Guia Iea Examen Exens b4c60

1.

Este compensador permite reducir el error de la respuesta en estado estable de la respuesta en el tiempo de un sistema A) B) C) D)

2.

Compensador en atraso Compensador en adelanto-atraso Compensador en adelanto Compensador en doble adelanto

Se desea que un sistema G(s) = 9/s(s+2)(s+5) al ser compensado llegue a tener un ts=5 segundos y una frecuencia natural no amortiguada de 3 rad/seg con estos dos parámetros resulta un S d =−0.6+ j 2.939 , estas características deseadas se ven directamente °

reflejadas en una deficiencia de ángulo en el sistema dada por Φm =19.808 . Utilizando estos datos y considerando que el cero del compensador en adelanto se ubique en

1 =−0.6 , cuál es la ubicación del polo del compensador que permita al sistema T alcanzar estas características deseadas. 3.

Si en un sistema se desea mejorar su respuesta transitoria que a su vez implica asegurar que las características de desempeño en términos del punto deseado o polo dominante deseado en lazo cerrado se ubique sobre el Lugar Geométrico de las Raíces del sistema compensado, entonces cuál de los siguientes compensadores se debe utilizar a) b) c) d)

4.

Compensador en doble atraso Compensador en adelanto Compensador en atraso Compensador en adelanto-atraso

¿Cuál de las siguientes señales de prueba se utiliza para obtener la respuesta en frecuencia de un sistema lineal invariante en el tiempo? a) Señal impulso b) Señal escalón unitario c) Señal senoidal

5.

La respuesta en frecuencia de sistemas lineales invariantes en el tiempo se representa en forma gráfica por el diagrama de Bode, ¿Cuál es la razón por la que estos diagramas están constituidos por dos variables que varían con respecto a la frecuencia? a) Porque al ser aplicada una señal escalón al sistema, resulta que la salida es la misma señal de entrada pero con diferente amplitud y fase. b) Porque al ser aplicada una señal senoidal al sistema, resulta que la salida es la misma señal de entrada pero con diferente amplitud y fase. c) Porque al ser aplicada una señal de senoidal al sistema, resulta que la salida es la misma señal de entrada pero con diferente rango y fase.

6.

Para el sistema G(s) = 120/s(s+2)(s+5), ¿Cuáles son sus márgenes de estabilidad? a) Margen de fase = 13.2 grados y Margen de ganancia = - 4.68 decibeles b) Margen de fase = -13.2 grados y Margen de ganancia = - 4.68 decibeles c) Margen de fase = 13.2 grados y Margen de ganancia = 4.68 decibeles

7.

Considerando un sistema de dos depósitos cilíndricos en paralelo. Ambos depósitos tienen la misma entrada qi ( t ) . A la salida de cada depósito se encuentra una restricción de flujo lineal. El conjunto de ecuaciones que rige el comportamiento del sistema es el siguiente:

h1 ( t ) =

1 q ( t ) −q1 (t )dt , A1 ∫ i

1 q ( t ) −q2 (t )dt , A2∫ i h1 ( t ) =R 1 q 1 ( t ) , h2 ( t ) =R 2 q 2 (t) . h2 ( t ) =

Donde

h1 ( t ) , q1 ( t )

representan la altura y flujo de salida del primer depósito, y

h2 ( t ) , q2 (t ) representan la altura y flujo del segundo. Determine el modelo en espacio de estados del sistema, considerando restricciones R1 , R2 unitarias y Áreas A 1=.1 mt2 y A 2=.5 mt2. 8.

Determine el valor de de estados dada por

[ ][

0 x´ 1 (t) = −k x´ 2 (t ) m

c

necesario para que el sistema con representación en espacio

][ ] [ ]

1 x (t) 0 1 + 1 f (t ) −c x 2 (t) m m

Tenga una respuesta sub-amortiguada. 9.

Determine la matriz de transición para el sistema

[ ][

][ ]

x´ 1 (t) −2 1 x 1 (t) = , 2 −3 x 2 (t) x´ 2 (t )

10. Determine la ganancia necesaria para que el sistema

[ ][

][ ] [ ]

´h1 (t) 1 h1 (t) + 0 f (t) = 0 ´h2 (t) 10 −20 h2 (t) 2

presente un factor de amortiguamiento de 0.5 y una frecuencia natural de 2 rad/seg.

11. Relacione las columnas 1 Sistema completamente Observable

A Los estados no controlables son estables.

2 Sistema completamente Controlable

B La matriz [B es de rango n.

3 Sistema Detectable

C Los valores propios de A son todos con parte real negativa.

4 Sistema con salida Controlable

D La matriz [CB de rango n.

AB … A n−1 B]

CAB … C A n−1 B] es

CT CA ¿ ¿T ¿ E La matriz es de rango pleno. … ¿ ¿ n−1 CA ¿ ¿ F Los valor x que dan solución a Ax+Bu=0.

G Si cumple con el principio de superposición. H Si los estados no observables son estables. I Si cada uno de los estados afecta a una salida solamente.

x´ e ( t )=( A−HC )x e (t ) + Bu ( t ) + Hy( t) un observador de estado para el sistema: ´x ( t )= Ax ( t )+ Bu ( t ) , con eucación de salida y ( t )=Cx ( t ) . Marque el enunciado falso.

12. Sea

a) El estado estimado tiende asintóticamente al estado verdadero si ( A+ HC ) es Hurtwitz. b) La evolución del error entre el estado verdadero y el estimado e ( t )=x ( t ) −x e ( t ) está dada por: e´ ( t )=( A−HC ) e (t) . T

C CA ¿ T ¿ c) El sistema es observable si la matriz es invertible. ¿ ¿ ¿ … ¿ ¿

13. ¿Cuál es la ecuación que representa la función de transferencia de un mantenedor de orden cero?

A)

1 - e -TS s

B)

1 + e -TS s

C)

1 - e -TS s2

D)

1 - eTS s

14. En sistemas de control digital ¿qué significado tiene el término z-1? a) b) c) d)

Adelanto simple Adelanto doble Atraso simple Atraso doble

s 15. Ubicar en el plano z los polos de la función dada

s 2+ j

( π4 )²

16. Obtener la función de transferencia de pulsos del siguiente esquema

17. Obtener el error de modo permanente para entrada escalón, rampa y aceleración para el sistema con la siguiente función de lazo abierto 2

z+1 ¿ ¿ T2 ¿ G ( z ) =¿ 18. Diseñe un control proporcional digital tal que

G ( s )=

5.5 s (0.13 s +1)

Kp≥ 5 para la siguiente planta

; considere un retenedor de orden cero

19. Obtén la función de transferencia.

20. Relaciona los siguientes términos con su relación en la gráfica F) Tiempo de asentamiento G) Tiempo de levantamiento H) Tiempo de retardo I) Tiempo pico

J) Sobrepaso Máximo

21. Encontrar el tipo de sistema de la siguiente función de transferencia

C (s) 3 (s +7) = 3 R (s ) 2 s +3 s 2 +4 s 22. Si a un sistema tipo 1 se le aplica una entrada rampa

R( s)=

1 2 s

, se espera que el error de

R( s)=

1 s2

, se espera que el error de

estado estable sea ________________. 23. Si a un sistema tipo 0 se le aplica una entrada rampa

estado estable sea ________________. 24. Para la siguiente función de transferencia, determine el rango de valores de K para que el sistema sea estable.

C (s) K = R (s ) 2 s4 + 6 s 3+ 4 s2 + s+ K

25. Relaciona los siguientes términos con su posición en el lugar geométrico de las raíces en la gráfica. F) Críticamente estable

G) Inestable

H) Críticamente amortiguado

I) Sobreamortiguado

J) Subamortiguado

26. Indica que clase de respuesta presenta la gráfica del sistema.

27. Lograr que una variable física (variable a controlar) alcance lo más rápido y preciso posible un valor deseado (referencia), es la definición de cuál de los siguientes conceptos a) Compensador b) Lugar geométrico de las raíces c) Objetivo de control automático 28. Éste es un análisis que permite saber la trayectoria que siguen los polos del sistema en lazo cerrado sobre el plano S conforme la ganancia de lazo abierto varía de cero a infinito: a) Diagrama de Bode b) Criterio de Routh c) Lugar Geométrico de las Raíces

29. De acuerdo al proceso mostrado que variables son las que se están controlando según la simbología de la norma ISA a) flujo, temperatura, presión b) temperatura, nivel ,flujo c) ph, presión, temperatura

30. Método de sintonización que se puede aplicar cuando la respuesta del sistema ante un escalón unitario presenta en su gráfica una forma de “s”. a) Método de prueba y error b) Método de Ziegler – Nichols c) Método del porciento incompleto 31. Un sistema con transferencia de calor de Q1=20,000 PCU/hr , Q2=5,000 PCU/Hr. ¿Cuál será la razón de cambio de temperatura respecto al tiempo si el tanque contiene 1000 lbs de agua con calor específico de 1.0 PCU/lbs oC.?

Q1 ( t ) +Q2 ( t )=mc

d T(t) dt

donde: m=masa en lbs c=calor específico

o

a) 10 c/hr b) 15 oc/hr c) 25 oc/hr 32. Dispositivo que compara la referencia deseada con la medición, calcula el error y en base a éste, aumenta o disminuye su salida, para alcanzar el punto de referencia. a) Controlador b) Elemento final de control c) Planta 33. ¿Cuál es el modo de control en los controladores que es proporcional a la derivada del error y multiplicada por una constante.

a) control Proporcional e integral b) control proporcional c) control Derivativo 34. ¿Cuándo aplicamos un sistema de control selectivo? a) Cuando disponemos de la misma cantidad de variables manipulas y controladas b) Cuando disponemos de más variables controladas que variables manipuladas c) Cuando disponemos de más variables manipuladas que variables controladas 35. ¿La constante de tiempo del lazo interno de un sistema de control cascada respecto al lazo externo del sistema debe ser? a) mayor b) igual c) menor 36. El sistema de control anticipatorio es aquel que balancea el suministro y demanda por medio de: a) solo la medición de la entrada b) solo la medición de la salida c) la medición de la entrada y salida 37. En el lazo de control retroalimentado a) No puede hacer corrección hasta que mide la existencia de error b) Hace corrección antes y después del error c) Nunca hace corrección 38. Los módulos de entradas y salidas leen la señal de proceso y notifican si la computadora está disponible para una a) activación de pulso b) interrupción c) equivalencia de numero digital 39. El número de tareas que puede realizar una computadora depende en mayor medida de a) su base de datos b) su módulo de reinicio c) capacidad de memoria 40. Se puede definir como un sistema de control programable

a) b) c) d)

Un registro de datos conectado a un sistema multilazo una computadora programable que lleva a cabo múltiples lazos de control. Un conjunto de controladores digitales alguna computadora digital que realiza el control respecto a un punto de referencia.

41. Seleccione la respuesta correcta de la lista, para la siguiente pregunta: Transductores, detectores, transductores resistivos, transductores capacitivos, transductores inductivos. Los ____________ son dispositivos eléctricos/mecánicos que convierten magnitudes físicas a valores medibles de dicha magnitud. Generalmente, los valores medibles son señales eléctricas codificadas en analógico o digital. Los ___________________ constituyen, sin duda, uno de los transmisores eléctricos más sencillos, consisten en un elemento elástico (tubo Bourdon o cápsula) que varía la resistencia óhmica de un potenciómetro en función depresión. 42. Son características de los transmisores y su clasificación. a) Neumáticos. 3-15 psi, precisión .5% Eléctricos. 4-20 mA cc, precisión .54% Inteligentes. 4-20 mA cc, precisión .2% Inteligentes de señal Digital. Digital, precisión .1% b) Neumáticos. 3-15 psi, precisión .5% Eléctricos. 8-20 mA cc, precisión .54% Inteligentes. 4-20 mA cc, precisión .2% Inteligentes de señal Digital. Digital, precisión .1% c) Neumáticos.- 3-15 psi, precisión .5% Eléctricos. 4-10mA cc, precisión .54% Inteligentes. 3-15 mA cc, precisión .2% Inteligentes de señal Digital. Digital, precisión .1% 43. En los buses de comunicación AS-i se transmiten los siguientes tipos de datos: a) b) c) d)

datos de entradas y salidas datos de proceso o de entradas y salidas. datos de proceso datos de control

44. La norma de comunicación industrial RS-232 puede enviar información: a) multipunto b) de punto a multipunto c) punto a punto

45. Son características de la norma RS-422 a) velocidad hasta 10 Mbps, distancias hasta de 1200 m y configuración de red con un máximo de 32 estaciones de trabajo. b) velocidad hasta 1 Mbps, distancias hasta de 120 m y configuración de red con un máximo de 32 estaciones de trabajo. c) velocidad hasta 120 Mbps, distancias hasta de 1200 m y configuración de red con un máximo de 22 estaciones de trabajo 46. En la comunicación full duplex. a) b) c) d)

se utiliza una vía para enviar información y otra para recibir. se usa una sola línea y en esta solo se puede enviar información, pero no recibir. se utiliza una línea solo para recibir información en una sola línea se envía y recibe información.

47. Se define como topología de una red a) b) c) d)

es el diseño de las comunicaciones entre los nodos de la red. específica cual es el medio físico de transporte a utilizar. división de los datos de paquetes de envío a la red. la representación y envío de los datos a la red.

48. Relacione las siguientes columnas 1. 2. 3. 4.

El robot de configuración esférica tiene articulaciones. Es un manipulador con 2 articulaciones prismáticas. Volumen de espacio formado por el conjunto de puntos que el T del efector final puede alcanzar. Incremento más pequeño de movimiento en que el robot puede dividir su espacio de trabajo.

w. Cilíndrico d. Espacio de trabajo s. Resolución espacial z. RRP

49. ¿Cuántos grados de libertad presenta el robot que se muestra en la figura?

a)

3

b) 4 c)

5

d) 6

50. Consiste en relacionar la velocidad del T en coordenadas rectangulares con las n velocidades articulares del mecanismo. a) b) c) d)

modelo cinemático inverso modelo cinemático directo modelo cinemático diferencial modelo dinámico

51. En la siguiente figura son conocidas las coordenadas articulaciones q1, q2 y las longitudes de los eslabones l1, l2. Obtenga el modelo cinemático directo.

A)

Px Py

[ ]

=

[

l 1 cos ( q 1 )−l 2 cos ( q 1+ q2 ) l 1 sin ( q 1 )−l 2 sin ( q1 +q 2 )

B)

[ ]

=

[

l 1 cos ( q 1 ) +l 2 cos ( q2 ) l 1 sin ( q 1 ) +l 2 sin ( q2 )

C)

[ ]

Px Py

[ 52. Relacione las siguientes columnas:

]

]

Px = Py l 1 cos ( q 1+ 90 º ) +l 2 cos ( q1 +q 2+ 90 º ) l 1 sin ( q 1+ 90 º ) +l 2 sin ( q1 +q2 +90 º )

]

1.

Definido como la suma de energía cinética y potencial.

c. Lagrangiano

2.

Definido como la diferencia de la energía cinética y potencial.

t. potencia

3.

Definido como la derivada temporal del trabajo efectuado por el robot.

a. grado de libertad

4.

Es el movimiento independiente de cada articulación del robot.

5.

& & & Del modelo dinámico de robots t = M ( q) q + V ( q, q) + G ( q) , la expresión

1 2

x. energía cinética w. Hamiltoniano

q&T M (q)q&

representa el (la):

53. En la siguiente figura se muestra un robot, en el cual m es la masa del eslabón, Lc es la distancia al centro de masa, I es el momento de inercia del brazo y q es la posición angular del eslabón medida con respecto al eje horizontal. Considerando esta información, ¿Cuál es la ecuación que define al Lagrangiano?

54. Si a partir de un robot manipulador de un grado de libertad se obtiene la siguiente ecuación del Lagrangiano

1 1 L ( q , q´ )= m L2c q´ 2 + I q´ 2 −mg Lc sen (q) , entonces ¿Cuál es la 2 2

ecuación que define a su modelo dinámico?

&+ V (q, q&) + G ( q) , las velocidades articulares 55. En el modelo dinámico de robots t = M (q )q& producen los términos de:

56. Complete las afirmaciones según la palabra que corresponde en la segunda columna 1. El estado donde todas las fuerzas del sistema encuentran balance, el manipulador tendrá posición constante, velocidad y aceleración cero, se le llama punto de_____ 2. El control de _____ consiste en encontrar la ley de control tal que las variables articulares tiendan en el tiempo a los valores articulares constantes deseados. 3. Al usar un controlador PID, el problema de respuesta en lazo cerrado con error en estado estacionario se resuelve aumentando la ganancia _____ 4. Al usar un controlador PID en un robot, el problema de respuesta en lazo cerrado con mucho sobrepaso se resuelve aumentando la ganancia _______

w. posición d. derivativa s. equilibrio z. integral

57. Cuáles son todos los puntos o estados de equilibrio de un péndulo, cuyo modelo dinámico

x esta descrito por

´x 1=x 2 ;

(¿¿ 1)− ´x 2=

k x m 2 ? Donde g, l, k y m son constantes positivas

−g sen ¿ l

58. Los controladores de posición P con retroalimentación de velocidad y Proporcional Derivativo están descritos por

τ =K p ~ q−K v ´q y por τ =K p ~ q+ K v ~ q´ respectivamente,

donde q es el vector de posiciones articulares, son dos controladores iguales bajo una consideración particular comúnmente empleada en el control de posición de robots manipuladores. ¿Cuál de las siguientes opciones es ésta consideración?

q d sea una función que depende del tiempo. b) Que el vector de posición deseada q d sea constante. c) Que el vector de posición q sea constante. ´ d sea constante. d) Que el vector de velocidad deseada q a) Que el vector de posición deseada

59. Para un péndulo ideal descrito por el siguiente modelo dinámico ml 2 q´ +mgl sen ( q )=τ , ¿Cuál de las siguientes ecuaciones describe un control de movimiento por precompensación para este péndulo ideal? A) B) C)

D)

2 τ =ml q´ d + mgl sen (q d ) τ =ml 2 q´ d −mgl sen(qd ) ´ Kξ τ =K p ~ q+ K v ~ q+ i τ =K p ~ qd + K v ~q´ d + K i ξ

60. El circuito de la figura A1 muestra la operación de dos funciones de salida B1 y M, son el resultado de las condiciones de operación de la lógica establecida en el mismo circuito. De acuerdo a la ejecución de la lógica del circuito este puede dividirse en dos tipos de lógica: Combinacional y Secuencial, con las características bien definidas entre ellas y que pueden ser identificados desde la ecuación lógica que representa la circuito. Considerando que la lógica de un circuito combinacional o secuencial puede representarse a través de una ecuación lógica seleccione la respuesta correcta que describe a través de las ecuaciones lógicas al circuito de la figura A1. Considerando en la lógica como una negación al símbolo (‾) identificando así una función negada, además considerando que NANB es una representación válida para la multiplicación de dos variables discretas, en este caso la multiplicación lógica de NA y NB.

Figura A1

Circuito con funciones de salida B1 y M

a) Las ecuaciones que representan al circuito son las siguientes

B1= NA NB + NA NB B1 M= NA NB + NA NB M

B1, función del tipo combinacional M, función del tipo combinacional b) Las ecuaciones que representan al circuito son las siguientes

B1= NA NB + NA NB B1 M= NA NB + NA NB M

B1, función del tipo secuencial M, función del tipo secuencial

c) Las ecuaciones que representan al circuito son las siguientes

B1=( NA + NB ) ( NA + NB + B1 ) M= (NA + NB ) ( NA +NB +M ) B1, función del tipo secuencial M, función del tipo secuencial 61. En lógica programada es necesario conectar dispositivos de entradas al PLC, entre estos dispositivos están los sensores, interruptores, botones y os dependientes de relevadores y más dispositivos capaces de mandar una señal eléctrica. En un PLC con módulos de entradas de corriente directa es necesario identificar el tipo de dispositivos de acuerdo al borne de la fuente que esté interrumpiendo ya sea el positivo o negativo de la fuente de 24VCD, los dos tipos de entradas son llamados Sink y Source y para que exista flujo de corriente es necesario que exista la conexión eléctrica entre un dispositivo Sink y un dispositivo Source. El dispositivo es considerado Source cuando el flujo de corriente sale de él y se considera Sink cuando el flujo de corriente entra a él. La figura A2 muestra la conexión eléctrica entre los cinco dispositivos de entrada (A, B, C, D y E) y el modulo del PLC S7-200 (F). Seleccione la respuesta correcta que describa a los componentes de entrada y al módulo del PLC de acuerdo a la conexión eléctrica realizada.

Figura A2 a)

Conexiones eléctricas entre dispositivos de entrada y el PLC S7-200 de Siemens

A, B, C D y E, dispositivos conectados como Source F (Módulo del PLC), conectado como Sink A, B y D, dispositivos que solo pueden trabajar como dispositivos Source C y E, dispositivos pueden conectarse como Sink o Source

b)

A, B, C D y E, dispositivos conectado como Source F (Módulo del PLC), conectado como Sink A, B y D, dispositivos que pueden conectarse como Sink o Source C y E, dispositivos que solo pueden trabajar como dispositivos Source

c)

A, B, C D y E, dispositivos conectado como Source F (Módulo del PLC), conectado como Sink A, B, C, D y E, dispositivos pueden conectarse como Sink o Source

62. En circuitos secuenciales desarrollados con neumática pura es importante conocer y diferenciar los símbolos de cada componente, en la figura A3 se muestra un circuito que activa a un elemento final de control identificado como 1A. De acuerdo a la naturaleza de su operación las válvulas direccionales son identificadas como biestable y monoestable, además del número de posiciones y vías que tiene la propia válvula, considerando que las posiciones son identificadas como A y B, siendo B la posición inicial. Seleccione el inciso que describe correctamente a los componentes del circuito.

Figura A3 Circuito secuencial neumático desarrollado con neumática pura a)

Iz y De, válvulas de monoestables 4 vías / 2 posiciones, presión normalmente cerrada

Ls1 y Ls2, válvulas monoestables 4 vías / 2 posiciones, presión normalmente cerrada T1, válvula temporizadora 4 vías / 2 posiciones, presión normalmente abierta T2, válvula temporizadora 4 vías / 2 posiciones, presión normalmente cerrada VP1, válvula biestable 3 vías / 2 posiciones 1A, actuador neumático de doble efecto b)

Iz y De, válvulas de monoestables 3 vías / 2 posiciones, presión normalmente cerrada Ls1 y Ls2, válvulas monoestables 3 vías / 2 posiciones, presión normalmente cerrada T1, válvula temporizadora 3 vías / 2 posiciones, presión normalmente abierta T2, válvula temporizadora 3 vías / 2 posiciones, presión normalmente cerrada VP1, válvula biestable 5 vías / 2 posiciones 1A, actuador neumático de doble efecto

c)

Iz y De, válvulas de biestables 3 vías / 2 posiciones, presión normalmente cerrada Ls1 y Ls2, válvulas biestables 3 vías / 2 posiciones, presión normalmente cerrada T1, válvula temporizadora 3 vías / 2 posiciones, presión normalmente abierta T2, válvula temporizadora 3 vías / 2 posiciones, presión normalmente cerrada VP1, válvula biestable 5 vías / 2 posiciones 1A, actuador neumático de simple efecto

63. Analice el siguiente circuito con lógica programada desarrollado con el PLC S7-200 mostrado en la figura A4. Se utiliza la función contador descendente (CTD) identificado como C1 y las funciones de comparación para encender y apagar las salidas Q0.0, Q0.1 y Q0.2 en cierto número de eventos acumulados y contados por C1. De acuerdo a las funciones de comparación seleccione el inciso correcto que define el encendido de las tres funciones de salida al encender el PLC. Son dos las funciones básicas de conteo ascendente y descendente, la primera inicia con el valor cero (0) hasta llegar al valor preestablecido y la segunda inicia con el valor preestablecido hasta llegar al valor de cero.

Figura A4 Circuito de lógica programada con el PLC Siemens S7-200 basado en la función contador A)

Q0.0, inicia encendida y se apaga hasta que C1 haya contado cuatro eventos Q0.1, está encendida solo durante el conteo de 3 eventos en C1 Q0.2, inicia encendida y se apaga hasta que C1 haya contado el primer evento

b)

Q0.0, inicia encendida y se apaga hasta que C1 haya contado dos eventos Q0.1, está encendida solo durante el conteo de 3 eventos en C1 Q0.2, inicia encendida y se apaga hasta que C1 haya contado cinco eventos

c)

Q0.0, se enciende después de que conto dos eventos el contador C1 Q0.1, está encendida solo durante el conteo de 3 eventos en C1 Q0.2, no se enciende esta salida

64. Los circuitos secuenciales neumáticos se pueden representar a través de ecuaciones lógicas, esto debido al comportamiento discreto que presentan los componentes neumáticos donde el “1” lógico indica la presencia de presión y el “0” lógico indica la ausencia de presión. Considerando que existen válvulas neumáticas que realizan las funciones de la multiplicación y sumatoria lógica, conocidas como válvula de simultaneidad y selectora de circuitos. La figura A6 muestra la sección de un circuito neumático, en él se muestran tres salidas identificadas como S1, S2 y S3. Seleccione el inciso correcto que tenga las ecuaciones correctas de las tres salidas

Figura A5

Sección de un circuito secuencial desarrollado con neumática pura

A)

S 1=( A B) +(C D) S 2=( A B ) (C D)

S3= B + C

B)

S 1=( A B) (C + D) S 2=( AB ) +(C D)

S3= B + C

C)

S 1=( A B) +(C D) S 2=( A + B ) (C + D)

S3= B + C

65. El diagrama de tiempos mostrado en la figura A7 muestra la operación de un circuito con tres funciones de tiempo identificadas como T1, T2 y T3, en el diagrama se identifica el límite de operación del o normalmente abierto (NA) y el o normalmente cerrado (NC) en cada temporizador. De acuerdo a la operación de las dos funciones de tiempo básicas; Retardo al Encendido (TON) y Retardo a la Desconexión (TOF) seleccione al inciso que tenga la respuesta correcta identificando el tipo de temporizador y el valor de tiempo ajustado en cada temporizador.

Figura A6

Diagrama de tiempos de un circuito con tres funciones de tiempo T1, T2 y T3

a)

T1, temporizador con retardo a la desconexión y ajuste de 30seg. T2, temporizador con retardo a la conexión y ajuste de 80seg. T3, temporizador con retardo a la desconexión y ajuste de 110seg.

b)

T1, temporizador con retardo a la conexión y ajuste de 30seg. T2, temporizador con retardo a la conexión y ajuste de 50seg. T3, temporizador con retardo a la conexión y ajuste de 30seg.

c)

T1, temporizador con retardo a la desconexión y ajuste de 30seg. T2, temporizador con retardo a la desconexión y ajuste de 50seg. T3, temporizador con retardo a la desconexión y ajuste de 30seg.

d)

T1, temporizador con retardo a la desconexión y ajuste de 30seg. T2, temporizador con retardo a la desconexión y ajuste de 80seg. T3, temporizador con retardo a la desconexión y ajuste de 110seg.

66. Considere el circuito mostrado en la figura A8 como el resultado de un grupo de ecuaciones lógicas que representan el funcionamiento de un equipo industrial con tres salidas, una entrada y tres funciones de tiempo, el circuito fue simulado con el FluidSim de Festo. Con el símbolo SR se identifica al temporizador con retardo a la conexión (TOF) en este mismo programa FluidSim de Festo. Seleccione el inciso que tenga el diagrama de tiempos correcto que representa al sistema. La entrada I es un interruptor con enclavamiento mecánico.

Figura A7 Circuito de lógica programada con el PLC Siemens S7-200 basado en la función tiempo TON A)

B)

C)

67. El circuito mostrado en la figura A9, es el circuito de una prensa neumática industrial. Considerando que en condiciones iniciales los dos actuadores neumáticos 1A y 2A están en cero milímetros, esto hace importante conocer el estado lógico de los sensores de inicio de carrera LS1 y LS3 al desarrollar con lógica programada el proyecto, también es importante conocer los estados lógicos de los dos sensores al simular el circuito con el FluidSim de Festo. El circuito de la figura A9 es desarrollado con el programa FluidSim de Festo y está listo para operar, solo es necesario activar el botón identificado como Inicio. Seleccione el inciso que tiene las ecuaciones correctas de M2, M3, M6 y T1 además de la descripción correcta de las dos válvulas VP1A y VP2A.

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Figura A8 A)

Circuito de prensa industrial desarrollado con el FluidSim de Festo

M 2=( LS2 +M 2 ) M 1

T1= M3 M 6

M3= LS4 M3 M6= LS1 LS3 M5

VP1A y VP2A, válvulas de 5 vías/ 2 posiciones

M 2=( LS2 M 2 ) +M 1

B)

T1= M3 + M6

M3= LS4 + M 3 M6= LS1 +LS3 + M5

VP1A y VP2A, válvulas de 5 vías/ 2 posiciones

M 2=( LS2 +M 2 ) M 1

C)

T1= M3 M 6

M3= LS4 M3 M6= LS1 LS3 M5

VP1A y VP2A, válvulas de 5 vías/ 3 posiciones 68. ¿Cuál es la disciplina que se encarga del acondicionamiento y uso eficiente de la energía eléctrica? a) b) c) d)

Circuitos eléctricos Electrónica de potencia Electrónica lógica Electrónica digital

69. ¿Cuál es el tipo de dispositivo semiconductor utilizado en los convertidores con técnica de modulación PWM? a) b) c) d)

Sin control Cuasi-controlado Totalmente controlado Semi-controlado

70. Mencione a qué tipo de convertidor corresponde la siguiente función de transferencia. E=DVs, donde E es la tensión de salida, D es el ciclo de trabajo y Vs es la tensión de entrada. a) b) c) d)

Convertidor DC-DC elevador Convertidor DC-DC reductor Convertidor DC-DC simétrico Convertidor DC-DC boost

71. Técnica de modulación que presenta mejor desempeño que las técnicas de modulación por ancho de pulso. a) b) c) d)

Modulación PWM modulación con armónicos modulación portadora Modulación por vectores espaciales

72. Mencione los cuadrantes de operación para los convertidores duales del tipo espalda con espalda. a) 2 cuadrantes b) 3 cuadrantes

c) 4 cuadrantes d) 5 cuadrantes 73. Tipos de convertidores típicos para propulsar motores de cd con fuente de alimentación de ac. a) b) c) d)

ac-ac controlados ac-dc controlados dc-ac controlados dc-ac sin control

74. Conexión típica de un motor de cd de rotor devanado para proporcionar alto par en el arranque. a) b) c) d)

Serie paralelo serie - paralelo paralelo - paralelo

75. Propulsor de motor típico parra motores de cd alimentados con fuente de cd. a) b) c) d)

convertidor inversor Troceador modulador

76. Parámetros mecánicos que pueden ser controlados en un motor. a) b) c) d)

corriente, potencia, velocidad potencia, par, velocidad, voltaje, energía velocidad, par, posición, sentido de giro, aceleración rampa, voltaje, energía, velocidad, pulsos

77. Técnica de control de alto desempeño para un motor de ca. a) b) c) d)

on-off voltaje-frecuencia pwm vectorial

78. Métodos de frenado de motor. a) b) c) d)

on-off forzado, potenciómetro dinámico, regenerativo forzado

79. Indique que determina la pequeña corriente que demanda una máquina de cd cuando opera sin carga mecánica.

a) b) c) d)

la velocidad angular la potencia la fricción el estator

80. Rama de potencia en un sistema de control de motor de ca. a) fuente ca – rectificador - enlace de cd – inversor - motor ca b) fuente cd – inversor - enlace de cd - motor de ca c) fuente ca – rectificador - enlace de cd - motor de ca 81. Motor cuyo rotor gira en intervalos angulares discretos. a) b) c) d)

motor de cd de imanes permanentes motor de cd sin escobillas motor a pasos motor de ca

82. Es aquel en el cual las señales continuas de entrada son transformadas en señales continuas de salida. a) Sistemas continuos b) Sistema continuo a continuo c) señal de continua a continua 83. Calcular el error probable, para el siguiente grupo de datos obtenidos por medio de la adquisición de datos, donde solo hay errores aleatorios.: 12.2v, 12.7v, 12.3v, 12v, 12.5v, 12.3v, 12.2v, 12.4v, 12.3v, 12.1v. a) Error probable=0.1349 b) Error probable=0.1449 c) Error probable=0.1649 84. Un voltímetro de 0 a 230v tiene una exactitud garantizada del 2% de la lectura a plena escala. El voltaje medio por este instrumento es 128v. Calcúlese el error límite en porcentaje. a) R=error(%)=3.59375 b) R=error(%)=4.59375 C) R=error(%)=6.59375 85. Considerando la señal analógica dada por Xa(t) = 12 cos 60t + 9 sin 120t - 5 cos 100t. ¿Cuál es la mínima tasa de muestreo de Nyquist para evitar el aliasing? a) 100 Hz b) 120 Hz

c) 240 Hz 86. Considere la siguiente señal analógica: X(t) = 120 sen(2*60t) . Si la señal es muestreada a una tasa de Fs = 180 Hz. ¿Cuál es la señal en tiempo discreto obtenida después del muestreo? a) 120 sen[(2/3)*n] b) 120 cos[(2/3)*n] c) 0.6667 sen[(2/3)*n] 87. Un sistema puede representarse con la siguiente función de transferencia:

G p ( s )=

3 e−3 s 9 s+ 1

Encontrar los parámetros de controlador PID por medio del método de Ziegler Nichols. a) Kc=1.2, Ti=6, Td=1.5 b) Kc=1.3, Ti=7, Td=1.6 c) Kc=1.3, Ti=7, Td=1.5 88. Un sistema puede representarse con la siguiente función de transferencia: −3 s

G p ( s )=

3e 9 s+ 1

Encontrar los parámetros de controlador PID por medio del método de ISE. A) Kc=0.935, Ti=8.392, Td=1.659 B) Kc=2.935, Ti=8.392, Td=1.659 C) Kc=3.935, Ti=8.392, Td=1.659 89. Un sistema puede representarse con la siguiente función de transferencia: −3 s

3e G p ( s )= 9 s+ 1 Encontrar los parámetros de controlador PID por medio del método de ISTE. a) Kc=0.93, Ti=9.915, Td=1.280 b) Kc=0.93, Ti=9.915, Td=2.280 c) Kc=0.93, Ti=9.915, Td=3.280 90. ¿Cuál es la característica principal de la identificación de sistemas? A) Obtención del modelo a partir de experiencia empírica B) Obtención del modelo a partir de las mediciones entrada salida del sistema C) Obtención del modelo a partir de leyes de la naturaleza

91. Seleccione la secuencia de pasos requerida para llevar a cabo el proceso de identificación de un sistema: 1) Uso de algoritmo de cálculo de parámetros 2) Diseño de experimento y colección de datos 3) Validación 4) Selección de estructura A) 2, 1, 4, 3 B) 2, 4, 1, 3 C) 3, 2, 1, 4 92. Seleccione todos modelos que pueden ser obtenidos a partir de la identificación de sistemas 1) Modelo intuitivo 2) Modelo matemático (ecuación en diferencias o diferencial) 3) Modelo verbal 4) Modelo gráfico en la frecuencia 5) Modelo gráfico en el dominio del tiempo. 6) Modelo basado en tablas de datos A) 1, 3, 6 B) 2, 4, 5 C) 3, 5, 6 93. Relacione los siguientes métodos de identificación no paramétricos con las entradas requeridas: Métodos de identificación no paramétrica Señales de entradas 1) Análisis transitorio

J) Barrido de frecuencias

2) Análisis frecuencial

K) Ruido blanco

3) Análisis de correlación

L) Señal escalón unitario

4) Análisis espectral

M) Entrada arbitraria con excitación persistente

A) 1L, 2J, 3K, 4M B) 1M, 2J, 3K, 4L C) 1L, 2J, 3M, 4K 94. ¿Cuál es el resultado del uso del método de correlación con la entrada adecuada? A) Repuesta en frecuencia B) Respuesta al escalón unitario C) Respuesta al impulso unitario

95. Al utilizar métodos no paramétricos en un sistema, el análisis espectral cuando la señal de entrada es adecuada obtiene un aproximado de la ____________________ A) repuesta en frecuencia B) respuesta al escalón unitario C) respuesta al impulso unitario 96. Suponer que a un sistema lineal se le aplica una entrada escalón unitario y la respuesta correspondiente cumple con la siguiente tabulación: Tiempo (segundos) y(t)

Determinar los parámetros K y A) K = 1,

0

0

0.15

0.9023767

0.64

1.8453905

1.0

1.9633687

1.5

1.9950425

5

2

τ del modelo asociado.

τ=0 . 5

B) K = 2,

τ=0 . 25

C) K = 2,

τ=1

97. Suponer que un sistema es alimentado por una entrada escalón unitario y tiene la siguiente respuesta:

Tiempo (segundos)

Salida y(t)

0

50

0.1

40.936538

0.6

15.05971

1.60

2.0381101

2

0.915782

5

0.00227

10

7.67 D-08

Determinar la estructura que ajusta mejor la respuesta. A) B)

50 s+ 1 25 s 0. 5 s+ 1

C) D)

25 0. 5 s+ 1 50 s s+ 1

98. ¿En qué consiste el proceso de validación de un modelo? A) Encontrar la parte importante de un modelo B) Determinar si un modelo calculado cumple los requerimientos de identificación C) Calcular los parámetros de un modelo que cumplen los requerimientos de identificación

99. ¿Cómo se llama el acoplamiento de dos transistores como el de la figura?

transistor Darlington o AMP

100.

¿Cómo se llama el detector de la figura?

A) Detector de frio B) Detector de oscuridad C) Detector de luz

101. Indica la frase verdadera: A) B) C)

Los diodos LED son diodos especiales que emiten luz cuando se conectan polarizados directamente con un voltaje mayor a 5 volts. Un transistor en corte se comporta como un interruptor cerrado. Un LED se ha de colocar siempre en serie con una resistencia limitadora

102. Se tiene el siguiente número octal 3458, cual inciso representa a este número en forma binaria correctamente. 011100101 103. Se tiene la siguiente suma binaria, que inciso tiene la respuesta correcta

10112 10012 + 11112 11112 10112 11012 1000110 104. Que operador lógico, requiere que todas sus variables de entrada sean verdaderas para que la salida sea verdadera. COMPUERTA AND 105. ¿A qué puerta lógica corresponde el siguiente esquema?

A). Puerta NOT. B). Puerta AND. C). Puerta NAND

106. ¿A qué familia lógica corresponde el siguiente esquema?

A). DTL diodo transistor logica B). RTL resistor transistor logico C). ECL lógica acoplada en emisor

107. ¿Qué diferencia existe entre una señal analógica y una señal digital?

A). Las señales digitales varían de forma discreta. B). Las señales digitales varían de forma continua. C). Las señales analógicas varían de forma discontinua.