Ingeniería de control moderna

Ingeniería de control moderna

Quinta edición

Katsuhiko Ogata

Traducción

Sebastián Dormido Canto

Profesor Titular de Ingeniería de Sistemas y Automática, UNED

Raquel Dormido Canto

Profesora Titular de Ingeniería de Sistemas y Automática, UNED

Revisión técnica

Sebastián Dormido Bencomo

Catedrático de Ingeniería de Sistemas y Automática, UNED

Revisión técnica para Latinoamérica

Amadeo Mariani

Profesor Titular de Sistemas de Control Moderno

UTN Regional Buenos Aires Regional/HAEDO

Juan Eduardo Picco

Profesor Titular de la materia Sistemas de Control, Departamento de Ingeniería Electrónica

Universridad Tecnológica Regional Córdoba, Provincia de Córdoba, República Argentina

Profesor Titular de la materia de Teoría de Control, Departamento de Ingeniería Electrónica

Instituto Universitario Aeronáutico, Provincia de Córdoba, República Argentina

Ricardo Julián Mantz

Profesor Titular Dedicación Exclusiva, Cátedra Control Moderno, Ing. Electrónica

Universidad Nacional de la Plata, Facultad de Ingeniería

La Plata, Provincia de Buenos Aires, Argentina

Jorge Raúl Rossello

Profesor Titular de la Cátedra Sistemas de Control 1

Departamento de Ingeniería, Universidad Nacional de la Matanza

San Justo, Provincia de Buenos Aires, Argentina

Datos de catalogación bibliográfica

INGENIERÍA DE CONTROL MODERNA

Katsuhiko Ogata

PEARSON EDUCACIÓN, S.A., Madrid, 2010

Materia: Ingeniería del control automático, 681.5

Formato: 195#250 mm. Páginas: 904

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5 PEARSON EDUCACIÓN, S.A., 2010

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ISBN: 978-84-8322-955-2

ISBN: 978-84-8322-660-5

ISBN eBook: 978-84-8322-955-2

Contenido

PRÓLOGO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ix

CAPÍTULO 1. Introducción a los sistemas de control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1-1. Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1-2. Ejemplos de sistemas de control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

1-3. Control en lazo cerrado en comparación con control en lazo abierto . . . . 7

1-4. Diseño y compensación de sistemas de control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

1-5. Contenido del libro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

CAPÍTULO 2. Modelado matemático de sistemas de control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

2-1. Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

2-2. Función de transferencia y de respuesta impulso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

2-3. Sistemas de control automáticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

2-4. Modelado en el espacio de estados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

2-5. Representación en el espacio de estados de sistemas de ecuaciones diferenciales

escalares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

2-6. Transformación de modelos matemáticos con MATLAB . . . . . . . . . . . . . . . 39

2-7. Linealización de modelos matemáticos no lineales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

Ejemplos de problemas y soluciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

Problemas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

CAPÍTULO 3. Modelado matemático de sistemas mecánicos y sistemas eléctricos . . . . . . . . 63

3-1. Introducción . . . . . . . . . . . . . . . .

...