Ingenieria de control

Ingeniería de control
moderna
Tercera edición
Katsuhiko Ogata
University of Minnesota
TRADUCCIÓN:
Miguel Ángel Martínez Sarmiento
Traductor profesional
REVISIÓN TÉCNICA:
Ing. Francisco José Rodríguez Ramírez
Ingeniero Mecánico Electricista
Facultad de Ingeniería
Universidad Nacional Autónoma de México
M6XICO l ARGENTINA l BRASIL l COLOMBIA l COSTA RICA l CHILE
ESPAÑA l GUATEMALA lPERÚ l PUERTO RICO l VBNBZ~LA
EDICIÓN EN ESPMOL:
SUPERVISOR DE TRADUCCIÓN: CARLOS TALANCÓN ESPINOSA
SUPERVISOR DE PRODUCCIÓN: MAGDIEL GÓMEZ MARINA
EDICIÓN EN INGLÉS:
Publisher: Tom Robbins
Associate editor: Alice Dworkin
Production editor: Ann Marie Longobardo
Cover Designer: Bruce Kenselaar
Manufacturing Buyer: Donna Sullivan
OGATA: INGENIERÍA DE CONTROL MODERNA, 3a. Ed.
Traducido delinglés de la obra: MODERN CONTROL ENGINEERING, Third Edition
Al1 rights reserved. Authorized translation from English language edition published by Prentice-Hall, Inc.
A Simon & Schuster Company.
Todos los derechos reservados. Traducción autorizada de la edición en inglés publicada por Prentice-Hall, Inc.
A Simon & Schuster Company.
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por escrito del editor.
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CON EL No. DE REGISTRO R?&W
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IMPRESO EN MÉXICO / PlUNTED IN MEXICO
Prefacio
Capitulo 1 Introducción a los sistemas de control
l-lIntroducción 1
1-2 Ejemplos de sistemas de control 3
1-3 Control en lazo cerrado en comparación con el control
en lazo abierto 6
1-4 Diseño de los sistemas de control 8
1-5 Panorama del libro 9
Ejemplo de problemas y soluciones 10
Problemas ll
Capítulo 2 La transformada de Laplace
2-1 Introducción 13
2-2 Panorama de las variables complejas y las funciones
complejas 14
2-3 Transformadade Laplace 17
2-4 Teoremas de la transformada de Laplace 27
2-5 Transformada inversa de Laplace 35
2-6 Expansión en fracciones parciales con MATLAB 41
...
XI11
1
13
vii
2-7 Solución de ecuaciones diferenciales lineales e invariantes con el
tiempo 44
Ejemplo de problemas y soluciones 46
Problemas 55
Capítulo 3 Modelo matemático de sistemas lineales
3-1 Introducción 57
3-2 Función detransferencia y de respuesta impulso 60
3-3 Diagramas de bloque 63
3-4 Modelado en el espacio de estados 70
3-5 Representación en el espacio de estados de sistemas dinámicos 76
3-6 Sistemas mecánicos 81
3-7 Sistemas eléctricos 87
3-8 Sistema del nivel de líquido 92
3-9 Sistemas térmicos 96
3-10 Linealización de modelos matemáticos no lineales 100
Ejemplo de problemas y soluciones 105Problemas 129
Capítulo 4 Análisis de la respuesta transitoria 134
4-1 Introducción 134
4-2 Sistemas de primer orden 136
4-3 Sistemas de segundo orden 141
4-4 Análisis de respuesta transitoria con MATLAB 160
4-5 Un problema de ejemplo resuelto con MATLAB 178
Ejemplo de problemas y soluciones 187
Problemas 207
Capítulo 5 Acciones básicas de control y respuesta de sistemas
de control
5-1...