Los Sistemas de Control son quizás el área de la Ingeniería más ubicua de entre todas sus especialidades. Un coche nuevo puede tener más de 2.000 sistemas de control dentro de él. Desde el sistema de control de velocidad (cruise control), de la temperatura de la climatización, de la cantidad de CO2 que expulsa, hasta el control de la relación (mezcla) aire-combustible en los inyectores. Es muy posible que en la primera hora de nuestro día, nos encontremos, sin darnos cuenta, con muchos sistemas de control. Por ejemplo, el sistema de control de la temperatura de agua caliente de la ducha, los sistemas de control de los semáforos, el sistema de control del ascensor que nos sube a la oficina, y como éstos muchos más. No hubiera sido posible llegar a la Luna en 1969, sin los sistemas de control de las naves, muchos de los cuales aún se usan en abundancia hoy en día.
También podríamos llamar a los sistemas de control, sistemas realimentados, porque esa es la característica fundamental de casi todos los controladores, es decir, leen una señal y la comparan con el valor deseado. El controlador actúa en función de esa diferencia. Esa estrategia de la realimentación resulta ser extremadamente ventajosa en los Sistemas Lineales Invariantes en el Tiempo (LTI por sus siglas en inglés).
En este curso estudiaremos las técnicas de Análisis y Diseño de Sistemas de Control para sistemas LTI de tiempo continuo. Para ello repasaremos la Teoría Clásica de Control (la que llevó al hombre a la Luna en 1969) que se basa en modelos entrada salida, y la Teoría, mal llamada en mi opinión, de Control Moderno, que se basa en representaciones de estado del sistema.
Curso febrero - junio 2025
Hemos comenzado el curso el 28 de febrero. Esta fecha la tomaremos como la primera semana del curso para fines de calendario y cronograma de exámenes. El Calendario Académico de AAUCA lo pueden bajar ACA 👈🏼. El semestre termina el 11 de julio (semana 19).
Lista de Clase y Resultados Evaluaciones
Industrial
Eléctrica
Horarios: Mar y Jue 8:00 a 9:50. G-1
Tutorías: Jue 9:50 a 10:35 o Mar 3:00 a 3:45. Previa cita.
Libro de Texto: Ingeniería de control moderna . Katsuhiko Ogata
Software de Programación del Curso descarga: Octave y Java Run Time Enviroment (JRE Offline)
Documentación Octave y Tutoriales Octave: Aquí y Aquí.
Textos Complementarios:
Sistemas de Control Automático. Benjamín Kuo
Control Automático de Procesos. Carlos Smith y Armando Corripio.
Apuntes de Control Automático. U de Oviedo.
Normas de Matrices. Andrei Martínez
Apuntes de Control. U de Cantabria.
Fechas de las evaluaciones
1er parcial: (S5). 25 de marzo temas 1 y 2. (33,3...%)
2do parcial: (S10). 6 de mayo, temas 3, y 4. (33,3...%)
3er parcial: (S16). 17 de junio, temas 5 al 8. (33,3...%)
Examen final: (S17). 24 de junio
Convocatoria extraordinaria: (S18). 1 de julio.
Los exámenes parciales no presentados se recuperarán el 20 de junio.
Para tener derecho a presentar los exámenes final y extraordinario deben tener una asistencia mayor o igual al 80%.
Apoyo al curso:
Una serie de vídeos, muy cortos, que explican el lazo de control.
Otro vídeo, esta vez específico sobre el Control de Procesos.
Apuntes sobre la Respuesta Temporal de la USB Caracas.
Respuesta Temporal de Sistemas. Generalidades. Versión corta (media hora). 1ro y 2do orden.
Respuesta Temporal de Sistemas. Introducción y sistemas de 1er orden. Versión Larga (una hora)
Respuesta Temporal: sistemas de 1ro y 2do orden.
Respuesta Temporal. Condiciones de Estabilidad, El efecto de los ceros y Respuesta a un impulso.
Las reglas para dibujar Lugar de las Raíces y una imagen con los Lugares de Raíces más comunes
Ejemplos de dibujo del Lugar de las Raíces. Parte I, Varios ejemplos. Parte II.
Ejemplos del Lugar de las Raíces. A partir del minuto 7:50.
Lugar de las Raíces. Ejemplo. A partir del minuto 6.
Lugar de las Raíces. Parte II.
Lugar de las Raíces. Parte III.
Lugar de las Raíces. Compensadores en Atraso.
Programa (muy) resumido del curso
Introducción a los sistemas de control. Sistemas Lineales e Invariantes en el Tiempo. La Transformada de Laplace
Modelado de Sistemas Físicos: Eléctricos, Mecánicos (rotacionales y traslacionales), Sistemas fluídicos, Sistemas térmicos. Elementos de transformación. El motor DC controlado por armadura.
Respuesta temporal de sistemas. Primero y Segundo orden. Sistemas de Orden Superior. Error. Tiempo de respuesta y otras variables importantes de la respuesta.
Respuesta en Frecuencia. Diagramas de Bode.
El Lugar de las Raíces. Diseño con Lugar de las Raíces (LR). Diseño con LR.
Respuesta en Frecuencia. Diagramas de Nyquist. Diseño con la respuesta en frecuencia.
Identificación de Sistemas de Primer Orden Más Retardo (FOPDT).
Controladores PID y técnicas heurísticas de ajuste de esos controladores (Z&N, IMC).
Condiciones para aprobar: Los exámenes hacen el 60% de la nota del curso. Todas las semanas entre la semana 2 y la 16, publicaremos los problemas de la semana. En total serán al menos 30 problemas. Cada estudiante podrá elegir 3 de esos (uno de los temas 1 y 2, otro de los temas 3 y 4 y el otro de los restantes), y entregarlos resueltos en formato digital, al profesor para su corrección y publicación en la página del curso. Los problemas deben ser entregados a más tardar el viernes de la semana del examen al que corresponde el tema. Cada problema representa un 10% de la nota final. Dos estudiantes NO pueden escoger el mismo problema. La asistencia representará el 10% de la nota final. Para obtener calificación en asistencia, se debe asistir al menos al 80% de las clases. Para tener derecho a presentar los exámenes final y extraordinario deben tener una asistencia mayor o igual al 80%