Los Sistemas Dinámicos se caracterizan por las partes o atributos que lo constituyen, la interacción entre dichas partes y su comportamiento en el tiempo. Analiza, entre otros, los efectos que pueden provocar la realimentación y el retardo sobre el sistema bajo estudio. Se utiliza aquí el término LTI para describir los sistemas lineales invariantes en el tiempo.

Fundamentos

Ecuaciones diferenciales, en diferencias y sistemas lineales.

Ecuaciones en diferencias.

Ecuaciones en diferencias y la Trasformada Z.

Transformada Z y Transformada de Laplace.

Representación en el espacio de estados.

Cambiar puntos de equilibrio al origen.

Análisis en el plano de fase.

Solución de ecuaciones en diferencias y diferenciales.

Crear señales de entrada.

Diagramas de Bode. Filtros electrónicos.

Las unidades y su conversión.

Sistemas de primer orden

Solución. 

Respuesta temporal y estimación de coeficientes.

Respuesta frecuencial.

Respuesta en tiempo discreto.

Ejemplos:

Velocidad de un sistema ==> Análisis.

Nivel de un tanque.

Relación par-voltaje.

Datación por carbono 14.

Ley de Newton de enfriamiento.

Filtro electrónico pasobajo de primer orden.

Sistemas de segundo orden

Solución.

Respuesta temporal sin estímulo. Caso subamortiguado.

Respuesta característica y estimación de coeficientes.

Respuesta frecuencial.

Caracterización y estimación de coeficientes en tiempo discreto.

Ejemplos:

Sistema masa resorte.

Suspensión de un automóvil ==> Análisis.

Modelo de un servomotor ==> Comparación entre modelos.

Sistema de oscilación forzada de Duffing.

Caída libre con fricción.

Modelos de poblaciones.

Diseño de controladores

Estabilización y seguimiento.

Estabilización del sistema de Duffing.

Estabilización del sistema masa resorte.

Estabilización de un sistema discreto.

Control de un eslabón.

Control basado en la linealización por realimentación.

Control de un brazo articulado.

Arquitecturas de controladores.

Ajuste de controladores PID. Exportar a hardware.

Modelo de un servomotor a partir de datos. Controlador PID con ajuste borroso.

Referencias:

Palm III, W.: System Dynamics. McGraw-Hill. Second Edition. 2010.