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Enfoque práctico del control moderno

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    La ingeniería de control es una rama de la ingeniería que estudia el control de maquinarias y procesos industriales conocidos como sistemas  sin la necesidad de intervención humana; esta rama permite que sistemas como marcapasos, misiles guiados y aeronaves puedan ser controlados por el hombre. La teoría del control moderno emplea un amplio número de ciencias y herramientas  álgebra lineal, teoría de vectores y matrices, cálculo diferencial, programación, análisis numérico, entre otras  que puedan mejorar el desempeño de los sistemas a manejar.Enfoque práctico de control moderno reúne estudios, trabajos e investigaciones del autor en una estructura y lenguaje sencillos. A lo largo de 10 capítulos el autor abarca los conceptos fundamentales de control en la teoría clásica, la teoría de espacio de estados, y los conceptos de controlabilidad y observabilidad, que son finalmente aplicados en el desarrollo de controladores y observadores de estado. Los capítulos finales introducen una serie de teorías complementarias que permiten mejorar el comportamiento de los sistemas de control de estados.Este texto es útil para ingenieros y estudiantes de Ingeniería en cursos sobre Control Moderno y Control Óptimo. El libro incluye aplicaciones con Matlab que requieren del lector ciertas habilidades en el software, pues menciona los procedimientos necesarios sin profundizar en ellos.

    Atributos LU

    AutorEnrique Luis Arnáez Braschi
    CoeditorUPC
    Tabla de Contenido

    Introducción 

    Capítulo 1: Introducción al control moderno

    1.1 Clasificación de los sistemas de control

    1.2 Transformadas de Laplace

    1.2.1 Propiedades de las Transformadas de Laplace

    1.2.2 Expansión por fracciones parciales
     
    1.3 Álgebra de los diagramas de bloques

    1.4 Estabilidad

    Capítulo 2: Análisis de la respuesta en el estado transitorio

    2.1 Sistemas de primer orden

    2.2 Sistemas de segundo orden

    2.2.1 Conceptos generales

    2.3 Diseño de controladores clásicos

    2.3.1 Tipos de controladores clásicos

    2.3.2 Ventajas y desventajas de los controladores clásicos

    Capítulo 3: Análisis de los sistemas de control en el dominio de la frecuencia

    3.1 Diagramas de Bode

    3.1.1 Estabilidad en frecuencia

    3.1.2 Relación entre el tipo de sistema y los diagramas de magnitud-fase

    3.1.3 Frecuencia de ancho de banda

    3.1.4 Performance de lazo cerrado

    3.2 Controladores o compensadores de adelanto o atraso de fase

    3.2.1 Compensador de adelanto de fase

    3.2.2 Compensador de atraso de fase  

    3.2.3 Compensador de adelanto-atraso de fase
     
    8 Enrique Arnáez Braschi | Enfoque práctico del Control Moderno

    Capítulo 4: Modelamiento matemático en espacio de estados

    4.1 Diseño en el espacio de estados

    4.2 Definiciones de espacio de estados

    4.2.1 Estado

    4.2.2 Variables de estado  

    4.2.3 Vector de estado

    4.2.4 Ecuaciones de estado

    4.2.5 Espacio de estados

    4.3 Pasos básicos para el modelamiento matemático

    4.4 Programación en Matlab

    4.5 Linealización de sistemas

    4.5.1 No linealidad al comienzo

    4.5.2 No linealidad interna

    4.5.3 No linealidad completa

    4.6 Identificación práctica de un sistema de segundo orden

    Capítulo 5: Transformaciones

    5.1 Transformaciones de sistemas SISO

    5.1.1 A partir de los coeficientes de una función de transferencia

    a. Forma canónica controlable

    b. Forma canónica observable

    5.1.2 A partir de los polos de una función de transferencia

    a. Forma canónica diagonal o modal

    b. Forma canónica de Jordan

    5.1.3 Comandos del Matlab para las transformaciones canónicas

    5.2 Transformación de un sistema SIMO

    5.3 Transformación de un sistema MIMO

    5.4 Transformaciones inversas

    5.4.1 Cálculo de la función de transferencia desde las formas canónicas

    5.4.2 Cálculo de la matriz de transferencia a través de la Transformada de Laplace

    5.5 Equivalencias o transformaciones de semejanza de las ecuaciones de estado

    Capítulo 6: Propiedades de los sistemas de espacio de estados

    Solución de las ecuaciones de estado

    6.1.1 Solución de las ecuaciones de estado de caso homogéneo

    6.1.2 Matriz de transición de estados

    6.1.2.1 Propiedades de la matriz de transición de estados

    6.1.3 Solución de las ecuaciones de estado de caso no homogéneo

    6.2 Estabilidad en espacio de estados

    6.3 Controlabilidad

    6.3.1 Método para determinar la controlabilidad

    6.3.2 Matlab para probar la controlabilidad

    6.4 Observabilidad

    6.4.1 Método para determinar la observabilidad

    6.4.2 Matlab para probar la observabilidad

    6.5 Controlabilidad de la salida

    6.5.1 Método para determinar la observabilidad

    Capítulo 7: Diseño de controladores de estado

    7.1 Algoritmo para el cálculo del controlador de estados

    7.1.1 Método por excepción

    7.2 Utilizando Matlab para el diseño de controladores

    7.2.1 Matlab M-File de controlador.m para el diseño de controladores de estado

    Capítulo 8: Diseño de observadores de estado

    8.1 Tipos de observadores de estado

    8.2 Observadores de estado de orden completo

    8.3 Diseño de observadores de estado

    8.3.1 Algoritmo para el cálculo del observador de estados

    8.3.2 Algoritmo de Ackerman

    8.3.3 Método por excepción

    8.4 Comparaciones con respecto al diseño de los controladores de estado

    8.5 Utilizando el Matlab para el diseño de observadores de estado

    8.6 Observador de estado en sistemas de lazo cerrado

    8.7 Consideraciones adicionales

    Capítulo 9: Diseño de sistemas de seguimiento

    9.1 Tipos de sistemas de seguimiento

    9.1.1 Sistema de seguimiento con integrador

    9.1.2 Sistema de seguimiento sin integrador

    Capítulo 10: Control óptimo

    10.1 Criterio de estabilidad de Lyapunov

    10.1.1 Función definida positiva

    10.1.2 Matriz definida positiva
    10 Enrique Arnáez Braschi | Enfoque práctico del Control Moderno

    10.1.3 Función de Lyapunov

    10.1.4 Prueba de estabilidad

    10.1.5 Solución de la ecuación de Lyapunov

    10.2 Control óptimo cuadrático

    10.2.1 Optimización de parámetros mediante el criterio de Lyapunov
     
    Apéndice: Introducción al Matlab

    Operadores de matemáticas

    Operadores relacionales

    Operadores lógicos

    Variables

    Polinomios

    Condicional

    Lazos de programación

    Constantes del sistema

    Algunos comandos útiles

    Figuras y gráficos

    M-Files

    Toolboxes; Symbolic Math Toolbox (toolbox de matemáticas simbólicas)

    Integrales

    Derivadas

    Resolución de ecuaciones
    Transformaciones

    Toolboxes de control y señales

    Funciones de transferencia de filtros analógicos
    TipoLibro
    ISXN9789587713244
    Año de Edición2016
    Núm. Páginas176
    Peso (Físico)750
    Tamaño (Físico)22.5 x 28.5 cm
    Acabado (Físico)Rustica
    TítuloEnfoque práctico del control moderno

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