Regímenes De Control Por Modo Deslizante Analizando Las Condiciones Necesarias Y Suficientes Para Su Existencia Y Sus Propiedades De Robustez.

Ingeniería en Sistemas Computacionales

Fundamentos de Investigación

Regímenes de Control por Modo Deslizante analizando las condiciones necesarias y suficientes para su existencia y sus propiedades de Robustez.

ÍNDICE

Introducción

Objetivos 7

Justificación 8

Historia de la Ingeniería de Control 9

Sistema de Control 11

Características de un Sistema de Control 12

Necesidades de la Supervisión de Procesos 13

Sistemas de Control de Lazo Abierto 13

Sistemas de Control de Lazo Cerrado 14

Tipos de Sistemas de Control 15

Alternativas de un Sistema de Control 18

Control Adaptivo 19

Control Difuso 19

Control Óptimo 19

La Ingeniería en los Sistemas de Control 19

Estrategias de Control más Frecuentes 21

Controladores 21

Utilización de Controladores 21

Controladores Integrales 22

Controladores Derivativos 23

Utilización de Controladores PID 23

Diseño de Controladores 24

Introducción de Controlabilidad y Observabilidad 24

Controlabilidad 25

Observabilidad 25

Invariancia 26

Robustez 26

Sistema de Control Robusto 27

Sistema de Control de Estructura Variable 29

Control por Modo Deslizante 30

Definición de Régimen Deslizante 32

Régimen Deslizante Ideal 34

Condiciones de Existencia del Régimen Deslizante 36

Condiciones Necesarias 36

Condiciones Necesarias y Suficientes 38

Invariancia Frente a Perturbaciones 40

Propiedad de Invariancia Fuerte 42

Propiedad de Invariancia Débil 45

Regímenes Deslizantes Reales 45

Control por Pasividad y Modo Deslizantes 47

Método del Control Equivalente 48

Modo Deslizante Dinámico 48

Modo Deslizante Real 50

Forma Canónica Energética de SNL 51

Modo Deslizante de Frecuencia Constante 52

Observadores por Modo Deslizante 53

Posibles Causas de Deterioro de la Performance 53

Modo de Alcance 53

Chattering 54

Diseño del Controlador 56

Propiedades de Robustez del Modo Deslizante 57

Conclusión

Referencias

INTRODUCCIÓN

La teoría de control por estructura variable se basa en el diseño de una ley de conmutación a aplicar sobre un conjunto de subsistemas continuos. Esta función de control depende de los estados del sistema, de la referencia y, eventualmente, de las perturbaciones presentes en el sistema. Los regímenes deslizantes constituyen una forma particular del control por estructura variable.

Su peculiaridad radica en considerar que las conmutaciones ocurren a una frecuencia muy elevada, idealmente infinita, confinando la evolución de los estados del sistema a un subespacio predeterminado del espacio de estados. Estos regímenes deslizantes presentan propiedades muy atractivas. Los controladores resultantes adquieren características de robustez frente a variaciones paramétricas y perturbaciones externas, al tiempo que la dinámica de lazo cerrado reduce su orden.

Este trabajo de investigación tiene el propósito de presentar los regímenes de control por modo deslizante analizando las condiciones necesarias y suficientes para su existencia y sus propiedades de robustez. Tratándose de un control de características conmutadas se establece seguidamente su equivalente continuo y se determina su dinámica ideal de deslizamiento. Se analizarán los orígenes de los inconvenientes presentes en implementaciones reales y se citarán algunas soluciones posibles.

Los sistemas de control son sistemas dinámicos y un conocimiento de la teoría de control proporcionara una base para entender el comportamiento de tales sistemas. En este sentido, la teoría d control automático no es sino una pequeña parte de una teoría más general que estudia el comportamiento de todos los sistemas dinámicos.

No obstante, se introducirán los conceptos básicos de pasividad y se examinaran las propiedades de los operadores de proyección. Estos últimos son utilizados para obtener una forma canónica de sistemas dinámicos que manifiesta claramente la acción de sus componentes internas respecto de una función de energía determinada luego, basándose en esta forma canónica, se presenta la pasivación de sistemas por realimentación y finalmente se especifica el diseño. 

OBJETIVO DEL TRABAJO

Presentar en qué se basan los regímenes de control por modo deslizante analizando las condiciones necesarias y suficientes para su existencia y sus propiedades de robustez, esto con la finalidad de conocer en que se basan y en qué áreas se aplican éstos términos.

OBJETIVO GENERAL

Conocer, evaluar y presentar los regímenes de control por modo deslizante y pasividad analizando las condiciones necesarias y suficientes para su existencia y sus propiedades de robustez.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Realizar una revisión bibliográfica constante acerca de los regímenes de control por modo deslizante.

Reunir la información obtenida acerca del tema.

Analizar la información y sustraer lo más importante.

Clasificar la información del tema e ir redactando la investigación.

Presentar la investigación de los regímenes de control por modo deslizante y pasividad.  

JUSTIFICACIÓN

En la actualidad el control automático ha jugado un papel vital en el avance de la ingeniería y la ciencia. Como los avances en la teoría y práctica del control automático brindan los medios para lograr el funcionamiento óptimo de sistemas dinámicos, mejorar la calidad y abaratar los costos de producción, libre de la complejidad de muchas rutinas de tareas manuales respectivas, etc.; la mayoría de los ingenieros tienen contacto con los sistemas de control, aun cuando únicamente los usen, sin profundizar en su teoría.

Este trabajo de investigación se realiza con la finalidad de dar a conocer los regímenes de control por modo deslizante analizando las condiciones necesarias y suficientes para su existencia y sus propiedades de robustez, esperando que el tema sea de su agrado.

Es un tema que la mayoría de las personas desconocen de su noción, es por ello que se dará a conocer de forma breve lo más importante de este tema. Dicha investigación tiene por aportación una idea clara y concisa de lo que significan los conceptos

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