Sec Tema 5 Control Avanzado 1314a Ocw 5205

Sistemas Electrónicos de Control
Curso 2013/2014-1

Tema 5. Control avanzado

Profesora: Rosa Mª Fernández-Cantí

Tema 5. Control avanzado

Contenido
1. 

Control en el espacio de estado ............................................................................................................... 4 
1.1 
Descripción de sistemas en el espacio de estado.............................................................................. 4 
1.1.1 
Descripciones de sistemas dinámicos: ED, FT y EE ............................................................... 4 
1.1.2 
Conversión de FT a EE. Polos y autovalores........................................................................... 7 
1.1.3 
Conversión de EE a FT. Formas canónicas............................................................................. 8 
1.1.4 
Solución de ecuaciones de estado. Respuestas zero input y zero state .................................. 16 
1.1.5 
Análisis de controlabilidad y observabilidad .......................................................................... 22 
1.1.6 
Análisis de estabilidad (Lyapunov) ........................................................................................ 25 1.1.7 
Ventajas de las EE frente a ED y FT ...................................................................................... 26 
1.2 
Control modal ................................................................................................................................. 29 
1.2.1 
Regulador del estado. Fijación de polos................................................................................ 29 
1.2.2 
Observador del estado ............................................................................................................ 34 
1.2.3 
Regulador basado en observador. Compensador ................................................................... 37 
1.3 
Control óptimo. ReguladorLQ....................................................................................................... 40 
1.3.1 
Introducción al control óptimo ............................................................................................... 40 
1.3.2 
Formulación del problema del control óptimo........................................................................ 41 
1.3.3 
Compensación analítica vía ISE del regulador LQ................................................................. 42 
1.3.4 
El regulador LQ con horizonte infinito................................................................................... 43 
1.3.5 
El regulador LQ con horizonte finito ...................................................................................... 47 
1.3.6 
Retroacción de estado con acción integral.............................................................................. 50 
1.4 
Control óptimo estocástico .............................................................................................................. 51 
1.4.1 
Enfoque estocástico ................................................................................................................ 51 
1.4.2 
Retroacción directa................................................................................................................. 54 
1.4.3 
Reconstrucción óptima del estado. Filtro de Kalman-Bucy .................................................. 56 
1.4.4 
Regulador LQG ...................................................................................................................... 62 
1.5 
Ejercicios resueltos......................................................................................................................... 67 

2. 

Técnicas de control robusto................................................................................................................... 79 
2.1 
Conformación del lazo (loopshaping) ............................................................................................. 80 
2.1.1 
Condiciones de comportamiento...