Ingeniería de Control. Modelado y control de sistemas dinámicos
Ariel
ISBN: 84-344-8055-7
2003
La Ingeniería de Control tradicionalmente ha estado vinculada al sector industrial para control de sistemas físicos. Pero últimamente, ésta se ha extendido a otros campos productivos y de servicios tales como sistemas biológicos, fisiológicos, económicos, etc., en donde el modelado y posterior control son claves. De este modo, la Ingeniería de Control se presenta como una disciplina horizontal con múltiples aplicaciones y campos sectoriales.
El objetivo de este libro es presentar las metodologías y técnicas de modelado y control de sistemas dinámicos. El libro pretende, sobre todo, ser un texto didáctico para impartir y recibir clases de Ingeniería de Control. No se ha pretendido hacer un libro de profundidad y contenido investigador, sino un libro para los alumnos. Por ello, sus desarrollos son los estrictamente necesarios y los que en el tiempo lectivo disponible puedan ser impartidos. Al lector se le presupone un conocimiento básico
de la teoría clásica de control, y de señales y sistemas. No obstante, se hace una somera revisión de los conceptos más empleados que pueden ser profundizados con la ayuda de las numerosas referencias que se incluyen en cada capítulo.
En la parte de modelado de sistemas el estudio abarca tanto sistemas lineales, continuos y discretos, como sistemas no-lineales. Así mismo, y con la profundidad que requiere un libro de texto, se tratan sistemas estocásticos. En la parte de sistemas lineales a la vez que se presentan técnicas clásicas de modelado, basadas en la relación externa (entrada-salida), también se incluyen técnica de representación interna mediante variables de estado. A las identificación de sistemas se le dedica
un capítulo que, sin pretender abarcar todas las técnicas existentes, presenta un amplio espectro de las más usadas. La parte de sistemas no-lineales se basa en las técnicas de función descriptiva y plano de fase, así como en el estudio de los ciclos límites. Por último, a los temas de estabilidad, incluidos tanto los métodos clásicos como el método de Liapunov, se le dedica un capitulo.
En la parte de control se hace una revisión de los desarrollos clásicos basados en reguladores PID (tanto continuos como discretos), para posteriormente pasar a profundizar técnicas más avanzadas como el método de síntesis directa, la realimentación de estado y los observadores, tanto sin ruido como con ruido en el sistema. En el capítulo de control óptimo se plantean diversas estrategias de control, para finalizar con el método del mínimo de Pontriaguin. En la parte de control de sistemas no-lineales se presentan los dos métodos más conocidos como el de linealización por realimentación y el control deslizante.
Se trata de un texto de carácter introductorio que pretende, evitando las demostraciones innecesarias, no solamente presentar y desarrollar el aparato matemático estrictamente necesario, sino también analizar el carácter físico de los resultados y comportamientos. El libro presenta en la mayoría de los capítulos una amplia gama de problemas resueltos que ayudan al lector a la mejor asimilación de los contenidos teóricos. Asimismo, el texto incluye numerosas referencias que pueden apoyar la profundización de los contenidos de algunos capítulos.
Es evidente que hay numerosos temas que han quedado fuera de este texto, pero también es cierto que hemos pretendido incluir la amplia de la temática que abarcan las numerosas asignaturas relacionadas con la Ingeniería de Control que se imparten en varias titulaciones de Ingeniería. El libro está orientado fundamentalmente a los alumnos que cursen materias relacionadas con la Ingeniería de Control
(modelado, identificación, control, etc.) y es fruto de numerosos años de docencia de los autores. Igualmente el libro pretende ser un texto de consulta básica para los profesionales de los sectores afines.
Los autores quieren reconocer la valiosa ayuda de muchas personas, tanto a la hora de revisar el texto como de sugerir cambios y ejemplos explicatorios. Este libro no habría visto la luz sin la inestimable ayuda de los alumnos de la Universidad Carlos III de Madrid, que con su día a día han permitido pulir los contenidos del mismo y facilitar los numerosos desarrollos. La ayuda de varios miembros del Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática han permitido igualmente mejorar notablemente su calidad.
Esperamos que los lectores disfruten del libro, perdonándonos los inevitables errores que a pesar nuestro habrán quedado, y que les sea de ayuda en su formación.
Place of publication: 
Madrid