Programa – Ingeniería Mecatrónica

Ejes Temáticos del Ciclo Básico

1 ° Semestre

Física 1 Trabajo y Energía, Cantidad de Movimiento, Rotación alrededor de un eje fijo, Rototraslación, Estática y elasticidad., Gravitación y Mecánica de fluidos.

Cálculo 1 Análisis del gráfico de las funciones de una variable, Integral indefinida e integral definida de funciones de una variable, Series Numéricas, Series de funciones de una variable, Análisis Vectorial.

Geometría Analítica Plano y recta en R3 (Ecuación vectorial, Canónica, Paramétrica, Intersección de rectas y planos), Esfera, Lugares Geométricos y Análisis de curvas, Ecuación general de 2do grado, Superficies cuádricas y Superficies regladas.

Álgebra Lineal 1 Vectores, Matrices y Eliminación Gaussiana, Espacios Vectoriales (Espacios y subespacios, conceptos iniciales, resolución de sistemas de ecuaciones lineales, Independencia lineal, base y dimensión, conceptos iniciales), Determinantes (Usos Principales, Aplicaciones, Formulas para los determinantes).

2º Semestre

Física 2 Hidrostática, Hidrodinámica, Calorimetría, Escalas termométricas, Dilatación, Introducción a la Física Estadística, Transformaciones, Primera Ley de la Termodinámica, Segunda Ley de la Termodinámica, Entropía y Entalpía. Óptica geométrica, Refracción y reflexión, Instrumentos ópticos.

Cálculo 2 Funciones de varias Variables, Derivación de Funciones de varias Variables, Máximos y Mínimos Relativos, Multiplicadores de Lagrange, Integrales dobles, Integrales triples, Campos Escalares y Vectoriales, Gradiente, Divergencia, Rotor, Integrales de Línea, Integrales de Superficies, Integrales de Volúmenes, Teorema de Green, Teorema de Gauss, Teorema de Stokes.

Álgebra Lineal 2 Teoría de Conjuntos, Estructuras Algebraicas, Matrices y Determinantes, Espacios Vectoriales, Producto Interno en Espacios Vectoriales Reales y Complejos, Valores Propios y Vectores Propios, Aplicaciones Lineales, Matrices y Aplicaciones Lineales. Formas Canónicas, Bilineales, Cuadráticas y Hermíticas.

Química General Materia y Energía, Estructura Atómica y Periodicidad Química, Enlace Químico, Notación y Nomenclatura de los Compuestos Inorgánicos y Orgánicos, Soluciones, Reacciones y Ecuaciones Químicas.

3º Semestre

Física 3 Oscilaciones y ondas, Oscilaciones armónicas, Ondas unidimensionales, bidimensionales, tridimensionales, Ondas sonoras, Óptica, Teorías sobre la luz, Óptica física, Polarización, Principio de la relatividad, Momento lineal y energía relativista, Física atómica y nuclear, Física cuántica, Radiación térmica, Efecto fotoeléctrico, Partículas elementales. Ecuaciones de Schrodinger.

Cálculo 3 Ecuaciones Diferenciales Ordinarias, Ecuaciones de Primer Orden, Ecuaciones y Sistema de Ecuaciones Lineales, Transformada de Laplace, Soluciones en Series de Ecuaciones Lineales de Segundo Orden, Ecuaciones Diferenciales Parciales, Series y Transformadas de Fourier.

Probabilidades y Estadística:
Probabilidades: teoría de probabilidades, Espacio probabilístico, Distribuciones de probabilidades, aplicaciones.
Estadística: Concepto, Estadística inductiva descriptiva, Representaciones, Medidas de tendencia central y dispersión, Estimación de parámetros, Contrastes, Teoría de pequeñas muestras, Análisis de varianza, análisis de Regresión y Correlación.

Electricidad y Circuitos Eléctricos Electroestática y la ley de Coulomb, Campos Eléctricos y Potencial Eléctrico, Capacitancia, Materiales Dieléctricos y Polarización, Corrientes Constantes, Circuitos en CC, Circuitos en CA, Leyes de Kirchoff, Teorema de Thevenin, Teorema de Norton.

Estática Cuerpo rígido, Sistema equivalente de fuerzas, Equilibrio de cuerpos rígidos, Análisis de estructuras, Rozamiento, Método del trabajo virtual, Fuerzas distribuidas, Fuerzas en vigas y cables. Cálculo de Centroides y Centros de Gravedad, de Momento de inercia y Producto de Inercia.

4º Semestre

Cálculo 4 Interpolación numérica y Aproximación, Solución de Sistemas Lineales, Solución de Ecuaciones no lineales, Integración Numérica, Resolución numérica de ecuaciones diferenciales, Método Predictor-Corrector, Programación de algoritmos en lenguajes computacionales de alto nivel: MatLab, Scilab.

Física de Semiconductores Balística del Electrón. Niveles y bandas de energía. Conducción en metales. Conducción en semiconductores. Diodo Semiconductor. Transistores. Conducción en gases. Materiales conductores. Materiales Magnéticos. Alambres y Cables. El calor y la sobre elevación de temperatura. Capacitores. Inductores. Transformadores. Blindajes y estabilidad de los circuitos. Circuitos impresos, modulares e integrados. Técnicas constructivas.

Procesamiento Electrónico de Datos Procesamiento de datos. Hardware. Software. Introducción a las redes de computadoras. Bases de datos. Organización. Pseudocódigo. Computadoras personales. Conceptos de Sistemas operativos. Conceptos preliminares. Funciones. Control de flujo. Decisión. Bucles. Agrupación de datos. Arreglos unidimensionales. Punteros. Cadenas. Más sobre variables. Arreglos multidimensionales. Conceptos avanzados. Archivos. Administración de memoria. Modo bit. Formas cortas de codificar. Misceláneas. Proyectos. Lenguaje C y ensamblador.

Teoría de Circuitos 1 Fundamentos de la teoría de modelos circuitales idealizados. Señales de excitación de uso frecuente. Respuesta de circuitos con un solo tipo de elemento pasivo. Respuestas de un circuito con dos tipos de elementos pasivos. Respuestas de un circuito con tres tipos de elementos pasivos. Vectores armónicos y fasores eficaces asociados a señales senoidales. Régimen permanente de circuitos excitados con señales senoidales. Mediciones con osciloscopio, medición de tensión, medición de frecuencia Dinámica Cinemática de los cuerpos rígidos, Dinámica de Sistema de Partículas, Método de Energía y del Momento cinético, Movimiento de cuerpos rígidos en un plano, Método de Fuerza y Aceleraciones, Método de Energía y Momento Cinético, Vibraciones, Vibraciones sin Amortiguamiento. Vibraciones Amortiguadas.

Asignaturas que deben ser aprobadas para la Inscripción en el Ciclo Profesional

Computación Introducción al uso de los computadores, Utilitarios de ofimática, Algoritmos y Programas, Programación estructurada en lenguaje de alto nivel, Programa utilitarios de matemáticas, Manejo de archivos.

Dibujo Técnico Sistemas de representación grafica, Teoría de proyecciones, Dibujo isométrico, Proyecciones multivistas. Convenciones y normas. Notas y acotado. Aplicaciones con el uso de los programas de dibujo para computadores (CAD).

Ejes Temáticos Ciclo Profesional

5º Semestre

Cálculo 5 Funciones ortogonales y ortonormales. Expansión formal de funciones en series de funciones ortonormales, Series de Fourier, Transformadas de Fourier, Integrales de Fourier, Transformadas de Laplace, Integrales de convolución, Aplicación a la solución de ecuaciones diferenciales parciales, Funciones discretas, Transformada Z, Teoría y aplicación de las funciones de variable compleja. Funciones especiales.

Electrónica 1 Polarización y estabilización térmica del Transistor. Modelos de pequeña señal en baja frecuencia del transistor. Circuitos amplificadores en baja frecuencia. El transistor en alta frecuencia. Modelo t. Transistores de efecto de campo y unijuntura. Amplificadores no sintonizados. Amplificadores realimentados.

Diseño Lógico Digital Sistemas de Numeración, Álgebra de Boole, Códigos numéricos, Circuitos Lógicos, Circuitos Combinacionales, Circuitos Secuenciales, Dispositivos Integrados SSI y MSI, Circuitos Aritméticos, Memorias. Síntesis de Circuitos Digitales. Métodos de diseño de autómatas con puertas y flip flops. Diseño con ROM y PLA. Convertidores A/D y D/A. Introducción a los Microprocesadores.

Termodinámica Conceptos Básicos. Temperatura. Propiedades de las Sustancias Puras. Trabajo y Calor. Primera Ley de la Termodinámica. Volúmenes de Control. Segunda Ley de la Termodinámica. Entropía. Irreversibilidad y Disponibilidad. Ciclos de Potencia de Gas. Ciclos de Potencia de Vapor y Combinados. Ciclos de Refrigeración.

Mecanismos Ecuaciones generales de movimiento y tipos de mecanismos. Mecanismos articulados. Métodos gráficos. Polígonos de velocidad y aceleración. Cames. Cinemática de engranajes: cilíndricas de dientes rectos y helicoidales. Tren de engranajes. Mecanismos planetarios.

Mecánica de Sólidos Piezas curvas solicitadas a la flexión. Tensiones Localizadas. Concentración de Tensiones. Torsión de Barras de Secciones no Circulares. Cálculo por Estados Límites. Carga Dinámica o de Impacto.

6º Semestre

Actuadores y Máquinas Eléctricas 1 Consideraciones Generales sobre la Constitución y Clasificación de las Máquinas Eléctricas. Leyes Físicas Fundamentales. Peso y Costo de las Máquinas Eléctricas. Cálculos Eléctricos del Transformador. Ensayos en Vacío y Cortocircuito, Características de Regulación y Rendimiento, Selección. Transformadores Trifásicos. Autotransformadores. Transformadores de Corriente de Tensión. Proyecto de Transformadores. Conexiones de transformadores.

Elementos de Máquinas Clasificación General de las Máquinas. Materiales Utilizados en la Construcción de Máquinas. Tolerancias y ajustes. Cargas variables y concentración de tensiones. Uniones Desmontables. Chavetas longitudinales. Uniones Fijas. Transmisión de fuerzas. Correas. Engranajes. Ejes y árboles de Transmisión. Cojinetes de Deslizamiento. Cojinetes de Rodamientos. Acoplamientos. Frenos. Resortes. Embragues.

Introducción a la Investigación La Investigación Científica, Fases de la Investigación, El Plan de Investigación, Obtención del Conocimiento, Procesos de Captación del Material en la Investigación, Sistematización, Etapa Expositiva, el Informe, Otras Formas de Investigación.

Electrónica 2 Amplificadores de gran señal. Rectificadores y fuentes de alimentación. Respuesta en frecuencia de Circuitos Electrónicos. Lineales en malla abierta. Amplificadores Operacionales. Tiristores.

Sistemas de Control y Automatización 1 Introducción. Funciones de Transferencia, Diagrama de Bloques y Diagramas de Flujo de Señal. Lugar Geométrico de las Raíces. Estabilidad y Comportamiento Dinámicos de Sistemas Lineales. Representación de Sistema en el Espacio de Estado. Simulación de Sistemas Continuos. Resoluciones de Ecuaciones de Estado. Sistemas no Lineales. Sistemas Discretos. Análisis Espectral de Sistemas.

Fenómenos de Transporte Introducción. Propiedades de los Fluidos. Estática de los Fluidos. Principios Básicos del Flujo Fluido. Consideración Energética en el Flujo Estacionario. Cantidad de Movimiento y Fuerzas en el Flujo. Semejanza y Análisis Dimensional. Flujo Incompresible Estacionario en Conductos a Presión. Temas Adicionales como Golpe de Ariete, Sustentación y Circulación, Supercavitación. Conducción Unidimensional en Región Permanente. Conducción en Régimen Permanente Bi y Tridimensional. Conducción en Régimen Transitorio. Transmisión de Calor por Radiación. Fundamentos de la Convección. Convección Natural. Convección forzada en el Interior de Tubos y Conductos. Convección Forzada sobre Superficies Externas. Transmisión de Calor con Cambio de Fase. Intercambiadores de Calor.

Proyecto 1 Integración paulatina y sistémica de los conocimientos, de tal forma a lograr el análisis, la síntesis y la aplicación con la correspondiente sinergia de las diversas áreas que participan en la mecatrónica.

7º Semestre

Sistemas Digitales 1 Introducción. Arquitectura de un procesador representativo de 32 bits – RIC. Componentes estructurales del sistema. Conversiones de diseño. Lenguaje de programación de hardware. AHPL. Organización de la máquina y programas de Hardware. Realizaciones de hardware. Microprogramación.

Sistemas Hidráulicos y Neumáticos Introducción: Comparación entre sistemas hidráulicos, neumáticos y electromecánicos. Sistemas Hidráulicos: Sistemas hidráulicos básicos. Fluidos. Tanques. Contaminación. Filtros. Conducciones hidráulicas. Bombas. Válvulas direccionales. Válvulas reguladoras de caudal. Válvulas reguladoras de presión. Actuadores. Acumuladores. Circuitos básicos. Análisis térmico. Sistemas Neumáticos: Aire comprimido: generación y distribución. Compresores. Redes. Válvulas direccionales. Válvulas reguladoras de caudal. Válvulas reguladoras de presión. Actuadores. Automatización neumática, técnicas de comando. Neumo-Hidráulica.

Dibujo Mecánico Introducción al proceso del proyecto. Principio, concepción y proceso del proyecto (identificación del problema, conceptos, soluciones, modelos, prototipos, diseños). Introducción a los elementos de máquinas, tipos, simbología, representación completa, simplificada, montaje. Ejecución de diseños con sistemas CAD. Dibujos 2D, 3D. Primitivas gráficas. Esbozos y modelado paramétricos (conceptos). Vistas a partir de modelos 3D.

Materiales 1 Materiales de Ingeniería. Enlace Atómico. Estructura Cristalina-perfección. Defectos Cristalinos y estructura no Cristalina-imperfección. Difusión.Ensayo de materiales.Diagramas de fase-evolución de la Micro estructura de Equilibrio. Cinemática- tratamiento térmico. Metales. Cerámicos y vidrios. Polímeros. Materiales Compuestos. Degradación y Fallo de Materiales. Revestimientos anticorrosivos. Recomendaciones de materiales para algunos servicios típicos. Evolución de los materiales de Ingeniería. Materiales y sus propiedades. Selección de materiales. Mapas de las propiedades de los materiales. Influencia del proceso y fabricación en las propiedades de los materiales.

Controladores lógicos Transductores. Opto electrónica. Control de Procesos Industriales. Control de Procesos Secuenciales. Controladores Programables. Introducción a la robótica. Amplificadores operacionales para aplicaciones industriales. Circuitos integrados lineales para aplicaciones industriales. Dispositivos de control Industrial. Circuitos de control de potencia.Operadores con conjuntos difusos. Caracterización de conjuntos difusos. Números difusos y probabilidad. Variables lingüísticas. Lógica difusa y sistemas basados en reglas (SBR). Modelos difusos. Control difuso. Bases de datos relacionales (BDRD). Lenguaje para consultas difusas ESQL (Fuzzy SQL). Ejemplos prácticos.

Proyecto 2 Integración paulatina y sistémica de los conocimientos, de tal forma a lograr el análisis, la síntesis y la aplicación con la correspondiente sinergia de las diversas áreas que participan en la mecatrónica.

8º Semestre

Sistemas de Control y Automatización 2 Modelado matemático de sistemas físicos. Análisis de respuestas transitoria y en estado estable. Diseño de compensadores por el método del Lugar geométrico de las raíces. Análisis y diseño de control automático Industriales. Implementación digital de controladores. Análisis y síntesis de sistemas de control en El espacio de estado. Diseño de controladores digitales. Síntesis de controladores por el método de respuestas en frecuencia. Diseño de sistemas de control con ayuda de Computadoras en un lenguaje de alto nivel.

Instrumentos para control y automatización Fundamentos de Ingeniería de Mediciones. Mediciones Mecánicas. Mediciones de Variables y Parámetros Eléctricos en CC y CA. Medición de Posición y Variables de Movimiento. Medición de Variables de Proceso. Sensores. Tipos de sensores. Utilización de sensores en robótica.

Procesamiento digital de señales Señales, sistemas y procesados de la señal. Clasificación de las señales. Concepto de frecuencia de señales en tiempo continuo y discreto. Conversión analógico digital y digital analógico. Análisis de sistema discreto, LTI. Sistema discretos descriptos por ecuaciones en diferencia. Implementación de sistemas discretos. Análisis frecuencial de señales y sistemas. Transferencia de Fourier discreta. Diseño de filtros digitales.

Sistemas Digitales 2 Presentación del lenguaje VHDL. Procesado y mecanismo de simulación del lenguaje VHDL. Cartas ASM y VHDL. Síntesis. Modelado con VHDL. La gestión del diseño. Prácticas.

Gestión de Calidad e Impacto Ambiental Administración de la calidad de los negocios. El Sistema de Calidad Total. Estrategias administrativas para la calidad. Tecnología e Instrumentos de la Ingeniería de la Calidad. Sistemas de Control para la Calidad. Normas ISO. Seguridad de la Calidad. Ecología. La Ingeniería Ambiental. El Suelo. Los Recursos de Origen Vegetal. Biología de las Poblaciones. El Impacto del Hombre en la Naturaleza. La Contaminación del Agua. La Contaminación del Aire. Eliminación de Residuos Sólidos. La Contaminación Radioactiva. Los Biocidas. Las Fuentes de Energía y el Ambiente. Efectos Ambientales de las Obras de Infraestructura. El Ordenamiento Físico. Legislación.

Proyecto 3 Integración paulatina y sistémica de los conocimientos, de tal forma a lograr el análisis, la síntesis y la aplicación con la correspondiente sinergia de las diversas áreas que participan en la mecatrónica.

9º Semestre

Robótica 1 Introducción a la robótica industrial. Aspectos constructivos de manipuladores robóticos. Programación de robots industriales. Generación de trayectorias y control de movimientos de un robot. Ejemplos de simulación.

Protocolo de comunicación Introducción. Sistemas concentrados y distribuidos. Conceptos básicos de redes de comunicación en automatización. Estacionamiento de monitoreo SCADA. Aplicaciones de redes de comunicación. Tecnologías de comando. Redes de comunicación Fieldbus. Ejemplos de aplicación.

Proyecto 4 Orientación sobre la filosofía, el proyecto de control y automatización de máquinas en general y de elementos de máquinas. Utilización de las normas relacionadas. Conocer, dimensionar, y aplicar los motores eléctricos y accionamientos para máquinas en general. Introducción de los conceptos de tribología aplicados al proyecto de máquina, a través del estudio de pares tribológicos. Desarrollo de un proyecto donde pueden ser aplicados los conceptos adquiridos de otras disciplinas, direccionando a la concepción de la máquina y al dimensionamiento de sus elementos. Proyecto y diseño de conjuntos y detalles del sistema de control y automatización de la máquina y elementos utilizando recursos computacionales actuales.

Organización de Empresas 1 Economía general, los mercados, la oferta y la demanda, la moneda, el precio y los mercados, el crédito, los bancos, la producción, el gasto y el ingreso nacional economía internacional, las funciones económicas del estado en el sistema económico, el presupuesto, los impuestos y el gasto público, visión panorámica de la macroeconomía. Principios de la administración, la producción y la organización de empresas, el estudio y la evaluación de los proyectos, estructura jurídica de las sociedades en el Paraguay, el capital y el patrimonio de las empresas, los costos de las empresas, los documentos comerciales, los registros contables, el presupuesto de la empresa privada.

Sistemas de Control Digital Introducción a los sistemas de control en tiempo discreto. La trasformada Z. Análisis en el plano Z de sistemas de control en tiempo discreto. Diseño de sistemas de control en tiempo discreto. Análisis en el espacio de estado. Sistemas de control óptimo cuadrático. Control Predictivo.

10º Semestre

Nociones de derecho El derecho, las declaraciones de los derechos humanos, normas jurídicas, las sociedades, las fundaciones y las asociaciones como típicas figuras contractuales, clasificación del derecho positivo en público y privado, ramas del derecho privado.

Optativas

Al inicio de cada periodo lectivo y a propuesta de las Direcciones de Carrera, el Consejo Directivo determinará las asignaturas optativas que serán dictadas en el semestre. Las mismas deberán tener en cuenta los requerimientos y orientaciones de las carreras, y deben en lo posible promover la incorporación de nuevas tecnologías conforme al estado del arte en la especialidad

Electivas

El alumno podrá libremente seleccionarlas entre las asignaturas dictadas en la FIUNA u otras Unidades Académicas de la UNA. Los créditos electivos también pueden obtenerse por la participación en eventos académicos de su especialidad, aprobados por el Consejo Directivo, que determinará los créditos asignados, previo dictamen favorable de la Dirección Académica en coordinación con la Dirección de Carrera.

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