el alumno como elemento central para reafirmar, adquirir y manejar los conceptos de estática. Se aplicarán otros enfoques didácticos como: trabajo en equipo y aprendizaje basado en proyectos.



3 semanas y un día

( Programado )


20%

Segundo examen parcial departamental y 5 semanas El contenido de 20%


( Programado ) 20 sesiones de una hora


3 semanas y un día

( Programado )


20%




20%


Asistencia a clase

20%

Proyecto integrador Durante todo el curso

Contenido de todo el curso

20%

TOTAL 100% Examen ordinario. Se evalúa como el promedio del total de evaluaciones parciales.



100%



56



100%



100%



100%


Textos básicos 1. Raymond Serway. Física: electricidad y magnetismo. Cengage. 7ª edición. 2009. 2. Juan Hernández Alvaro. Fundamentos de física: electricidad y magnetismo. Universidad de Jaén. 2008.

Textos complementarios 3. Víctor Serrano. Electricidad y magnetismo: estrategias para la resolución de problemas y aplicaciones.

Pearson Educación. 2001.






74

A) Nombre del Curso

Programación orientada a objetos




semana


estudiante

Créditos

III 0 3 0 3


Objetivos generales

Al finalizar el curso el estudiante será capaz de:

Aplicar los conocimientos y las habilidades relacionadas a la programación orientada a objetos para la solución de problemas de carácter científico-tecnológicos.



1

El lenguaje Java

Conocer los componentes principales de la programación orientada a objetos.

2

Introducción a la Orientación a Objetos

Manejar la filosofía de programación java como un lenguaje orientado a objetos.

3

Creando clases, estado y comportamiento de los Objetos

Crear clases utilizando conceptos de identificación de atributos y métodos.

4

Características de la OO

Conocer características de abstracción, encapsulamiento, herencia, polimorfismo y el uso de las excepciones.



75

5

Interfaces gráficas de usuario

Diseñar interfaces gráficas para resolver problemas específicos.

6

Trabajando puertos

Utilizar con habilidad la comunicación de los puertos de entrada y salida de la PC.


Esta materia dota al estudiante egresado de las herramientas de actualidad en el área de la programación orientada a objetos, la cual es de gran potencia y versatilidad en la elaboración de interfaces gráficas con fines de automatización y control de procesos.







UNIDAD 1 EL LENGUAJE JAVA

2 hrs

Temas Subtemas

1.1.- Elementos básicos

1.1.1.- Comentarios

1.1.2.- Palabras reservadas

1.1.3.- Variables

1.1.4.- Constantes

1.1.5.- Operadores

1.1.6.- Tipos de datos



76

1.1.7.- Expresiones

1.1.8.- El Compilador y la consola

1.1.9.- Instrucciones condicionales

1.1.10.- Instrucciones cíclicas

1.1.11.- Arreglos



Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el profesor, la participación del alumno será esencial para el desarrollo de las discusiones y el análisis de puntos de vista de los participantes en las diferentes unidades de estudio.


• Investigación de los temas relacionados. • Prácticas en el Centro de Cómputo. • Resolver problemas de casos mediante la programación.

UNIDAD 2 INTRODUCCIÓN A LA ORIENTACIÓN A OBJETOS

3 hrs

Temas 2.1.- Orígenes de la OO 2.2.- Elementos básicos de la OO

2.2.1.- Clases

2.2.2.- Atributos

2.2.3.- Métodos

2.2.4.- Objetos





77

Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el profesor, la participación del alumno será esencial para el desarrollo de las discusiones y el análisis de puntos de vista de los participantes en las diferentes unidades de estudio.


• Mesas de trabajo y exposiciones por parte de los alumnos.

UNIDAD 3 CREANDO CLASES, ESTADO Y COMPORTAMIENTO DE LOS OBJETOS

4 hrs

Temas 3.1.- Identificando Atributos y Métodos 3.2.- Relacionando los Atributos con los tipos de datos

3.3.- Identificando métodos

3.4.- Paso de parámetros

3.5.- Retorno de valor



Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, la participación del alumno será esencial para el desarrollo de las discusiones y el análisis de puntos de vista de los participantes en las diferentes unidades de estudio.


• Aprender y aplicar las diferentes estructuras de control de flujo de un programa en Java.

• Manejar estructuras repetitivas básicas o Reconocer y aplicar las proposiciones de ciclos en Java.

• Resolver problemas planteados por el profesor, donde se puedan aplicar los conceptos vistos de la programación orientada a objetos.



78

Unidad 4 CARACTERÍSTICAS DE LA OO

3 hrs

Temas 4.1.- Abstracción 4.2.- Encapsulamiento

4.3.- Herencia

4.4.- Polimorfismo

4.5.- Excepciones



Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, la participación del alumno será esencial para el desarrollo de las discusiones y el análisis de puntos de vista de los participantes en las diferentes unidades de estudio.


• Desarrollar métodos programados para entender las estructuras Public y private.

• Utilizará la invocación de métodos para optimizar el funcionamiento de algoritmos.

• Manejará las sentencia pain y return para obtener resultados.

Unidad 5 INTERFACES GRÁFICAS DE USUARIO

3 hrs

Temas 5.1.- Introducción 5.2.- Manejo de eventos

5.2.1.- AWT

5.2.2.- Swing

5.3.- Aplicaciones



Métodos de enseñanza La participación del alumno será esencial para el desarrollo de las discusiones y el análisis de puntos de vista de los participantes en las diferentes unidades de estudio.



79


• Definir y utilizar los conceptos relacionados con eventos. • Programar ejemplos sencillos evidenciando la utilidad y sintaxis de los

eventos. • Mesas de discusión y resolución de problemas relacionados con

programación de eventos.

Unidad 6 ESTRUCTURAS DE CONTROL.

9 hrs

Temas 6.1.- Introducción al manejo de puertos 6.2.- Aplicaciones Java



Métodos de enseñanza La participación del alumno será esencial para el desarrollo de las discusiones y el análisis de puntos de vista de los participantes en las diferentes unidades de estudio.


• Definir y utilizar los conceptos relacionados con estructuras de control. • Programar ejemplos sencillos evidenciando la utilidad y sintaxis de

las estructuras de control. • Mesas de discusión y resolución de problemas relacionados

con programación de secuencias de control.


Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro y de los alumnos, y sesiones de solución de problemas, con apoyo de las TIC. Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo multimedia para explicar diferentes métodos de programación. La solución a problemas reales planteados se expondrán por parte del maestro, con ayuda de equipo multimedia, la teoría que requiera una explicación amplia para su comprensión, y se buscará el aprendizaje significativo, colaborativo y constructivista, fomentando en los estudiantes el aprender a aprender.





25%




25%



80




25%


Asistencia a clase

Requisito


Proyecto de materia o integrador

25%




100%

Examen Extraordinario. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como


100%

requisito para la presentación del examen. Examen a título de suficiencia. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.


100%



100%


Textos básicos

1. Deitel H.M y Deitel P.J. Cómo programar C++, Cuarta Edición, Person, Prentice Hall, 2003.

2. Bell D. y Parr M. JAVA para estudiantes. Tercera edición, Prentice Hall, 2003.

3. Eckel, Bruce. Piensa en Java. Cuarta edición, Person Educación, 2007.

Textos complementarios 4. Arnow, David, M. Introducción a la programación con Java: un enfoque orientado a objetos, Person educación, 2001.

5. Lewis J. y Chase J. Estructura de datos con java: diseño de estructuras de algoritmos.



81

Segunda edición, Person, 2006.

6. Arnow A.M. y Weiss G. Introducción a la programación orientada a objetos, Addison Wesley, 2001

Sitios de Internet 7. http://www.java.com/

Programas de cómputo. 1.- Visual Studio 2010.

2.- Java Development Kit

http://www.java.com/



29


TERCER SEMESTRE

A) Nombre del Curso

Cálculo Vectorial




semana


estudiante

Créditos

III 2 2 2 6


Objetivos generales

Proporcionar al alumno el conocimiento y las herramientas necesarias para resolver problemas relacionados con la aplicación del Cálculo Vectorial.


Unidades Objetivo específico 1.

ÁLGEBRA DE VECTORES

Conocer, manejar y aplicar los principios y teoremas relativos al álgebra de vectores así como su representación geométrica y / o su aplicación en problemas.

2.

CÁLCULO DIFERENCIAL VECTORIAL

Estudiar el tipo de relaciones y funciones vectoriales, sus derivadas y su significado geométrico. Conocer las aplicaciones del cálculo diferencial vectorial, sus aplicaciones y se comprenderá el concepto de operadores vectoriales diferenciales.

3.

CÁLCULO INTEGRAL VECTORIAL

Estudiar el cálculo vectorial, el concepto de integración vectorial y sus aplicaciones. Comprender el concepto de operadores vectoriales integrales.

4

COORDENADAS CURVILINEAS

Conocer y aplicar las coordenadas curvilíneas, entre las que destacan las coordenadas cilíndricas, esféricas parabólicas, entre otras.



30

5

INTRODUCCIÓN AL ANÁLISIS TENSORIAL

Conocer y aprender el análisis tensorial como una herramienta de gran utilidad para materias subsecuentes en el área mecánica y eléctrica.


Estos conocimientos son aplicados como una herramienta para la solución de problemas prácticos del área de ingeniería en que se imparte esta materia.



Razonamiento Científico-Tecnológico. Comunicación en español e inglés. Cognitiva – Emprendedora.




Unidad 1 Algebra de Vectores

4hrs

Tema 1.1 Definición de vector Tema 1.2 Igualdad entre vectores Tema 1.3 Multiplicación por un escalar Tema 1.4 Vectores unitarios Tema 1.5 Representación gráfica Subtemas 1.5.1 Representación puntual

1.5.2 Representación por suma de componentes

1.5.3 Representación por combinación lineal

Tema 1.6 Operaciones vectoriales Subtemas 1.6.1 Adición vectorial

1.6.2 Sustracción vectorial

1.6.3 Producto Escalar.

1.6.4 Producto Vectorial.

Tema 1.7 Ejemplos de producto vectorial Lecturas y otros recursos




31


Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro en las cuales se hará revisión de las bases teóricas pertinentes, además de sesiones de análisis y solución de problemas. El profesor deberá utilizar y promover el aprendizaje a través del uso de nuevas tecnologías como simuladores y paquetes matemáticos, además de basar su trabajo en el aula en el aprendizaje significativo.

Métodos de enseñanza Se harán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.

Unidad 2 Cálculo Diferencial Vectorial

14hrs

Tema 2.1 Funciones vectoriales. Tema 2.2 Derivadas de funciones vectoriales. Subtemas 2.2.1 Derivadas de funciones vectoriales de una variable

2.2.2 Derivadas de funciones vectoriales en varias variables

Tema 2.3 Reglas de derivación vectorial. Tema 2.4 Diferenciales. Tema 2.5 Geometría diferencial. Subtemas 2.5.1 Parámetros principales

2.5.2 Escalares importantes

2.5.3 Planos ortogonales

Tema 2.6 Operadores vectoriales Subtemas 2.6.1 Operador nabla.

2.6.2 Gradiente de una función escalar

2.6.3 Divergencia de una función vectorial

2.6.4 Rotacional de una función vectorial

2.6.5 Operador Laplaciano

2.6.6 Reglas de los operadores

Tema 2.7 Aplicaciones Lecturas y otros recursos




32

Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro en las cuales se hará revisión de las bases teóricas pertinentes, además de sesiones de análisis y solución de problemas. El profesor deberá utilizar y promover el aprendizaje a través del uso de nuevas tecnologías como simuladores y paquetes matemáticos, además de basar su trabajo en el aula en el aprendizaje significativo.



Unidad 3 Cálculo Integral Vectorial

16hrs

Tema 3.1 Integral de un vector. Tema 3.2 Integral curvilínea. Tema 3.3 Integral de superficie y Volumen Tema 3.4 Operadores Integrales. Tema 3.5 Teorema de la divergencia, del rotacional y otros. Tema 3.5 Forma integral del operador nabla. Tema 3.6 Aplicaciones






Unidad 4 Coordenadas Curvilíneas

14hrs

Tema 4.1 Transformación de coordenadas. Tema 4.2 Coordinadas curvilíneas ortogonales Tema 4.3 Vectores unitarios de sistemas de coordenadas curvilíneas Tema 4.4 Elementos de línea y volumen Tema 4.5 Gradiente, divergencia y rotacional



33

Tema 4.6 Coordenadas cilíndricas Tema 4.7 Coordenadas esféricas Lecturas y otros recursos





Unidad 5 Introducción al Análisis Tensorial

16hrs

Tema 5.1 Espacios de N dimensiones Tema 5.2 Transformación de coordenadas Tema 5.3 Tensores covariantes y contravariantes, Delta de Kroenecker, escalares, campos tensoriales y tensores simétricos y hemisimétricos

Tema 5.4 Operaciones con tensores Tema 5.5 Forma tensorial del gradiente, rotacional y Laplaciana. Lecturas y otros recursos







34


La solución de ejercicios y problemas se utilizará como elemento central para reafirmar, adquirir y manejar la información, así como para la aplicación y transferencia del conocimiento. La enseñanza basada en el uso de nuevas tecnologías de información tiene como objetivo incorporar al alumno al uso de herramientas actuales que le permitan una mejor inserción en el ámbito profesional. Por otro lado, se pretende que el profesor aplique, siempre que sea prudente, otros enfoques didácticos como el trabajo en equipo, el aprendizaje basado en problemas y el aprendizaje basado en proyectos, todo esto con el fin de fomentar el aprendizaje significativo.




18 sesiones Unidad I Unidad 2

20%







Solucionario de problemas. Al final del curso Todo el contenido del curso

20%




100%

Examen Extraordinario. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación


100%

del examen. Examen a título de suficiencia. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.


100%



35



100%


Textos básicos

1. MURRAY R. SPIEGEL, Análisis Vectorial, Mc Graw Hill. 2011. ISBN: 978-6-07-150550-7 2. DENNIS ZILL, Ecuaciones Diferenciales con aplicaciones. Thomson, 2009. 3. N. KEMMER, Análisis Vectorial: matemáticas de los campos tridimensionales para físicos. Reverté. 2002. 4. GEORGE F. SIMMONS. Ecuaciones Diferenciales: teoría, técnica y práctica. Mc Graw Hill. 2007.


5. CLAUDIO PITA RUIZ, Cálculo Vectorial , Prentice Hill. 1995. 6. FRANK AYRES, Ecuaciones Diferenciales, Mc Graw Hill. 1991. 7. GEORGE ARFKEN, Métodos Matemáticos, Ed. Diana. 1981.

Paquetes de simulación

8. MATHCAD ( Paquete de software )



72

A) Nombre del curso

Procesamiento Digital de Señales




Créditos

VII 2 2 2 6


Objetivos Generales Diseñar, simular, implementar y probar, sistemas electrónicos digitales para filtrado

y procesamiento digital de señales con ayuda de la PC, microcontroladores, microprocesadores, PLD's, DSP's y FPGA's.



1. Introducción al procesamiento digital de señales

Adquirir una visión general del estado del arte en procesamiento digital de señales, para ello se presenta un marco histórico, la forma en que se pueden instrumentar estos sistemas, los modelos generales que existen, los elementos que los conforman, las múltiples aplicaciones que tienen y la forma en que han influenciado y modificado la vida cotidiana

2. Señales y sistemas de tiempo discreto

Analizar las características de las señales y los sistemas de tiempo discreto, su clasificación y su análisis, así como la interacción entre ambas.

3. Análisis en frecuencia de señales y sistemas en tiempo discreto

Reconocer las compuertas lógicas básicas así como los fundamentos de las principales tecnologías usadas en su fabricación.

4. Estructuras para la instrumentación de sistemas de tiempo discreto

Conocer las estructuras para la instrumentación de sistemas de tiempo discreto así como la forma de representar números y algunos de los efectos que esto conlleva.

5. Diseño de filtros digitales

Conocer métodos de diseño de filtros FIR e IIR.



73

6. Circuitos para procesamiento digital de señales

Comprender el papel de los procesadores y la importancia de las diferentes arquitecturas en el procesamiento digital de señales.


Esta materia proporciona al alumno el conocimiento para analizar y diseñar e implementar sistemas de procesamiento de señales digitales, y desarrollará en él las habilidades para instrumentarlos e integrarlos en sistemas mecatrónicos.







UNIDAD 1 INTRODUCCIÓN AL PROCESAMIENTO DIGITAL DE SEÑALES 4 h

Tema 1.1 Marco histórico 0.5 h

Tema 1.2 Señales, sistemas y procesamiento de señales 0.5 h

Tema 1.3 El concepto de frecuencia en señales de tiempo continuo y discreto 1 h

Tema 1.4 Conversión AD y DA (repaso), teorema de muestreo 1 h



Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular aplicaciones prácticas donde se observen los conceptos vistos en clase. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales del control numérico. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.





74


UNIDAD 2 SEÑALES DE TIEMPO DISCRETO 12 h

Tema 2.1 Señales de tiempo discreto 2 h

Tema 2.2 Sistemas de tiempo discreto 2 h

Tema 2.3 Análisis de sistemas LTI de tiempo discreto 2 h

Tema 2.4 Solución de ecuaciones de diferencias 2 h

Tema 2.5 Suma de convolución 2 h

Tema 2.6 Sistemas FIR e IIR 2 h






Realizar ejercicios prácticos de laboratorio. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.

UNIDAD 3 ANÁLISIS EN FRECUENCIA DE SEÑALES Y SISTEMAS DE TIEMPO DISCRETO 8 h

Tema 3.1 Análisis en frecuencia de señales y sistemas de tiempo discreto 1 h

Tema 3.2 Propiedades de la transformada de Fourier para señales de tiempo discreto 1 h

Tema 3.3 Sistemas LTI como filtros selectivos de frecuencia 2 h

Tema 3.4 Muestreo en el dominio de la frecuencia 1 h

Tema 3.5 Propiedades de la DFT 1 h

Tema 3.6 Cálculo eficiente de la DFT: la FFT 1 h






75

Búsqueda de información en revistas especializadas y de divulgación.





UNIDAD 4 ESTRUCUTURAS PARA LA INSTRUMENTACIÓN DE SISTEMAS DE TIEMPO DISCRETO

8 h

Tema 4.1 Estructuras para sistemas FIR 2 h

Tema 4.2 Estructuras para sistemas IIR 2 h

Tema 4.3 Representación de datos 2 h

Tema 4.4 Efectos de cuantización y de “round off” 2 h








UNIDAD 5 DISEÑO DE FILTROS DIGITALES 16 h

Tema 5.1 Consideraciones generales 2 h

Tema 5.2 Diseño de filtros FIR 7 h



76

Tema 5.3 Diseño de filtros IIR 7 h









UNIDAD 6 CIRCUITOS PARA PROCESAMIENTO DIGITAL DE SEÑALES 16 h

Tema 6.1 Arquitectura de computadoras para procesamiento digital de señales 4 h

Tema 6.2 Procesadores de propósito general 4 h

Tema 6.3 Realización de algoritmos en procesadores de propósito general 4 h

Tema 6.4 Circuitos de propósito especial 4 h











77




Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos y prácticos de la materia, incluyendo ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. Mediante el diseño, creación y uso de ejemplos y simulaciones el alumno será capaz manipular software de manufactura asistida por computadora. Los alumnos aprenderán a utilizar programas para simular algoritmos de procesamiento digital de señales. Los trabajos de investigación y simulación de circuitos, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. A través de prácticas de laboratorio dirigidas por el Maestro el alumno aprenderá a implementar circuitos digitales (en microcontrolador, DSP, FPGA) de procesamiento digital de señales que podrán usarse en la integración de sistemas mecatrónicos. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.

Prácticas Se emplearán dos horas por semana para resolver ejercicios y problemas del tema, así como para fomentar el aprendizaje significativo del alumno por medio de prácticas en laboratorio y simulaciones por computadora. El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas. Los alumnos realizarán exposiciones que involucren temas innovadores donde se observe la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.



78











Proyecto integrador de materia: Reporte escrito: valor 30% del proyecto. Prototipo del proyecto: 70% del proyecto.

Todo el semestre Todas las unidades

20 %





Todas las unidades

100%

TOTAL 100%



79


El contenido del

curso 100%


El contenido del

curso 100%

Examen de regularización. Examen escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.

El contenido del

curso 100%


1. J.G. Proakis and D.G. Manolakis, Digital Signal Processing: Principles, Algorithms, and Applications, Prentice-Hall, 4th ed., 2007.

2. A.V. Oppenheim, R. W. Schafer, J. R. Buck, “TRATAMIENTO DE SEÑALES EN TIEMPO DISCRETO”, Pearson Educación, 2000

3. T. Cavicchi, Digital Signal Processing, Wiley, 2000.


4. Digital processing of signals : theory and practice / Maurice Bellanger ; translated by John C. C. Nelson. Publisher Chichester : J. Wiley, c2000

5. J. Cartinhour, Digital Signal Processing: An Overview of Basic Principles, Prentice-Hall, 2000.



384

A) Nombre del curso: MECÁNICA VECTORIAL ESTÁTICA B) Datos básicos del curso


Créditos


Programa analítico

Objetivos Generales

Al finalizar el curso el alumno obtendrá la capacidad y los conocimientos básicos, que lo conduzcan al análisis en forma lógica y sencilla de cualquier problema relacionado con la estática.


1. INTRODUCCIÓN El alumno:

Conocerá el contenido de la materia y los elementos con los que

trabajará. Recordará conceptos aprendidos en cursos anteriores

2. ESTÁTICA DE PARTÍCULAS EN UN PLANO Y EN EL ESPACIO

El alumno:

Recordará el efecto de las fuerzas que actúan sobre las partículas

en un plano y en el espacio. Aprenderá a sustituir dos o más

fuerzas que actúan sobre una partícula por una sola fuerza que

tenga el mismo efecto sobre la partícula

3. CUERPOS

RÍGIDOS:

SISTEMAS

EQUIVALENTES

DE FUERZA

El alumno:

Estudiará el efecto de las fuerzas ejercidas sobre un cuerpo rígido

Aprenderá a remplazar un sistema de fuerzas por un sistema

equivalente más simple

Aprenderá los conceptos fundamentales conocidos como: momento

de una fuerza con respecto a un punto y el momento de una fuerza

con respecto a una línea

Conocerá el concepto par: dos fuerzas con la misma magnitud,

líneas de acción paralelas y sentidos opuestos

Conocerá el sistema básico fuerza-par

4. EQUILIBRIO DE

CUERPOS

RÍGIDOS EN DOS

Y TRES

DIMENSIONES

El alumno:

Aprenderá a dibujar los diagramas de cuerpo libre, identificando

todas de las fuerzas que actúan sobre un cuerpo rígido.

Conocerá y asociara las reacciones, ejercidas sobre las

estructuras, por los diferentes puntos de apoyo.

Aprenderá a determinar si una estructura esta apoyada

apropiadamente

5. FUERZAS

DISTRIBUIDAS:

CENTROIDES Y

CENTROS DE

El alumno:

Conocerá la forma de aplicar las cargas distribuidas

Tendrá la capacidad de obtener el punto donde se encuentra el



385

GRAVEDAD. centro de gravedad y definir las propiedades de las áreas

6. ANÁLISIS DE

ESTRUCTURAS

El alumno:

Conocerá los diferentes tipos de estructuras, así como la obtención

de fuerzas que actúan sobre ellas.

Será capaz de diseñar las estructuras apropiadas en función de las

fuerzas que debe soportar

7. FRICCIÓN El alumno:

Analizará el equilibrio de distintos cuerpos rígidos y estructuras de

fricción seca en las superficies de contacto. Contribución al Perfil de Egreso

Esta asignatura proporciona los elementos metodológicos para que el alumno realice, durante su trayectoria académica, trabajos de investigación en las diversas asignaturas que curse y pueda comunicar sus resultados en distintos tipos de documentos.







Unidad 1 INTRODUCCIÓN 3 h

Temas 1.1 Ingeniería y mecánica 1.2 Conceptos y principios fundamentales 1.3 Sistemas y conversión de unidades 1.4 Método para la solución de problemas







Unidad 2 ESTÁTICA DE PARTÍCULAS EN UN PLANO Y EN EL ESPACIO 12 h



386

Temas 2.1 Fuerzas sobre una partícula 2.2 Componentes de una fuerza 2.3 Resultante de varias fuerzas concurrentes 2.4 Equilibrio de una partícula 2.5 Diagramas de cuerpo libre 2.6 Problemas







Unidad 3 CUERPOS RÍGIDOS: SISTEMAS EQUIVALENTES DE FUERZA 12 h

Temas 3.1 Fuerzas externas e internas 3.2 Principio de transmisibilidad y fuerzas equivalentes 3.3 Momento de una fuerza con respecto a un punto 3.4 Componentes del momento de una fuerza 3.5 Momento de una fuerza con respecto a un eje 3.6 Momento de un par y pares equivalentes 3.7 Aplicaciones 3.8 Problemas







Unidad 4 EQUILIBRIO DE CUERPOS RÍGIDOS EN DOS Y TRES DIMENSIONES 12 h

Temas 4.1 Diagramas de cuerpo libre 4.2 Tipos de apoyo y reacciones en los mismos 4.3 Reacciones estáticamente indeterminadas 4.4 Equilibrio de un cuerpo rígido 4.5 Problemas

Lecturas y otros Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados



387

recursos por el profesor.





Unidad 5 FUERZAS DISTRIBUIDAS: CENTROIDES Y CENTROS DE GRAVEDAD. 16 h

Temas 5.1 Centro de gravedad de un cuerpo bidimensional 5.2 Centro de gravedad de un cuerpo tridimensional 5.3 Centroides de áreas, líneas y volúmenes 5.4 Momentos de primer orden de áreas, y líneas. 5.5 Cuerpos compuestos. 5.6 Centroides de áreas, líneas y volúmenes por integración. 5.6 Teorema de Pappus Guldinus.







Unidad 6 ANÁLISIS DE ESTRUCTURAS 22 h

Temas 6.1 Marcos 6.2 Armaduras 6.3 Análisis de armaduras por los métodos de nodos y de secciones 6.4 Armazones y máquinas 6.5 Vigas y tipos de vigas 6.6 Cargas y apoyos en vigas 6.7 Fuerza cortante y momento flector en una viga 6.8 Relaciones entre carga, fuerza cortante y momento flector 6.9 Cables y tipos de cables 6.10 Cables con cargas concentradas y distribuidas 6.11 Problemas





388





Unidad 7 FRICCIÓN 3 h

Temas 7.1 Coeficientes de fricción 7.2 Ángulo de fricción 7.3 Aplicaciones 7.4 Problemas








La solución de ejercicios, problemas y la realización de diversas prácticas en el laboratorio se utilizarán

como elementos centrales para reafirmar, adquirir y manejar la información, así como para la aplicación

y transferencia del conocimiento. La enseñanza basada en el uso de nuevas tecnologías de

información tiene como objetivo incorporar al alumno al uso de herramientas actuales que le permitan

una mejor inserción en el ámbito profesional. Por otro lado, se pretende que el profesor aplique,

siempre que sea prudente, otros enfoques didácticos como el trabajo en equipo, el aprendizaje basado

en problemas y el aprendizaje basado en proyectos, todo esto con el fin de fomentar el aprendizaje

significativo.





El contenido de 20 sesiones de

una hora

20%

Segundo examen parcial departamental y 4 semanas El contenido de 20%



389


( Programado ) 20 sesiones de una hora



El contenido de

20 sesiones de

una hora

20%



El contenido de

20 sesiones de

una hora

20%

Proyecto final Durante todo el curso

Todo el curso 20%

TOTAL 100%

Examen ordinario. Se evalúa como el promedio del total de evaluaciones parciales y proyecto final.



100%



100%



100%



100%

G) Bibliografía y recursos informáticos Textos básicos: 1. Beer / Johnston / Eisenberg. Mecánica Vectorial para Ingenieros, Estática. Mc. Graw Hill, 8a Edición México 2007. Textos complementarios: 2. Bedford / Fowler. Estática, Mecánica para Ingeniería. ADDISON WESLEY, México 2000.



73

A) Nombre del curso

Microcontroladores




Créditos

V 0 4 0 4


Objetivos Generales

Conocer y estudiar el funcionamiento de las unidades básicas que componen un sistema digital basado en microcontroladores, su programación y sus interfaces, que le servirán como base para la utilización de los microcontroladores en el diseño, implementación y control de sistemas mecatrónicos.



1. Arquitectura de Microcontroladores.

Conocer los diferentes elementos que integran la arquitectura de un microcontrolador.

2. Conjunto de instrucciones de un microcontrolador.

Aprender el conjunto de instrucciones utilizado en la programación de un tipo específico de microcontrolador.

3. Manejo de los recursos de un microcontrolador.

Conocer los recursos de un tipo de microcontrolador específico y desarrollará aplicaciones que utilicen estos recursos.

4. Arquitectura de un sistema mínimo.

Conocer los diferentes elementos que conforman un sistema mínimo y diseñar, implementar y programar uno de ellos para dar solución a un problema específico.

5. Sistemas Digitales basados en Microcontrolador

Diseñar, implementar y programar sistemas digitales basados en microcontrolador para dar solución a problemas específicos.


Proporcionar al alumno el conocimiento para analizar, diseñar e implementar sistemas automatizados mediante Controladores Lógicos Programables.



Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Cognitiva y emprendedora Ético-valoral



74




UNIDAD 1 ARQUITECTURA DE MICROCONTROLADRES 4 h

Tema 1.1 Introducción 1.1.1 Definición de un microcontrolador 1.1.2 Diferencia entre microprocesador y microcontrolador 1.1.3 Tipos de microcontroladores 1.1.4 Familias de microcontroladores

0.35 h 0.35 h 0.35 h 0.35 h

Tema 1.2 Organización interna 1.1.1 Organización interna de un microontrolador 1.1.2 Diagrama de bloques de la composición interna de un microcontrolador

0.35 h 0.35 h

Tema 1.3 Registro de funciones especiales 0.35 h

Tema 1.4 Memoria de programa 0.35 h

Tema 1.5 Memoria de datos 0.35 h

Tema 1.6 Unidad aritmética lógica 0.5 h

Tema 1.7 Registro de estado 0.35 h








75

UNIDAD 2 CONJUNTO DE INSTRUCCIONES DE UN MICROCONTROLADOR 12 h

Tema 2.1 Instrucciones de operaciones orientadas a byte 3 h

Tema 2.2 Instrucciones de operaciones orientadas a bit 3 h

Tema 2.3 Instrucciones de operaciones con literales constantes y operaciones de control 6 h







UNIDAD 3 MANEJO DE LOS RECURSOS DE UN MICROCONTROLADOR 16 h

Tema 3.1 Manejo de puertos de entrada y salida 2 h

Tema 3.2 Convertidor analógico-digital 3 h

Tema 3.3 Uso de temporizadores 2 h

Tema 3.4 Unidad de la USART 2 h

Tema 3.5 Uso del módulo PWM 2 h

Tema 3.6 Manejo del puerto serie síncrono maestro MSSP 2 h

Tema 3.7 Uso de interrupciones 3 h







Utilizar software para graficar y analizar funciones analizadas.



76


UNIDAD 4 ARQUITECTURA DE UN SISTEMA MÍNIMO 16 h

Tema 4.1 Definición de un sistema mínimo 2 h

Tema 4.2 Elementos de un sistema mínimo 2 h

Tema 4.3 Implementación de un sistema mínimo 2 h

Tema 4.4 Programación de un sistema mínimo para probar la comunicación del microcontrolador y los componentes del sistema

5 h

Tema 4.5 Programación de un sistema mínimo para la solución de un problema 5 h







UNIDAD 5 SISTEMAS DIGITALES BASADOS EN MICROCONTROLADOR 16 h

Tema 5.1 Uso del microcontrolador como circuito combinacional 3 h

Tema 5.2 El microcontrolador en la implementación de máquinas de estado algorítmicas 3 h

Tema 5.3 Implementación de sistemas digitales basado en microcontrolador 5.3.1 Tarjeta de adquisición de datos 5.3.2 Controlador lógico programables 5.3.3 Implementación de sistemas embebidos

3h 3h 4h








77











16 sesiones 20%



16 sesiones 20%



16 sesiones 20%



16 sesiones 20%


Todas las unidades

20%

Asistencia a clase Durante todo el Todo el curso Requisito



78

curso



100%

TOTAL 100%


El contenido del

curso 100%


El contenido del

curso 100%


El contenido del

curso 100%


Textos básicos

1.- Microcontroladores-Fundamentos y Aplicaciones con PIC. Autor/es: Fernando Valdés, Ramón Pallas, ISBN 978-970-15-1149-7. AÑO: 2007

2. Diseño Práctico Con Microcontroladores Para Todos. Autor/es: José María Angulo Usategui, Ignacio Angulo Martínez, Susana Romero Yesa. ISBN: 8497322401. AÑO: 2004

3. Microcontroladores Avanzados dsPIC. Controladores digitales de señales. Arquitectura, programación y aplicaciones. Autor/es: José María Angulo Usategui, Ignacio Angulo Martínez, Begoña García Zapiraín, Javier Vicente Sáez. ISBN: 8497323858. AÑO: 2005

4. Microcontroladores PIC 2ª parte. PIC 16f87x. Diseño práctico de aplicaciones. Autor/es: Angulo Usategui, José María, Romero Yesa, Susana & Angulo Martínez, Ignacio. ISBN: 8448146271. AÑO: 2006



79

Texto complementarios

5. Programming and interfacing the 8051 microcontroller. Autor/es: Sencer Yeralan. ISBN-10: 0201633655. AÑO: 1995.



35


Cuarto semestre

A) Nombre del Curso

Circuitos eléctricos II




semana


estudiante

Créditos

IV 2 2 2 6


Objetivos generales

Al finalizar el curso el estudiante será capaz de:Diseñar, analizar, simular e implementar circuitos eléctricos usando las técnicas y los dispositivos de diseño actuales.


Unidades Objetivo específico1. Circuitos trifásicos equilibrados

a) Saber cómo analizar un circuito trifásico equilibrado con

conexión estrella-estrella. b) Saber cómo analizar un circuito trifásico equilibrado con

conexión estrella-triángulo. c) Ser capaz de calcular la potencia (media, reactiva y

compleja) en cualquier circuito equilibrado.

2. Introducción a la transformada de Laplace

a) Calcular la transformada de Laplace de una función utilizando la definición de transformada de Laplace, la tabla de transformadas de Laplace y/o una tabla de transformadas operacionales.

b) Ser capaz de calcular la transformada inversa de Laplace utilizando la expansión en funciones parciales y la tabla de de transformadas de Laplace.

c) Entender y saber cómo utilizar el teorema del valor inicial y el teorema del valor final.



36

3. La transformada de Laplace en el análisis de circuitos.

a) Ser capaz de transformar un circuito al dominio de s utilizando transformadas de Laplace; comprender cómo representar las condiciones iniciales de los elementos de almacenamiento de energía en el dominio de s.

b) Saber cómo analizar un circuito en el dominio de s y ser capaz de transformar una solución en el dominio de s al dominio del tiempo.

c) Comprender la definición e importancia de la función de transferencia.

d) Saber cómo utilizar la función de transferencia de un circuito para calcular la respuesta en régimen permanente.

4. Introducción a los circuitos de frecuencia selectiva

a) Conocer las configuraciones de circuito RL y RC que actúan como filtros paso-bajo y ser capaz de seleccionar los valores de los componentes para circuitos RL y RC que permitan obtener una frecuencia de corte especificada.

b) Conocer las configuraciones de circuito RL y RC que actúan como filtros paso-alto y ser capaz de seleccionar los valores de los componentes para circuitos RL y RC que permitan obtener una frecuencia de corte especificada.

c) Conocer las configuraciones de circuito RLC que actúan como filtro paso-banda y banda eliminada y ser capaz de diseñar circuitos que cumplan con esa función.

5. Filtros activos a) Conocer los circuitos con amplificador operacional que se

comportan como filtros de frecuencia selectiva de primer orden.

b) Ser capaz de diseñar circuitos de filtro a partir de un circuito prototipo y utilizar la técnica de cambio de escala para conseguir las características deseadas de respuesta en frecuencia.

c) Comprender cómo utilizar filtros de Butterworth de primer y segundo orden en cascada para implementar filtros de frecuencia selectiva.

6. Cuadripolos a) Ser capaz de calcular cualquier conjunto de parámetros

de un cuadripolo mediante varias técnicas. b) Ser capaz de analizar un cuadripolo con terminación para

hallar las corrientes, las tensiones, las impedancias y cocientes de interés.

c) Saber cómo analizar una interconexión en cascada de cuadripolos.

.



37









UNIDAD 1 CIRCUITOS TRIFÁSICOS EQUILIBRADOS 16 h

Tema 1.1 Tensiones trifásicas equilibradas. 2h

Tema 1.2 Fuentes de tensión trifásicas. 2h

Tema 1.3 Análisis del circuito estrella-estrella. 3h

Tema 1.4 Análisis del circuito estrella-triángulo. 3h

Tema 1.5 Cálculos de potencia en circuitos trifásicos equilibrados 3h

Tema 1.6 Medida de la potencia media en circuitos trifásicos. 3h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía básica, y resolver problemas indicados por el maestro.

Métodos de enseñanza Se implementarán prácticas de laboratorio para reafirmar los conocimientos adquiridos mediante sesiones expositivas por el maestro y sesiones de solución de problemas.



UNIDAD 2 INTRODUCCIÓN A LA TRANSFORMADA DE LAPLACE 8 h

Tema 2.1 Definición de la transformada de Laplace 1h

Tema 2.2 Función escalón. 0.5h

Tema 2.3 Función impulso. 0.5h

Tema 2.4 Transformadas funcionales. 1h



38

Tema 2.5 Aplicación de la transformada de Laplace. 2h

Tema 2.6 Transformadas inversas. 2h

Tema 2.7 Polos y ceros de una función de transferencia. 0.5h

Tema 2.8 Teoremas del valor inicial y del valor final. 0.5h



Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas. Se recomienda el uso de software de simulación matemática para mejor comprensión de los temas de la unidad.



UNIDAD 3 LA TRANSFORMADA DE LAPLACE EN EL ANÁLISIS DE CIRCUITOS 8 h

Tema 3.1 Elementos de circuito en el dominio de s. 0.5h

Tema 3.2 Análisis de circuitos en el dominio de s. 1.5h

Tema 3.3 Aplicaciones. 1h

Tema 3.4 La función de transferencia. 1h

Tema 3.5 La función de transferencia: expansión mediante fracciones parciales. 1h

Tema 3.6 La función de transferencia y la integral de convolución. 1h

Tema 3.7 La función de transferencia y la respuesta en régimen permanente sinusoidal. 1h

Tema 3.8 La función impulsiva en el análisis de circuitos. 1h



Métodos de enseñanza Se impartirá utilizando tecnologías de la información como exposición de diapositivas, además se debe de utilizar programas de simulación electrónica paracomprobar los resultados teóricos.





39

UNIDAD 4 INTRODUCCIÓN A LOS CIRCUITOS DE FRECUENCIA SELECTIVA 16 h

Tema 4.1 Preliminares. 1h

Tema 4.2 Filtro paso-bajo. 4h

Tema 4.3 Filtro paso-alto. 4h

Tema 4.4 Filtro paso-banda. 3h

Tema 4.5 Filtros de banda eliminada. 4h



Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro y sesiones de solución de problemas en programas de simulación electrónica, además para el diseño de los diferentes filtros se utilizará programas de simulación matemática.



UNIDAD 5 FILTROS ACTIVOS 8 h

Tema 5.1 Filtros paso-bajo y paso-alto de primer orden. 2h

Tema 5.2 Cambio de escala. 1h

Tema 5.3 Filtros paso-banda y de banda eliminada con amplificador operacional. 2h

Tema 5.4 Filtros de orden superior basados en amplificador operacional. 2h

Tema 5.5 Filtros paso-banda y de banda eliminada de banda estrecha. 1h



Métodos de enseñanza Para esta unidad se necesita el uso de exposiciones mediante presentaciones, asimismo, se requiere utilizar los programas de simulación electrónica para observar las características de cada uno de los filtros.


Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte delos alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos delcurso.



40

UNIDAD 6 CUADRIPOLOS 8 h

Tema 6.1 Ecuaciones de las terminales. 2h

Tema 6.2 Parámetros de un cuadripolo. 2h

Tema 6.3 Análisis de un cuadripolo con terminación. 2h

Tema 6.4 Cuadripolos interconectados. 2h







La solución de ejercicios y problemas se utilizará como elemento central para reafirmar, adquirir y manejar la información, así como para la aplicación y transferencia del conocimiento. La enseñanza basada en el uso de tecnologías de información tiene como objetivo incorporar al alumno al uso de herramientas actuales que le permitan una mejor inserción en el ámbito profesional. En el caso particular de esta materia, se utilizarán herramienta como programas de simulación electrónica y matemática para una mejor comprensión de los temas. Por otro lado, se pretende que el profesor aplique, siempre que sea prudente, otros enfoques didácticos como el trabajo en equipo, el aprendizaje basado en problemas y el aprendizaje basado en proyectos, todo esto con el fin de fomentar el aprendizaje significativo.





Unidad 1. 20%



Unidad 2 y 3. 20%



41



Unidad 4. 20%



Unidad 5 y 6. 20%


Asistencia a clase

Requisito


Todo el curso 20%

TOTAL 100%




100%



100%



100%



100%


Textos básicos James W. Nilsson et al. Circuitos eléctricos. Pearson Educación, 7ª edición. 2005. Thomas L. Floyd et al. Principios de circuitos eléctricos. Pearson Educación, 2007. Robert Boylestad et al. Introducción al análisis de circuitos. Pearson Educación. 12ª edición, 2011.


Laurence P. Huelsman. Teoría de Circuitos. Prentice Hall. 1988. Richard Dorf. Circuitos Eléctricos. Alfaomega. 8ª edición. 2011.



42

Hayt - Kemmerly. Análisis de Circuitos en Ingeniería. McGraw-Hill. 7ª edición. 2007. Irwin. Analisis Básico de Circuitos en Ingeniería. Prentice Hall. 6ª edición. 2006.





Sitios de Internet




47

A) Nombre del curso

Electrónica analógica II




Créditos

V 2 2 2 6


Objetivos Generales

Conocer los principales circuitos electrónicos, sus características y sus aplicaciones en el diseño de sistemas complejos. Adquirir las habilidades y capacidades para diseñar sistemas electrónicos de instrumentación analógica, medición y procesamiento analógico de señales basándose en el análisis, en los principios de funcionamiento y en el modelado de los dispositivos semiconductores.



1. Diseño de amplificadores de una sola etapa

Diseñar, analizar, simular e implementar amplificadores de una sola etapa, analizando su comportamiento en las diferentes bandas de frecuencia basándose en los modelos para baja, media y alta frecuencia de los diferentes tipos de transistores.

2. Diseño de amplificadores diferenciales y multietapas.

Diseñar, analizar, simular e implementar amplificadores diferenciales y multi-etapas, analizando su comportamiento en las diferentes bandas de frecuencia.

3. El amplificador operacional (OPAMP).

Analizar las diferentes etapas que integran un amplificador operacional y en base al conocimiento de estas, diseñar, analizar, simular e implementar circuitos con amplificadores operacionales comerciales basándose en los modelos del OPAMP.

4. Realimentación de amplificadores.

Diseñar, analizar e implementar amplificadores realimentados.

5. Circuitos convertidores de datos.

Diseñar convertidores de datos con base en las características y el modelado de los convertidores de señales de analógica a digital y de digital a analógica.



48


Adquirir conocimientos para analizar y diseñar sistemas electrónicos analógicos, y desarrollar en él las habilidades para instrumentarlos e integrarlos en sistemas mecatrónicos complejos.



Razonamiento Científico-Tecnológico Cognitiva y emprendedora Comunicación en español e inglés Ético-valoral




UNIDAD 1 DISEÑO DE AMPLIFICADORES DE UNA SOLA ETAPA 12 h

Tema 1.1 Amplificadores utilizando BJT y MOSFET 2 h

Tema 1.2 Polarización en los Circuitos Integrados: Fuentes de corriente, espejos de corriente y controladores de corriente usando BJT y MOSFET

1 h

Tema 1.3 Respuesta en alta frecuencia de amplificadores 2 h

Tema 1.4 Amplificadores con cargas activas 1 h

Tema 1.5 El amplificador cascado 1 h

Tema 1.6 Amplificadores de Fuente Común (y de Emisor Común) con degradación de fuente (y de emisor).

1 h

Tema 1.7 El seguidor de fuente y el seguidor de emisor 1 h

Tema 1.8 Amplificadores de dos etapas. 2 h

Tema 1.9 El amplificador Darlington. 1 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro. Se realizarán sesiones extra-clase en el laboratorio de cómputo para consultar material tutorial para el curso y realizar simulación de circuitos.


El alumno realizará el diseño de circuitos amplificadores, así como su simulación, e implementación en laboratorio, con la finalidad de que por sí mismo conozca y controle las variables que intervienen en el desempeño de los circuitos diseñados. Estas actividades contribuyen a ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso y formar las competencias marcadas en el perfil de egreso de la carrera.



49

UNIDAD 2 DISEÑO DE AMPLIFICADORES DIFERENCIALES Y MULTI-ETAPAS 12 h

Tema 2.1 El amplificador diferencial, con MOSFET y con BJT 2.1.1 Operación en modo común 2.1.2 Operación en modo diferencial

0.5 h 0.5 h

Tema 2.2 Modelos para operación a pequeña señal del amplificador diferencial 2.2.1 Ganancia diferencial 2.2.2 Ganancia en modo Común 2.2.3 Razón de Rechazo de Modo Común

1.0 h 0.5 h 0.5h

Tema 2.3 Respuesta en frecuencia del amplificador diferencial 1 h

Tema 2.4 Características no ideales del amplificador diferencial 1 h

Tema 2.5 El amplificador diferencial con carga activa 1 h

Tema 2.6 Amplificadores multi-etapas 2 h

Tema 2.7 El amplificador operacional 2 h

Tema 2.8 Aplicaciones del amplificador operacional 2 h




El alumno realizará el diseño de circuitos amplificadores, así como su simulación, e implementación en laboratorio, con la finalidad de que por sí mismo conozca y controle las variables que intervienen en el desempeño de los circuitos diseñados. Estas actividades contribuyen a ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso y formar las competencias marcadas en el perfil de egreso de la carrera.

UNIDAD 3 EL AMPLIFICADOR OPERACIONAL (OPAMP) 12 h

Tema 3.1 El amplificador operacional (OPAMP) ideal 3.1.1 El modelo del OPAMP 3.1.2 Ganancia Diferencial a lazo abierto 3.1.3 Ganancia en modo común 3.1.4 Razón de rechazo de modo común

0.5 h 0.5 h 1 h 1 h

Tema 3.2 La configuración inversora 3.2.1 El amplificador inversor 3.2.2 El sumador inversor

0.5 h 0.5 h

Tema 3.3 La configuración no-inversora



50

3.3.1 El amplificador no inversor 3.3.2 El seguidor de voltaje

1 h 1 h

Tema 3.4 Amplificadores diferenciales 1 h

Tema 3.5 Consideraciones de Ganancia y ancho de banda finitos en el desempeño del amplificador operacional

1 h

Tema 3.6 Operación del amplificador operacional en régimen de señal grande 1 h

Tema 3.7 Consideraciones debido a imperfecciones en el régimen de C.D. 1 h

Tema 3.8 Integradores y diferenciadores 1 h

Tema 3.9 Aplicaciones de los OPAMP en instrumentación electrónica 1 h




El alumno realizará el diseño de circuitos amplificadores utilizando el amplificador operacional, así como su simulación, e implementación, con la finalidad de que por sí mismo conozca y controle las variables que intervienen en el desempeño de los circuitos diseñados. Estas actividades contribuyen a ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso y formar las competencias marcadas en el perfil de egreso.

UNIDAD 4 REALIMENTACIÓN DE AMPLIFICADORES 14 h

Tema 4.1 La estructura de retroalimentación general 1 h

Tema 4.2 Propiedades de la realimentación negativa 1 h

Tema 4.3 Cuatro topologías básicas de realimentación 2 h

Tema 4.4 El amplificador de realimentación serie - paralelo 1.5 h

Tema 4.5 El amplificador de realimentación serie - serie 1.5 h

Tema 4.6 Los amplificadores de realimentación paralelo – paralelo y paralelo – serie 1 h

Tema 4.7 Determinación de la ganancia de lazo 1 h

Tema 4.8 Estabilidad en amplificadores realimentados 1 h

Tema 4.9 Efecto de la realimentación en los polos de un amplificador 1 h

Tema 4.10 Estudio de la estabilidad usando gráficas de Bode 2 h

Tema 4.11 Compensación de frecuencia 1 h




El alumno realizará el diseño de circuitos amplificadores realimentados, así como su simulación, e implementación en laboratorio, con la finalidad de que por sí mismo conozca y controle las variables que intervienen en el desempeño de los circuitos



51

diseñados. Estas actividades contribuyen a formar las competencias marcadas en el perfil de egreso de la carrera.

UNIDAD 5 CIRCUITOS CONVERTIDORES DE DATOS 14 h

Tema 5.1 Introducción a los circuitos convertidores de datos 5.1.1 Procesamiento digital de señales 5.1.2 Muestreo de señales analógicas 5.1.3 Cuantificación de la señal

1.0 h 1.0 h 1.0 h

Tema 5.2 Convertidores A/D 5.2.1 El convertidor A/D como bloque funcional 5.2.2 Convertidor A/D de tipo realimentación 5.2.3 Convertidor A/D de tipo de pendiente doble 5.2.4 Convertidor A/D de tipo paralelo o flash

1.0 h 1.0 h 1.0 h 1.0 h

Tema 5.3 Convertidores D/A 5.3.1 El convertidor D/A implementado con resistores de ponderación binaria 5.3.2 Convertidor D/A de tipo escalera R – 2R 5.3.3 Interruptores de corriente 5.3.4 Implementación práctica de un convertidor D/A

1.0 h 1.0 h 1.0 h 1.0 h

Tema 5.4 Sistemas de adquisición de datos (DAQ) 3.0 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida. Se consultará en la WEB las hojas de especificaciones de convertidores A/D y D/A y se implementarán los circuitos sugeridos por los fabricantes.


El alumno implementará los circuitos sugeridos por los fabricantes de convertidores A/D y D/A y verificará su funcionamiento. Diseñará también aplicaciones que involucren el uso de estos circuitos convertidores de datos y las implementará en el laboratorio. Estas actividades contribuyen a ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso y formar las competencias marcadas en el perfil de egreso de la carrera.



52




Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro y de los alumnos, y sesiones de solución de problemas, con apoyo de las TIC. Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo multimedia para explicar diferentes métodos de diseño y solución a problemas reales planteados. Se expondrán por parte del maestro, con ayuda de equipo multimedia, la teoría que requiera una explicación amplia para su comprensión, y se buscará el aprendizaje significativo, colaborativo y constructivista, fomentando en los estudiantes el aprender a aprender. Los alumnos aprenderán a utilizar programas para simular el comportamiento de circuitos digitales. Los trabajos de investigación y simulación de circuitos, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. A través de prácticas de laboratorio dirigidas por el Maestro el alumno aprenderá a implementar circuitos electrónicos digitales que realizan funciones lógicas específicas. El alumno comprobará el funcionamiento de los circuitos electrónicos implementados utilizando equipo de instrumentación especializado como: fuente de voltaje, generador de señales, multímetro y osciloscopio. Todas las estrategias de enseñanza y aprendizaje tendrán como objetivos, además del aprendizaje, que el alumno desarrolle las competencias marcadas en su perfil de egreso.




4 semanas

( Programado )


Examen 15%, Reportes de prácticas, investigaciones y simulaciones 5%. Total 20%


4 semanas

( Programado )




4 semanas

( Programado )





53


4 semanas

( Programado )



Proyecto integrador o de materia Al final el

periodo de clase Todo el contenido

de la materia. 20%

Asistencia a clase Diariamente 16 horas de

clase por mes

Requisito para evaluar cualquier periodo. Se debe cumplir al menos el 66% del total de asistencias.

Examen ordinario. Promedio de las Cinco evaluaciones parciales.


Todas las unidades

100%

TOTAL 100%


El contenido del

curso 100%


El contenido del

curso 100%


El contenido del

curso 100%


Textos básicos 1. Sergio Franco, DISEÑO CON AMPLIFICADORES OPERACIONALES Y CIRCUITOS INTEGRADOS

ANALÓGICOS, McGraw-Hill, AÑO 2005, ISBN: 9701045955. 2. Luis Cuesta García, ELECTRONICA ANALOGICA, Mc Graw Hill, AÑO 1991, ISBN: 8476156642.



54

3. Adel S. Sedra and Kenneth C. Smith, CIRCUITOS MICROELECTRONICOS, Mc Graw Hill, AÑO 2006, ISBN: 9701054725

4. Boylestad Robert L., Nashelsky Louis. Electronica. TEORIA DE CIRCUITOS Y DISPOSITIVOS

ELECTRONICOS, Prentice Hall, AÑO 2003, ISBN:9702604362

5. Albella Martin Jose Maria, Agullo-Rueda Fernando , Martinez-Duart Jose Manuel , FUNDAMENTOS DE MICROELECTRONICA NANOELECTRONICA Y FOTONICA, Prentice Hall, AÑO 2005. ISBN: 8420546518


6. Malvino Albert, Bates David J. PRINCIPIOS DE ELECTRÓNICA, Mc Graw Hill, AÑO 2007,

ISBN:8448156190



80

A) Nombre del curso

Procesos de manufactura II




Créditos

VII 1 3 1 5


Objetivos Generales

Identificar las características, criterios y parámetros de los procesos de remoción de material, soldadura y unión, con el fin analizar y generar operaciones y planes de manufactura para la creación de nuevos productos.



1. Teoría del corte de metales.

Comprender los conceptos y fenómenos físicos que ocurren en el proceso de corte de metales analizando la relación que existe entre la fuerza, la energía y la potencia necesaria para llevar a cabo el corte de metal.

2. Operaciones de corte de metales.

Identificar y describir las principales operaciones de corte de metales utilizadas en la industria, analizando sus características, parámetros y maquinaria utilizada en cada proceso.

3. Tecnología de las herramientas de corte.

Analizar las características necesarias en una herramienta de corte de metales por medio de la evaluación de la vida útil, la geometría y los materiales empleados.

4. Métodos no tradicionales de maquinado.

Conocer los procesos, máquinas y herramientas que utilizan la energía química, eléctrica, o térmica para realizar el corte de metales, así como identificar los parámetros relacionados con este proceso.

5. Fundamentos de soldadura.

Comprender los conceptos y terminología utilizados en los procesos de soldadura, así como analizar los parámetros físicos y las características del proceso de soldadura.

6. Procesos de soldadura.

Identificar los diversos métodos de soldadura y conocer las técnicas más comunes del proceso analizando los parámetros involucrados.



81

7. Ensambles mecánicos.

Describir los diversos tipos de elementos involucrados en el proceso de ensamble e identificar las propiedades de cada método de ensamble mecánico.

8. Prototipos rápidos. Describir las técnicas actuales para la producción de prototipos rápidos e identificar las limitaciones de estos métodos.


Obtener los conocimientos técnicos y científicos que permitan identificar los principales parámetros de los procesos de manufactura y el manejo de máquinas-herramienta, específicamente en los procesos de remoción de material, soldadura y uniones. Además se propicia un pensamiento reflexivo sobre la importancia que tienen correcta planeación los procesos de fabricación en la producción de nuevos componentes, considerando las capacidades de producción y los costos asociados a estos procesos.







UNIDAD 1 TEORÍA DEL CORTE DE METALES 8 h

Tema 1.1 Formación de viruta 3 h

Tema 1.2 Relaciones de fuerza, energía y potencia en el corte 3 h

Tema 1.3 Temperatura del corte de metales 2 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software de descarga libre, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en internet. Se sugiere la búsqueda de videos o simulaciones que describan de manera gráfica los conceptos teóricos.






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UNIDAD 2 OPERACIONES DE CORTE DE METALES 9 h

Tema 2.1 Geometría de las piezas 1 h

Tema 2.2 Torneado 2 h

Tema 2.3 Taladrado 1 h

Tema 2.4 Fresado 2 h

Tema 2.5 Centros de maquinado 1 h

Tema 2.6 Otras operaciones de maquinado 2 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para crear soluciones a los problemas. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Se sugiere la búsqueda de videos o simulaciones que describan de manera gráfica los conceptos teóricos.





UNIDAD 3 TECNOLOGÍA DE LAS HERRAMIENTAS DE CORTE 6 h

Tema 3.1 Vida útil 1 h

Tema 3.2 Materiales de la herramientas 2 h

Tema 3.3 Geometría de las herramientas 2 h

Tema 3.4 Fluidos de corte 1 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular problemas que involucren los principios matemáticos que rigen el comportamiento de los sistemas. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Búsqueda de información en catálogos de fabricantes de herramientas de corte.



83






UNIDAD 4 MÉTODOS NO TRADICIONALES DE MAQUINADO 8 h

Tema 4.1 Procesos de energía mecánica 1 h

Tema 4.2 Procesos electromecánicos 2 h

Tema 4.3 Procesos de energía térmica 3 h

Tema 4.4 Procesos químicos 2 h








UNIDAD 5 FUNDAMENTOS DE SOLDADURA 9 h

Tema 5.1 Tecnología de la soldadura 1 h

Tema 5.2 Características del proceso por soldadura 3 h

Tema 5.3 Proceso físico de la soldadura 3 h

Tema 5.4 Características de la unión por soldadura 2 h



84








UNIDAD 6 PROCESOS DE SOLDADURA 11 h

Tema 6.1 Soldadura por arco eléctrico 2 h

Tema 6.2 Soldadura por resistencia 1 h

Tema 6.3 Soldadura por gas 1 h

Tema 6.4 Otros métodos de soldadura 2 h

Tema 6.5 Calidad de la soldadura 1 h

Tema 6.6 Consideraciones de diseño 2 h

Tema 6.7 Soldadura fuerte (brazing) 1 h

Tema 6.8 Soldadura blanda (soldering) 1 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para encontrar solución a los modelos matemáticos descritos en clase. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.



Exposición de aplicaciones innovadoras que involucran los conceptos teóricos vistos en clase.



Resolver banco de ejercicios propuestos.



85


UNIDAD 7 ENSAMBLES MECÁNICOS 8 h

Tema 7.1 Métodos de unión por roscado 2 h

Tema 7.2 Remaches 1 h

Tema 7.3 Ensamble por con ajuste de interferencia 2 h

Tema 7.4 Otros métodos de ensamble 1 h

Tema 7.5 Diseño para el ensamble (DFA) 2 h






Prácticas en laboratorio por medio de software de simulación especializado Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas


UNIDAD 8 PROTOTIPOS RAPIDOS 5 h

Tema 8.1 Fundamentos del prototipado 1 h

Tema 8.2 Tecnologías de prototipado rápido 2 h

Tema 8.3 Aplicaciones y limitaciones del PR 2 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular aplicaciones prácticas donde se observen los conceptos vistos en clase. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales del prototipado rápido. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.


Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para



86



Realizar prácticas para la elaboración de prototipos en el laboratorio. Lectura de bibliografía propuesta.




Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. Mediante el diseño, creación y uso de prototipos el alumno conocerá la importancia de los procesos de unión y de remoción de material. Mediante ejemplos y videos de aplicaciones reales se darán a conocer los principios de funcionamiento de los procesos de manufactura tratados en clase. El alumno realizará ejercicios que involucren el cálculo y aplicación de parámetros de corte de metales así como el cálculo de las uniones. Se hará uso de software de simulación para observar la mecánica del proceso de corte de metales así como para la solución de problemas que involucren los parámetros de corte y soldadura. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.

Prácticas Se emplearán tres horas por semana para resolver ejercicios y problemas del tema, así como para fomentar el aprendizaje significativo del alumno por medio de prácticas en laboratorio. El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas. Los alumnos realizarán exposiciones que involucren temas innovadores donde se observe la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.



87



Primer examen parcial : Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.





16 sesiones Unidad 5 y 6, hasta el tema

6.5 25%


17 sesiones Unidad 6, desde

el tema 6.6, y Unidades 7 y 8

25%



Examen ordinario. Cada evaluación parcial representa el 25% del examen ordinario, así la suma de los cuatro exámenes parciales cubre el 100% del examen ordinario, con lo cual se evalúa todo el contenido del programa y otras evidencias que muestren el aprendizaje del alumno basado en el desarrollo de competencias.


Todas las unidades

100%

TOTAL 100%



88


El contenido del

curso 100%


El contenido del

curso 100%



100%


1. Groover Mikell P. FUNDAMENTOS DE MANUFACTURA MODERNA: MATERIALES PROCESOS Y SISTEMAS, Pearson Education, Cuarta Edición, 2010, ISBN 978-970-10-6240-1.

2. Kalpakjian S, Schmid S.R., MANUFACTURA, INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA, Sexta edición SI, Editorial Pearson, 2008, ISBN 978-9810681449.


1. Bawa H.S., PROCESOS DE MANUFACTURA, 1ª edición, 2007 ISBN: 9789701061282, McGrawHill.

2. Groover, Mikell P. INTRODUCTION TO MANUFACTURING PROCESSES, Wiley, 2012, ISBN 9780470632284.

3. Black J.T., Kohser R.A., E.P., DEGARMO’S MATERIALES AND PROCESSES IN MANUFACTURING, John Wiley, 2012, ISBN 97804702924679.

4. Schey J.A. PROCESOS DE MANUFACTURA, McGraw Hill, 2002, ISBN 9701035739.



89

5. Timings R.L., TECNOLOGÍA DE LA FABRICACIÓN, TRATAMIENTO TÉRMICO PROCESOS Y MÁQUINAS HERRAMIENTA, vol. 2, edición 01, Alfaomega, ISBN 9701507495.

6. Schmid S.R., Kalpakjian S., MANUFACTURING PROCESSES FOR ENGINEERING MATERIALS, Pearson education, 5ta ed, 2009, ISBN 978-8131705667

7. Lal, G.K., FUNDAMENTALS OF DESIGN AND MANUFACTURING, Alpha Science International, 2005, ISBN 184265294.

8. Wright R.T., PROCESSES OF MANUFACTURING, Goodheart willcox, 2005, ISBN 978-1590703625.

9. Swift K.G., Booker J.D. MANUFACTURING PROCESS SELECTION HANDBOOK, Butterworth-Heinemann, 1ra edición, 2013 ISBN 978-0080993607.


1. Journal of manufacturing processes, Elsevier, http://www.journals.elsevier.com/journal-of-manufacturing-processes/.

2. The library of manufacturing, how the world is made, disponible en http://www.thelibraryofmanufacturing.com/

3. Introduction to manufacturing processes, Alison, disponible en http://alison.com/courses/Introduction-to-Manufacturing-Processes

4. Manufacturing processes and systems, MIT course 2.810, disponible en http://web.mit.edu/2.810/www/

5. Manufacturing Engineering Processes, disponible en http://www.engineersedge.com/manufacturing_design.shtml



63

A) Nombre del curso

Manufactura Asistida por Computadora




Créditos

VII 2 3 2 7


Objetivos Generales

Analizar y generar programas para el manejo de máquinas herramienta de control numérico e identificar los parámetros y códigos generales utilizados en este tipo de sistemas, apoyado en el uso de paquetes informáticos con la finalidad de crear operaciones y planes de manufactura que puedan ser utilizados en simulaciones y operaciones reales.



1. Control numérico y máquinas CNC

Describir los principios de operación y el funcionamiento de sistemas de Control Numérico e identificar las características principales y los alcances de las máquinas de control numérico por computadora.

2. Programación de máquinas CNC

Identificar los métodos, lenguajes y códigos de programación de máquinas CNC con el fin de crear programas que puedan ser simulados y posteriormente aplicados en la operación de dichas máquinas.

3. Sistemas de manufactura por computadora CAD CAM y CIMS

Reconocer diversos paquetes informáticos utilizados como apoyo en la planeación de la manufactura así como en la generación de programas para máquinas CNC con el fin de resolver problemas de manufactura.

4. Planeación de procesos

Formular planes de manufactura integrales por medio del uso de sistemas de Planeación de Procesos Apoyados por Computadora (CAPP).

5. Tecnologías y sistemas para la planeación de procesos

Identificar las tecnologías más recientes y disponibles que permiten agilizar los sistemas de manufactura y el manejo de materiales con el fin de formular planes de manufactura eficientes.



64


El alumno obtendrá los conocimientos técnicos y científicos que le permitan manejar de manera apropiada el software de Manufactura Asistida por Computadora (CAM) y así comprender el funcionamiento de máquinas-herramienta de control numérico, con lo cual podrá generar programas CNC para el diseño, planeación y fabricación de diversos objetos.







UNIDAD 1 CONTROL NUMÉRICO Y MÁQUINAS CNC 15 h

Tema 1.1 Control Numérico 1 h

Tema 1.2 Clasificación de los sistemas de control numérico 1 h

Tema 1.3 Control Numérico por Computadora 2 h

Tema 1.4 Elementos principales de los sistemas CNC 2 h

Tema 1.5 Funciones de las máquinas CNC y aplicaciones 1 h

Tema 1.6 Convenciones de los ejes, husillos y cabezales 1 h

Tema 1.7 Sistemas de transmisión 2 h

Tema 1.8 Control de virutas y del refrigerante 1 h

Tema 1.9 Centros de maquinado y centros de torneado 2 h

Tema 1.10 Sistemas de sujeción y manejo de la herramienta 1 h

Tema 1.11 Controlador y unidad de control de la máquina 1 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular aplicaciones prácticas donde se observen los conceptos vistos en clase. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales del control numérico. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.

Actividades de Formar equipos (heterogéneos) para la formulación y solución de problemas.



65

aprendizaje Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.

Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía.

UNIDAD 2 PROGRAMACIÓN DE MÁQUINAS CNC 21 h

Tema 2.1 Introducción a la programación de partes 2 h

Tema 2.2 Sistemas de coordenadas, punto cero y punto de referencia 2 h

Tema 2.3 Procedimientos de programación CNC 4 h

Tema 2.4 Palabras para dimensionamiento relacionadas con NC 3 h

Tema 2.5 Formato del programa de las partes 3 h

Tema 2.6 Método de escritura del programa de una parte 3 h

Tema 2.7 Programación por partes 4 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para generar programas de máquinas CNC y simular su comportamiento y trayectorias. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Videos demostrativos de la programación y funcionamiento de máquinas CNC. Búsqueda de información en catálogos y manuales de máquinas herramienta CNC.






UNIDAD 3 SISTEMAS DE MANUFACTURA ASISTIDA POR COMPUTADORA CAD CAM Y CIMS 15 h

Tema 3.1 Introducción a los sistemas CAD, CAM y CIMS 2 h

Tema 3.2 Proceso y morfología de diseño 2 h

Tema 3.3 Beneficios del CAD-CAM en manufactura 1 h



66

Tema 3.4 Programación CAM 5 h

Tema 3.5 Sistemas de Manufactura Integrada por Computadora (CIMS) 5 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Búsqueda de información en revistas especializadas y de divulgación. Se recomienda el uso de sistemas CAD-CAM para generar programas CNC y realizar simulaciones así como programas para máquinas CNC.



Empleo de sistemas CAM y CIM para simular la programación CNC y la planeación de la manufactura.




UNIDAD 4 PLANEACIÓN DE PROCESOS 15 h

Tema 4.1 Planeación 4 h

Tema 4.2 Planeación de procesos asistida por computadora (CAPP) 6 h

Tema 4.3 Manejo de datos 5 h








67




UNIDAD 5 TECNOLOGÍAS Y SISTEMAS PARA LA PLANEACIÓN DE PROCESOS 14 h

Tema 5.1 Tecnología de grupos 2 h

Tema 5.2 Tecnología Robótica 5 h

Tema 5.3 Sistema de vehículos guiados automáticamente (AGVS) 3 h

Tema 5.4 Sistemas de manufactura flexible (FMS) 4 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular aplicaciones prácticas donde se observen los conceptos vistos en clase. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales de la planeación de procesos. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Videos demostrativos de la programación y funcionamiento de máquinas CNC.









68




Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos y prácticos de la materia, incluyendo ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. Mediante el diseño, creación y uso de ejemplos y simulaciones el alumno será capaz manipular software de manufactura asistida por computadora. Mediante ejemplos y videos de aplicaciones reales se darán a conocer los principios de operación de máquinas CNC. El alumno realizará ejercicios que involucren el cálculo de parámetros de manufactura para su aplicación en máquinas herramienta CNC y sistemas de planeación. Se hará uso de software de simulación para comprender el funcionamiento de máquinas herramienta CNC así como para generar planes de manufactura mediante aplicaciones informáticas. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.

Prácticas Se emplearán tres horas por semana para resolver ejercicios y problemas del tema, así como para fomentar el aprendizaje significativo del alumno por medio de prácticas en laboratorio y simulaciones por computadora. El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas. Los alumnos realizarán exposiciones que involucren temas innovadores donde se observe la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.



Primer examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial.




69



17 sesiones Unidad 2, hasta

el tema 2.6 20%


19 sesiones

Unidad 2, desde el tema 2.7,

hasta la Unidad 3 completa.

20%



Quinto examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.






Todas las unidades

100%

TOTAL 100%


El contenido del

curso 100%



70


El contenido del

curso 100%


El contenido del

curso 100%


1. Groover M.P, Zimmers E.W., CAD/CAM: COMPUTER-AIDED DESIGN AND MANUFACTURING, Person Education, ISBN 978-0131101302, 2006.

2. Lalit Narayan K., Mallikarjuna Rao K., Sarcar M.M.M., COMPUTER AIDED DESIGN AND

MANUFACTURING, Prentice Hall, 2008 ISBN 978-81-203-3342-0. 3. Chennakesava R., Alavala R, CAD/CAM: CONCEPTS AND APPLICATIONS, PHI Learning, 2008,

ISBN 978-81-203-3340-6.


1. Kalpakjian S, Schmid S.R., MANUFACTURA, INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA, Sexta edición SI, Editorial Pearson. ISBN 978-9810681449.

2. Groover Mikell P. FUNDAMENTOS DE MANUFACTURA MODERNA: MATERIALES PROCESOS Y

SISTEMAS, Pearson Education, Cuarta Edición, 2010, ISBN 978-970-10-6240-1.

3. Bawa H.S., PROCESOS DE MANUFACTURA, 1ª edición, 2007 ISBN: 9789701061282, McGrawHill. 4. Chang T.C; Wysk R.A., Wang H.P., COMPUTER-AIDED MANUFACTURING, Prentice Hall, 3ra

edición, 2005, ISBN 978-0131429192. 5. Amirouche F.M., PRINCIPLES OF COMPUTER AIDED DESIGN AND MANUFACTURING, Prentice

Hall, 2da edición, 2004, ISBN 978-0130646316. 6. Mikell P Groover, AUTOMATION, PRODUCTION SYSTEMS AND COMPUTER INTEGRATED

MANUFACTURING, Prentice Hall, 3ra edición, 2007, ISBN 978-0132393218.



71

7. Wang C. COMPUTER AIDED MANUFACTURING, Pearson Education, 3ra edición, 2008, ISBN 978-

8131721643. 8. Radhakrishnan P., Subramanyan S., Raju V., CAD CAM CIM, 3ra edición, 2011, New Age

International publishers, digital designs, ISBN 978-81-224-2711-0 9. Rehg J.A., Kraebber H.W., COMPUTER INTEGRATED MANUFACTURING, Prentice Hall, 3ra

edición, 2004, ISBN 978-0131134133.


1. CNC Simulator, disponible en: cnccimulator.info

2. Simulador CNC heidenhain, disponible en http://www.heidenhain.com.ar/es_AR/documentacion-e-informacion/software/

3. CAM Manufactura asistida por computadora, Siemens, http://www.plm.automation.siemens.com/es_mx/plm/cam.shtml

4. CAD / CAM, Autodesk, http://www.autodesk.com/solutions/cad-cam

5. Computer Aided Process Planning, Kenneth Crow, disponible en http://www.npd-solutions.com/capp.html



315

B. PROGRAMAS ANALÍTICOS

A) Nombre del curso: ÁLGEBRA B) Datos básicos del curso


Créditos


Programa analítico

Objetivos Generales

El alumno adquirirá la abstracción y el lenguaje del álgebra, así como los principios de aplicación de los mismos a las ciencias exactas e ingenierías. Desarrollará demostraciones formales de teoremas importantes. Alcanzará el dominio conceptual íntegro de los diferentes tópicos comprendidos en el estudio de la materia. Será capaz de identificar claramente los modelos matemáticos básicos involucrados en los problemas que se le presenten durante el ejercicio de su profesión.


Unidad 1 El alumno adquirirá la habilidad suficiente para realizar operaciones algebraicas básicas para tener las herramientas requeridas en cursos posteriores como: despeje de variables, factorización, operaciones con binomios y ecuaciones, etc.

Unidad 2 El alumno comprenderá el concepto de conjunto y manejará el lenguaje de conjuntos, efectuará operaciones con los mismos, demostrará teoremas importantes y aplicará sus conocimientos para resolver problemas de situaciones cotidianas.

Unidad 3 El alumno aplicará los conceptos de conjuntos a la lógica, desarrollará el lenguaje forma de la lógica, será capaz de efectuar demostraciones y aplicará los conceptos de la lógica a situaciones cotidianas.

Unidad 4 El alumno comprenderá el concepto de función, diferenciará entre relación y función, conocerá la clasificación de funciones (algebraica y conjuntista). Conocerá operará con diferentes tipos de progresiones, aplicará conceptos de progresiones a problemas cotidianos; comprenderá el concepto de serie convergente y divergente y será capaz de aplicar diferentes criterios para determinar la convergencia de series. Desarrollará funciones en serie de potencias.


El egresado tendrá la facilidad de tener un pensamiento formal y metodológico para proponer soluciones a problemas de mediana complejidad de abstracción.



Cognitiva Comunicación e información


Esta asignatura incide indirectamente en el desarrollo de las siguientes competencias:



316

Robótica

Mecatrónica CAM Mecatrónica


UNIDAD 1 OPERACIONES CON EXPRESIONES ALGEBRAICAS. 20h

Temas 1.1 Operaciones fundamentales con expresiones algebráicas. 1.2 Eliminación de símbolos de agrupamiento, suma, resta, multiplicación y división. 1.3 Productos notables. 1.4 Factorización. 1.5 Fracciones. 1.6 Exponentes, radicales y sus leyes generales. 1.7 Operaciones con exponentes y radicales y sus leyes generales. 1.8 Teorema del binomio. 1.9 Ecuaciones. 1.10 Fracciones Parciales. 1.11 Logaritmos.







UNIDAD 2 TEORÍA DE CONJUNTOS Y SU APLICACIÓN 16h

Temas 2.1 Antecedentes históricos 2.2 Concepto de conjunto 2.3 Notación de conjuntos 2.4 Clasificación de los conjuntos: extensión y comprensión 2.5 Relación de pertenencia 2.6 Conjuntos especiales: universal, vacío, finito e infinito 2.7 Cardinalidad. 2.8 Igualdad y desigualdad de conjuntos 2.9 Inclusión 2.10 Equivalencia de conjuntos 2.11 Comparación de conjuntos: disjuntos, no comparables 2.12 Conjunto de conjuntos 2.13 Conjunto potencia 2.14 Complementación y sus propiedades 2.15 Intersección y sus propiedades 2.16 Unión y sus propiedades 2.17 Diferencia de conjuntos 2.18 Diagramas lineales 2.19 Diagramas de Venn-Euler



317

2.20 Tablas de regiones y de pertenencia. 2.21 Conjunto producto 2.22 Leyes del álgebra de conjuntos 2.23 Número de elementos de la unión de conjuntos

2.24 Aplicaciones. Obtención, análisis y evaluación de información. Problemas.







UNIDAD 3 LÓGICA MATEMÁTICA. 8h

Temas 3.1 Definición y objeto de la lógica 3.2 División general de la lógica 3.3 Métodos de demostración 3.4 Enunciados. Proposiciones y conectores lógicos (conjunción, disyunción y negación). 3.5 Operaciones fundamentales de la lógica matemática. Enunciados condicionales, bicondicionales, variaciones. 3.6 Tablas de verdad. Tautología, contradicción y equivalencia lógica. 3.7 Leyes de la Lógica Matemática

3.8 Aplicaciones de la lógica matemática.







UNIDAD 4 FUNCIONES. 20h

Temas 4.1 Funciones 4.2 Relaciones 4.3 Definición (analítica, conjuntista) 4.4 Definición de funciones, dominio y rango 4.5 Función compuesta 4.6 Función inversa 4.7 Función uno a uno, constante, idéntica, par e impar. 4.8 Progresión aritmética. 4.9 Progresión geométrica. 4.10 Progresión geométrica indefinida



318

4.11 Progresión armónica. Medias armónicas 4.12 Sucesiones: acotada, creciente, decreciente, convergente, divergente 4.13 Series.







E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje: Solución de ejercicios y problemas como elemento central para reafirmar adquirir y manejar la información. Solución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento Se aplicarán otros enfoques didácticos como: aprendizaje basado en problemas, aprendizaje colaborativo, aprendizaje basado en proyectos, y estudio de casos.



















Asistencia a clase Requisito




100%

Examen Extraordinario. Examen departamental en El contenido del 100%



319

el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.

curso.



100%



100%

G) Bibliografía y recursos informáticos Textos básicos: 1. Frank Ayres. Álgebra Moderna. Ed. McGraw-Hill. 2. Lipschutz Ed. Teoría de conjuntos y temas afines. Ed. McGraw-Hill, Serie Schaum. 3. Smith Karl. Introducción a la lógica. Grupo Editorial Iberoamérica. 4. Swokowski E. Algebra, Geometría y Trigonometría Grupo Editorial Iberoamérica. Textos complementarios: 5. Kleiman Ariel. Conjuntos: Aplicaciones matemáticas a la Administración. Ed. Limusa. 6. Britton / Bello. Matemáticas Contemporáneas Ed. Harla. 7. Lipschutz S. Matemáticas Finitas. Ed. McGraw-Hill. Serie Schaum. 8. Spiegel. Algebra Superior. Ed. McGraw-Hill. Serie Schaum. 9. Hall / Knigth. Álgebra Superior, Ed. CECSA.



33


Sexto semestre A) Nombre del curso

Electrónica de potencia




Créditos

VI 2 2 2 6


Objetivos Generales

Identificar los principales convertidores utilizadores en electrónica de potencia. Conocer el principio de funcionamiento de cada uno de ellos. Aplicar los conocimientos adquiridos para el diseño de soluciones de calidad de la red eléctrica.



1. Convertidores de potencia CA-CD o rectificadores.

Conocer el funcionamiento y las características de los rectificadores. Estudiar los tipos de rectificadores, y los parámetros de desempeño de un rectificador. Aprender técnicas que le permitirán analizar y diseñar circuitos rectificadores. Conocer y usar herramientas computacionales para simular numéricamente este tipo de convertidores de potencia.

2. Convertidores de potencia CD-CD.

Estudiar la técnica de conmutación para convertidores CD- CD, y los tipos de convertidores CD-CD. Además, el alumno deberá comprender el principio de funcionamiento de un convertidor CD-CD, asícomo los parámetros de funcionamiento de éstos. Aplicar las técnicas para el análisis y diseño de convertidores CD-CD.

3. Convertidores de potencia CD-CA o inversores

Estudiar las técnicas de conmutación de los inversores, y los tipos de inversores. Estudiar el principio de funcionamiento de los convertidores CD-CA, y conocer los parámetros de desempeño de éstos.



34

4. Inversores multinivel

Conocer los diferentes tipos de inversores multinivel, y su técnica de conmutación. Estudiar la operación y las propiedades de este tipo de convertidores de potencia. Comprender las ventajas y desventajas de los inversores multinivel. Conocer las aplicaciones potenciales de los inversores multinivel.


El egresado conocerá, analizará y resolverá problemas relacionados con la electrónica de potencia en el sector industrial y en empresas de desarrollo tecnológico.





-Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control. -Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica.


UNIDAD 1 CONVERTIDORES DE POTENCIA CA-CD O RECTIFICADORES 16 h Tema 1.1 Introducción 2 h Tema 1.2 Rectificadores monofásicos de media onda 3 h Tema 1.3 Rectificadores monofásicos de onda completa 3 h Tema 1.4 Rectificadores trifásicos 3 h Tema 1.5 Diseño de circuitos rectificadores 5 h Lecturas y otros recursos




computacionales. • Utilizar software especializado para simular rectificadores • Resolver banco de ejercicios propuestos. • Lectura de bibliografía.



35

UNIDAD 2 CONVERTIDORES DE POTENCIA CD-CD 16 h Tema 2.1 Introducción 1 h Tema 2.2 Principio de operación de un convertidor elevador 2 h Tema 2.3 Clasificación de los convertidores 1 h Tema 2.4 Reguladores reductores 4 h Tema 2.5 Reguladores elevadores 4 h Tema 2.6 Reguladores reductores-elevadores 4 h Lecturas y otros recursos





• Utilizar software para graficar y analizar convertidores analizados. • Resolver banco de ejercicios propuestos. • Lectura de bibliografía propuesta.

UNIDAD 3 CONVERTIDORES DE POTENCIA CD-CA O INVERSORES 16 h Tema 3.1 Inversores monofásicos de medio puente 4 h Tema 3.2 Inversores monofásico de puente completo 4 h Tema 3.3Inversores trifásicos 4 h Tema 3.4 Técnicas de modulación 4 h Lecturas y otros recursos




• Realizar investigación de las aplicaciones de los inversores. • Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas

computacionales.



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• Utilizar software para validar los modelos de cada uno de los convertidores. • Resolver banco de ejercicios propuestos. • Lectura de bibliografía propuesta.

UNIDAD 4 SISTEMAS DE ACTUACIÓN 16 h Tema 4.1 Concepto multinivel 2 h Tema 4.2 Tipos de inversores multinivel 2 h Tema 4.3 Inversor multinivel con diodo fijador 3 h Tema 4.4 Inversor multinivel con diodo fijador mejorado 3 h Tema 4.3 Inversor multinivel con capacitor flotante 3 h Tema 4.3 Inversor multinivel en cascada 3 h Lecturas y otros recursos









Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo un gran número de ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. El alumno realizará ejercicios y tareas que involucren el diseño e implementación de los conceptos vistos en clase. Se hará uso intensivo de herramientas de simulación con el uso de programas de cómputo especializados. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.



37











Proyecto integrador o de materia Final de curso Todas las unidades

20%



Al terminar el curso Todas las unidades 100%

TOTAL 100%



100%

Examen a título. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la


100%



38

presentación del examen. Examen de regularización. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.


100%


Textos básicos

1. Muhammad H. Rashid. Electrónica de Potencia: Circuitos, Dispositivos y Aplicaciones. 3ª Edición. Editorial: Prentice Hall. 2004. ISBN: 970-26- 0532-6


2. Modern Power Electronics and AC Drives. Bimal K. Bose. Edition: illustrated. Editorial: Prentice Hall PTR,

2001. ISBN: 0130167436, 9780130167439. 3. Power Electronics Handbook. Muhammad H. Rashid. Edition: illustrated. Editorial: Academic Press, 2001.

ISBN: 0125816502, 9780125816502. Sitios de internet Apuntes, animaciones y problemas en línea que muestran los conceptos básicos y aplicaciones de Electrónica de Potencia: http://www.potencia.uma.es/ Hoja de datos de componentes electrónicos: http://www.datasheetcatalog.com/ Programa de cómputo de simulación de circuitos electrónicos: http://powersimtech.com/

http://www.potencia.uma.es/

http://www.datasheetcatalog.com/

http://powersimtech.com/



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A) Nombre del curso

Procesos de Manufactura




Créditos

VI 1 3 1 5


Objetivos Generales

Identificar las características principales de los procesos de manufactura tradicionales como la fundición, moldeo y sinterizado para elegir el proceso de fabricación más adecuado según el diseño y la función de artículos diversos, además de identificar las propiedades de los materiales que pueden ser modificadas de acuerdo a los tratamientos térmicos más comunes.



1. Introducción a los procesos de manufactura.

Definir los términos más comunes y los elementos principales que intervienen en los procesos de fabricación más comunes para la producción de partes y productos.

2. Naturaleza y propiedades de los materiales.

Describir la naturaleza de los materiales más usados en la ingeniería, sus propiedades mecánicas y físicas, así como las dimensiones, tolerancias y superficies relacionadas con los procesos de manufactura.

3. Procesos de solidificación.

Identificar y distinguir las principales tecnologías utilizadas en los procesos de fabricación que involucran el uso de materiales en estado líquido y el diseño y uso de moldes.

4. Procesamiento de partículas para metales y cerámicos.

Identificar las características principales de las partículas metálicas y materiales cerámicos y para su aprovechamiento en los procesos de diseño y fabricación. Reconocer los principales procesos de fabricación que involucran el uso de partículas.

5. Formado de metal. Distinguir los diferentes procesos de fabricación que involucran el formado de metales. Analizar el comportamiento y alteraciones del material en el proceso de formado.



56

6. Cambio de propiedades de los materiales por tratamiento.

Reconocer las distintas técnicas y procedimientos utilizados en la industria para alterar las propiedades mecánicas de los materiales, con el fin de ajustarlos a las características deseadas para su operación según su diseño.


A lo largo del curso se obtendrá los conocimientos técnicos básicos de los procesos de manufactura tradicionales y un pensamiento reflexivo sobre la importancia que tienen correcta planeación los procesos de fabricación en el diseño y construcción de nuevos componentes, considerando las capacidades de producción y los costos asociados a estos procesos.



Razonamiento Científico-Tecnológico. Competencia Cognitiva y Emprendedora. Competencia de sustentabilidad y responsabilidad social. Comunicación en español e inglés.




UNIDAD 1 INTRODUCCIÓN A LOS PROCESOS DE MANUFACTURA 5 h Tema 1.1 ¿Qué es la manufactura? 0.5 h Tema 1.2 Los materiales en la manufactura. 2 h Tema 1.3 Procesos de manufactura. 1.5 h Tema 1.4 Sistemas de producción. 1 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas propuestos en el libro de texto y la investigación en revistas de difusión. Se recomienda el uso de software de descarga libre, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en internet.


• Lectura individual de la bibliografía. • Presentación de casos de estudio. • Formar equipos (heterogéneos) para la formulación y solución de problemas. • Resolver banco de ejercicios propuestos. • Exposición de procesos de manufactura innovadores.



57

UNIDAD 2 NATURALEZA Y PROPIEDADES DE LOS MATERIALES 12 h Tema 2.1 La naturaleza de los materiales.

2.1.1 Estructura atómica y enlaces entre átomos y moléculas. 1 h 2.1.2 Estructuras cristalinas y no cristalinas. 0.5 h 2.1.3 Materiales de ingeniería. 1 h

Tema 2.2 Propiedades mecánicas de los materiales. 2.2.1 Relación esfuerzo-deformación. 0.5 h 2.2.2 Dureza. 0.5 h 2.2.3 Efecto de la temperatura sobre las propiedades. 1 h 2.2.4 Propiedades de los fluidos. 0.5 h 2.2.5 Comportamiento viscoelástico de los polímeros. 1 h

Tema 2.3 Propiedades físicas de los materiales. 2.3.1 Propiedades volumétricas y de fusión. 1 h 2.3.2 Propiedades térmicas. 1 h 2.3.3 Difusión de masa. 0.5 h 2.3.4 Propiedades eléctricas. 0.5 h 2.3.5 Procesos electroquímicos. 1 h

Tema 2.4 Dimensiones, tolerancias y superficies. 2.4.1 Dimensiones, tolerancias y superficies relacionadas. 1 h 2.4.2 Superficies. 0.5 h 2.4.3 Efecto de los procesos de manufactura. 0.5 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software crear soluciones a los problemas. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.




• Resolver banco de ejercicios propuestos. • Utilizar software para simular los cambios en los materiales de acuerdo a sus

propiedades mecánicas y físicas. • Lectura de bibliografía propuesta.



58

UNIDAD 3 PROCESOS DE SOLIDIFICACIÓN 20 h Tema 3.1 Fundición de metales.

3.1.1 Tecnología de fundición. 0.5 h 3.1.2 Calentamiento y vertido. 0.5 h 3.1.3 Solidificación y enfriamiento. 1 h 3.1.4 Fundición en arena. 0.5 h 3.1.5 Fundición con moldes desechables y permanentes. 1 h 3.1.6 Calidad del fundido. 0.5 h 3.1.7 Metales para fundición. 0.5 h 3.1.8 Consideraciones sobre el diseño del producto. 0.5 h

Tema 3.2 Vidrio. 3.2.1 Preparación y fundición del vidrio. 0.5 h 3.2.2 Procesos de conformación. 1 h 3.2.3 Tratamiento térmico y acabado. 1 h 3.2.4 Consideraciones sobre el diseño del producto. 0.5 h

Tema 3.3 Plásticos 3.3.1 Propiedades de los polímeros fundidos. 0.5 h 3.3.2 Extrusión. 0.5 h 3.3.3 Producción de hojas y película. 0.5 h 3.3.4 Producción de fibras y filamentos. 0.5 h 3.3.5 Procesos de recubrimiento. 0.5 h 3.3.6 Moldeo por inyección. 1 h 3.3.7 Moldeo por compresión y transferencia. 0.5 h 3.3.8 Moldeo por soplado y moldeo rotacional. 0.5 h 3.3.9 Termoformado. 0.5 h 3.3.10 Fundición. 1 h 3.3.11 Procesamiento y formado de espuma de polímero. 0.5 h 3.3.12 Consideraciones sobre el diseño del producto. 1 h

Tema 3.4 Caucho 3.4.1 Procesamiento y formado del caucho. 0.5 h 3.4.2 Manufactura de productos de caucho. 0.5 h 3.4.3 Consideraciones sobre el diseño del producto. 1 h



59

Tema 3.5 Materiales con matriz polimérica 3.5.1 Materias primas. 1 h 3.5.2 Molde abierto y molde cerrado. 0.5 h 3.5.3 Bobinado de filamentos. 0.5 h 3.5.5 Formado para PMC. 0.5 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular los procesos de solidificación. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.



• Realizar investigación de las aplicaciones de los métodos numéricos observados.


• Utilizar videos y software simular el comportamiento de los procesos de manufactura descritos.

• Resolver banco de ejercicios propuestos. • Lectura de bibliografía propuesta.

UNIDAD 4 PROCESAMIENTO DE PARTÍCULAS PARA METALES Y CERÁMICOS 7 h Tema 4.1 Polvos metálicos

4.1.1 Características de los polvos y su producción. 1 h 4.1.2 Prensado convencional y sintetizado. Alternativas. 1 h 4.1.3 Metalurgia de polvos. 2 h

Tema 4.2 Cerámicas y cermets 4.2.1 Procesamiento de cerámicas tradicionales y nuevas. 1 h 4.2.2 Procesamiento de cermets. 1 h 4.2.3 Consideraciones para el diseño de producto. 1 h







60



• Resolver banco de ejercicios propuestos. • Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.

UNIDAD 5 FORMADO DE METAL 9 h Tema 5.1 Fundamentos en el formado de metales

5.1.1 Comportamiento del material en el formado de metales. 0.5 h

5.1.2 Temperatura en el formado de metales. 0.5 h

5.1.3 Sensibilidad a la velocidad de deformación. 0.5 h

5.1.4 Fricción y lubricación en el formado de metales. 0.5 h Tema 5.2 Procesos de deformación volumétrica

5.2.1 Laminado y otros procesos relacionados. 1 h 5.2.2 Forjado y otros procesos relacionados. 1 h 5.2.3 Extrusión. 0.5 h 5.2.4 Estirado de alambres y barras. 0.5 h

Tema 5.3 Trabajado metálico de láminas 5.3.1 Operaciones de corte y doblado. 1 h 5.3.2 Embutido y otras operaciones de formado de láminas. 1 h

5.3.3 Troqueles y prensas para procesos con láminas. 1 h

5.3.4 Operaciones con láminas metálicas (no prensa). 0.5 h 5.3.5 Doblado de material tubular. 0.5 h









61

UNIDAD 6 CAMBIO DE PROPIEDADES DE LOS MATERIALES POR TRATAMIENTO. 11 h Tema 6.1 Tratamiento térmico de metales

6.1.1 Recocido. 1 h 6.1.2 Formación de martensita en acero. 0.5 h 6.1.3 Endurecimiento por precipitación. 0.5 h 6.1.4 Endurecimiento superficial. 0.5 h 6.1.5 Métodos e instalaciones para el tratamiento térmico. 1 h

Tema 6.2 Tratamientos superficiales 6.2.1 Limpieza química. 1 h 6.2.2 Limpieza mecánica y preparación superficial. 1 h 6.2.3 Difusión e implantación iónica. 0.5 h

Tema 6.3 Procesos de recubrimiento y deposición 6.3.1 Chapeado y procesos relacionados. 1 h 6.3.2 Recubrimiento por conversión. 0.5 h 6.3.3 Deposición física de vapor. 0.5 h

6.3.4 Deposición química de vapor. 0.5 h 6.3.5 Recubrimientos orgánicos. 1 h 6.3.6 Esmaltado en porcelana y otros recubrimientos cerámicos. 0.5 h 6.3.7 Procesos de recubrimientos térmicos y mecánicos. 1 h





• Realizar investigación acerca de los avances recientes en los procesos de tratamientos térmicos y recubrimientos


• Lectura de bibliografía propuesta.



62




Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. El alumno realizará ejercicios y tareas que involucren la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase. Se hará uso intensivo de software para la simulación de procesos de fabricación y propiedades de los materiales. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.

Prácticas Se emplearán dos horas por semana para resolver ejercicios y problemas del tema. Se desarrollará un proyecto práctico donde el alumno se involucre con uno o varios procesos de manufactura. El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas. Los alumnos realizarán exposiciones de aplicaciones prácticas e innovadoras que involucren los temas vistos en clase












63

Proyecto integrador o de materia. Todo el semestre Todas las unidades 20%




Todas las unidades 100%

TOTAL 100%



100%



100%



100%


1. FUNDAMENTOS DE MANUFACTURA MODERNA: MATERIALES PROCESOS Y SISTEMAS, Groover Mikell P., McGrawHill, Tercera edición, 2007, ISBN-13: 978-970-10-6240-1.

2. MANUFACTURA, INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA, Kalpakjian Serope, Pearson Education, Quinta edición, 2008, ISBN-13: 978-970-26-1026-7.


1. PROCESOS DE MANUFACTURA, Bawa H.S,McGraw-Hill, Primera Edición, 2007, ISBN-13: 978- 970-10-6128-2.

Sitios de internet Programa de cómputo de simulación: http://www.plm.automation.siemens.com/es_mx/products/nx/

http://www.plm.automation.siemens.com/es_mx/products/nx/



320

A) Nombre del curso: CÁLCULO EN UNA VARIABLE B) Datos básicos del curso


Créditos


Programa analítico

Objetivos Generales

El alumno aprenderá los conceptos básicos del Cálculo. Aplicará esos conceptos a la solución de problemas de la vida cotidiana, interpretará esas soluciones y las relacionará con temas y problemas que se presentarán durante su formación y desarrollo profesional.


1.RECTA NUMÉRICA REAL

El alumno conocerá, manejará y aplicará los principios y teoremas

relativos a la recta numérica real en la solución de problemas en

forma de desigualdades, así como la representación geométrica de

la solución en la misma. 2. ANÁLISIS DE CONCEPTOS, FÓRMULAS Y GRÁFICAS DE LA GEOMETRÍA ANALÍTICA.

El alumno conocerá el origen del plano cartesiano, construirá relaciones, y las interpretará en forma matemática, geométrica y funcional. Adquirirá habilidad y comprensión dentro del plano cartesiano de otras relaciones, su representación geométrica y el cálculo de su dominio y rango apoyándose en desigualdades Aprenderá un nuevo lenguaje para las relaciones analíticas con enfoque funcional, interpretará y extenderá el conocimiento de las funciones algebraicas a otras funciones. Conocerá tipos de funciones especiales (función compuesta, valor absoluto, función definida para ecuaciones, función escalón)

3.LIMITES Y SUS PROPIEDADES

El alumno conocerá el concepto de límite, el cual definirá y aplicará en el análisis geométrico de una función. Conocerá y manejará los teoremas sobre los límites. Aprenderá algunos límites especiales y sus aplicaciones.

4.LA DERIVADA

El alumno conocerá interpretará, calculará y aplicará la derivada como un límite especial. Determinará su existencia y la aplicará como una razón de cambio. Comprenderá y calculará las derivadas de orden superior. Conocerá el concepto de función inversa y las condiciones para su existencia, aprenderá su geometría y la manera de obtener su derivada. Conocerá en forma algebraica y geométrica las funciones: trigonométricas, logarítmicas, hiperbólicas y sus inversas y calculará sus derivadas.

5.APLICACIONES DE LA DERIVADA

El alumno analizará en forma geométrica una función. Aplicará la derivada a problemas prácticos de su entorno.



321

6.INTEGRACIÓN El alumno comprenderá, conocerá, calculará y aplicará la diferencial de una función o concepto de integración: Adquirirá habilidad algebraica en el cálculo de una integral.


Permite al profesionista desarrollar un pensamiento lógico matemático formativo para analizar fenómenos reales (razón de cambio) y modelarlos. Además de desarrollar su creatividad para la solución de problemas de optimización asociados a funciones reales de una sola variable.



Razonamiento Científico-Tecnológico. Comunicación en español e inglés.Ético-valoral.




Unidad 1 RECTA NUMÉRICA REAL 4h

Tema 1.1 Números Reales Subtemas 1.11 Formas del conjunto

1.12 Relación de orden Tema 1.2 Definición Subtemas 1.21 Propiedades Tema 1.3 Inecuaciones Subtemas 1.31 Definición y clasificación

1.32 Solución de inecuaciones a) Primer grado, una incógnita, numérica y entera b) Segundo grado, una incógnita numérica y entera c) Fraccionaria con una incógnita

Tema 1.4 Valor absoluto Subtemas 1.41 Definición e interpretación

1.42 Inecuaciones con valor absoluto.






Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. Se realizará graficación utilizando software especializado.



322

Unidad 2 ANÁLISIS DE CONCEPTOS, FÓRMULAS Y GRÁFICAS DE LA GEOMETRÍA ANALÍTICA. 6h

Tema 2.1 Plano cartesiano Subtemas 2.11 Origen y representación geométrica

2.12 Definición, relación matemática. 2.13 Relaciones en conjuntos finitos e infinitos (rectas, parábolas y circunferencia) 2.14 Representación

Tema 2.2 Funciones Subtemas 2.21 Definición y partes, dominio, condominio, rango.

2.22 Clasificación de acuerdo a la expresión que la representa. a) Algebraicas explícitas: constante, idéntica, potencia, polinómica racional, irracional. b) Trigonométricas: seno, coseno, tangente, cotangente, secante. Amplitud, período y sus variaciones, geometría de las funciones trigonométricas.







Unidad 3 LIMITES Y SUS PROPIEDADES. 6h

Tema 3.1 Introducción al concepto de límite (Geométrico y Analítico) de una función Subtemas 3.11 Teoremas sobre límites de funciones.

3.12 Límites unilaterales en funciones algebraicas, compuestas y especiales 3.13 Técnicas para calcular límites 3.14 Límites al infinito relacionadas a las asíntotas verticales y horizontales. 3.15 Continuidad y teoremas sobre continuidad (en un

número y en un (intervalo). 3.16 Discontinuidad









323

Unidad 4 LA DERIVADA 16h

Tema 4.1 Funciones Algebraicas Tema 4.2 Definición, notación e interpretación geométrica de la derivada (casos de no existencia, derivada de una función: en un punto, en un intervalo)

Tema 4.3 Derivación por incrementos Tema 4.4 Velocidad, aceleración y otras razones de cambio Tema 4.5 Reglas de derivación para: sumas, productos, cocientes y potencias

Tema 4.6 Regla de la cadena y función a una potencia

Tema 4.7 Forma alternativa de la derivada Tema 4.8 Derivación implícita Tema 4.9 Razones relacionadas

Tema 4.10 Reglas de derivación de funciones trigonométricas y y logarítmicas

Tema 4.11 Funciones Exponenciales y derivación Tema 4.12 Funciones trigonométricas inversas y derivación Tema 4.13 Funciones hiperbólicas y derivación







Unidad 5 APLICACIONES DE LA DERIVADA 16h

Tema 5.1 La derivada como una razón de cambio Tema 5.2 Recta tangente y normal de una curva Tema 5.3 Aplicaciones a la Física (velocidad aceleración, caída libre) Tema 5.4 Aplicación a la química Tema 5.5 Aplicación a la ingeniería Tema 5.6 Variación con respecto al tiempo (regla de la cadena Tema 5.7 Valores extremos de una función Tema 5.8 Crecimiento y decrecimiento Tema 5.9 Máximos y mínimos (absolutos y relativos) Tema 5.10 Concavidad y punto de reflexión, criterio de la segunda derivada. Tema 5.11 Teorema de Rolle y teorema del valor medio





324





Unidad 6 INTEGRACIÓN 16h

Tema 6.1 Inverso de la diferenciación Tema 6.2 Aplicaciones Tema 6.3 Fórmulas fundamentales de integración Tema 6.4 Métodos de integración







E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje: Se impartirá mediante estudio de teoría y análisis de problemas y casos. Se propiciará el trabajo colaborativo mediante el trabajo en equipos. En los temas en que se requiera se implementarán sesiones expositivas y sesiones de solución de problemas por el maestro. El profesor deberá usar y promover el aprendizaje asistiéndose de las TICs y deberá centrar su docencia en el aprendizaje significativo. La solución de ejercicios y problemas se tomará como elemento central para reafirmar adquirir y manejar la información. Se aplicarán otros enfoques didácticos como aprendizaje basado en proyectos. Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. Se realizará graficación utilizando software especializado.









325





Quinto examen parcial Al finalizar semestre

Proyecto de materia que

abarca todo el contenido del curso

o una parte

20%

TOTAL 100%




100%



100%



100%



100%


Textos básicos 1. Cálculo I, Larson – Hostetler - Edwards, Octava, Edición Mc Graw Hill, 2006 2. Cálculo, Purcell – Varberg – Rigdon, Novena Edición , Pearson Prentice Hall, 2007 3. Cálculo una variable. Finney/Demana/Waits/Kennedy. Segunda Edición, Prentice Hall. 2000 4. Cálculo con Geometría analítica Earl W. Swokowski. Segunda Edición.

Textos complementarios 5. El Cálculo desde una perspectiva visual y dinámica con actividades en la computadora. Simón Mochón Cohén, Mc Graw Hill, 2004. 6. Cálculo Diferencial e Integral. Frank Ayres Jr. Elliot Mendelson Mc Graw Hill.



46

A) Nombre del Curso

Ecuaciones diferenciales




semana


estudiante

Créditos

III 2 2 2 6


Objetivos generales

Realizar análisis de fenómenos reales, asociándolas con las leyes físicas y generar modelos matemáticos que le auxilien en la resolución de problemas específicos de campo utilizando las ecuaciones diferenciales y la transformada de Laplace como herramientas.


Unidades Objetivo específico 1. Ecuaciones diferenciales de primer orden y primer grado.

Conocer y manejar los conceptos fundamentales de las ecuaciones diferenciales, asociándolas con diferentes áreas del conocimiento mediante modelos matemáticos. Adquirir la habilidad para resolver ecuaciones diferenciales de primer orden y primer grado, y solucionar problemas de casos específicos.

2. Ecuaciones diferenciales de orden superior.

Conocer los principios básicos y métodos de solución de las ecuaciones diferenciales de orden superior y adquirir las herramientas necesarias para encontrar solución a distintos tipos de ecuaciones de orden superior de acuerdo a las condiciones del objeto de estudio.

3. Transformada de Laplace

Aprender las propiedades operacionales de la Transformada de Laplace y de la Transformada Inversa de Laplace, usando diferentes métodos para la solución de problemas.

4. Ecuaciones Diferenciales Lineales y Sistemas de Ecuaciones Diferenciales Lineales.

Aprender a solucionar sistemas de ecuaciones lineales mediante métodos de solución con álgebra matricial, como una herramienta auxiliar al método de solución mediante transformada de Laplace.


Desarrollo del pensamiento abstracto y de la capacidad para proponer, analizar y discriminar entre modelos matemáticos que describan el comportamiento de sistemas o procesos, aplicables en el ámbito profesional como herramienta en la solución de problemas de ingeniería.








47


Unidad 1 Ecuaciones Diferenciales de Primer Orden y Primer Grado 16 hrs Tema 1.1 Definición de Ecuación Diferencial y sus clasificaciones. Subtemas 1.1.1 Orden

1.1.2 Grado 1.1.3 Tipo de coeficientes 1.1.4 Linealidad

Tema 1.2 Soluciones de una ecuación diferencial. Subtemas 1.2.1 Solución Explícita

1.2.2 Solución Implícita 1.2.3 Solución Formal

Tema 1.3 Problema del valor inicial. Existencia y Unicidad Subtemas 1.3.1 Existencia

1.3.2 Unicidad

Tema 1.4 Formulación de modelos matemáticos y algunas leyes físicas que involucran modelos matemáticos.

Tema 1.5 Variables separables y reducibles Tema 1.6 Ecuaciones Lineales Tema 1.7 Ecuaciones Exactas y no Exactas. Subtemas 1.1 Factores Integrantes. Tema 1.8 Ecuación de Bernoulli. Subtemas 1.3.1 Solución por sustitución Tema 1.9 Aplicaciones de las Ecuaciones Diferenciales de Primer Orden. Subtemas 1.9.1 Modelado Lineal

1.9.3 Sistemas de Ecuaciones. Lecturas y otros recursos


Métodos de enseñanza • Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro y los alumnos.

• Sesiones de solución de problemas con ayuda de las TICs con la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.

• Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo multimedia para explicar diferentes métodos de diseño y solución a problemas reales planteados.

• Se expondrán por parte del maestro, con ayuda de equipo multimedia, la teoría que requiera una explicación amplia para su comprensión, y se buscará el aprendizaje significativo, colaborativo y constructivista, fomentando en los estudiantes el aprender a aprender.



48



• Identificar diferentes tipos de ecuaciones diferenciales. • Programar sesiones de resolución analítica de ecuaciones diferenciales

de primer orden. • Utilizar software para graficar y analizar cualitativamente soluciones de

ecuaciones diferenciales de primer orden. • Resolver banco de ejercicios propuestos.

Unidad 2 Ecuaciones Diferenciales de Orden Superior 15 hrs Tema 2.1 Ecuación Diferencial de Orden n Tema 2.2 Problema de valor inicial. Tema 2.3 Solución única. Subtemas 2.3.1 Existencia

2.3.2 Unicidad

Tema 2.4 Ecuación Diferencial Homogénea Subtemas 2.4.1 Principio de Superposición Tema 2.5 Dependencia e Independencia Lineal. Subtemas 2.5.1 Wronskiano Tema 2.6 Soluciones de Ecuaciones Diferenciales Homogéneas Subtemas 2.6.1 Reducción de orden

2.6.2 Ecuaciones diferenciales homogéneas con coeficientes constantes 2.6.3 Ecuación característica

Tema 2.7 Ecuaciones Diferenciales Lineales de Orden Superior. Tema 2.8 Ecuaciones Lineales no Homogéneas. Tema 2.9 Solución general de una ecuación diferencial no homogénea. Tema 2.10 Otras soluciones de Ecuaciones Diferenciales no Homogéneas. Subtemas 2.10.1 Coeficientes Indeterminados.

2.10.1.1 Método de Superposición 2.10.1.2 Método del Anulador

2.10.2 Variación de Parámetros.

Tema 2.11 Ecuación de Cauchy-Euler. Tema 2.12 Aplicaciones de las Ecuaciones Diferenciales de Orden Superior. Subtemas 2.12.1 Modelado lineal

2.12.2 Modelado no lineal Lecturas y otros recursos

Libro de texto , y MATHCAD (Paquete de software)

Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas. El maestro indicará a los alumnos los ejercicios que deberán resolver como práctica en forma de tarea.


Las actividades específicas de los estudiantes son; prácticas, lecturas, tareas, ejercicios en clases, investigación extra-clase en grupos.



49

Unidad 3 Transformada de Laplace 17 hrs Tema 3.1 Transformada de Laplace. Subtemas 3.1.1 Definición

3.1.2 Condiciones de existencia

Tema 3.2 Transformadas de las funciones más usuales. Tema 3.3 Cálculo de transformadas de otras funciones. Tema 3.4 Función escalón unitario. Subtemas 3.4.1 Transformada de Laplace de la función escalón unitario. Tema 3.5 Propiedades de la Transformada de Laplace. Tema 3.6 Transformada de funciones multiplicadas con tn y divididas entre t. Tema 3.7 Transformada de Derivadas. Tema 3.5 Transformada de Integrales Tema 3.6 Teorema de Convolución. Tema 3.7 Transformada de Laplace de una función periódica. Tema 3.8 Función Delta de Dirac. Tema 3.9Transformada de Laplace de la función Delta de Dirac. Tema 3.10 Transformada Inversa. Algunas transformadas inversas. Propiedades. Lecturas y otros recursos





Unidad 4 Ecuaciones Diferenciales Lineales y Sistemas de Ecuaciones Diferenciales Lineales

17 hrs

Tema 4.1 Solución de ecuaciones diferenciales por transformada de Laplace. Tema 4.2 Solución de sistemas de ecuaciones diferenciales con condiciones iniciales por medio de la transformada de Laplace.

Tema 4.3 Aplicaciones. Lecturas y otros recursos






Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro y de los alumnos, y sesiones de solución de problemas, con apoyo de las TIC. Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo multimedia para explicar diferentes métodos de solución a problemas reales planteados. Se expondrán por parte del maestro, con ayuda de equipo multimedia, la teoría que requiera una



50

explicación amplia para su comprensión, y se buscará el aprendizaje significativo, colaborativo y constructivista, fomentando en los estudiantes el aprender a aprender. Los alumnos aprenderán a utilizar programas para graficar soluciones de ecuaciones diferenciales. Los trabajos de investigación, graficación, ejercicios resueltos en clase y tareas por parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. Todas las estrategias de enseñanza y aprendizaje estarán enfocadas a lograr que el alumno desarrolle las competencias marcadas en su perfil de egreso.



















Asistencia a clase

Requisito




100%



100%



100%



51



100%


Textos básicos 1. DENNIS ZILL, Ecuaciones Diferenciales con aplicaciones. Thomson, 2009. 2. GEORGE F. SIMMONS. Ecuaciones Diferenciales: teoría, técnica y práctica. Mc Graw Hill. 2007. 3. FRANK AYRES, Ecuaciones Diferenciales, Mc Graw Hill. 1991.

Textos complementarios 4. CLAUDIO PITA RUIZ, Cálculo Vectorial , Prentice Hill. 1995.


Programas de simulación matemática. 1.- MAPLE 2.- MATLAB 3.- MATHEMATICA 4.- MATHCAD



57

A) Nombre del Curso

Electrónica digital




semana


estudiante

Créditos

III 2 2 2 6


Objetivos generales

Diseñar, analizar, simular e implementar circuitos digitales combinacionales usando las técnicas y los dispositivos de diseño actuales.


Unidades Objetivo específico 1. introducción a la Electrónica Digital.

Recordar un breve marco histórico de la electrónica digital, la diferencia entre electrónica digital y analógica, un panorama general de la materia así como algunas de las múltiples aplicaciones de la electrónica digital y la forma en que ha influido y modificado la vida en la sociedad contemporánea.

2. Sistemas numéricos.

Representar números y operaciones aritméticas usando el sistema numérico binario, el octal y el hexadecimal.

3 Familias de Circuitos Lógicos.

Reconocer las compuertas lógicas básicas así como los fundamentos de las principales tecnologías usadas en su fabricación.

4 Principios del diseño lógico combinacional

Diseñar circuitos combinacionales usando los principios básicos y técnicas tradicionales. Aprenderá el uso de herramientas de síntesis lógica y el uso de programas para realizar simulación de circuitos lógicos digitales.

5 Introducción al lenguaje de descripción de hardware HDL

Conocer los principios de programación HDL, un lenguaje para describir sistemas digitales, en particular la forma de representar circuitos combinacionales.

6 Circuitos lógicos que realizan funciones específicas.

Diseñar circuitos combinacionales que realizan funciones específicas usando las herramientas utilizando las técnicas tradicionales y modernas de diseño e implementará sus diseños utilizando circuitos lógicos actuales.


Esta materia proporciona al alumno el conocimiento para analizar y diseñar sistemas electrónicos digitales combinacionales y desarrollará en él las habilidades para instrumentarlos e integrarlos en sistemas mecatrónicos.

Competencias a





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Desarrollar Competencias Profesionales



Unidad 1 Introducción a la electrónica digital

2hrs

Tema 1.1 Desarrollo histórico de la electrónica digital Tema 1.2 Señales analógicas vs señales digital Tema 1.3 Dispositivos digitales Tema 1.4 Circuitos integrados digitales Tema 1.5 Dispositivos digitales programables Tema 1.6 Niveles lógicos y físicos en el diseño digital Lecturas y otros recursos



Se impartirá mediante sesiones interactivas por el maestro y los alumnos con ayuda de las TICs con la finalidad de ampliar y profundizar los temas del curso. Se buscará el aprendizaje significativo, colaborativo y constructivista, fomentando en los estudiantes el aprender a aprender.


Trabajos de investigación, y tareas de parte de los alumnos, que tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.

Unidad 2 Sistemas numéricos 4hrs

Tema 2.1 Representación de números

Tema 2.2 Sistemas: binario, octal y hexadecimal

Tema 2.3 Aritmética binaria

Tema 2.4 Conversión entre sistemas numéricos



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Unidad 3 Familias de Circuitos Lógicos 4hrs

Tema 3.1 Señales lógicas y compuertas

Tema 3.2 Lógica bipolar y TTL

Tema 3.3 Familias TTL

Tema 3.4 Lógica CMOS

Tema 3.5 Familias lógicas CMOS

Tema 3.5 Otras familias lógicas






Los trabajos de investigación y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.

Se alentará a los alumnos a investigar en libros de datos y en catálogos publicados en Internet las principales características de los circuitos lógicos de las familias TTLS, CMOS y ECL.



60

Unidad 4 Principios del diseño lógico combinacional 12 hrs

Tema 4.1 Álgebra booleana

Subtemas 4.1.1 Axiomas

4.1.2 Teoremas

4.1.3 Funciones lógicas

Tema 4.2 Representación de funciones lógicas Subtemas 4.2.1 Formas canónicas

4.2.2 Con compuertas (AND-OR-NOT, NAND, NOR)

Tema 4.3 Lógica mezclada. Tema 4.4 Minimización de funciones lógicas Subtemas 4.4.1 Mapas de Karnaugh

4.4.2 Minimización de funciones con combinaciones de entrada “no importa”

4.4.3 Método tabular de Quine McCluskey Tema 4.5 Proceso de diseño de un circuito combinacional Métodos de enseñanza

Se impartirá mediante sesiones interactivas por el maestro y los alumnos, y sesiones de solución de problemas.

Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo multimedia para explicar diferentes métodos de minimización de funciones lógicas.

Se expondrán por parte del maestro, con ayuda de equipo multimedia, el proceso de minimización de funciones lógicas que tengan aplicación real específica.


Los alumnos investigarán, expondrán y aprenderán elaborar el enunciado lógico que de solución a problemas específicos y diseñarán la(s) función(es) lógica(s) que expresen las soluciones a dichos problemas.

Los alumnos aprenderán a utilizar programas para simular el comportamiento de expresiones lógicas cuando son evaluadas para diferentes valores de sus variables lógicas de entrada.

Unidad 5 Introducción al lenguaje de descripción de hardware HDL 18 hrs

Tema 5.1 Lenguajes de descripción de hardware

Tema 5.2 Estructura del lenguaje



61

Tema 5.3 Funciones, procedimientos, librerías y paquetes

Tema 5.4 Técnicas de diseño HDL Subtemas 5.4.1 Diseño estructural

5.4.2 Diseño comportamental 5.4.3 Diseño de flujo de datos

Tema 5.5 Simulación y síntesis

Tema 5.6 Simulación y síntesis Lecturas y otros recursos



Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo multimedia para explicar ejercicios de diseño HDL tomados de simulaciones en llevadas a cabo en laboratorio de cómputo.


Los trabajos de investigación y simulación de circuitos, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. El alumno aprenderá a utilizar los programas simuladores para comprobar el funcionamiento de los circuitos diseñados utilizando HDL.

Unidad 6 Circuitos lógicos que realizan funciones específicas. 24 hrs

Tema 6.1 Análisis de tiempo en los circuitos digitales

Subtemas 6.1.1 Diagramas de tiempo

6.1.2 Especificaciones de retardo

6.1.3 Análisis de tiempo

Tema 6.2 Dispositivos programables combinacionales

Subtemas 6.2.1 Arreglos lógicos programables

6.2.2 Dispositivos programables

Tema 6.3 Decodificadores/Codificadores



62

Subtemas 6.3.1 Decodificadores/Codificadores estándar

6.3.2 Diseño

6.3.3 Decodificadores/Codificadores en HDL y PLDs

Tema 6.4 Dispositivos de tercer estado

Subtemas 6.4.1 Buffers de tercer estado estándar SSI y MSI

6.4.2 Salidas de tercer estado en HDL y PLDs

Tema 6.5 Multiplexores

Subtemas 6.5.1 Multiplexores estándar MSI

6.5.2 Multiplexores, demultiplexores y buses

6.5.3 Multiplexores en HDL y PLDs

Tema 6.6 Comparadores

Subtemas 6.6.1 Comparadores estándar MSI

6.6.2 Comparadores en HDL y PLDs

Tema 6.7 Sumadores, restadores y ALUs

Subtemas 6.7.1 Medio sumador y sumador completo

6.7.2 Restador

6.7.3 Sumador carry-look-ahead

6.7.3 Aritmética estándar MSI

6.7.3 Sumadores en HDL y PLDs

Tema 6.8 Multiplicadores combinacionales

Subtemas 6.8.1 Estructuras

6.8.2 Multiplicación en HDL y PLDs

Tema 6.9 Memorias

6.9.1 Memorias RAM y sus aplicaciones

6.9.2 Memorias ROM y sus aplicaciones



63

6.9.3 Memorias EPROM y EEPROM y sus aplicaciones




Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo multimedia para explicar ejercicios de diseño HDL tomados de simulaciones en llevadas a cabo en laboratorio de cómputo.


Los trabajos de investigación y simulación de circuitos, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. Los alumnos diseñarán, simularán e implementarán circuitos lógicos que implementan funciones específicas y que sirven como bloques de construcción para sistemas lógicos digitales de mayor complejidad. A través de prácticas de laboratorio dirigidas por el Maestro el alumno aprenderá a:

- Implementar circuitos electrónicos digitales que utilicen memoria EEPROM, RAM, ROM y otras.

- Comprobar el funcionamiento de los circuitos electrónicos digitales implementados utilizando equipo de instrumentación especializado como: Fuente de voltaje, Generador de señales, Multímetro y Osciloscopio.


Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro y de los alumnos, y sesiones de solución de problemas, con apoyo de las TIC. Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo multimedia para explicar diferentes métodos de diseño y solución a problemas reales planteados. Se expondrán por parte del maestro, con ayuda de equipo multimedia, la teoría que requiera una explicación amplia para su comprensión, y se buscará el aprendizaje significativo, colaborativo y constructivista, fomentando en los estudiantes el aprender a aprender. Los alumnos aprenderán a utilizar programas para simular el comportamiento de circuitos digitales. Los trabajos de investigación y simulación de circuitos, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. A través de prácticas de laboratorio dirigidas por el Maestro el alumno aprenderá a implementar circuitos electrónicos digitales que realizan funciones lógicas específicas.

El alumno comprobar el funcionamiento de los circuitos electrónicos digitales implementados utilizando equipo de instrumentación especializado como: fuente de voltaje, generador de señales,



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multímetro y osciloscopio.

Todas las estrategias de enseñanza y aprendizaje tendrán como objetivos, además del aprendizaje, que el alumno desarrolle las competencias marcadas en su perfil de egreso.



Primera evaluación parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño



Total 20% - Examen parcial departamental 15% - Reportes de prácticas, investigacio-nes y simula-ciones 5%.

Segunda evaluación parcial departamental y 4 semanas 16 Sesiones de Total 20%


( Programado ) una hora - Examen parcial departamental 15% - Reportes de prácticas, investigacio-nes y simula-ciones 5%.

Tercera evaluación parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño




Cuarta evaluación parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño






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Proyecto de materia o integrador Al final el periodo de clase

Todo o parte del contenido de la materia.

Total 20%

Asistencia Diariamente Asistencia a16 horas por mes

Requisito para evaluar cualquier periodo. Se debe cumplir al menos el 66% del total de asistencias de cada periodo a evaluar.

TOTAL 100% Examen ordinario. Promedio simple de los parciales.

Al final el periodo de clases.

Promedio de las Cinco evaluaciones parciales.

100% (Suma de todas las ponderacio- nes)


Una semana después del examen ordinario

El contenido de todo el programa

100% Examen general

escrito. Requisito: La

presentación de todas las

prácticas de laboratorio con su respectivo

reporte. Examen a título de suficiencia. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se

Una semana después del examen


100% Examen general

escrito.

desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.

extraordinario Requisito: La presentación de

todas las prácticas de

laboratorio con su respectivo

reporte. Examen de regularización. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.

Un mes después del último examen presentado


100% Examen general escrito. Requisito: La

presentación de todas las

prácticas de laboratorio con su respectivo

reporte.



66


Textos básicos 1. M. Morris Mano. DISEÑO DIGITAL, 3e. Prentice Hall

ISBN: 9702604389. ISBN-13: 9789702604389 (2003).

2. Ronald J. Tocci, Neal S. Widmer Y Gregory L. Moss. SISTEMAS DIGITALES. PRINCIPIOS Y APLICACIONES 10a Edición (Prentice Hall) ISBN: 9702609704. ISBN-13: 9789702609704, 2007

3. Santiago Fernández Gómez; Enrique Soto Campos; Serafín Pérez López; DISEÑO DE SISTEMAS DIGITALES CON VHDL, Ed. Paraninfo, ISBN: 8497320816. ISBN-13: 9788497320818, 2006

Textos complementarios 4. Gil Padilla. ELECTRÓNICA DIGITAL Y MICROPROGRAMABLE. Grado Medio. Editorial Mcgraw-Hill.

ISBN: 8448157001. ISBN-13: 9788448157005, 3ª Edición (15/01/2007).






72

A) Nombre del curso

Mecánica vectorial cinética




Créditos

IV 2 2 2 6


Objetivos Generales

Analizar, resolver y predecir el movimiento de un cuerpo tomando en cuenta las fuerzas externas e internas que producen dicho movimiento. Así mismo se analizará y determinarán las fuerzas requeridas para producir un movimiento específico en un cuerpo o partícula.



1. Cinética de partículas; segunda ley de Newton.

Aplicar la Segunda Ley de Newton en el análisis del movimiento de partículas.

2. Cinética de partículas; métodos de la energía y la cantidad de movimiento.

Comparar y analizar la Segunda Ley de Newton en conjunto con los principios de cinemática para caracterizar el movimiento de una partícula utilizando el método del trabajo y la energía y el método del impulso y la cantidad de movimiento.

3. Sistema de partículas.

Analizar y caracterizar el movimiento de sistemas de partículas derivado del estudio del movimiento de una partícula individual.

4. Movimiento plano de cuerpos rígidos; fuerzas y aceleraciones.

Conocer y aplicar las relaciones existentes entre las fuerzas que actúan sobre un cuerpo rígido, la forma, la masa del cuerpo y el movimiento que se produce al aplicar dicha fuerza.

5. Movimiento plano de cuerpos rígidos; métodos de energía y cantidad de movimiento.

Conocer y aplicar el método de energía y cantidad de movimiento para caracterizar el movimiento plano de cuerpos rígidos.

6. Vibraciones mecánicas.

Analizar las vibraciones que ocurren en un cuerpo o sistema con un grado de libertad. Comprender la importancia de reducir o eliminar las vibraciones mecánicas mediante un diseño apropiado.



73


El estudio de la cinética se justifica en función de que una gran cantidad de problemas relacionados a la ingeniería Mecánica involucran el estudio de cuerpos en movimiento incluyendo las fuerzas que producen dicho movimiento. Se busca desarrollar en el estudiante la capacidad de analizar y resolver cualquier problema de ingeniería en forma lógica y simple.





Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica. Elaboración de soluciones a problemas de manufactura automatizada. Elaboración de solución a problemas de automatización de robots manipuladores.


UNIDAD 1 CINÉTICA DE PARTÍCULAS: SEGUNDA LEY DE NEWTON 8 h

Tema 1.1 Segunda Ley de Newton. 0.5 h

Tema 1.2 Cantidad de movimiento lineal, razón de cambio. 1 h

Tema 1.3 Ecuaciones de movimiento lineal. 0.5 h

Tema 1.4 Equilibrio dinámico lineal. 0.5 h

Tema 1.5 Cantidad de movimiento angular, razón de cambio. 1 h

Tema 1.6 Ecuaciones de movimiento angular. 0.5 h

Tema 1.7 Equilibrio dinámico angular. 0.5 h

Tema 1.8 Ecuaciones de movimiento en términos de las componentes radial y transversal. 1h

Tema 1.9 Movimiento bajo una fuerza central. Conservación de la cantidad de movimiento. 1.5 h

Tema 1.10 Ley de la gravitación de Newton. 1 h









74

UNIDAD 2 CINÉTICA DE PARTÍCULAS: MÉTODOS DE ENERGÍA Y CANTIDAD DE MOVIMIENTO

10 h

Tema 2.1 Trabajo de una fuerza. 0.5 h

Tema 2.2 Energía cinética. 0.5 h

Tema 2.3 Principio del trabajo y la energía, aplicaciones. 0.5 h

Tema 2.4 Potencia y eficiencia. 1 h

Tema 2.5 Energía potencial. 0.5 h

Tema 2.6 Fuerzas conservativas. 1 h

Tema 2.7 Conservación de la energía. 1 h

Tema 2.8 Movimiento bajo una fuerza central conservativa. 1 h

Tema 2.9 Principio del impulso y la cantidad del movimiento. 0.5 h

Tema 2.10 Movimiento impulsivo. 1 h

Tema 2.11 Impacto. 0.5 h

Tema 2.12 Problemas y aplicaciones. 2 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro. Se recomienda el uso de software de descarga libre para simulación dinámica, software de procesamiento matemático, tutoriales y foros de discusión.






UNIDAD 3 SISTEMA DE PARTÍCULAS 14 h

Tema 3.1 Aplicación de las leyes de Newton al movimiento de un sistema de partículas. 2 h

Tema 3.2 Cantidad de movimiento lineal y angular de un sistema de partículas. 1 h

Tema 3.3 Movimiento del centro de masa de un sistema de partículas. 2 h

Tema 3.4 Cantidad de movimiento angular de un sistema de partículas alrededor de su centro de masa.

2 h

Tema 3.5 Conservación de la cantidad de movimiento para sistemas de partículas. 1 h

Tema 3.6 Energía cinética de un sistema de partículas. 1 h



75

Tema 3.7 Trabajo y energía. 2 h

Tema 3.8 Conservación de la energía para un sistema de partículas. 2 h

Tema 3.9 Principio del impulso y la cantidad de movimiento de sistemas de partículas. 1 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro. Se recomienda el uso de software de descarga libre para simulación dinámica, software de procesamiento matemático, tutoriales y foros de discusión.






UNIDAD 4 MOVIMIENTO PLANO DE CUERPOS RÍGIDOS: FUERZAS Y ACELERACIONES 14 h

Tema 4.1 Ecuaciones de movimiento de un cuerpo rígido. 3 h

Tema 4.2 Cantidad de movimiento angular de un cuerpo rígido en movimiento plano. 2 h

Tema 4.3 Movimiento plano de un cuerpo rígido 2 h

Tema 4.4 Principio d’Alembert. 2 h

Tema 4.5 Sistemas de cuerpos rígidos. 3 h

Tema 4.6 Movimiento plano restringido o vinculado. 2 h










76

UNIDAD 5 MOVIMIENTO PLANO DE CUERPOS RÍGIDOS: MÉTODOS DE ENERGÍA Y CANTIDAD DE MOVIMIENTO.

12 h

Tema 5.1 Principio del trabajo y la energía para un cuerpo rígido. 1 h

Tema 5.2 Trabajo de las fuerzas y la energía para un cuerpo rígido. 1 h

Tema 5.3 Energía cinética de un cuerpo rígido en movimiento plano. 1 h

Tema 5.4 Sistemas de cuerpos rígidos. 2 h

Tema 5.5 Conservación de la energía. 1 h

Tema 5.6 Potencia. 1 h

Tema 5.7 Principio del impulso y la cantidad de movimiento. 1 h

Tema 5.8 Conservación de la cantidad de movimiento angular. 2 h

Tema 5.9 Movimiento impulsivo. 1 h

Tema 5.10 Impacto excéntrico. 1 h








UNIDAD 6 VIBRACIONES MECÁNICAS. 6 h

Tema 6.1 Vibraciones libres de partículas. 1 h

Tema 6.2 Movimiento armónico simple. 0.5 h

Tema 6.3 Péndulo simple, solución aproximada. 0.5 h

Tema 6.4 Péndulo simple, solución exacta. 1 h

Tema 6.5 Vibraciones libres de cuerpos rígidos. 1 h

Tema 6.6 Aplicación del principio de la conservación de la energía. 1 h

Tema 6.7 Vibraciones forzadas. 1 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida y resolver problemas indicados por el maestro.



77

Se recomienda el uso de software de descarga libre, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en internet.









Se impartirán, por parte del maestro y los alumnos, sesiones expositivas y de solución de problemas con ayuda de las TIC’s con la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo multimedia para explicar diferentes métodos de diseño y solución a problemas reales planteados. Se expondrá, por parte del maestro y con ayuda de equipo multimedia, la teoría que requiera una explicación amplia para su comprensión, además se buscará el aprendizaje significativo, colaborativo y constructivista, fomentando en los estudiantes el aprender a aprender. Se utilizará y promoverá el aprendizaje del uso de nuevas tecnologías como simuladores y paquetes matemáticos, además el trabajo en aula se basará en el aprendizaje significativo.







5% otros



78




5% otros




5% otros




5% otros


Examen ordinario. Examen o proyecto integrador en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso.


curso 20%

TOTAL 100%


El contenido del

curso 100%


El contenido del

curso 100%


El contenido del

curso 100%


Textos básicos BEER / JOHNSTON / EISENBERG. Mecánica Vectorial para Ingenieros, Dinámica. McGraw Hill, 9a Edición México 2007.



79

BEDFORD/FOWLER L. Dinámica, Mecánica para Ingeniería. Addison Wesley, edición en español. HIBBELER R.C. Ingeniería Mecánica: Dinámica, 12 edición, editorial Pearson, ISBN 9786074425604

Textos complementarios BEER / JOHNSTON / EISENBERG. Mecánica Vectorial para Ingenieros, Estática. Mc. Graw Hill, 8a Edición México 2007. SOLAR. Cinemática y Dinámica Básicas para Ingenieros. Trillas - Facultad de Ingeniería, UNAM.



34


Noveno semestre

A) Nombre del curso

Desarrollo de emprendedores




PE

Horas de

teoría

Horas de práctica

Horas trabajo


Créditos



Objetivos Generales Diseñar un plan de negocios considerando la estructura de una empresa y el

sistema de ventar para lograr el éxito empresarial.



1. El emprendedor

Comprender los tipos, las características y habilidades de un emprendedor así como los valores éticos.

2. La idea: el diseño de un sueño

Comprender que la importancia de una visión en el corto tiempo para lograr el éxito empresarial.

3. La organización Aplicar los conceptos adquiridos para desarrollar un plan de negocios y la estructura de la empresa.

4. Sistema de ventas Elaborar un sistema de ventas dependiendo del producto o servicio a ofertar, logrando establecer políticas internas.


El egresado tendrá la facilidad de entender las problemáticas asociadas con la planeación y puesta en marcha de una empresa, además, tendrá la posibilidad de generar un auto empleo con fundamento legal y empresarial.



35



Ético-valoral Cognitiva y emprendedora


Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica.


UNIDAD 1 EL EMPRENDEDOR 16 h

Tema 1.1 ¿Qué es un emprendedor? 4.0 h

Tema 1.2 Características de un emprendedor 3.0 h

Tema 1.3 Tipos de emprendedores 3.0 h

Tema 1.4 Valores éticos del emprendedor 3.0 h

Tema 1.5 Habilidades del emprendedor de éxito 3.0 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Lectura y ejercicios del capítulo 1 del libro “El emprendedor de éxito” [1]. Realizar un test con la información de: http://www.forbes.com.mx/sabes-tienes-perfil-emprendedor/


Formar equipos (heterogéneos) para la formulación y solución de problemas. Presentación individual de temas novedosos y relevantes acerca del tema Lectura de bibliografía.

UNIDAD 2 LA IDEA: EL DISEÑO DE UN SUEÑO 6 h

Tema 2.1 Todo nace de un sueño 2.0 h

Tema 2.2 Técnicas de creatividad para la generación de ideas 2.0 h

Tema 2.3 Desarrollo de ideas de negocio 2.0 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Búsqueda de información en páginas de internet para ver ejemplos referentes al tema. Lectura y ejercicios del capítulo 2 del libro “El emprendedor de éxito” [1]. Discutir el contenido del enlace: http://www.forbes.com.mx/el-emprendedor-perfecto-en-2015/

Actividades de Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia



36

aprendizaje del conocimiento mediante trabajo individual. Lectura de bibliografía propuesta.

UNIDAD 3 LA ORGANIZACIÓN 20 h

Tema 3.1 El plan de negocios 2.0 h

Tema 3.2 Identificar el negocio 2.0 h

Tema 3.3 Giro de la empresa 2.0 h

Tema 3.4 Objetivos a corto, mediano y largo plazo 2.0 h

Tema 3.5 Misión y visión de la empresa 2.0 h

Tema 3.6 Ventaja competitiva 2.0 h

Tema 3.7 Organigrama 2.0 h

Tema 3.8 Recursos humanos 2.0 h

Tema 3.9 Estructura de salarios y presentaciones 2.0 h

Tema 3.10 Aspectos legales 2.0 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Búsqueda de información en revistas especializadas y de divulgación. Lectura y ejercicios del capítulo 6 del libro “El emprendedor de éxito” [1].




UNIDAD 4 SISTEMA DE VENTAS 6 h

Tema 4.1 Sistema de ventas 2.0 h

Tema 4.2 Planes de venta 2.0 h

Tema 4.3 Precios y políticas de ventas 2.0 h





37

Lectura y ejercicios del capítulo 10 del libro “El emprendedor de éxito” [1]. Lectura y ejercicios del capítulo 3 del libro “El libro del emprendedor” [2].






Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.

Prácticas El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. Los alumnos realizarán exposiciones que involucren temas innovadores donde se observe la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase. La aplicación práctica de los conceptos y métodos vistos en clase se verá reflejada en un proyecto integrador que los alumnos llevarán a cabo a lo largo del semestre.







Unidad 3 hasta el tema 3.5

33%



38


16 sesiones Unidad 3 desde

el tema 3.6 y Unidad 4

34%



Examen ordinario Cada evaluación parcial representa un tercio del examen ordinario, así la suma de los cinco exámenes parciales cubre el 100% del examen ordinario, con lo cual se evalúa todo el contenido del programa y otras evidencias que muestren el aprendizaje del alumno basado en el desarrollo de competencias.


Todas las unidades

100%

TOTAL 100%


El contenido del

curso 100%


El contenido del

curso 100%


El contenido del

curso 100%


1. Alcaraz Rafael. El emprendedor de éxito, 4ª Edición. McGraw-Hill, 2011.

2. Puchol Luis. El libro del emprendedor: como crear tu empresa y convertirte en tu propio jefe. 4ª Edición. Editorial Diaz de Santos. 2011.



39


3. Sánchez, Alfonso. El plan de negocios del emprendedor. McGraw-Hill. ISBN: 9788479789077

4. Rodríguez, Mauro. Creatividad en la empresa. Pax México. ISBN: 9788479789077





355

A) Nombre del curso: SEMINARIO DE ORIENTACIÓN IMT B) Datos básicos del curso


Créditos


Programa analítico

Objetivos Generales

La materia de seminario de orientación tiene el propósito de ayudar al estudiante de nuevo ingreso a una rápida y eficaz incorporación al sistema y ambiente de la institución.


Unidad 1 Que el alumno conozca cómo nació la Universidad y su más reciente logro, la coordinación académica región altiplano, con la finalidad de que pueda desenvolverse adecuadamente.

Unidad 2 Que el alumno conozca cómo nació la Universidad y su más reciente logro, la coordinación académica región altiplano, con la finalidad de que pueda desenvolverse adecuadamente.

Unidad 3 Que el alumno esté consciente de las características necesarias para ser el mejor Ingeniero (a).

Unidad 4 Fomentar en el alumno el sentido de responsabilidad como futuro profesionista.

Unidad 5 Sembrar algunas habilidades en el alumno para que adquiera buenos hábitos de estudio.


Esta materia contribuye a formar en el alumno la visión del campo profesional en el que ha de desarrollarse, de las competencias que habrá de desarrollar y del conjunto de conocimientos que habrá de adquirir al cursar esta carrera. También le provee de la información necesaria para ayudar a la obtención de una trayectoria académica adecuada.






UNIDAD 1 INTRODUCCIÓN AL CURSO 2h

Tema 1. Panorama general de la Ingeniería Mecatrónica en el mundo.


Leer la bibliografía recomendada.


La clase se impartirá mediante sesiones interactivas por parte del maestro y la participación del alumno será esencial con la finalidad de complementar los temas del curso. Se hará uso de las TICs.



356


Lecturas de la bibliografía recomendada.

Unidad 2 UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE SAN LUIS POTOSÍ CAMPUS RIOVERDE 3 h

2.1.- Misión y Filosofía. 2.2.- Oferta educativa y perfiles ideales. 2.3.- Estructura administrativa y normativa. 2.4.- Asesorías y Tutorías. 2.5.- Proceso de revisión de kardex e inscripción. 2.6. Becas. 2.7. Movilidad estudiantil.







Unidad 3 ¿QUÉ ES UN(A) INGENIERO(A) MECATRÓNICO(A)? 6 h

3.1. Qué es la Ingeniería Mecatrónica. 3.2. Historia de la enseñanza de la Ingeniería Mecatrónica en México. 3.1. El papel de la Mecatrónica en la Ingeniería. 3.3. Origen y Evolución histórica del currículo de la carrera de Ingeniería Mecatrónica. 3.4. Áreas de desarrollo. 3.5. Retos de la Ingeniería en México. 3.6. Compromiso social del Ingeniero(a).







Unidad 4 PLAN DE ESTUDIOS. 3 h

4.1.- Materias comunes. 4.2.- Materias propias de la carrera. 4.3.- Sistema de créditos.







357



Unidad 5 PREPARACIÓN DEL ESTUDIANTE. 2 h

5.1.- Actividades prioritarias. 5.2.- Sugerencias sobre como prepararse académicamente. 5.3.- Técnicas de Estudio. 5.4.- Consideraciones trascendentes para terminar la carrera.








En la sesión se enfatizará la puntualidad. Se fomentaran mesas de trabajo crítico y colaborativo para

enriquecer los temas expuestos.



Primer examen parcial Segundo examen parcial Tercer examen parcial Otra actividad Examen ordinario Se calificará con asistencia, por lo que será obligatorio

asistir puntualmente a todas las sesiones. Además, los alumnos deberán entregar un reporte manuscrito, de cada sesión y visitas. Estableciendo el siguiente porcentaje: 50% Asistencia 50% Trabajos y participación en clase.

Examen extraordinario No aplica

Examen a Título No aplica

Examen de Regularización No aplica

TOTAL 100 %




358

Textos básicos: 1. Estatuto Orgánico, UASLP, Universitaria Potosina, 2004.



69

A) Nombre del curso

Instrumentación virtual




Créditos

VIII 0 4 0 4


Objetivos Generales Aprender a programar utilizando lenguaje gráfico y crear instrumentos virtuales para

simulación, monitoreo y control de variables físicas.



1. Introducción a la instrumentación virtual

Conocer qué es la instrumentación virtual y cuál es el papel que esta desempeña actualmente en el ámbito industrial.

2. Introducción a la programación G. entorno

Conocer y utilizar el entorno de trabajo de un programa gráfico G (LabVIEW) y sus menús y herramientas. Conocer la forma básica de un programa en lenguaje G para formar Instrumentos Virtuales VI, sub VI y jerarquías de VI.

3. Programación estructurada

Conocer y utilizar los elementos gráficos que permiten crear programas estructurados en la programación en lenguaje G.

4. Tipos de datos estructurados

Conocer y utilizar los diferentes tipos de datos estructurados y sus propiedades que se usan en programación en lenguaje.

5. Análisis y visualización de datos

Conocer y utilizar los diferentes tipos de elementos gráficos que se disponen en programación en lenguaje G para la visualización de datos en instrumentos virtuales.

6. Programación modular

Conocer la forma de crear subprogramas y utilizar estos para la elaboración de instrumentos virtuales

7. Sistemas de adquisición de datos

Conocer los elementos que integran un Sistema de Adquisición de Datos, su función y configuración, así como la forma de controlar tarjetas de adquisición de datos desde instrumentos virtuales.



70


Esta materia proporciona al alumno el conocimiento para analizar y diseñar e implementar sistemas de instrumentación virtual, y desarrollará en él las habilidades para instrumentarlos e integrarlos en sistemas mecatrónicos automatizados.







UNIDAD 1 INTRODUCCIÓN A LA INSTRUMENTACIÓN VIRTUAL 4h

Tema 1.1 La instrumentación virtual 1h

Tema 1.2 Programación gráfica 1h

Tema 1.3 Sistemas de medida 1h

Tema 1.4 Equipamiento básico de laboratorio 1h


Se impartirá mediante sesiones interactivas por el maestro y los alumnos con ayuda de las TICs con la finalidad de ampliar y profundizar los temas del curso.

Se buscará el aprendizaje significativo, colaborativo y constructivista, fomentando en los estudiantes el aprender a aprender.



UNIDAD 2 INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN G. ENTORNO 12h

Tema 2.1 Entorno de un Programa para Instrumentación Virtual 1h

Tema 2.2 Herramientas del Programa para Instrumentación Virtual 2h

Tema 2.3 Ayudas y ventanas de ayuda 1h

Tema 2.4 Tipos de datos: Controles e Indicadores 3h

Tema 2.5 Interconexión de bloques 3h

Tema 2.6 Depuración de errores 2h





71


Se impartirá de manera interactiva en la sala de cómputo con ayuda de equipo multimedia. El profesor servirá como guía en el aprendizaje, logrando fortalecer en el alumno la capacidad de aprender a aprender.


Las actividades específicas de los estudiantes son: prácticas de implementación en el laboratorio de cómputo, lecturas, y elaboración de programas en los que aplique los conceptos aprendidos sobre sistemas de tiempo discreto.

UNIDAD 3 PROGRAMACIÓN ESTRUCTURADA 9h

Tema 3.1 Estructuras básicas en lenguaje G 1h

Tema 3.2 Estructuras iterativas: For Loop y While Loop 1h

Tema 3.3 La temporización en la ejecución de código 1h

Tema 3.4 Registros de desplazamiento 1h

Tema 3.5 Estructuras Case y Event 1h

Tema 3.6 Estructuras Sequence 1 h

Tema 3.7 Formula Node 1 h

Tema 3.8 Variables locales y variables globales 1 h

Tema 3.9 Property Node 1 h






Las actividades específicas de los estudiantes son: prácticas de implementación en el laboratorio de cómputo, lecturas, y elaboración de programas en los que aplique los conceptos aprendidos.

UNIDAD 4 TIPOS DE DATOS ESTRUCTURADOS 7h

Tema 4.1 Introducción a los Arrays 1h

Tema 4.2 Funciones con Arrays 2h

Tema 4.3 Clusters 1h

Tema 4.4 Controles e indicadores string 2h



72

Tema 4.5 Archivos de entrada/salida 1h






Las actividades específicas de los estudiantes son: prácticas de implementación en el laboratorio de cómputo, lecturas, y elaboración de programas en los que aplique los conceptos aprendidos sobre suavizado y realzado de imágenes.

UNIDAD 5 ANÁLISIS Y VISUALIZACIÓN DE DATOS 8h

Tema 5.1 Introducción 2h

Tema 5.2 Indicadores Chart 3h

Tema 5.3 Indicadores Graph 3h






Las actividades específicas de los estudiantes son: prácticas de implementación en el laboratorio de cómputo, lecturas, y elaboración de programas en los que aplique los conceptos aprendidos sobre extracción de borde, esquinas y puntos de interés.

UNIDAD 6 PROGRAMACIÓN MODULAR 8h

Tema 6.1 Creación de subprogramas 1h

Tema 6.2 Icono y Conector 2h

Tema 6.3 Configuración de subprogramas 2h

Tema 6.4 Creación automática de subprogramas 2h

Tema 6.5 Optimización del programa 1h







73


Las actividades específicas de los estudiantes son; prácticas de implementación en el laboratorio de circuitos, lecturas, y elaboración de programas en los que aplique los conceptos aprendidos de extracción de regiones.

UNIDAD 7 SISTEMAS DE ADQUISICIÓN DE DATOS 16 h

Tema 7.1 Conceptos básicos sobre los sistemas de adquisición de datos 2h

Tema 7.2 Funciones generales de acondicionamiento de señales 2h

Tema 7.3 Tarjetas de adquisición de datos. Tipos. 2h

Tema 7.4 Software de manejo de las tarjetas de adquisición de datos 2h

Tema 7.5 Adquisición de datos con instrumentos virtuales 2h

Tema 7.6 Creación de canales virtuales de adquisición y generación de datos 2h

Tema 7.7 Creación de tareas de adquisición y generación de datos 2h

Tema 7.8 VI express de adquisición de datos 2h






Las actividades específicas de los estudiantes son; prácticas de implementación en el laboratorio de circuitos, lecturas, y elaboración de programas en los que aplique los conceptos aprendidos.




Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. Mediante el diseño, creación y uso de ejemplos y simulaciones el alumno será capaz utilizar software para manipular sistemas de instrumentación virtual. La materia se impartirá de manera interactiva en la sala de cómputo con ayuda de equipo multimedia. El alumno realizará ejercicios que involucren casos de análisis y diseño de máquinas, mediante los cuales se podrá observar la importancia de los conocimientos teóricos. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para



74

clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.

Prácticas Se emplearán cuatro horas por semana para resolver ejercicios y problemas del tema, así como para fomentar el aprendizaje significativo del alumno por medio de prácticas en laboratorio, simulaciones por computadora, observación de casos y proyección de videos. El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas. Los alumnos realizarán exposiciones que involucren temas innovadores donde se observe la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.











75







Todas las unidades

100%

TOTAL 100%


El contenido del

curso 100%


El contenido del

curso 100%


El contenido del

curso 100%


5. LabVIEW: Programación gráfica para control de instrumentación, Prof. Antonio Manuel Lázaro, Editorial Paraninfo – ITP.



76

6. LabVIEW. Entorno Gráfico de Programación. José Rafael Lajara Vizcaíno, José Pelegrí Sebastiá, Editorial Alfaomega-Marcombo, 2007.

7. Instrumentación Virtual, Adquisición, Procesado y Análisis de Señal. Manuel Antoni. Editorial : ALFAOMEGA 2002

8. Learning with Labview 8, Robert H. Bishop, Ed. National Instruments.


4. Virtual Bio-Instrumentation: Biomedical, Clinical, and Healthcare Applications in LabVIEW (National Instruments Virtual Instrumentation Series), by Jon B. Olansen (Author), Eric Rosow

5. Learning with LabVIEW 7 Express, Dr. Robert H. Bishop, (National Instruments Virtual Instrumentation Series)

6. “SIMULINK 4; USER'S GUIDE”, AUTHOR: THE MATHWORKS, INC



47

A) Nombre del curso

Mecánica de fluidos




Créditos

VI 2 3 2 7


Objetivos Generales

Analizar y comprender los principios básicos de la estática y dinámica de fluidos con el fin de caracterizar los sistemas que involucren fluidos de diferente naturaleza en su funcionamiento. Analizar el comportamiento de los fluidos mediante ecuaciones matemáticas descritas por medio de las leyes de la física, la mecánica y la termodinámica.



1. Características y propiedades de los fluidos.

Comprender las definiciones y conceptos básicos utilizados en mecánica de fluidos. Identificar las propiedades que caracterizan a los fluidos.

2. Fuerzas que actúan sobre un fluido, presión.

Describir las fuerzas y presiones que actúan sobre el fluido de trabajo con el fin de identificar sus aplicaciones.

3. Estática de fluidos. Analizar el comportamiento de los fluidos sin movimiento, mediante las ecuaciones matemáticas y conceptos fundamentales que describen su estado.

4. Cinemática de fluidos.

Analizar el comportamiento de los fluidos en movimiento, mediante las ecuaciones matemáticas y conceptos fundamentales con el fin de caracterizar y predecir el efecto de los fluidos en diversos sistemas.

5. Ecuaciones generales de la mecánica de fluidos, principios de conservación.

Analizar y emplear las ecuaciones generales de la mecánica de fluidos y utilizando el principio de conservación de la materia, observando los efectos de estos principios en aplicaciones reales.

6. Capa límite laminar y turbulencia.

Describir los principios de sustentación y arrastre de objetos sólidos sumergidos en fluidos en movimiento.



48

7. Movimiento de líquidos en tuberías.

Analizar las características de los sistemas de tuberías hidráulicas, determinando las características del movimiento de los líquidos.


En el transcurso de este curso el alumno desarrollará la capacidad de análisis teórico para realizar propuestas y dar soluciona a problemas que involucran el uso de fluidos utilizando los conceptos y teorías fundamentales. Así mismo, se establecen las bases para cursos posteriores como sistemas hidromecánicos y circuitos hidráulicos y neumáticos.







UNIDAD 1 CARACTERÍSTICAS Y PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS. 9 h Tema 1.1 Introducción. 1 h Tema 1.2 Densidad específica y absoluta. 1 h Tema 1.3 Peso específico. 2 h Tema 1.4 Volumen específico. 1 h Tema 1.5 Compresibilidad. 2 h Tema 1.6 Tensión superficial. 2 h Lecturas y otros recursos




computacionales.. • Resolver banco de ejercicios propuestos. • Lectura de bibliografía.



49

UNIDAD 2 FUERZAS QUE ACTÚAN SOBRE UN FLUIDO, PRESIÓN. 11 h Tema 2.1 Definición y propiedades. 2 h Tema 2.2 Unidades de presión. 1 h Tema 2.3 Presión atmosférica. 1 h Tema 2.4 Presión absoluta. 2 h Tema 2.5 Presión excedente o relativa. 2 h Tema 2.6 Medidores y transductores de presión. 3 h Lecturas y otros recursos





• Utilizar software para resolver problemas de aplicación real. • Resolver banco de ejercicios propuestos. • Lectura de bibliografía propuesta.

UNIDAD 3 ESTÁTICA DE FLUIDOS. 10 h Tema 3.1 Condiciones de equilibrio. 2 h Tema 3.2 Principio de Arquímedes. 2 h Tema 3.3 Equilibrio de los cuerpos. 3 h Tema 3.4 Equilibrio relativo de los líquidos. 3 h Lecturas y otros recursos

Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular problemas que involucren los principios matemáticos que rigen el comportamiento de los sitemas. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.



• Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.

• Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas



50

computacionales. • Resolver banco de ejercicios propuestos. • Lectura de bibliografía propuesta.

UNIDAD 4 CINEMÁTICA DE FLUIDOS 12 h Tema 4.1 Análisis de velocidades en el entorno de un punto. 3 h Tema 4.2 Especificación del campo fluido. 3 h Tema 4.3 Definición de caudal. 3 h Tema 4.4 Función de corriente. 3 h Lecturas y otros recursos





• Utilizar software caracterizar el comportamiento de los fluidos en diferentes aplicaciones.

• Resolver banco de ejercicios propuestos. • Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.

UNIDAD 5 ECUACIONES GENERALES DE LA MECÁNICA DE FLUIDOS, PRINCIPIOS DE CONSERVACIÓN. 12 h

Tema 5.1 Ecuación de continuidad. 3 h Tema 5.2 Ecuación de la energía. 3 h Tema 5.3 Ecuación de Bernoulli. 3 h Tema 5.4 Ecuaciones de Navier-Stokes. 3 h Lecturas y otros recursos

Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para encontrar solución a los modelos matemáticos descritos en clase. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.





51

• Exposición de aplicaciones innovadoras que involucran los conceptos teóricos vistos en clase.



UNIDAD 6 CAPA LÍMITE LAMINAR Y TURBULENCIA 12 h Tema 6.1 Características generales de los movimientos turbulentos. 3 h Tema 6.2 Dispersión turbulenta de un escalar pasivo. 3 h Tema 6.3 Turbulencia parietal. 3 h Tema 6.4 Turbulencia libre. 3 h Lecturas y otros recursos




• Realizar investigación de las aplicaciones de los métodos numéricos observados.


• Utilizar software para simular el comportamiento de los fluidos y evaluar los resultados.


UNIDAD 7 MOVIMIENTO DE LÍQUIDOS EN TUBERÍAS. 14 h Tema 7.1 Flujo de líquidos en conductores. 3 h Tema 7.2 Movimiento casi-estacionario de gases en conductos. 2 h Tema 7.3 Conducto de sección constante con adición de calor. 2 h Tema 7.4 Ensanchamiento brusco de una tubería. 2 h Tema 7.5 Dispositivos hidráulicos (válvulas, bifurcaciones, codos, etc.). 3 h Tema 7.6 Pérdidas primarias y secundarias en tuberías. 2 h Lecturas y otros recursos

Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular aplicaciones prácticas donde se



52

observen los conceptos vistos en clase. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.








Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. El alumno realizará ejercicios y tareas que involucren la aplicación de los principios y conceptos de la mecánica de fluidos en el contexto de sistemas mecatrónicos Se hará uso de software para la solución de problemas que involucren las ecuaciones que caracterizan el comportamiento de los fluidos así como para simular las aplicaciones de los conceptos teóricos en ejemplos reales. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.

Prácticas Se emplearán dos horas por semana para resolver ejercicios y problemas del tema. El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas. Los alumnos realizarán exposiciones que involucren temas innovadores donde se observe la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.



53





3semanas (Programado) Unidad 2 y 3 15%





Quinto examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.


Proyecto integrador o de materia. Todo el semestre Todas las unidades

25%




Todas las unidades 100%

TOTAL 100%



100%



100%

Examen de regularización. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las


100%



54

competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.


4. Potter Merle C. y Wiggert David C. MECÁNICA DE FLUIDOS. Tercera Edición. Prentice Hall, ISBN: 970-17-0196-8, 2002.

5. Frank M. White, MECÁNICA DE FLUIDOS, 2ª edición, Mc Graw Hill, ISBN: 978-84-481-6603-8, 2008. Textos complementarios

3. Streeter, Victor L., MECÁNICA DE FLUIDOS, 9ª edición, McGraw Hill, ISBN: 958-600-987-4, 2000.

4. Irving H Shames, MECÁNICA DE FLUIDOS, 4ª edición, ISBN: 958-600-246-2, McGrawHill. 2003.

Sitios de internet Apuntes, animaciones y problemas en línea que muestran los conceptos básicos y aplicaciones: http://erivera-2001.com/MEC2245.html Programa de cómputo de simulación: http://www.mathworks.com/products/matlab/

http://erivera-2001.com/MEC2245.html

http://erivera-2001.com/MEC2245.html

http://www.mathworks.com/products/matlab/



372

A) Nombre del curso: DIBUJO DE PROYECTO MECÁNICO B) Datos básicos del curso


Créditos


Programa analítico

Objetivos Generales

El alumno desarrollará la capacidad para interpretar y elaborar planos dentro de la rama de la ingeniería mecánica, a fin de poder establecer una comunicación eficaz durante el ejercicio profesional, bajo normas, criterios y especificaciones relacionados con formas de objetos y piezas en 2D y 3D, utilizando software CAD de actualidad.


1. DOMINIO DE SOFTWARE ACTUALIZADO

El alumno: a) Investigará y relacionará los diferentes comandos del software utilizado. b) Manipulará los comandos para la generación de sólidos. c) Aplicará los diferentes comandos del software en la generación de dibujos de partes y ensamblajes.

2. AJUSTES Y TOLERANCIAS DIMENSIONALES Y DE FORMA

El alumno: a) Elaborar dibujos para visualizar las técnicas de dimensionado. b) Discutir en grupo los conceptos de tolerancias geométricas. c) Calcular la tolerancia de una pieza como aplicación de diseño, realizando este ejercicio con el software.

3. ELEMENTOS DE UNION Y TRANSMISION

El alumno: a) Investigará y discutirá los tipos de roscas existentes, sus especificaciones y su representación grafica, para dibujarlos mediante el software. b) Elaborará una relación de los tipos de pernos, prisioneros y tornillos estándar existentes, sus especificaciones y su representación grafica, realizará dibujos mediante el uso del software. c) Dibujará el perfil de una leva desplazada

4. DIBUJO EN LA MANUFACTURA

El alumno: a) Desarrollará la capacidad de ejecución e interpretación de planos con aplicación directa a los diversos procesos de manufactura. b) Dibujará piezas de detalle utilizando software c) Discutirá en equipos los conceptos sobre los dibujos de trabajo d) Dibujará piezas utilizando los conceptos de montaje

5. DIBUJO EN EL El alumno:



373

PROYECTO DE INGENIERIA

a) Desarrollará la capacidad de ejecución e interpretación de instalaciones electromecánicas, tales como: instalaciones eléctricas industriales y residenciales, instalaciones neumáticas, sanitarias, hidráulicas, de aire acondicionado y refrigeración, instalaciones que contengan elementos soldados y de gas para elaborar diagramas y planos utilizando la simbología adecuada


El egresado obtendrá la habilidad para elaborar proyectos de dibujo mecánico en 2D y 3D en computadora con calidad profesional, utilizando herramientas de software especializado y altamente difundido en empresas de todo tipo de giro.



Científico-Tecnológico Responsabilidad social y sustentabilidad Ético-valoral Internacional e intercultural


Esta asignatura incide directamente en el desarrollo de las

competencias profesionales, ya que fortalece las habilidades de

diseño asistido por computadora para la propuesta de nuevos

productos o prototipos de carácter mecánico.


Unidad 1 Dominio de Software Actualizado 8 h

Subtemas 1.1 Comandos básicos del software 1.2 Generación de sólidos 1.3 Generación de ensambles 1.4 Generación de dibujos de partes y ensamblajes


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y mejorar el dominio del software mediante la realización de tutoriales propuestos por el profesor.


Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro en las cuales se hará revisión de las bases teóricas pertinentes, además de sesiones de análisis y desarrollo de prácticas. El profesor deberá utilizar y promover el aprendizaje utilizando nuevas tecnologías, a través de diversos paquetes de diseño asistido por computadora, además de basar su trabajo en el aula en el aprendizaje significativo.


Se harán sesiones de desarrollo de prácticas y proyectos para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.

Unidad 2 Ajustes y Tolerancias Dimensionales y de Forma 14 h

Subtemas 2.1 Técnicas de dimensionamiento 2.2 Lineamientos para el dimensionamiento 2.3 Reglas de dimensionamiento estándar de la ASME 2.4 Tolerancias 2.5 Intercambiabilidad 2.6 Representación de tolerancia 2.7 Tipos de ajuste y su determinación 2.8 Limites y ajustes métricos



374

2.9 Ajustes estándares de precisión, unidades inglesas 2.10 Tolerancias en el CAD 2.11 Tolerancias geométricas 2.12 Símbolos GDT 2.13 Regla 1 de la GDT 2.14 Condición de material máximo 2.15 Herramientas de inspección 2.16 Referencias y características de las referencias 2.17 Controles geométricos 2.18 Calculo de tolerancia y aplicación en diseño 2.19 Símbolos de textura de superficie







Unidad 3 Elementos de Unión y Transmisión 16 h

Subtemas 3.1 Roscas 3.2 Especificaciones de roscas sistema ingles 3.3 Especificaciones de roscas sistema métrico 3.4 Tablas de roscas 3.5 Dibujos de roscas 3.6 Pernos, prisioneros y tornillos estándar. 3.7 Pernos estándar 3.8 Tuercas estándar 3.9 Prisioneros estándar 3.10 Tornillos estándar para maquinas 3.11 Tornillo prisionero estándar 3.12 Otros tipos de sujetadores con rosca 3.13 Sujetadores sin rosca 3.14 Arandelas planas estándar 3.15 Arandelas de seguridad estándar 3.16 Pasadores 3.17 Chavetas 3.18 Remaches 3.19 Resortes 3.20 Engranes 3.21 Clasificación de los engranes y su descripción 3.22 Representación grafica de engranes rectos 3.23 Representación grafica de cremallera y engranes de tornillo sinfín 3.24 Levas 3.25 Tipos de levas y seguidores



375

3.26 Diagramas de desplazamiento y tipos de movimientos 3.27 Dibujo del perfil de una leva desplazada







Unidad 4 Dibujo en la Manufactura 12 h

Subtemas 4.1 Dibujos de detalle

4.2 Dibujos de montaje

4.3 Relación práctica entre dibujo y nomenclatura empleada en los procesos de

manufactura

4.4 Dibujos para proceso de fundición

4.5 Dibujos para procesos de corte por arranque de viruta

4.6 Dibujos para procesos de soldadura

4.7 Dibujos para proceso de forja

4.8 Dibujos para procesos de troquelado

4.9 Dibujos de pailería







Unidad 5 Dibujo en el Proyecto de Ingeniería 14 h

Subtemas 5.1 Importancia de las instalaciones electromecánicas y su representación 5.2 Clasificación de instalaciones 5.3 Interpretación de planos de diferentes ramas de la ingeniería 5.4 Simbología de electricidad y mecánica 5.5 Simbología de instrumentación 5.6 Instalaciones eléctricas, su representación, notación normalizada y parámetros de importancia 5.7 Instalaciones de gas, su representación, notación normalizada y parámetros



376

de importancia 5.8 Instalaciones neumáticas, su representación, notación normalizada y parámetros de importancia 5.9 Instalaciones hidráulicas, su representación, notación normalizada y parámetros de importancia 5.10Instalaciones de aire acondicionado, su representación, notación normalizada y parámetros de importancia 5.11Diagramas de flujo 5.12 Diagramas de proceso








El desarrollo de prácticas se utilizará como elemento central para reafirmar, adquirir y manejar la información,

así como para la aplicación y transferencia del conocimiento. La enseñanza basada en el uso de nuevas

tecnologías de diseño asistido por computadora tiene como objetivo incorporar al alumno al uso de

herramientas actuales que le permitan una mejor inserción en el ámbito profesional. Por otro lado, se

pretende que el profesor aplique, siempre que sea prudente, otros enfoques didácticos como el trabajo en

equipo, el aprendizaje basado en problemas y el aprendizaje basado en proyectos, todo esto con el fin de

fomentar el aprendizaje significativo.




5 semanas y 1 día

( Programado )


hora

20%




hora

20%




hora

20%


3 semanas y 1 día

( Programado )


hora

20%



377

Proyecto de materia o integrador Durante todo el curso


curso

20%

TOTAL 100%




100%



100%

Examen a Título de suficiencia. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.


100%



100%

G) Bibliografía y recursos informáticos Textos básicos: 1. Bertoline G., E. Wiebe, Miller C., Mohler J. Dibujo en ingeniería y comunicación grafica Mc Graw Hill. 2. Luzzade Warren y Duff Jon M. Fundamentos de dibujo de ingeniería Prentice Hall, 2000 Textos complementarios: 3. Manual: The American society of mechanical engineers. Dimensioning and tolerante ANSI Y14.5M- 1982 4. Jensen C. H. Dibujo y diseño de ingeniería, Mc Graw Hill.

5. Manuales del software a utilizar



27

A) Nombre del curso

Generación de la energía



Materia compartida

con otros PE

Horas de teoría

Horas de práctica





Objetivos Generales Investigar las fuentes de energías renovables actuales, así como, el principio de

funcionamiento y operación de las mismas para implementar un prototipo de una fuente de energía renovable a través de un proyecto integrador.



1. Introducción a las fuentes renovables de energía

Comprender la situación actual respecto a las fuentes tradicionales primarias de obtención de energía y su verdadero costo ante el impacto ecológico a corto y mediano plazo.

2. Centrales fotovoltaicas

Identificar y utilizar las diferentes posibilidades de obtención de energía, utilizando como fuente primaria, el sol.

3. Centrales eólicas Identificar las diferentes posibilidades de obtención de energía, utilizando como fuente primaria, el viento.

4. Generación de energía a partir de hidrógeno

Comprender las posibilidades de obtención de energía, utilizando como fuente primaria, las celdas de hidrógeno.

5. Proyecto integrador

Diseñar e implementar un prototipo que solvente una problemática a nivel local o regional basado en fuentes renovables de energía.


Durante el curso al alumno adquirirá conocimientos teóricos y prácticos que le permitirán desarrollar prototipos mecatrónicos considerando tecnologías alternativas que permitan sustentar un desarrollo tecnológico preocupado por el planeta.



28







UNIDAD 1 INTRODUCCIÓN A LAS FUENTES RENOVABLES DE ENERGÍA 3 h

Tema 1.1 Panorama energético mundial 1.0 h

Tema 1.2 Panorama energético nacional 1.0 h

Tema 1.3 Pronostico y avances tecnológicos 1.0 h


Lectura de artículos científicos y de divulgación de información referente al consumo de energía eléctrica a nivel nacional y mundial. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Lectura y elaboración de un ensayo basándose en los capítulos 1 y 2 del libro “El universo de las energías renovables” [1]


Presentación individual de temas novedosos y relevantes que involucren el tema de fuentes renovables de energía.


UNIDAD 2 CENTRALES FOTOVOLTAICAS 13 h

Tema 2.1 Tecnologías para el aprovechamiento de la energía solar 3.0 h

Tema 2.2 Sistemas fotovoltaicos 5.0 h

Tema 2.3 Aplicaciones específicas 5.0 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Lectura y ejercicios propuestos del capítulo 1 y 3 del libro “Instalaciones solares fotovoltaicas” [2].



29






UNIDAD 3 CENTRALES EÓLICAS 16 h

Tema 3.1 Aeroturbinas y aerogeneradores 6.0 h

Tema 3.2 Aeroturbinas de eje horizontal y eje vertical 6.0 h

Tema 3.3 Eficiencia de conversión 4.0 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Lectura del capítulo 5 y 6 del libro “Ingeniería de la energía eólica” [3]







UNIDAD 4 GENERACIÓN DE ENERGÍA A PARTIR DE HIDRÓGENO 16 h

Tema 4.1 Métodos para la generación de hidrógeno 8.0 h

Tema 4.2 Eficiencia de conversión 4.0 h

Tema 4.3 Confiabilidad 4.0 h





30

Se recomienda el uso de software para simulación de mecanismos donde se observen los conceptos vistos en clase. Realizar un resumen con las principales ideas del capítulo 1 del libro “Solar hydrogen generation” [4]







UNIDAD 5 PROYECTO INTEGRADOR 16 h

Tema 5.1 Lluvia de ideas 1.0 h

Tema 5.2 Desarrollo del proyecto 2.0 h

Tema 5.3 Elaboración de un plan de costos 1.0 h

Tema 5.4 Construcción de un prototipo 8.0 h

Tema 5.5 Validación experimental del sistema global 4.0 h


Lectura de los temas en la bibliografía sugerida. Revisión del capítulo 8 del libro “Problemas de electrónica de potencia” [5] para la propuesta de proyectos a implementar.


Sesiones de laboratorio dedicadas exclusivamente al desarrollo del proyecto integrador.

Presentación oral y escrita del reporte del proyecto integrador. Presentación y exposición del prototipo funcionando.



31





Se hará uso de software de simulación para comprender el funcionamiento de los sistemas fotovoltaicos, eólicos y basados en hidrógeno.

Mediante el diseño, creación y uso de ejemplos y simulaciones el alumno será capaz utilizar software para simular el comportamiento de sistemas con fuentes renovables de energía.


Prácticas El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas.



La aplicación práctica de los conceptos y métodos vistos en clase se verá reflejada en un proyecto integrador que los alumnos llevarán a cabo a lo largo del semestre. Al final del semestre se dedicarán 16 horas para llevar a cabo un proyecto sustentable basado en fuentes renovables de energía que solvente una problemática a nivel regional o local.



Primer examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial.




32






Cuarto examen parcial: Proyecto integrador: reporte escrito: valor 30% del examen parcial. Presentación oral: valor 30% del examen parcial. Prototipo final: valor 30% del examen parcial.






Todas las unidades

100%

TOTAL 100%

Examen Extraordinario. Examen escrito con valor de 50% en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Prototipo basado en fuentes de energía renovables con valor de 50%. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.

El contenido del

curso 100%

Examen a título. Examen escrito con valor de 50% en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Prototipo basado en fuentes de energía renovables con valor de 50%. Se hace necesaria la

El contenido del

curso 100%



33

presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.

Examen de regularización. Examen departamental escrito con valor de 50% en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Prototipo basado en fuentes de energía renovables con valor de 50%.

El contenido del

curso 100%


12. Diaz, T. Carmona, G. et al. Instalaciones solares fotovoltaicas. 1era Edicion. McGraw-Hill. 2010. ISBN: 84-481-7169-1

13. Perales Benito, Tomas. El universo de las energías renovables. Barcelona: Marcombo, 2012. ISBN: 978-842-6717-7-64

14. Villarrubia López, Miguel. Ingeniería de la energía eólica. Barcelona: Marcombo, 2012. ISBN 978-842-671-5807

15. Rajeshwar, Krishnan et al. Solar hydrogen generation: toward a renewable energy future. First edition. 2008.

16. Barrado, Andrés et al. Problemas de electrónica de potencia. Pearson Prentice Hall. 2007.


17. Adolf Goetzberger et al. Photovoltaic solar energy generation. First edition. Springer. 2005. 18. Ackermann, Thomas. Wind power in power systems. First edition. Jhon Wiley and Sons. 2005. 19. Muhammad H. Rashid. Electrónica de Potencia: Circuitos, Dispositivos y Aplicaciones. 3ª Edición.

Editorial: Prentice Hall. 2004. ISBN: 970-26-0532-6 20. Modern Power Electronics and AC Drives. Bimal K. Bose. Edition: illustrated. Editorial: Prentice Hall

PTR, 2001. ISBN: 0130167436, 9780130167439 21. Power Electronics Handbook. Muhammad H. Rashid. Edition: illustrated. Editorial: Academic Press,

2001. ISBN: 0125816502, 9780125816502





77

A) Nombre del curso

Robótica




Créditos

VIII 2 2 2 6


Objetivos Generales

Presentar los fundamentos básicos de la teoría de control para robots manipuladores. Preparar al estudiante con sentido teórico-práctico para el análisis, diseño y desarrollos de algoritmos de control, validación experimental y armado de prototipos.



1. Introducción a la robótica

Reconocer y aplicar la metodología del diseño en sus diferentes etapas tales como el análisis funcional y los principios de funcionamiento, entre otros. Definir las directivas principales que rigen el diseño de elementos de máquina así como su importancia en la conformación, análisis y uso.

2. Dinámica de robots manipuladores

Aplicar los principios necesarios para llevar a cabo análisis de esfuerzos y de resistencia mecánica de cualquier elemento de máquina. Identificar y establecer la forma en que actúan los esfuerzos y su variación de acuerdo al tiempo.

3. Control de posición para robots manipuladores

Enlistar los diversos elementos de transmisión de potencia como son bandas, cadenas y engranes con el fin de analizar y caracterizar su comportamiento.

4. Control de movimiento

Describir las características de los perfiles de las roscas normalizadas, tanto de la norma internacional como de la norma americana. Analizar y describir la mecánica del tornillo y los factores que influyen en el funcionamiento de la unión. Identificar los distintos métodos de apriete.


El egresado será capaz de analizar, proponer, diseñar y simular y controlar robots manipuladores y móviles.



78





-Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control. -Elaboración de soluciones a problemas de manufactura automatizada. - Elaboración de soluciones a problemas de automatización de robots manipuladores. -Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica.


UNIDAD 1 INTRODUCCIÓN A LA ROBÓTICA 16h


Tema 1.2 Tipos de robots 4h

Tema 1.3 Tecnología de robots 4h

Tema 1.4 Historia de la robótica 2h

Tema 1.5 Aplicaciones de la robótica 4h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular aplicaciones prácticas donde se observen los conceptos vistos en clase. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.




UNIDAD 2 DINÁMICA DE ROBOTS MANIPULADORES 16h


Tema 2.2 Sistemas multipuertos y Bond Graph 7h

Tema 2.3 Componentes básicos de los modelos 7h



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UNIDAD 3 CONTROL DE POSICIÓN PARA ROBOTS MANIPULADORES 16h

Tema 3.1 Introducción al control de robots manipuladores 2h

Tema 3.2 Reguladores y controladores 2h

Tema 3.3 Ecuaciones en lazo cerrado 2h

Tema 3.4 Control PD 2h

Tema 3.5 Control PID 2h

Tema 3.6 Familia de controladores polinomial tipo PD 2h

Tema 3.7 Familia de controladores exponecial tipo PD 2h

Tema 3.8 Controladores saturados 2h










80

UNIDAD 4 CONTROL DE MOVIMIENTO 16h

Tema 4.1 Introducción al diseño de trayectorias 2h

Tema 4.2 Filosofía de diseño de trayectorias para robots manipuladores 2h

Tema 4.3 Control par-calculado 4h

Tema 4.4 Control PD+ 4h

Tema 4.5 Control PD con pre-compensación 4h












Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. Mediante el diseño, creación y uso de ejemplos y simulaciones el alumno será capaz utilizar software para visualizar y realizar cálculos para el análisis de robots manipuladores. El alumno realizará ejercicios que involucren casos de análisis y diseño de máquinas, mediante los cuales se podrá observar



81

la importancia de los conocimientos teóricos. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.














82





Todas las unidades

100%

TOTAL 100%


El contenido del

curso 100%


El contenido del

curso 100%


El contenido del

curso 100%


1. Ollero Baturone. “Robotica: Manipuladores y robots móviles”. 1ª Edición, Ed. Alfaomega-Marcombo, 2007.ISBN: 970-15-1230-8


2. R. Kelly, V. Santibáñez, “Control de movimiento de robots manipuladores”, 1ª Edición, Ed. Pearson Prentice Hall, 2003



67

A) Nombre del curso

Mecánica de materiales




Créditos

IV 2 3 2 7


Objetivos Generales

Conocer y desarrollar los conceptos y métodos propios de la disciplina para poder predecir y determinar los esfuerzos y las deformaciones que se presentan en miembros estructurales o componentes de máquina. A partir del conocimiento adquirido se podrán establecer las bases para inferir causas de falla.



1. Esfuerzo y deformación.

Adquirir el conocimiento y las habilidades necesarias para analizar el comportamiento de cuerpos sometidos a cargas, observando los esfuerzos y deformaciones que se generan.

2. Sistemas hiperestáticos.

Conocer y analizar los sistemas hiperestáticos con el fin de calcular los esfuerzos y deformaciones producidos.

3. Torsión. Conocer los métodos para calcular el esfuerzo cortante y el ángulo de torsión en barras cilíndricas. Analizar el proceso de transmisión de potencia.

4. Flexión. Analizar y evaluar los esfuerzos y deflexiones en vigas sometidas a cargas de flexión con el fin de seleccionar el perfil adecuado para casos específicos.

5. Esfuerzos combinados.

Conocer y analizar los esfuerzos principales y cortantes máximos de un elemento sometido a cargas combinadas.


Los principios de mecánica de materiales constituyen la base fundamental de diversas materias como Manufactura y Diseño de Elementos de Máquinas. Además brinda al estudiante herramientas para resolver problemas en el estudio de los procesos de fabricación, en los proceso de diseño estructural e industrial y en los procedimientos de mantenimiento general.





Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica. Elaboración de soluciones a problemas de manufactura automatizada.



68


UNIDAD 1 ESFUERZO Y DEFORMACIÓN 16 h

Tema 1.1 Definición de esfuerzo. 1 h

Tema 1.2 Esfuerzo y deformación uniaxial (Ley de Hooke y relación de Poisson). 3 h

Tema 1.3 Esfuerzo cortante. 4 h

Tema 1.4 Esfuerzos en planos inclinados. 4 h

Tema 1.5 Esfuerzo biaxial y triaxial. 4 h







UNIDAD 2 SISTEMAS HIPERESTÁTICOS 12 h

Tema 2.1 Sistemas hiperestáticos. 4 h

Tema 2.2 Esfuerzos y deformaciones por efectos térmicos y por carga. 5 h

Tema 2.3 Método de superposición. 3 h







UNIDAD 3 TORSIÓN 16 h

Tema 3.1 Introducción a la torsión en barras prismáticas. 2 h

Tema 3.2 Esfuerzo y deformación en barras cilíndricas. 5 h

Tema 3.3 Transmisión de potencia por medio de barras cilíndricas. 5 h

Tema 3.4 Ejes estáticamente indeterminados. 4 h



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Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida y resolver problemas indicados por el maestro.





UNIDAD 4 FLEXIÓN 16 h

Tema 4.1 Diagrama cortante y momento flexionante en vigas estáticamente determinadas. 5 h

Tema 4.2 Esfuerzo normal y cortante en vigas. 4 h

Tema 4.3 Deflexión en vigas. 4 h

Tema 4.4 Vigas estáticamente indeterminadas. 3 h







UNIDAD 5 ESFUERZOS COMBINADOS 20 h

Tema 5.1 Circulo de Mohr para esfuerzos. 5 h

Tema 5.2 Análisis de esfuerzo bajo cargas combinadas. 4 h

Tema 5.3 Estructuras. 5 h

Tema 5.4 Columnas. 6 h









70




Se impartirán, por parte del maestro y los alumnos, sesiones de solución de problemas con ayuda de las TIC’s con la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo multimedia para explicar diferentes métodos de diseño y solución a problemas reales planteados. Se expondrá, por parte del maestro y con ayuda de equipo multimedia, la teoría que requiera una explicación amplia para su comprensión, además se buscará el aprendizaje significativo, colaborativo y constructivista, fomentando en los estudiantes el aprender a aprender.






Unidad 1 y 2. 15% examen

5% otros




5% otros




5% otros



Unidad 5

15% examen

5% otros


Examen ordinario. Examen o proyecto final en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso.


curso 20%

TOTAL 100%



71


El contenido del

curso 100%


El contenido del

curso 100%


El contenido del

curso 100%


Textos básicos

BEER, JOHNSTON Mecánica de Materiales. Quinta edición. Editorial McGraw Hill, México 2004. ISBN 9786071502636 HIBBELER, R.C. Mecánica de materiales, Octava edición, Editorial Pearson, 2011, ISBN 6073205597 Textos complementarios

Riley. WF. Mecánica de materiales, Quinta edición, Limusa, 2001, ISBN 968185912



44

A) Nombre del curso

Diseño de elementos de máquina




Créditos

VIII 2 2 2 6


Objetivos Generales

Identificar y analizar los diferentes elementos de máquina que son utilizados para soportar cargas, transmitir potencia y dar movimiento y rigidez estructural. Calcular y seleccionar dichos elementos de máquina con el fin de obtener sus dimensiones, formas, aplicaciones, configuraciones y montajes. Evaluar las condiciones de falla de los elementos de máquina bajo condiciones de carga estática y/o dinámica.



1. Introducción al diseño mecánico y consideraciones de diseño

Reconocer y aplicar la metodología del diseño en sus diferentes etapas tales como el análisis funcional y los principios de funcionamiento, entre otros. Definir las directivas principales que rigen el diseño de elementos de máquina así como su importancia en la conformación, análisis y uso.

2. Análisis de cargas

Aplicar los principios necesarios para llevar a cabo análisis de esfuerzos y de resistencia mecánica de cualquier elemento de máquina. Identificar y establecer la forma en que actúan los esfuerzos y su variación de acuerdo al tiempo.

3. Transmisión de potencia

Enlistar los diversos elementos de transmisión de potencia como son bandas, cadenas y engranes con el fin de analizar y caracterizar su comportamiento.

4. Uniones con tornillo

Describir las características de los perfiles de las roscas normalizadas, tanto de la norma internacional como de la norma americana. Analizar y describir la mecánica del tornillo y los factores que influyen en el funcionamiento de la unión. Identificar los distintos métodos de apriete.

5. Resortes

Reconocer los diferentes tipos de resortes utilizado en las maquinas, la funcionalidad de cada uno y sus parámetros importantes, incluyendo los materiales y su influencia en las propiedades del resorte. Calcular los diferentes



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parámetros relacionados al funcionamiento de estos elementos e identificar las normas y estándares que los caracterizan.

6. Cojinetes con elementos de rodadura (Baleros)

Analizar los diferentes tipos de cojinetes o baleros existentes así como sus aplicaciones y funciones en la Ingeniería. Reconocer los métodos de acomodo y la capacidad de carga que pueden soportar estos elementos, así como las propiedades específicas de cada tipo. Calcular la vida útil de cojinetes con elementos de rodadura.

7. Cojinetes por deslizamiento (Bujes)

Analizar los principios de funcionamiento de los cojinetes, incluyendo sus aplicaciones y capacidades. Calcular la vida útil de estos elementos en base a la lubricación, carga y tipo del cojinete. Reconocer las normas y estándares utilizados para la denominación y nomenclatura de estos elementos.

8. Tribología, fricción, desgaste y lubricación

Examinar los diferentes tipos de lubricantes en cuanto a aplicaciones, composición, propiedades y rendimiento. Identificar los conceptos de desgaste, así como los diferentes elementos y principios de operación de los sistemas de lubricación y sellado encontrados en la maquinaria.


Obtención de los conocimientos teóricos y científicos que involucra el proceso de diseño de elementos de máquina, así como los principios de funcionamiento de dichos componentes, lo cual permitirá al alumno desarrollar la habilidad creativa, de análisis y de resolución de problemas en sistemas mecatrónicos a través de la concepción, evaluación y diseño de mecanismos que permitan obtener un movimiento deseado y/o transmitir la potencia mecánica.







UNIDAD 1 INTRODUCCIÓN AL DISEÑO MECÁNICO Y CONSIDERACIONES DE DISEÑO 8 h

Tema 1.1 Diseño en Ingeniería mecánica 0.5 h

Tema 1.2 Herramientas y recursos de diseño 1.0 h



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Tema 1.3 Estandarización y códigos 2.0 h

Tema 1.4 Consideraciones económicas 0.5 h

Tema 1.5 Seguridad y responsabilidad 1.0 h

Tema 1.6 Factores de diseño y de seguridad 1.0 h

Tema 1.7 Dimensiones y tolerancias 2.0 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular aplicaciones prácticas donde se observen los conceptos vistos en clase. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales del diseño de elementos de máquina. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.




UNIDAD 2 ANÁLISIS DE CARGAS 12 h

Tema 2.1 Cargas 0.5 h

Tema 2.2 Reconocimiento de las cargas 0.5 h

Tema 2.3 Flujo de fuerzas y momentos 1.0 h

Tema 2.4 Reglas de diseño 1.0 h

Tema 2.5 Análisis de esfuerzos y deformaciones 3.0 h

Tema 2.6 Diseño para distintos tipos de cargas 2.0 h

Tema 2.7 Fallas resultantes de cargas estáticas 2.0 h

Tema 2.8 Fallas por fatiga 2.0 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software CAD/CAE para analizar cargas y esfuerzos y simular su efecto en diversos elementos. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Videos demostrativos de los efectos de la concentración de esfuerzos y fallas en elementos de máquinas. Búsqueda de información en catálogos de elementos de máquina.



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UNIDAD 3 TRANSMISIÓN DE POTENCIA 14 h

Tema 3.1 Transmisiones por banda y por cadenas 1.0 h

Tema 3.2 Cinemática de los engranes 2.0 h

Tema 3.3 Diseño de engranes rectos 2.0 h

Tema 3.4 Engranes helicoidales, cónicos y de tornillo sinfín 2.0 h

Tema 3.5 Cuñas acoplamientos y sellos 2.0 h

Tema 3.6 Diseño de ejes 2.0 h

Tema 3.7 Tolerancias y ajustes 2.0 h

Tema 3.8 Terminación del diseño de una transmisión 1.0 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Búsqueda de información en revistas especializadas y de divulgación. Se recomienda el uso de sistemas CAD/CAE para analizar cargas y esfuerzos y simular su efecto en diversos elementos.



Empleo de sistemas CAE para simular la cinemática de los engranes y visualizar el fenómeno de transmisión de potencia.






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UNIDAD 4 UNIONES CON TORNILLO 6 h

Tema 4.1 Tipos y formas de tornillos y tuerca 0.5 h

Tema 4.2 Materiales para tornillos y tuercas 0.5 h

Tema 4.3 Denominación 0.5 h

Tema 4.4 Mecánica del tornillo 1.0 h

Tema 4.5 Esfuerzo de trabajo en una unión con tornillo 1.0 h

Tema 4.6 Sujeción y cargas excéntricas 0.5 h

Tema 4.7 Cálculo de las uniones por tornillo 1.0 h

Tema 4.8 Tornillos de movimiento 0.5 h

Tema 4.9 Diseño de juntas no permanentes 0.5 h









UNIDAD 5 RESORTES 6 h

Tema 5.1 Usos y aplicaciones 0.5 h

Tema 5.2 Tipos de resortes y sus propiedades 0.5 h

Tema 5.3 Denominación 0.5 h



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Tema 5.4 Líneas y valores característicos 1.0 h

Tema 5.5 Resistencia y esfuerzo permisible 1.0 h

Tema 5.6 Esfuerzos de tensión-compresión 1.0 h

Tema 5.7 Resortes sujetos a flexión 1.0 h

Tema 5.8 Resortes a torsión 0.5 h









UNIDAD 6 COJINETES CON ELEMENTOS DE RODADURA (BALEROS) 8.0 h


Tema 6.2 Construcción de baleros 0.5 h

Tema 6.3 Dimensiones y denominación 1.0 h

Tema 6.4 Materiales 1.0 h

Tema 6.5 Montaje 0.5 h

Tema 6.6 Daños a los baleros 0.5 h

Tema 6.7 Capacidad de carga 1.0 h

Tema 6.8 Fricción y lubricación 0.5 h

Tema 6.9 Tolerancia 1.0 h

Tema 6.10 Rodamientos de empuje 0.5 h

Tema 6.11 Relación carga/duración 1.0 h

Lecturas y otros Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas



50

recursos indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular problemas que involucren los principios matemáticos que rigen el comportamiento de los sistemas. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Búsqueda de información en catálogos de fabricantes de baleros.






UNIDAD 7 COJINETES POR DESLIZAMIENTO (BUJES) 5 h


Tema 7.2 Cojinetes hidrodinámicos 1.0 h

Tema 7.3 Teoría de lubricación y comportamiento 0.5 h

Tema 7.4 Cálculo y diseño de cojinetes radiales 0.5 h

Tema 7.5 Cálculo y diseño de cojinetes axiales 1.0 h

Tema 7.6 Materiales de construcción y lubricación 0.5 h

Tema 7.7 Cojinetes hidrostáticos 1.0 h


Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto. Búsqueda de información en revistas especializadas y de divulgación. Se recomienda el uso de software para encontrar solución a los modelos matemáticos descritos en clase.





Búsqueda de información en catálogos de fabricantes de cojinetes. Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas

informáticos. Resolver banco de ejercicios propuestos.



51


UNIDAD 8 TRIBOLOGÍA, FRICCIÓN, DESGASTE Y LUBRICACIÓN 5 h


Tema 8.2 Aceites y grasas minerales 1.0 h

Tema 8.3 Selección del lubricante 1.0 h

Tema 8.4 Tipos y métodos de lubricación 0.5 h

Tema 8.5 Propiedades y comprobación de las propiedades de los lubricantes 1.0 h

Tema 8.6 Sellos o retenes 1.0 h


Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para crear soluciones a los problemas. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Se sugiere la búsqueda de videos o simulaciones que describan de manera gráfica los conceptos teóricos.








Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. Mediante el diseño, creación y uso de ejemplos y simulaciones el alumno será capaz utilizar software para visualizar y realizar cálculos para el diseño de elementos de máquina. Mediante ejemplos y videos de aplicaciones reales se darán a conocer los principios de funcionamiento de diversas



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máquinas. El alumno realizará ejercicios que involucren casos de análisis y diseño de elementos de máquina, mediante los cuales se podrá observar la importancia de los conocimientos teóricos. Se hará uso de software de simulación para comprender el funcionamiento de los elementos de máquina, la importancia de realizar los cálculos adecuados y verificar su validez. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.







25%


16 sesiones Unidad 2, desde el tema 2.7, a la

Unidad 3 25%

Tercer examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial.

16 sesiones

Unidad 4, Unidad 5 y


25%



53



16 sesiones

Unidad 6, desde el tema 6.7, Unidad 7 y Unidad 8

25%





Todas las unidades

100%

TOTAL 100%


El contenido del

curso 100%


El contenido del

curso 100%


El contenido del

curso 100%




54

1. Mott, Robert L., DISEÑO DE ELEMENTOS DE MÁQUINA, quinta edición, Ed. Person Prentice Hall,

ISBN 9780135077931, 2006.

2. Budynas, Richard G., Nisbett, Keith, DISEÑO EN INGENIERÍA MECÁNICA DE SHIGLEY, Novena edición, McGraw Hill Education, 2012 ISBN 978-6071507716.


5. Norton, Robert L., DISEÑO DE MÁQUINAS, UN ENFOQUE INTEGRADO, Cuarta edición, 2011, Ed. Pearson, ISBN 9786073205894.

6. Juvinall, Robert C., DISEÑO DE ELEMENTOS DE MÁQUINAS, Ed. Limusa Wiley, 2013, ISBN 9786070504365.

7. Bhandari, VB, DESIGN OF MACHINE ELEMENTS, Ed. McGraw Hill, 2010, ISBN 978-0070681791.

8. Fernández Moreno, Raymundo. DISEÑO DE MÁQUINAS, Edición interna, 2000.



2. Elements of Mechanical Design, MIT open courseware, disponible en: ocw.mit.edu/courses/mechanical-engineering/2-72-2-elements-of-mechanical-design-spring-2009.

3. Engineering video lectures, disponible en: www.learnerstv.com/Free-Engineering-Video-lectures-ltv077-Page1.htm



6. Solidworks 2016, Software de diseño asistido por computadora: www.3ds.com/products-services/solidworks

7. Autodesk Simulation Machanical 2016, Software de Ingeniería Asistida por computadora. www.autodesk.com/education/free-software/simulation-mechanical.



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A) Nombre del curso

Sistemas Embebidos




Créditos

VI 2 2 2 6


Objetivos Generales Conocer la arquitectura de los sistemas embebidos y analizar, diseñar e implementar

sistemas embebidos mediante tarjetas FPGA para resolver problemas específicos.



1. Diseño con VHDL Aprender y aplicar VHDL y dispositivos programables en el desarrollo de aplicaciones

2. Aplicaciones de sistemas digitales

Realizar sistemas digitales con la tecnología de sistemas Embebidos

3. Procesadores embebidos de 8 bits

Aprender el flujo de diseño VHDL para sistemas embebidos, utilizando un procesador de 8 bits.

4. Procesadores embebidos de 16 bits

Aprender a utilizar la herramienta EDK (Electronic Design Kit) de Xilinx, para sistemas embebidos, utilizando un procesador de 16 bits.

5. Automatización digital

Implementar aplicaciones de sistemas embebidos en automatización y control



65


El egresado analizará, diseñará e implementará sistemas embebidos que sirvan como bloques de diseño en la integración de sistemas mecatrónicos.





Esta asignatura contribuye a formar las competencias profesionales de: -Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control. -Elaboración de soluciones a problemas de manufactura automatizada. -Elaboración de soluciones a problemas de automatización de robots manipuladores. -Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica.


UNIDAD 1 DISEÑO CON VHDL 8 h Tema 1.1 Arquitecturas dispositivos programables 0.5h Tema 1.2 Sistemas combinacionales

0.5h

Tema 1.3 Sistemas secuenciales

1h

Tema 1.4 Máquinas de estado

1h

Tema 1.5 Diseño jerárquico 2h Tema 1.6 Entrada y salida 1h Tema 1.7 Aplicaciones 2h Lecturas y otros recursos

Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro. Se recomienda el uso de software de descarga libre, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en Internet. Se realizarán sesiones en el laboratorio de cómputo para consultar material tutorial para el curso.



• Identificar diferentes tipos de dispositivos programables. • Programar sesiones de programación de los diferentes dispositivos

programables.



66

• Resolver banco de prácticas propuestas.

UNIDAD 2 APLICACIONES DE SISTEMAS DIGITALES 8 h Tema 2.1 Máquinas de estados 4h Tema 2.2 Diseño de aplicaciones de sistemas digitales 4h Lecturas y otros recursos

Se recomienda leer la literatura sugerida para el curso, y las hojas de datos suministradas en línea por fabricantes de tarjetas FPGAs y CPLDs.


• Las actividades específicas de los estudiantes son; lecturas, tareas, investigación extra-clase en grupos, prácticas de diseño e implementación en los laboratorios de Cómputo y Sistemas Digitales.

UNIDAD 3 PROCESADORES EMBEBIDOS DE 8 BITS 16 h Tema 3.1 Introducción

3h

Tema 3.2 Arquitectura Picoblaze 3h Tema 3.3 Programación en ensamblador Picoblaze 3h Tema 3.4 Manejo de interrupciones 3h Tema 3.5 Diseño con VHDL y Picoblaze 4h Lecturas y otros recursos

Se recomienda leer la literatura sugerida para el curso, y las hojas de datos suministradas en línea por fabricantes de tarjetas FPGAs y CPLDs. De manera particular se recomienda la lectura de documentación en línea y de tutoriales acerca de implementaciones del microcontrolador picoblaze Se recomienda el uso de software de descarga libre, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en internet.


• Formar equipos (heterogéneos) para la formulación y solución de problemas. • Prácticas de diseño e implementación en los laboratorios de Cómputo y

Sistemas Digitales. • Lectura de bibliografía. realizar sesiones de resolución de problemas para la

aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.

UNIDAD 4 PROCESADORES EMBEBIDOS DE 16 BITS 16 h Tema 4.1 Introducción 2h Tema 4.2 Arquitectura Microblaze. 2h Tema 4.3 Programación en ensamblador Microblaze. 3h



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Tema 4.4 Manejo de interrupciones 2h Tema 4.5 Aritmética de punto flotante. 2h Tema 4.6 Procesamiento digital 2h Tema 4.7 Herramientas de diseño con VHDL y Microblaze 3h Lecturas y otros recursos

Se recomienda leer la literatura sugerida para el curso, y las hojas de datos suministradas en línea por fabricantes de tarjetas FPGAs y CPLDs. De manera particular se recomienda la lectura de documentación en línea y de tutoriales acerca de implementaciones del microcontrolador microblaze. Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software de descarga libre, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en internet.


• Se realizarán prácticas de diseño e implementación en los laboratorios de Cómputo y Sistemas Digitales.


• Resolver banco de prácticas propuestas. • Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.

UNIDAD 5 AUTOMATIZACIÓN DIGITAL 16 h Tema 5.1 Sistemas operativos de tiempo real 5h Tema 5.2 Diseño de aplicaciones de procesamiento digital 6h Tema 5.3 Diseño de sistemas móviles 5h Lecturas y otros recursos








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Se impartirá mediante sesiones interactivas con apoyo de las TICs guiadas por el maestro. Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo multimedia para explicar diferentes métodos de diseño y solución a problemas reales planteados. Se expondrán por parte del maestro, con ayuda de equipo multimedia, los conceptos que requieran una explicación amplia para su comprensión, y se buscará el aprendizaje significativo, colaborativo y constructivista, fomentando en los estudiantes el aprender a aprender. Los alumnos aprenderán a utilizar programas para realizar codiseño hardware-software propio de los sistemas embebidos. Los trabajos de investigación y simulación de programas, y prácticas en clase tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. A través de prácticas de laboratorio dirigidas por el Maestro el alumno aprenderá a implementar sistemas embebidos en dispositivos programables y reconfigurables para aplicaciones en sistemas mecatrónicos. Todas las estrategias de enseñanza y aprendizaje tendrán como objetivos, además del aprendizaje, que el alumno desarrolle las competencias marcadas en su perfil de egreso.

Prácticas Se emplearán dos horas por semana para resolver prácticas del tema. El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas.


Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación Primer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño. 4 semanas

(Programado)

Unidad 1 y 2. El contenido de las 16 sesiones de 1 hora


Segundo examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño. 4 semanas

(Programado)

Unidad 3. El contenido de las 16 sesiones de 1 hora

Ponderación 20% -15% reportes de prácticas -5% examen



69

escrito Tercer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño. 4 semanas

(Programado)



Cuarto examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño. 4 semanas

(Programado)



Proyecto integrador o de materia


Todas las unidades






Ponderación 100%

TOTAL 100%

Examen Extraordinario. Examen departa-mental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias con un mínimo de 75% de los reportes de las prácticas y el reporte del proyecto final evaluados por el profesor del curso como requisito para la aprobación del examen. Evaluación Departamental. Examen práctico de conocimientos. Examen escrito de conocimientos.


Ponderación 100% -75% examen práctico -25% examen escrito

Examen a título. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del


Ponderación 100% -75% examen práctico



70

portafolio de evidencias con un mínimo de 75% de los reportes de las prácticas y el reporte del proyecto final evaluados por el profesor del curso como requisito para la aprobación del examen. Evaluación Departamental. Examen práctico de conocimientos. Examen escrito de conocimientos.

-25% examen escrito

Examen de regularización. Examen departa-mental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias con un mínimo de 75% de los reportes de las prácticas y el reporte del proyecto final evaluados por el profesor del curso como requisito para la aprobación del examen. Evaluación Departamental. Examen práctico de conocimientos. Examen escrito de conocimientos.


Ponderación 100% -75% examen práctico -25% examen escrito


Textos básicos

1.- Embedded Systems Architecture: A Comprehensive Guide for Engineers and Programmers. Tammy Noergaard, Newnes, 2005. 2.- Embedded System Design. Peter Marwedel, Kluwer Academic Publishers, 2003. 3.- Programming Embedded Systems: With C and GNU Development Tools. Michael Barr, Anthony Massa, O'Reilly Media; 2 edition, 2006. 4.- Embedded System Design: A Unified Hardware/Software Introduction. Frank Vahid, Tony D. Givargis, Wiley; I.S.ed edition, 2001. 5.- Embedded Systems Design: An Introduction to Processes, Tools and Techniques.Arnold S. Berger, CMP Books; 1st edition, 2001.


6.-VHDL: El arte de programar sistemas digitales. David G. Maxinez /Jessica Alcalá, CECSA, 2002 7.- MicroBlaze Microcontroller Reference Design User Guide v1.5 8.- Codiseño Hardware/Software: Ingeniería Superior en Informática 9.- PicoBlaze 8-bit Embedded Microcontroller, User Guide for Spartan-3, Virtex-II, and Virtex-II Pro FPGAs

Sitios de internet Programa de simulación del lenguaje VHDL e información útil para el desarrollo del curso: http://www.xilinx.com/

http://www.xilinx.com/

Materia Maestro Días Horario AulaDibujo Mario Alberto Donjuan González 2345 07-08 1 EAGeometría y Trigonometría Rubén Flores Reyes 1245 08-09 1 EACálculo en una variable Florencio Reyes Ortiz 1234 09-10 1 EAFísica Vianey Ramírez Mendoza 1235 10-11 1 EAInglés Básico I 12345 11-12 DUIÁlgebra Enrique Limón Robles 1235 12-13 1 EAComunicación Oral y Escrita Leticia Castillo Govea 235 13-14 1 EASeminario de Orientación Guillermina Guerrero Mora 4 13-14 1 EA

Química Inorgánica Maricarmen Muñoz Trejo 1245 14-15 1 EA

ACAFI I Víctor Esteban Espinoza López 3 17-19 1 EA

Materia Maestro Días Horario AulaInglés básico ll 12345 07-08 DUI

Materia Maestro Días Horario AulaInglés Intermedio I 12345 07-08 DUIEcuaciones diferenciales Florencio Reyes Ortiz 1234 08-09 3 EACircuitos Eléctricos Gustavo Limón Robles 2345 09-10 3 EAElectricidad y magnetismo Roberto Martínez Montejano 1345 10-11 3 EAMecánica vectorial cinemática Juan Carlos Segura Hernández 1235 11-12 3 EAElectrónica digital Víctor esteban Espinoza López 1245 12-13 3 EACálculo Vectorial Armando Márquez Cedillo 1234 13-14 3 EAProgramación orientada a objetos Guillermina Guerrero Mora 145 14-15 3EAACAFI III Germánico González Badillo 3 17-19 3 EA

Materia Maestro Días Horario AulaInglés intermedio lI 12345 14-15 DUI

Materia Maestro Días Horario AulaTermodinámica Florencio Reyes Ortiz 12345 07-08 8Microcontroladores Edher Luis Melo Zacarias 1345 08-09 8Electrónica analógica II Roberto Martínez Montejano 1234 09-10 8Controladores lógicos programables Edher Luis Melo Zacarias 2345 10-11 LabIntroducción a la Mecatrónica Víctor Esteban Espinoza López 245 11-12 8Teoría de Control Roberto Martínez Montejano 1235 12-13 LabMétodos Numéricos Enrique Limón Robles 1234 13-14 8Inglés Avanzado 12345 14-15 DUIACAFI V Guillermina Guerrero Mora 3 17-19 8

Materia Maestro Días Horario AulaControl de máquinas eléctricas Roberto Martínez Montejano 2345 08-09 6EACircuitos hidráulicos y neumáticos Edher Luis Melo Zacarias 12345 09-10 6EATeoría de Máquinas Juan Carlos Segura Hernández 12345 10-11 6EAProcesos de manufactura ll Armando Márquez Cedillo 1345 11-12 6EAProcesamiento digital de señales Guillermina Guerrero Mora 1235 12-13 6EAManufactura asistida por computadora Germánico González Badillo 12345 13-14 6EAACAFI VII Víctor Esteban Espinoza López 3 17-19 6EA

Materia Maestro Días Horario AulaMáquinas Térmicas Juan Carlos Segura Hernández 2345 07-08 7EADiseño mecatrónico II Víctor Esteban Espinoza López 1245 08-09 7EADesarrollo de emprendedores Armando Márquez Cedillo 135 10-11 7EAOptativa 1 Temas selectos de control Roberto Martínez Montejano 1245 11-12 7EAOptativa 2 Diseño de Máquinas Germánico González Badillo 2345 12-13 7EAInstrumentación virtual II Guillermina Guerrero Mora 1235 13-14 7EARobótica II Germánico González Badillo 1234 14-15 7EAACAFI IX Guillermina Guerrero Mora 3 17-19 7EA

semestre 9

semestre 7

semestre 5

INGENIERÍA MECATRÓNICA

Semestre 2

semestre 3

semestre 1

Semestre 4



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A) Nombre del curso

Procesamiento digital de imágenes




Créditos

Optativa 2 2 2 6


Objetivos Generales

Aprender las herramientas matemáticas, de cómputo y las técnicas informáticas necesarias para el procesamiento digital de imágenes. Diseñar, simular, implementar y probar sistemas de procesamiento digital de imágenes. Integrar técnicas de procesamiento digital de imágenes a sistemas mecatrónicos automatizados.



1. Visión artificial Describir la importancia fundamental de la visión y el entendimiento de su proceso mediante el tratamiento de imágenes digitales.

2. Transformación de imágenes

Entender e implementar el tratamiento de imágenes utilizando la Transformada Discreta de Fourier (DFT).

3. Procesamiento básico de imágenes digitales

Comprender y llevar a cabo las operaciones básicas que pueden realizarse a imágenes digitales.

4. Suavizado realzado

Aprender las técnicas más comunes para mejorar la calidad de imágenes.

5. Extracción del borde, esquinas y puntos de interés

Identificar y localizar de diferentes características en una imagen que servirán para un análisis posterior de las mismas.

6. Extracción de regiones

Entender las relaciones y propiedades de agrupaciones que definen regiones dentro de una imagen digital.



47

7. Descripción de líneas y contornos

Discutir el problema de las líneas y contornos en las imágenes, así como también desarrollar un conjunto de técnicas para caracterizar dichas entidades.

8. Descripción de regiones

Discutir el problema de la descripción de regiones, así como también desarrollar un conjunto de técnicas para su caracterización.


Esta asignatura proporciona al alumno el conocimiento para planificar, diseñar, controlar, optimizar y controlar sistemas mecatrónicos mediante el análisis de imágenes para extraer la información importante.







UNIDAD 1 VISIÓN ARTIFICIAL 4h


Tema 1.2 Segmentación. 1h

Tema 1.3 Descripción 1h

Tema 1.4 Aplicaciones 1h


Se impartirá mediante sesiones interactivas por el maestro y los alumnos con ayuda de las TICs con la finalidad de ampliar y profundizar los temas del curso.

Se buscará el aprendizaje significativo, colaborativo y constructivista, fomentando en los estudiantes el aprender a aprender



UNIDAD 2 TRANSFORMACIÓN DE IMÁGENES 8 h


Tema 2.2 La transformada de Fourier 1 h



48

Tema 2.3 Filtrado Espacial de Imágenes Digitales 1.5 h

Tema 2.4 Propiedades de la DFT 1 h

Tema 2.5 Filtrado en Frecuencia 2 h

Tema 2.6 Generación de Filtros a partir del Dominio de la Frecuencia 2 h






Las actividades específicas de los estudiantes son: prácticas de implementación en el laboratorio de cómputo, lecturas, y elaboración de programas en los que aplique los conceptos aprendidos sobre sistemas de tiempo discreto.

UNIDAD 3 PROCESAMIENTO BÁSICO DE IMÁGENES DIGITALES 4 h


Tema 3.2 Procesamiento Básico de Imágenes 0.5 h

Tema 3.3 Transformadas Lógicas 1.5 h

Tema 3.4 Transformadas Geométricas 1.5 h






Las actividades específicas de los estudiantes son: prácticas de implementación en el laboratorio de cómputo, lecturas, y elaboración de programas en los que aplique los conceptos aprendidos.

UNIDAD 4 SUAVIZADO Y REALZADO 4 h


Tema 4.2 Suavizado 1 h

Tema 4.3 Realzado 2 h



49






Las actividades específicas de los estudiantes son: prácticas de implementación en el laboratorio de cómputo, lecturas, y elaboración de programas en los que aplique los conceptos aprendidos sobre suavizado y realzado de imágenes.

UNIDAD 5 EXTRACCIÓN DE BORDE, ESQUINAS Y PUNTOS DE INTERÉS 12 h


Tema 5.2 Concepto de Derivadas en la Extracción de Bordes. 1.5 h

Tema 5.3 Operadores de Primera Derivada. 2 h

Tema 5.4 Operadores de Segunda Derivada. 2 h

Tema 5.5 Realización de los Operadores de Bordes. 2 h

Tema 5.6 Extracción de Esquinas. 2 h

Tema 5.7 Extracción de Puntos de Interés. 2 h






Las actividades específicas de los estudiantes son: prácticas de implementación en el laboratorio de cómputo, lecturas, y elaboración de programas en los que aplique los conceptos aprendidos sobre extracción de borde, esquinas y puntos de interés.

UNIDAD 6 EXTRACCIÓN DE REGIONES 16 h


Tema 6.2 Binarización Mediante Detección de Umbral 3 h

Tema 6.3 Etiquetado de Componentes Conexas. 4 h

Tema 6.4 Crecimiento y división 4 h

Tema 6.5 Extracción de Regiones por el Color. 4 h





50




Las actividades específicas de los estudiantes son; prácticas de implementación en el laboratorio de circuitos, lecturas, y elaboración de programas en los que aplique los conceptos aprendidos de extracción de regiones.

UNIDAD 7 DESCRIPCIÓN DE LÍNEAS Y CONTORNOS 9 h


Tema 7.2 Segmentos Rectos Mediante Códigos de Cadena 2 h

Tema 7.3 Ajuste de Líneas Mediante Mínimos Cuadrados 1 h

Tema 7.4 Ajuste de Líneas Mediante Autovector 1 h

Tema 7.5 Transformada de Hough 2 h

Tema 7.6 Descripción de Diversos Tipos de Fronteras 2 h







UNIDAD 8 DESCRIPCIÓN DE LÍNEAS Y CONTORNOS 7 h


Tema 8.2 Propiedades de las Regiones. 2 h

Tema 8.3 Texturas. 2 h

Tema 8.4 Momentos Invariantes. 2 h







51






Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. El alumno realizará ejercicios que involucren casos de análisis y diseño de máquinas, mediante los cuales se podrá observar la importancia de los conocimientos teóricos. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.






Segundo examen parcial: Examen escrito: valor 50% del examen parcial.




52

Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 25% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 25% del examen parcial. Tercer examen parcial: Examen escrito: valor 50% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 25% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 25% del examen parcial.








Todas las unidades

100%

TOTAL 100%


El contenido del

curso 100%


El contenido del

curso 100%


El contenido del

curso 100%



53


1. “Visión por Computadora”, Gonzalo Pajares, Jesús M. de la Cruz. Alfaomega, 2002. 2. An Introduction to 3D Computer Vision Techniques and Algorithms Bogusław Cyganek and J. Paul

Siebert,2009 John Wiley & Sons, Ltd. ISBN: 978-0-470-01704-3 3. Procesamiento digital de imágenes. Mario I. Chacón M. Editorial Trillas, 2007 4. Procesamiento digital de imágenes con MATLAB y simulación, Erik Valdemar Cuevas Jimenez,

Daniel Zaldivar Navarro, Marco Antonio Perez Cisneros, RA-MA S.A. Editorial y Publicaciones 2010. 5. Procesamiento digital de imágenes, Mario I. Chacon, Editorial Trillas Sa De Cv. 2007


1. Digital Image Processing”. Jahne B. Springer 4th Edition, 1997. 2. “Tratamiento Digital de Imágenes”, González R.C., Woods R.E. Adison-Wealsley Publishing Co. 1996.



337

A) Nombre del curso: FÍSICA B) Datos básicos del curso


Créditos


Programa analítico

Objetivos Generales

Obtener la capacidad de analizar sistemas físicos que lo conduzca a comprender los conceptos y expresiones matemáticas de sus principios y leyes básicas.


1. HERRAMIENTA S DE LA FÍSICA

Comprender la definición de geometría descriptiva aplicando tipos y conceptos de proyección, además de percibir el espacio tridimensional y subdivisión de cuadrantes.

2. LA CINEMÁTICA EN UNA Y DOS DIMENSIONES, Y LA DINÁMICA

Descubrir, a partir del elemento primario de la forma, las bases de la geometría tridimensional que se aplicarán a todo diseño. Distinguir en cualquier dibujo los diferentes tipos de rectas, su significado y su aplicación a un problema de diseño.

3. ENERGÍA Y CONSERVACIÓ N DE LA ENERGÍA

Identificar los sistemas básicos de proyección para representar volúmenes y sus componentes, atendiendo a las diferentes características de algunos de ellos, para obtener las bases teóricas de los procesos de representación de volúmenes en el espacio con una postura de curiosidad.

4. MOMENTUM IMPULSO Y COLISIONES

Buscar, seleccionar y evaluar información sobre los diferentes tópicos de diseño asistido por computadora. Buscar información e identificar textos relacionados con la simbología aplicada al área de cómputo. Analizar, por equipo, las diferencias entre dibujo a mano alzada y dibujo asistido por computadora.

5. GRAVITACIÓN UNIVERSAL

Buscar información sobre las normas y técnicas de acotación. Realizar una practica para identificar la representación de las acotaciones. Discutir en grupo los conceptos de medios y técnicas de tolerancia y acabado.


Desarrollo del pensamiento abstracto y de la capacidad para analizar

modelos matemáticos de fenómenos físicos, mismos que servirán de base

para el análisis y diseño y desarrollo de sistemas mecánicos complejos. Competencias a Desarrollar




Esta asignatura incide indirectamente en el desarrollo de las competencias profesionales de los Programas Educativos de ingeniería proporcionado el sustento físico matemático necesario.



338


Unidad 1 HERRAMIENTAS DE LA FÍSICA 11 h

Tema 1.1 INTRODUCCIÓN 1 h

Subtemas 1.1.1 ¿Que es la física? 1.1.2 Partes esenciales de la física 1.1.3 La mecánica como parte estructural de la física 1.1.4 Las partes de la mecánica

Tema 1.2 MEDIDAS Y SISTEMAS DE MEDIDAS 2 h

Subtemas 1.2.1 Que es medir 1.2.2 Cantidades físicas y patrones de medida 1.2.3 Análisis dimensional 1.2.4 Sistemas de unidades y conversiones 1.2.5 Notación científica y cifras significativas 1.2.6 Aplicaciones

Tema 1.3 VECTORES 4 h

Subtemas 1.3.1 Definición de vector y escalar 1.3.2 Suma de vectores 1.3.3 Resta de vectores 1.3.4 Producto de un escalar por un vector 1.3.5 Vectores unitarios 1.3.6 Vectores en el plano y en el espacio 1.3.7 Componentes de un vector en el plano y el espacio 1.3.8 Magnitud y dirección de un vector en el plano y en el espacio. 1.3.9 Producto escalar y producto vectorial 1.3.10 Aplicaciones

Tema 1.4 LA CINEMÁTICA 4 h

Subtemas 1.4.1 Partícula, posición y sistema de referencia 1.4.2 Determinación de la posición en forma escalar y vectorial en dos y tres dimensiones 1.4.3 Cambio de posición, desplazamiento y trayectoria 1.4.4 Velocidad, velocidad media, velocidad instantánea y rapidez 1.4.5 Aceleración media e instantánea




Se impartirá mediante clases teóricas y realización de prácticas. Se utilizará el aprendizaje basado en problemas y se fomentará el aprendizaje colaborativo mediante análisis y solución de ejercicios, en donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo.



Unidad 2 LA CINEMÁTICA EN UNA Y DOS DIMENSIONES, Y LA DINÁMICA 19 h Tema 2.1 MOVIMIENTO EN UNA DIMENSIÓN 6 h Subtemas 2.1.1 Movimiento rectilíneo uniforme con aceleración constante

2.1.2 Análisis gráfico del movimiento: posición, velocidad y



339

aceleración 2.1.3 Caída libre 2.1.4 Movimiento en dos dimensiones 2.1.5 Proyectiles 2.1.6 Movimiento circular uniforme 2.1.7 Movimiento circular uniformemente acelerado 2.1.8 Velocidades y aceleración relativas 2.1.9 Aplicaciones.

Tema 2.2 DINÁMICA 13 h

Subtemas 2.2.1 Conceptos fundamentales de la dinámica 2.2.2 Fuerza e inercia 2.2.3 Leyes de fuerza 2.2.4 Leyes de Newton 2.2.5 Aplicaciones de las leyes de Newton 2.2.6 Relación entre peso y masa 2.2.7 Cuerpos suspendidos en equilibrio 2.2.8 Cuerpos sobre superficies planas horizontales e inclinadas 2.2.9 Sistemas de dos o más cuerpos 2.2.10 Movimiento circular (caso especial) 2.2.11 Fuerzas de fricción. 2.2.12 Aplicaciones







Unidad 3 ENERGÍA Y CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA 17 h

Tema 3.1 TRABAJO Y ENERGIA CINÉTICA 8 h

Subtemas 3.1.1 Trabajo hecho por una fuerza constante 3.1.2 Trabajo hecho por una fuerza variable 3.1.3 El trabajo hecho por: 3.1.3.1 El campo gravitatorio 3.1.3.2 El rozamiento 3.1.3.2 Un resorte 3.1.4 Energía Cinética 3.1.5 Teorema del trabajo y energía 3.1.6 Aplicaciones

Tema 3.2 POTENCIA 1 h

Subtemas 3.3.1 Definición y análisis 3.3.2 Aplicaciones

Tema 3.3 ENERGIA POTENCIAL Y CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA 8 h

Subtemas 3.4.1 Análisis de los intercambios energéticos entre el medio ambiente y una partícula



340

3.4.2 Energía potencial 3.4.3 Sistemas conservativos y no conservativos 3.4.4 Principios de conservación de la energía 3.4.5 Aplicaciones a sistemas conservativos y no conservativos 3.4.6 Sistema masa-resorte 3.4.7 Sistema partícula-tierra 3.4.8 Sistema superficie-partícula (rozamiento)







Unidad 4 MOMENTUM, IMPULSO Y COLISIONES 9 h Tema 4.1 MOMENTUM E IMPULSO 3 h

Subtemas 4.1.1 Momentum Lineal e Impulso 4.1.2 Consecuencia del impulso sobre una partícula 4.1.3 Impulso y cambio de momentum 4.1.4 Conservación del momento lineal

Tema 4.2 Colisiones 3 h Subtemas 4.2.1 Colisión entre dos partículas

4.2.2 Choques elásticos e inelásticos 4.2.3 Análisis de choques en una y dos dimensiones 4.2.4 Aplicaciones

Tema 4.3 MECÁNICA DE UN SISTEMA DE PARTÍCULAS 3 h Subtemas 4.3.1 Centro de masa (definición)

4.3.2 Posición del centro de masa 4.3.3 Desplazamiento del centro de masa 4.3.4 Velocidad del centro de masa 4.3.5 Aceleración del centro de masa 4.3.6 Segunda ley de Newton aplicada a un sistema de partículas







Unidad 5 GRAVITACIÓN UNIVERSAL 4 h

Tema 5.1 GRAVITACIÓN 4 h Subtemas 5.1.1 Newton y la ley de gravitación universal



341

5.1.2 La constante gravitatoria 5.1.3 Los movimientos de los planetas y satélites 5.1.4 Gravitación universal 5.1.5 Aplicaciones







E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje: Se impartirá mediante sesiones interactivas por el maestro y los alumnos, y sesiones de solución de problemas, con apoyo de las TIC. Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo multimedia para explicar diferentes métodos de solución a problemas reales planteados. Se expondrán por parte del maestro, con ayuda de equipo multimedia, la teoría que requiera una explicación amplia para su comprensión, y se buscará el aprendizaje significativo, colaborativo y constructivista, fomentando en los estudiantes el aprender a aprender. Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas por parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. Se aplicarán otros enfoques didácticos como: trabajo en equipo y aprendizaje basado en proyectos. Todas las estrategias de enseñanza y aprendizaje estarán enfocadas a lograr que el alumno desarrolle las competencias marcadas en su perfil de egreso.





Sección 1.1 a Sección 2.1.12










Cuarto examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias






342

de desempeño

Otros métodos y procedimientos TOTAL 100%




100%



100%

Examen a título. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen..


100%



100%


Textos básicos

1. Resnick / Halliday / Krane. Física Vol. I. CECSA, 5a Edición México 2004. 2. Serway / Jewet. Física I. Thomson, 4a Edición México 2006. 3. Sears/ Zemansky / Young / Freedman. Física Universitaria Vol. I. Pearson-Addison Wesley, 11a Edición México 2004. 4. Lane Reese Ronald. Física Universitaria, Vol. I. Thomson, México, 2000.

Textos complementarios 5. Paul e. Tippens. Física Conceptos y Aplicaciones Mc. Graw Hill, 6ª Edición 2001. 6. Raymond A. Serway. Física I. Mc Graw Hill 7. Gettys/ Keller / Kove. Física Tomo I (para ciencias e ingeniería). Mc Graw Hill, 2a Edición México 2005. 8. Paul A. Tipler. Física para la ciencia y la tecnología. Edit. Reverté , Barcelona , 2001

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