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Mecatrónica. Sistemas de control electrónico en la ingeniería mecánica y eléctrica

Nuevo

Autor: William Bolton
Editorial: Alfaomega Colombiana
Edición: Sexta, 2017
Formato: Libro
Rústica, 19x24.5 cm
664 páginas
Peso: 1.180Kg
ISBN: 9789587783292

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Reseña. Mecatrónica. Sistemas de control electrónico en la ingeniería mecánica y eléctrica

La simbiosis de la ingeniería mecánica y la ingeniería electrónica aunada al control inteligente computarizado en el diseño y manufactura de productos y procesos ha propiciado que técnicos e ingenieros busquen métodos interdisciplinarios para la ingeniería; técnicos e ingenieros que requieren adquirir capacidades operativas y comunicativas mediante una variedad de disciplinas de ingeniería.
 
Este documento expone los fundamentos básicos de la mecatrónica, así como las herramientas necesarias para el desarrollo de habilidades más avanzadas. Tiene como principal propósito ofrecer un estudio completo de la mecatrónica que pueda ser útil tanto a técnicos como a estudiantes de ingeniería. Aborda temas como los sensores, condicionamiento de la señal, actuadores, microprocesadores, modelos de sistemas y el diseño de sistemas en mecatrónica.

Contenido. Mecatrónica. Sistemas de control electrónico en la ingeniería mecánica y eléctrica

Prefacio
 
I INTRODUCCIÓN
 
1. introducción a la mecatrónica
1.1 ¿Qué es la mecatrónica?
1.2 El proceso de diseño
1.3 Sistemas
1.4 Sistemas de medición
1.5 Sistemas de control
1.6 Controlador lógico programable
1.7 Ejemplos de sistemas mecatrónicos
Resumen
Problemas
 
II. SENSORES Y ACONDICIONAMIENTO DE SEÑALES
 
2. Sensores y transductores
2.1 Sensores y transductores
2.2 Terminología del funcionamiento
2.3 Desplazamiento, posición y proximidad
2.4 Velocidad y movimiento
2.5 Fuerza
2.6 Presión de fluidos
2.7 Flujo de líquidos
2.8 Nivel de líquidos
2.9 Temperatura
2.10 Sensores de luz
2.11 Selección de sensores
2.12 Ingreso de datos mediante interruptores
Resumen
Problemas
 
3. Acondicionamiento de señales
3.1 Acondicionamiento de señales
3.2 Amplificador operacional
3.3 Protección
3.4 Filtrado
3.5 Puente de Wheatstone
3.6 Modulación por pulsos
3.7 Problemas con las señales
3.8 Transferencia de potencia
Resumen
Problemas
 
4. Señales digitales
4.1 Señales digitales
4.2 Señales analógicas y digitales
4.3 Convertidores de señales digitales a analógica y de analógica a digital
4.4 Multiplexores
4.5 Adquisición de datos
4.6 Procesamiento de señales digitales
Resumen
Problemas
 
5. Lógica digital
5.1 Lógica digital
5.2 Compuertas lógicas
5.3 Aplicaciones de las compuertas lógicas
5.4 Lógica secuencial
Resumen
Problemas
 
6. Sistemas de presentación de datos
6.1 Pantallas
6.2 Elementos para la presentación de datos
6.3 Grabación magnética
6.4 Grabación óptica
6.5 Pantallas o displays
6.6 Sistemas de adquisición de datos
6.7 Sistemas de medición
6.8 Prueba y calibración
Resumen
Problemas
 
III. ACTUACIÓN
 
7. Sistemas de actuación neumática e hidráulica
7.1 Sistemas de actuación
7.2 Sistemas neumáticos e hidráulicos
7.3 Válvulas para control de dirección
7.4 Válvulas de control de presión
7.5 Cilindros
7.6 Servoválvulas y válvulas de control proporcional
7.7 Válvulas para el control de procesos
7.8 Actuadores giratorios
Resumen
Problemas
 
8. Sistemas de actuación mecánica
8.1 Sistemas mecánicos
8.2 Tipos de movimiento
8.3 Cadenas cinemáticas
8.4 Levas
8.5 Engranes
8.6 Rueda dentada y trinquete
8.7 Bandas y cadenas de transmisión
8.8 Cojinetes (chumaceras)
Resumen
Problemas
 
9. Sistemas de actuación eléctrica
9.1 Sistemas eléctricos
9.2 Interruptores mecánicos
9.3 Interruptores de estado sólido
9.4 Solenoides
9.5 Motores de c.d
9.6 Motores de c.a
9.7 Motores paso a paso
9.8 Selección de un motor
Resumen
Problemas
 
IV. SISTEMAS DE MICROPROCESADORES
 
10. Microprocesadores y microcontroladores
10.1 Control
10.2 Sistemas de microprocesadores
10.3 Microcontroladores
10.4 Aplicaciones
10.5 Programación
Resumen
Problemas
 
11. Lenguaje ensamblador
11.1 Lenguajes
11.2 Conjunto de instrucciones
11.3 Programas en lenguaje ensamblador
11.4 Subrutinas
11.5 Tablas de consulta
11.6 Sistemas embebidos
Resumen
Problemas
 
12. Lenguaje C
12.1 ¿Por qué el lenguaje C?
12.2 Estructura de un programa
12.3 Control de flujo y ciclos
12.4 Arreglos
12.5 Apuntadores
12.6 Desarrollo de programas
12.7 Ejemplos de programas
12.8 Programas Arduino
Resumen
Problemas
 
13. Sistemas de entrada/salida
13.1 Interfaces
13.2 Direccionamiento entrada/salida
13.3 Requerimientos de una interfaz
13.4 Adaptadores de interfaz para dispositivos periféricos
13.5 Interfaz para comunicaciones en serie
13.6 Ejemplos de acoplamiento mediante interfaz
Resumen
Problemas
 
14. Controladores lógicos programables
14.1 Controladores lógicos programables
14.2 Estructura básica del PLC
14.3 Procesamiento de la entrada/salida
14.4 Programación en escalera o ladder
14.5 Lista de instrucciones
14.6 Enclavamiento y relevadores internos
14.7 Secuenciación
14.8 Temporizadores y contadores
14.9 Registros de corrimiento
14.10 Controles maestro y de salto
14.11 Manejo de datos
14.12 Entrada/salida analógica
Resumen
Problemas
 
15. Sistemas de comunicación
15.1 Comunicaciones digitales
15.2 Control centralizado, jerárquico y distribuido
15.3 Redes
15.4 Protocolos
15.5 Modelo de interconexión de sistemas abiertos
15.6 Interfaces de comunicación en serie
15.7 Interfaces de comunicación paralela
15.8 Protocolos inalámbricos
Resumen
Problemas
 
16. Localización de fallas
16.1 Técnicas para detección de fallas
16.2 Temporizador vigilante
16.3 Verificación de paridad y codificación de errores
16.4 Fallas comunes de hardware
16.5 Sistemas basados en microprocesadores
16.6 Emulación y simulación
16.7 Sistemas basados en PLC
Resumen
Problemas
 
V. MODELOS DE SISTEMAS
 
17. Modelos de sistemas básicos
17.1 Modelos matemáticos
17.2 Bloques funcionales de sistemas mecánicos
17.3 Bloques funcionales de sistemas eléctricos
17.4 Bloques funcionales de sistemas de fluidos
17.5 Bloques funcionales de sistemas térmicos
Resumen
Problemas
 
18. Modelado de sistemas
18.1 Sistemas de ingeniería
18.2 Sistemas rotacional-traslacional
18.3 Sistemas electromecánicos
18.4 Linealidad
18.5 Sistemas hidromecánicos
Resumen
Problemas
19. Respuestas dinámicas de sistemas
19.1 Modelado de sistemas dinámicos
19.2 Terminología
19.3 Sistemas de primer orden
19.4 Sistemas de segundo orden
19.5 Medidas de desempeño de los sistemas de segundo orden
19.6 Identificación de sistemas
Resumen
Problemas
 
20. Funciones de transferencia de sistemas
20.1 La función de transferencia
20.2 Sistemas de primer orden
20.3 Sistemas de segundo orden
20.4 Sistemas en serie
20.5 Sistemas con lazos de realimentación
20.6 Efecto de la ubicación de los polos en respuesta transitoria
Resumen
Problemas
 
21. Respuesta en frecuncia
21.1 Entrada senoidal
21.2 Fasores
21.3 Respuesta en frecuencia
21.4 Diagramas de Bode
21.5 Especificaciones de desempeño
21.6 Estabilidad
Resumen
Problemas
 
22. Controladores en lazo cerrado 5
22.1 Procesos continuos y discretos
22.2 Terminología
22.3 Modo de control de dos posiciones
22.4 Modo de control proporcional
22.5 Control derivativo
22.6 Control integral
22.7 Control PID 5
22.8 Controles digitales
22.9 Desempeño de los sistemas de control
22.10 Sintonización de controladores
22.11 Control de velocidad
22.12 Control adaptable
Resumen
Problemas
 
23. inteligencia artificial
23.1 ¿Qué significa inteligencia artificial?
23.3 Percepción y cognición
23.3 Razonamiento
23.4 Aprendizaje
Resumen
Problemas
 
VI. CONCLUSIÓN
 
24. Sistemas mecatrónicos
24.1 Diseños mecatrónicos
24.2 Casos de estudio
24.3 Robótica
Resumen
Problemas y tareas
 
Tareas para investigación
Tareas para diseño
 
Apéndices
A. La transformada de Laplace
B. Sistemas numéricos
C. Álgebra booleana
D. Conjuntos de instrucciones
E. Funciones en biblioteca de C
F. MATLAB y SIMULINK
G. Análisis de circuitos eléctricos
 
Información adicional
Respuestas
Índice analítico