������������������ ��������������� �������������������������������� ���������� ����

���������������������������� ����������������������������������������������������������������������������������45�������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������

IInnttrroodduucccciióónn LLaa iinnggeenniieerrííaa ddee SSiisstteemmaass ddee CCoonnttrrooll eess uunn ccaammppoo mmuuyy eexxcciittaannttee yyaa qquuee eessttáá iinnvvoolluuccrraa nnuummeerroossaass ddiisscciipplliinnaass yy nnuummeerroossaass ffuunncciioonneess ddeennttrroo ddee eessttaass ddiisscciipplliinnaass.. EEll iinnggeenniieerroo ddee ccoonnttrrooll ppuueeddee sseerr eennccoonnttrraaddoo eenn eell nniivveell ssuuppeerriioorr ddee ggrraannddeess pprrooyyeeccttooss,, iinnvvoolluuccrraaddoo eenn llaa ffaassee ccoonncceeppttuuaall eenn llaa ddeetteerrmmiinnaacciióónn oo iimmpplleemmeennttaacciióónn llooss rreeqquueerriimmiieennttooss ttoottaalleess ddeell ssiisstteemmaa.. EEssttooss rreeqquueerriimmiieennttooss iinncclluuyyeenn llaass eessppeecciiffiiccaacciioonneess ttoottaalleess ddee ffuunncciioonnaammiieennttoo ddeell ssiisstteemmaa,, ffuunncciioonneess ddee llooss ssuubbssiisstteemmaass,, yy llaa iinntteerrccoonneexxiióónn ddee eessttaass ffuunncciioonneess,, iinncclluuyyeennddoo llooss rreeqquueerriimmiieennttooss ddee llaass iinntteerrffaazz,, ddiisseeññoo ddee ssooffttwwaarree yy hhaarrddwwaarree,, yy llooss ppllaanneess ddee pprruueebbaa yy pprroocceeddiimmiieennttoo.. MMuucchhooss iinnggeenniieerrooss ssee eennccuueennttrraann ttrraabbaajjaannddoo eenn ssóólloo uunnaa áárreeaa,, ttaall ccoommoo ddiisseeññoo ddee cciirrccuuiittooss oo ddeessaarrrroolllloo ddee ssooffttwwaarree.. SSiinn eemmbbaarrggoo,, ccoommoo uunn iinnggeenniieerroo ddee ssiisstteemmaass ddee ccoonnttrrooll,, eess ppoossiibbllee eennccoonnttrraarrssee ttrraabbaajjaannddoo eenn uunnaa aarreennaa mmuuyy aammpplliiaa ee iinntteerraaccttuuaannddoo ccoonn ppeerrssoonnaass ddee ddiiffeerreenntteess rraammaass ddee llaa iinnggeenniieerrííaa yy ddee llaass cciieenncciiaass.. AAll nniivveell ddee ddiisseeññoo,, eell iinnggeenniieerroo ddee ssiisstteemmaass ddee ccoonnttrrooll ppuueeddee eessttaarr rreeaalliizzaannddoo sseelleecccciióónn ddee hhaarrddwwaarree,, ddiisseeññoo,, ee iinntteerrffaazz,, iinncclluuyyeennddoo eell ddiisseeññoo ttoottaall ddee ssuubbssiisstteemmaass ppaarraa ssaattiissffaacceerr llooss rreeqquueerriimmiieennttooss eessppeecciiffiiccaaddooss.. EEll iinnggeenniieerroo ddee ccoonnttrrooll ppuueeddee eessttaarr ttrraabbaajjaannddoo ccoonn sseennssoorreess yy mmoottoorreess,, aassíí ccoommoo ccoonn cciirrccuuiittooss eelleeccttrróónniiccooss,, nneeuummááttiiccooss,, ee hhiiddrrááuulliiccooss.. CCaarraacctteerrííssttiiccaass ddee llaa rreessppuueessttaa ddee uunn SSiisstteemmaa PPaarraa ppooddeerr aannaalliizzaarr yy // oo ddiisseeññaarr uunn ssiisstteemmaa ddee ccoonnttrrooll,, eess nneecceessaarriioo ccoonnoocceerr llaass ccaarraacctteerrííssttiiccaass ddee llaa rreessppuueessttaa ddee ddiicchhoo ssiisstteemmaa.. EEnnttrraaddaa yy SSaalliiddaa AAnntteerriioorrmmeennttee ffuuee mmeenncciioonnaaddoo qquuee uunn ssiisstteemmaa ddee ccoonnttrrooll pprroovveeee uunnaa ssaalliiddaa oo rreessppuueessttaa ppaarraa uunnaa eennttrraaddaa oo eessttíímmuulloo ddaaddaa.. LLaa eennttrraaddaa rreepprreesseennttaa llaa rreessppuueessttaa ddeesseeaaddaa;; llaa ssaalliiddaa eess llaa rreessppuueessttaa aaccttuuaall.. PPoorr eejjeemmpplloo,, ccuuaannddoo eell bboottóónn ddeell ccuuaarrttoo ppiissoo ddee uunn eelleevvaaddoorr eess pprreessiioonnaaddoo eenn eell pprriimmeerroo ppiissoo,, eell eelleevvaaddoorr ssee mmuueevvee hhaacciiaa eell ccuuaarrttoo ppiissoo ccoonn uunnaa vveelloocciiddaadd yy pprreecciissiióónn ddee ppoossiicciioonnaammiieennttoo ddiisseeññaaddooss ppaarraa eell ccoonnffoorrtt ddeell uussuuaarriioo..

LLaa ffiigguurraa 11 mmuueessttrraa llaa eennttrraaddaa yy llaa ssaalliiddaa ppaarraa eell ssiisstteemmaa mmeenncciioonnaaddoo ((eelleevvaaddoorr))..

FFiigg..11

EEll eemmppuujjee ddeell bboottóónn ccoorrrreessppoonnddiieennttee aall ccuuaarrttoo ppiissoo rreepprreesseennttaa llaa eennttrraaddaa llaa ccuuaall eess rreepprreesseennttaaddaa ppoorr uunn ccoommaannddoo eessccaallóónn ((iinnppuutt ccoommmmaanndd)).. HHaayy qquuee mmeenncciioonnaarr qquuee eenn eell iinntteerrééss ddeell uussuuaarriioo,, ssiinn mmeenncciioonnaarr llaa ppootteenncciiaa lliimmiittaaddaa ddiissppoonniibbllee,, nnoo sseerrííaa aaddeeccuuaaddoo qquuee llaa ssaalliiddaa pprreesseennttaarraa llaa rraappiiddeezz ccaarraacctteerrííssttiiccaa ddee llaa eennttrraaddaa.. LLaa eennttrraaddaa rreepprreesseennttaa lloo qquuee ddeesseeaammooss sseeaa llaa ssaalliiddaa uunnaa vveezz qquuee eell eelleevvaaddoorr ssee ddeettiieennee;; eell eelleevvaaddoorr mmiissmmoo ssiigguuee eell ddeessppllaazzaammiieennttoo ddeessccrriittoo ppoorr llaa ccuurrvvaa mmaarrccaaddaa eelleevvaattoorr rreessppoonnssee.. DDooss ffaaccttoorreess hhaacceenn qquuee llaa ssaalliiddaa sseeaa ddiiffeerreennttee ddee llaa eennttrraaddaa.. PPrriimmeerroo,, ccoommppaarree eell ccaammbbiioo iinnssttaannttáánneeoo ddee llaa eennttrraaddaa ccoonn eell ccaammbbiioo ggrraadduuaall ddee llaa ssaalliiddaa eenn llaa ffiigguurraa 11.. LLaass eennttiiddaaddeess ffííssiiccaass nnoo ppuueeddeenn ccaammbbiiaarr ssuuss eessttaaddooss ((ppoorr eejjeemmpplloo,, ppoossiicciióónn oo vveelloocciiddaadd)) iinnssttaannttáánneeaammeennttee.. EEll eessttaaddoo ccaammbbiiaa aa ttrraavvééss ddee uunn ccaammiinnoo qquuee eessttáá rreellaacciioonnaaddoo ccoonn eell ddiissppoossiittiivvoo ffííssiiccoo yy llaa ffoorrmmaa eenn qquuee eessttee aabbssoorrbbee oo ddiissiippaa eenneerrggííaa.. DDee eessttee mmooddoo,, eell eelleevvaaddoorr eexxppeerriimmeennttaa uunn ccaammbbiioo ggrraadduuaall aa mmeeddiiddaa qquuee eessttee ssee mmuueevvee ddeessddee eell pprriimmeerr ppiissoo hhaassttaa eell ccuuaarrttoo.. AA eessttaa ppaarrttee ddee llaa rreessppuueessttaa llee llllaammaammooss llaa rreessppuueessttaa ttrraannssiittoorriiaa.. DDeessppuuééss ddee llaa rreessppuueessttaa ttrraannssiittoorriiaa,, uunn ssiisstteemmaa ffííssiiccoo aallccaannzzaa ssuu rreessppuueessttaa ddee eessttaaddoo eessttaabbllee,, llaa ccuuaall eess uunnaa aapprrooxxiimmaacciióónn ddee llaa rreessppuueessttaa ddeesseeaaddaa.. PPaarraa eell eejjeemmpplloo ddeell eelleevvaaddoorr,, eessttoo ooccuurrrree ccuuaannddoo eell eelleevvaaddoorr aallccaannzzaa eell ccuuaarrttoo ppiissoo.. LLaa aaccccuurraaccyy ddee llaa nniivveellaacciióónn ddeell eelleevvaaddoorr ccoonn eell ccuuaarrttoo ppiissoo eess uunn sseegguunnddoo ffaaccttoorr qquuee ppooddrrííaa hhaacceerr

������������������ ��������������� �������������������������������� ���������� ����

���������������������������� ����������������������������������������������������������������������������������46�������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������

qquuee llaa ssaalliiddaa ddiiffiieerraa ddee llaa eennttrraaddaa.. EEssttaa ddiiffeerreenncciiaa eess llllaammaaddaa eerrrroorr ddee eessttaaddoo eessttaabbllee ((sstteeaaddyy ssttaattee eerrrroorr)).. EEll eerrrroorr ddee eessttaaddoo eessttaabbllee nnoo eexxiissttee ssoollaammeennttee eenn llooss ssiisstteemmaass ddee ccoonnttrrooll ddeeffeeccttuuoossooss.. FFrreeccuueenntteemmeennttee,, eell eerrrroorr ddee eessttaaddoo eessttaabbllee eess iinnhheerreennttee aall ssiisstteemmaa ddiisseeññaaddoo yy eell iinnggeenniieerroo ddee ccoonnttrrooll ddeebbee ddeetteerrmmiinnaarr ssii ddiicchhoo eerrrroorr ccoonndduuccee aa uunnaa ddeeggrraaddaacciióónn ssiiggnniiffiiccaattiivvaa ddee llaass ffuunncciioonneess ddeell ssiisstteemmaa.. PPoorr eejjeemmpplloo,, eenn uunn ssiisstteemmaa ddee sseegguuiimmiieennttoo ppaarraa uunn ssaattéélliittee,, aallggúúnn eerrrroorr ddee eessttaaddoo eessttaabbllee ppuueeddee sseerr ttoolleerraaddoo ppeerroo eenn uunn rroobboott iinnsseerrttaannddoo uunn cchhiipp ddee mmeemmoorriiaa eenn uunnaa ttaarrjjeettaa,, eell eerrrroorr ddee eessttaaddoo eessttaabbllee ddeebbee sseerr cceerroo.. OObbjjeettiivvooss ddeell AAnnáálliissiiss yy DDiisseeññoo LLooss ssiisstteemmaass ddee ccoonnttrrooll ssoonn ddiinnáámmiiccooss:: rreessppoonnddeenn aa uunnaa eennttrraaddaa eexxppeerriimmeennttaannddoo uunnaa rreessppuueessttaa ttrraannssiittoorriiaa aanntteess ddee aallccaannzzaarr llaa rreessppuueessttaa ddee eessttaaddoo eessttaabbllee qquuee ggeenneerraallmmeennttee rreesseemmbblleess llaa eennttrraaddaa.. YYaa hheemmooss iiddeennttiiffiiccaaddoo eessttaass ddooss rreessppuueessttaass yy cciittaammooss uunn ssiisstteemmaa ddee ccoonnttrrooll ddee ppoossiicciióónn ((eelleevvaaddoorr)) ccoommoo uunn eejjeemmpplloo.. AAhhoorraa ddiissccuuttiirreemmooss ttrreess ggrraannddeess oobbjjeettiivvooss ddeell aannáálliissiiss yy ddiisseeññoo ddee ssiisstteemmaass:: •• pprroodduucciirr llaa rreessppuueessttaa ttrraannssiittoorriiaa ddeesseeaaddaa

•• rreedduucccciióónn ddeell eerrrroorr ddee eessttaaddoo eessttaabbllee yy

•• llooggrraarr llaa eessttaabbiilliiddaadd ddeell ssiisstteemmaa

TTaammbbiiéénn ssoonn ccoonnssiiddeerraaddaass oottrraass pprreeooccuuppaacciioonneess ddee ddiisseeññoo,, ttaalleess ccoommoo eell ccoossttoo yy llaa sseennssiibbiilliiddaadd ddeell ffuunncciioonnaammiieennttoo ddeell ssiisstteemmaa aannttee ccaammbbiiooss eenn llooss ppaarráámmeettrrooss.. RReessppuueessttaa TTrraannssiittoorriiaa LLaa rreessppuueessttaa ttrraannssiittoorriiaa eess iimmppoorrttaannttee.. EEnn eell ccaassoo ddeell eelleevvaaddoorr,, uunnaa rreessppuueessttaa ttrraannssiittoorriiaa lleennttaa iimmppaacciieennttaa aa llooss uussuuaarriiooss,, mmiieennttrraass qquuee uunnaa rreessppuueessttaa eexxcceessiivvaammeennttee rrááppiiddaa llooss hhaaccee sseennttiirr iinnccóómmooddooss.. SSii eell eelleevvaaddoorr oosscciillaa aallrreeddeeddoorr ddeell ppiissoo ((ppoossiicciióónn ddeesseeaaddaa)) ppoorr mmááss ddee uunn sseegguunnddoo,, uunn sseennttiimmiieennttoo ddee ddeessccoonncciieerrttoo ppuueeddee rreessuullttaarr.. LLaa rreessppuueessttaa ttrraannssiittoorriiaa eess ttaammbbiiéénn iimmppoorrttaannttee ppoorr rraazzoonneess eessttrruuccttuurraalleess:: uunnaa rreessppuueessttaa ttrraannssiittoorriiaa mmuuyy rrááppiiddaa ppuueeddee ccaauussaarr uunn ddaaññoo ffííssiiccoo ppeerrmmaanneennttee.. LLaa ffiigguurraa 22 mmuueessttrraa llaa rreessppuueessttaa ttoottaall ddee uunn ssiisstteemmaa..

FFiigg..22

RReessppuueessttaa ddee EEssttaaddoo EEssttaabbllee OOttrroo ddee llooss oobbjjeettiivvooss ddeell aannáálliissiiss yy ddiisseeññoo ssee cceennttrraa eenn llaa rreessppuueessttaa ddee eessttaaddoo eessttaabbllee.. CCoommoo hheemmooss vviissttoo,, eessttaa rreessppuueessttaa rreesseemmbblleess llaa eennttrraaddaa yy eess uussuuaallmmeennttee lloo qquuee qquueeddaa ddeessppuuééss qquuee llaa rreessppuueessttaa ttrraannssiittoorriiaa hhaa ddeessaappaarreecciiddoo.. PPoorr eejjeemmpplloo,, eessttaa rreessppuueessttaa ppuueeddee sseerr uunn eelleevvaaddoorr ddeetteenniiddoo cceerrccaa ddeell ccuuaarrttoo ppiissoo.. NNuueessttrraa pprreeooccuuppaacciióónn eess llaa aaccccuurraaccyy ddee llaa rreessppuueessttaa ddee eessttaaddoo eessttaabbllee.. UUnn eelleevvaaddoorr bbeebbee ddeetteenneerrssee eenn llaa ppoossiicciióónn aaddeeccuuaaddaa ppaarraa qquuee llooss uussuuaarriiooss ppuueeddaann ssaalliirr ddeell eelleevvaaddoorr ssiinn nniinnggúúnn pprroobblleemmaa.. EEnn eessttee ccuurrssoo,, ssee ddeeffiinneenn llooss eerrrroorreess ddee eessttaaddoo eessttaabbllee ccuuaannttiittaattiivvaammeennttee,, ssee aannaalliizzaa eell eerrrroorr ddee eessttaaddoo eessttaabbllee ddee llooss ssiisstteemmaass,, yy ssee ddiisseeññaa llaa aacccciióónn ccoorrrreeccttiivvaa ppaarraa rreedduucciirr eell eerrrroorr ddee eessttaaddoo eessttaabbllee –– nnuueessttrroo sseegguunnddoo oobbjjeettiivvoo.. LLaa ffiigguurraa 33 mmuueessttrraa eell eerrrroorr ddee eessttaaddoo eessttaabbllee ppaarraa ddooss ddiiffeerreenntteess rreessppuueessttaass..

Fig.3

������������������ ��������������� �������������������������������� ���������� ����

���������������������������� ����������������������������������������������������������������������������������47�������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������

La figura 4 muestra el efecto de un compensador sobre la respuesta de estado estable. El valor deseado de la variable controlada es 1.

FFiigg..44

EEssttaabbiilliiddaadd LLaa ddiissccuussiióónn ddee llaa rreessppuueessttaa ttrraannssiittoorriiaa yy ddeell eerrrroorr ddee eessttaaddoo eessttaabbllee eess mmoooott ssii eell ssiisstteemmaa nnoo eess eessttaabbllee.. PPaarraa eexxpplliiccaarr llaa eessttaabbiilliiddaadd,, ccoommeennzzaarreemmooss ppoorr eell hheecchhoo ddee qquuee llaa rreessppuueessttaa ttoottaall ddee uunn ssiisstteemmaa eess llaa ssuummaa ddee llaa rreessppuueessttaa nnaattuurraall yy ddee llaa rreessppuueessttaa ffoorrzzaaddaa.. LLaa rreessppuueessttaa nnaattuurraall ddeessccrriibbee llaa ffoorrmmaa eenn qquuee eell ssiisstteemmaa aaddqquuiieerree oo ddiissiippaa eenneerrggííaa.. LLaa ffoorrmmaa oo nnaattuurraalleezzaa ddee eessttaa rreessppuueessttaa ddeeppeennddee ssoollaammeennttee ddeell ssiisstteemmaa,, nnoo ddee llaa eennttrraaddaa.. PPoorr oottrroo llaaddoo,, llaa ffoorrmmaa oo nnaattuurraalleezzaa ddee llaa rreessppuueessttaa ffoorrzzaaddaa ddeeppeennddee ddee llaa eennttrraaddaa.. DDee eessttee mmooddoo,, ppaarraa uunn ssiisstteemmaa lliinneeaall,, ppooddeemmooss eessccrriibbiirr RReessppuueessttaa TToottaall == RReessppuueessttaa NNaattuurraall ++ RReessppuueessttaa FFoorrzzaaddaa PPaarraa qquuee uunn ssiisstteemmaa ddee ccoonnttrrooll sseeaa úúttiill,, llaa rreessppuueessttaa nnaattuurraall ddeebbee ((11)) eevveennttuuaallmmeennttee aapprrooxxiimmaarrssee aa cceerroo,, ddeejjaannddoo ssoolloo llaa rreessppuueessttaa ffoorrzzaaddaa,, oo ((22)) oosscciillaarr.. EEnn aallgguunnooss ssiisstteemmaass,, ssiinn eemmbbaarrggoo,, llaa rreessppuueessttaa nnaattuurraall ccrreeccee ssiinn llíímmiittee eenn vveezz ddee ddiissmmiinnuuiirr hhaacciiaa cceerroo uu oosscciillaarr.. EEvveennttuuaallmmeennttee,, llaa rreessppuueessttaa nnaattuurraall ssee hhaaccee mmááss ggrraannddee qquuee llaa rreessppuueessttaa ffoorrzzaaddaa aa ttaall ppuunnttoo qquuee eell ssiisstteemmaa yyaa nnoo ppuueeddee sseerr ccoonnttrroollaaddoo.. EEssttaa ccoonnddiicciióónn,, llllaammaaddaa iinneessttaabbiilliiddaadd,, ppuueeddee ccoonndduucciirr aa llaa aauuttooddeessttrruucccciióónn ddeell ddiissppoossiittiivvoo ffííssiiccoo ssii llíímmiitteess ddee ppaarraaddaa nnoo ssoonn ppaarrttee ddeell ddiisseeññoo.. PPoorr eejjeemmpplloo,, eell eelleevvaaddoorr ppooddrrííaa ddeessbbaarraattaarrssee ccoonnttrraa eell ppiissoo oo ssaalliirr ppoorr eell tteecchhoo.. UUnn ggrrááffiiccoo rreessppeeccttoo aall ttiieemmppoo ddee uunn ssiisstteemmaa iinneessttaabbllee mmoossttrraarráá uunnaa rreessppuueessttaa ttrraannssiittoorriiaa

qquuee ccrreeccee ssiinn llíímmiitteess yy ssiinn eevviiddeenncciiaa aallgguunnaa ddee uunnaa rreessppuueessttaa ddee eessttaaddoo eessttaabbllee.. VVeerr ffiigguurraa 55.. LLooss ssiisstteemmaass ddee ccoonnttrrooll ddeebbeenn sseerr ddiisseeññaaddooss ppaarraa sseerr eessttaabblleess.. EEssttoo eess,, ssuu rreessppuueessttaa nnaattuurraall ddeebbee ddeeccaaeerr hhaacciiaa cceerroo aa mmeeddiiddaa qquuee eell ttiieemmppoo ssee aapprrooxxiimmaa aa iinnffiinniittoo,, uu oosscciillaarr.. SSii eell ssiisstteemmaa eess eessttaabbllee,, llaass ccaarraacctteerrííssttiiccaass aapprrooppiiaaddaass ddee llaa rreessppuueessttaa ttrraannssiittoorriiaa yy ddeell eerrrroorr ddee eessttaaddoo eessttaabbllee ppuueeddeenn sseerr ddiisseeññaaddaass.. EEssttaabbiilliiddaadd eess nnuueessttrroo tteerrcceerr oobbjjeettiivvoo ppaarraa eell aannáálliissiiss yy ddiisseeññoo..

FFiigg..55

OOttrraass ccoonnssiiddeerraacciioonneess LLooss ttrreess oobbjjeettiivvooss pprriinncciippaalleess ddeell aannáálliissiiss yy ddiisseeññoo ddee llooss ssiisstteemmaass ddee ccoonnttrrooll yyaa hhaann ssiiddoo eennuummeerraaddooss.. SSiinn eemmbbaarrggoo,, oottrraass ccoonnssiiddeerraacciioonneess iimmppoorrttaanntteess ddeebbeenn sseerr ttoommaaddaass eenn ccuueennttaa.. PPoorr eejjeemmpplloo,, ffaaccttoorreess qquuee aaffeeccttaann llaa sseelleecccciióónn ddeell hhaarrddwwaarree,, ttaalleess ccoommoo eell ttaammaaññoo ddeell mmoottoorr ppaarraa ssaattiissffaacceerr llooss rreeqquueerriimmiieennttooss ddee ppootteenncciiaa yy llaa eessccooggeenncciiaa ddee sseennssoorreess ppaarraa llaa aaccccuurraaccyy ddeesseeaaddaa,, ddeebbeenn sseerr ccoonnssiiddeerraaddooss tteemmpprraannoo eenn eell pprroocceessoo ddee ddiisseeññoo.. LLaass ffiinnaannzzaass ssoonn oottrraa ccoonnssiiddeerraacciióónn.. LLooss ddiisseeññaaddoorreess ddee ssiisstteemmaass ddee ccoonnttrrooll nnoo ppuueeddeenn ccrreeaarr ddiisseeññooss ssiinn ccoonnssiiddeerraarr ssuu iimmppaaccttoo eeccoonnóómmiiccoo.. OOttrraa ccoonnssiiddeerraacciióónn eess eell ddiisseeññoo rroobbuussttoo ddee llooss ssiisstteemmaass.. LLooss ppaarráámmeettrrooss ddeell ssiisstteemmaa qquuee ssoonn ccoonnssiiddeerraaddooss ccoonnssttaanntteess dduurraannttee eell ddiisseeññoo ddee llaa rreessppuueessttaa ttrraannssiittoorriiaa,, ddeell eerrrroorr ddee eessttaaddoo eessttaabbllee yy ddee llaa eessttaabbiilliiddaadd,, ccaammbbiiaann ccoonn eell ttiieemmppoo ccuuaannddoo eell ssiisstteemmaa eess ccoonnssttrruuiiddoo.. DDee eessttee mmooddoo,, eell ffuunncciioonnaammiieennttoo ddeell ssiisstteemmaa ttaammbbiiéénn ccaammbbiiaa ccoonn eell ttiieemmppoo yy nnoo sseerráá ccoonnssiisstteennttee ccoonn nnuueessttrroo ddiisseeññoo..

������������������ ��������������� �������������������������������� ���������� ����

���������������������������� ����������������������������������������������������������������������������������48�������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������

DDeessddiicchhaaddaammeennttee,, llaa rreellaacciióónn eennttrree llooss ppaarráámmeettrrooss ccaammbbiiaa yy ssuuss eeffeeccttooss ssoobbrree eell ffuunncciioonnaammiieennttoo nnoo eess lliinneeaall.. EEnn aallgguunnooss ccaassooss,, aauunn eenn eell mmiissmmoo ssiisstteemmaa,, ccaammbbiiooss eenn llooss vvaalloorreess ddee llooss ppaarráámmeettrrooss ppuueeddeenn ccoonndduucciirr aa ppeeqquueeññooss oo ggrraannddeess ccaammbbiiooss eenn eell ffuunncciioonnaammiieennttoo ddeeppeennddiieennddoo ddeell ppuunnttoo ddee ooppeerraacciióónn nnoommiinnaall ddeell ssiisstteemmaa yy ddeell ttiippoo ddee ddiisseeññoo uuttiilliizzaaddoo.. PPoorr lloo ttaannttoo,, eell iinnggeenniieerroo ddeebbee ccrreeaarr uunn ddiisseeññoo rroobbuussttoo ttaall qquuee eell ssiisstteemmaa nnoo sseeaa sseennssiibbllee aa llooss ccaammbbiiooss ddee llooss ppaarráámmeettrrooss.. UUnnaa iinnttrroodduucccciióónn aa SSiisstteemmaass ddee CCoonnttrrooll ddee PPoossiicciióónn ((AAnntteennaa AAzziimmuutthh)) UUnn ssiisstteemmaa ddee ccoonnttrrooll ddee ppoossiicciióónn ccoonnvviieerrttee uunn ccoommaannddoo ddee eennttrraaddaa ddee ppoossiicciióónn aa uunnaa rreessppuueessttaa ddee ssaalliiddaa ddee ppoossiicciióónn.. LLooss ssiisstteemmaass ddee ccoonnttrrooll ddee ppoossiicciióónn eennccuueennttrraann aammpplliiaa aapplliiccaacciioonneess eenn aanntteennaass,, bbrraazzooss ddee rroobboott,, yy mmaanneejjaaddoorreess ddee ddiissccooss ddee ccoommppuuttaaddoorraass.. LLaa aanntteennaa ddeell rraaddiioo tteelleessccooppiioo mmoossttrraaddoo eenn llaa ffiigguurraa 66 eess uunn eejjeemmpplloo qquuee uussaa uunn ssiisstteemmaa ddee ccoonnttrrooll ddee ppoossiicciióónn..

FFiigg..66

EEll pprroocceessoo ddee DDiisseeññoo AA ccoonnttiinnuuaacciióónn eessttaabblleecceerreemmooss uunnaa sseeccuueenncciiaa oorrddeennaaddaa ppaarraa eell ddiisseeññoo ddee ssiisstteemmaass ddee ccoonnttrrooll rreettrroo--aalliimmeennttaaddooss.. LLaa ffiigguurraa 77 mmuueessttrraa llooss ppaassooss ddeell pprroocceessoo.. EEnn llaa ffiigguurraa 77 ssee ppuueeddee aapprreecciiaarr qquuee llaa rreettrroo--aalliimmeennttaacciióónn yy llaa ccoommuunniiccaacciióónn ssoonn aallggoo iinnhheerreennttee dduurraannttee ccaaddaa ffaassee.. PPoorr eejjeemmpplloo,, ssii llaass pprruueebbaass ((sstteepp 66)) ddeemmuueessttrraann qquuee llooss rreeqquueerriimmiieennttooss

nnoo hhaann ssiiddoo ccuummpplliiddooss,, eell ssiisstteemmaa ddeebbee sseerr rreeddiisseeññaaddoo yy pprroobbaaddoo nnuueevvaammeennttee.. AAllgguunnaass vveecceess,, llooss rreeqquueerriimmiieennttooss ssoonn ccoonnfflliiccttiivvooss yy eell ddiisseeññoo nnoo ssee ppuueeddee llooggrraarr.. EEnn eessttooss ccaassooss,, llooss rreeqquueerriimmiieennttooss ddeebbeenn sseerr rreeeessppeecciiffiiccaaddooss yy eell pprroocceessoo ddee ddiisseeññoo rreeppeettiiddoo..

Fig.7

VVaammooss aahhoorraa aa eexxpplliiccaarr uunn ppooccoo ccaaddaa bbllooqquuee.. PPaassoo 11:: TTrraannssffoorrmmaarr llooss rreeqquueerriimmiieennttooss eenn uunn SSiisstteemmaa FFííssiiccoo.. CCoommeennzzaammooss ttrraannssffoorrmmaannddoo llooss rreeqquueerriimmiieennttooss eenn uunn ssiisstteemmaa ffííssiiccoo.. UUssaannddoo llooss rreeqquueerriimmiieennttooss,, eessppeecciiffiiccaacciioonneess ddee ddiisseeññoo ttaalleess ccoommoo rreessppuueessttaa ttrraannssiittoorriiaa ddeesseeaaddaa yy llaa pprreecciissiióónn ddeell eessttaaddoo eessttaabbllee ssoonn ddeetteerrmmiinnaaddaass.. QQuuiizzááss uunn ccoonncceeppttoo ggeenneerraall ttaall ccoommoo eell mmoossttrraaddoo eenn llaa ffiigguurraa 88 ppuueeddee rreessuullttaarr..

Fig.8 PPaassoo 22:: DDiibbuujjee uunn DDiiaaggrraammaa ddee BBllooqquueess FFuunncciioonnaall EEll ddiisseeññaaddoorr aahhoorraa ttrraassllaaddaa uunnaa ddeessccrriippcciióónn ccuuaalliittaattiivvaa ddeell ssiisstteemmaa eenn uunn ddiiaaggrraammaa ddee bbllooqquueess ffuunncciioonnaall qquuee ddeessccrriibbee llaass ppaarrtteess ccoommppoonneenntteess ddeell ssiisstteemmaa ((ii..ee..,, ffuunncciióónn yy // oo hhaarrddwwaarree)) yy mmuueessttrraa ssuuss iinntteerrccoonneexxiioonneess.. LLaa ffiigguurraa 99 eess uunn eejjeemmpplloo ddee uunn ddiiaaggrraammaa ddee bbllooqquueess ffuunncciioonnaall ppaarraa eell ssiisstteemmaa ddee ccoonnttrrooll ddee ppoossiicciióónn aazziimmuuttaall ddee llaa aanntteennaa.. EEssttee iinnddiiccaa ffuunncciioonneess ttaalleess ccoommoo ttrraannssdduuccttoorr ddee eennttrraaddaa yy ccoonnttrroollaaddoorr,, aassíí ccoommoo llaa ddeessccrriippcciióónn ddeell ppoossiibbllee

������������������ ��������������� �������������������������������� ���������� ����

���������������������������� ����������������������������������������������������������������������������������49�������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������

hhaarrddwwaarree aa uuttiilliizzaarr ttaalleess ccoommoo aammpplliiffiiccaaddoorreess yy mmoottoorreess..

FFiigg..99

EEnn eessttee mmoommeennttoo eell ddiisseeññaaddoorr ppuueeddee pprroodduucciirr uunn llaayyoouutt ddeettaallllaaddoo ddeell ssiisstteemmaa,, ttaall ccoommoo eell qquuee ssee mmuueessttrraa eenn llaa ffiigguurraa 1100,, ddeessddee eell ccuuaall llaa ssiigguuiieennttee ffaassee ddee llaa sseeccuueenncciiaa ddee aannáálliissiiss yy ddiisseeññoo,, ddeessaarrrroolllloo ddee uunn ddiiaaggrraammaa eessqquueemmááttiiccoo,, ppuueeddee sseerr iinniicciiaaddaa..

FFiigg..1100

PPaassoo 33:: CCrreeaarr uunn EEssqquueemmááttiiccoo.. CCoommoo hheemmooss vviissttoo,, ssiisstteemmaass ddee ccoonnttrrooll ddee ppoossiicciióónn ccoonnssiisstteenn ddee ccoommppoonneenntteess eellééccttrriiccooss,, mmeeccáánniiccooss,, yy eelleeccttrroommeeccáánniiccooss.. DDeessppuuééss ddee pprroodduucciirr llaa ddeessccrriippcciióónn ddee uunn ssiisstteemmaa ffííssiiccoo,, eell iinnggeenniieerroo ddee ssiisstteemmaass ddee ccoonnttrrooll ttrraannssffoorrmmaa eell ssiisstteemmaa ffííssiiccoo eenn uunn ddiiaaggrraammaa eessqquueemmááttiiccoo.. SSee ppuueeddee ccoommeennzzaarr ccoonn llaa ddeessccrriippcciióónn ffííssiiccaa ccoonntteenniiddaa eenn llaa ffiigguurraa 99 yy ddeerriivvaarr uunn eessqquueemmááttiiccoo.. EEll iinnggeenniieerroo ddeebbee hhaacceerr aapprrooxxiimmaacciioonneess aacceerrccaa ddeell ssiisstteemmaa yy ddeesspprreecciiaarr cciieerrttooss ffeennóómmeennooss,, ddee oottrraa ffoorrmmaa,, eell eessqquueemmááttiiccoo sseerrííaa ddeemmaassiiaaddoo ccoommpplleejjoo hhaacciieennddoo ddiiffíícciill llaa eexxttrraacccciióónn ddee uunn mmooddeelloo mmaatteemmááttiiccoo dduurraannttee llaa ssiigguuiieennttee ffaassee ddee llaa sseeccuueenncciiaa ddee aannáálliissiiss yy ddiisseeññoo.. EEll ddiisseeññaaddoorr ccoommiieennzzaa ccoonn uunnaa rreepprreesseennttaacciióónn eessqquueemmááttiiccaa ssiimmppllee yy,, eenn llaass eettaappaass ssuubbsseeccuueenntteess ddee

llaa sseeccuueenncciiaa ddeell aannáálliissiiss yy ddiisseeññoo,, cchheeqquueeaa,, ppoorr mmeeddiioo ddeell aannáálliissiiss yy llaa ssiimmuullaacciióónn mmeeddiiaannttee ccoommppuuttaaddoorraa,, ssii lloo aassuummiiddoo aacceerrccaa ddeell ssiisstteemmaa ffííssiiccoo ssee aajjuussttaa aa llaa rreeaalliiddaadd.. SSii eell eessqquueemmááttiiccoo eess ddeemmaassiiaaddoo ssiimmppllee yy nnoo rreepprreesseennttaa eell ccoommppoorrttaammiieennttoo oobbsseerrvvaaddoo,, eell ddiisseeññaaddoorr ddeebbee aaggrreeggaarr ffeennóómmeennooss qquuee ffuueerroonn pprreevviiaammeennttee ddeesspprreecciiaaddooss.. UUnn ddiiaaggrraammaa eessqquueemmááttiiccoo ppaarraa eell ssiisstteemmaa ddee ccoonnttrrooll ddee llaa ppoossiicciióónn aazziimmuuttaall ddee llaa aanntteennaa eess mmoossttrraaddoo eenn llaa ffiigguurraa 1111..

Fig.11

CCuuaannddoo ddiibbuujjaammooss llooss ppootteenncciióómmeettrrooss,, hhaacceemmooss nnuueessttrraa pprriimmeerraa aassuunncciióónn ddeesspprreecciiaannddoo ssuu ffrriicccciióónn yy ssuu iinneerrcciiaa.. EEssttaass ccaarraacctteerrííssttiiccaass ddiinnáámmiiccaass pprroodduucceenn uunnaa rreessppuueessttaa ddiinnáámmiiccaa yy nnoo iinnssttaannttáánneeaa eenn eell vvoollttaajjee ddee ssaalliiddaa.. AAssuummiimmooss qquuee eessttooss eeffeeccttooss mmeeccáánniiccooss ssoonn ddeesspprreecciiaabblleess yy qquuee eell vvoollttaajjee aa ttrraavvééss ddeell ppootteenncciióómmeettrroo ccaammbbiiaa iinnssttaannttáánneeaammeennttee aa mmeeddiiddaa qquuee eell ccuurrssoorr ddeell ppootteenncciióómmeettrroo rroottaa.. UUnn aammpplliiffiiccaaddoorr ddiiffeerreenncciiaall yy uunn aammpplliiffiiccaaddoorr ddee ppootteenncciiaa ssoonn uussaaddooss ccoommoo eell ccoonnttrroollaaddoorr ppaarraa pprroodduucciirr ggaannaanncciiaa yy aammpplliiffiiccaacciióónn ddee ppootteenncciiaa,, rreessppeeccttiivvaammeennttee,, ppaarraa aalliimmeennttaarr aall mmoottoorr.. NNuueevvaammeennttee,, aassuummiimmooss qquuee llaa ddiinnáámmiiccaa ddee llooss aammpplliiffiiccaaddoorreess eess rrááppiiddaa ccoommppaarraaddaa ccoonn llaa rreessppuueessttaa tteemmppoorraall ddeell mmoottoorr;; ddee eessttee mmooddoo,, mmooddeellaammooss llooss aammpplliiffiiccaaddoorreess ccoommoo uunnaa ggaannaanncciiaa ppuurraa,, KK.. UUnn mmoottoorr DDCC yy llaa ccaarrggaa eeqquuiivvaalleennttee pprroodduuccee eell ddeessppllaazzaammiieennttoo aanngguullaarr ddee ssaalliiddaa.. LLaa vveelloocciiddaadd ddeell mmoottoorr eess pprrooppoorrcciioonnaall aall vvoollttaajjee aapplliiccaaddoo aall cciirrccuuiittoo ddee aarrmmaadduurraa ddeell mmoottoorr.. TTaannttoo llaa iinndduuccttaanncciiaa ccoommoo llaa rreessiisstteenncciiaa ssoonn ppaarrttee ddeell cciirrccuuiittoo ddee aarrmmaadduurraa.. AAll

������������������ ��������������� �������������������������������� ���������� ����

���������������������������� ����������������������������������������������������������������������������������50�������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������

mmoossttrraarr ssoolloo llaa rreessiisstteenncciiaa ddee aarrmmaadduurraa eenn llaa ffiigguurraa,, aassuummiimmooss qquuee eell eeffeeccttoo ddee llaa iinndduuccttaanncciiaa ddee aarrmmaadduurraa eess ddeesspprreecciiaabbllee ppaarr aauunn mmoottoorr DDCC.. EEll ddiisseeññaaddoorr hhaaccee oottrraass aassuunncciioonneess aacceerrccaa ddee llaa ccaarrggaa.. LLaa ccaarrggaa ccoonnssiissttee ddee uunnaa mmaassaa rroottaattoorriiaa yy bbeeaarriinngg ffrriiccttiioonn.. DDee eessttee mmooddoo,, eell mmooddeelloo ccoonnssiissttee ddee uunnaa iinneerrcciiaa yy vviissccoouuss ddaammppiinngg ccuuyyoo ttoorrqquuee rreessiissttiivvoo ssee iinnccrreemmeennttaa ccoonn llaa vveelloocciiddaadd.. LLaass ddeecciissiioonneess qquuee ssee ttoommaann ppaarraa ddeessaarrrroollllaarr eell eessqquueemmááttiiccoo vviieenneenn ddeell ccoonnoocciimmiieennttoo ddeell ssiisstteemmaa ffííssiiccoo,, ddee llaass lleeyyeess ffííssiiccaass qquuee ggoobbiieerrnnaann eell ccoommppoorrttaammiieennttoo ddeell ssiisstteemmaa,, yy ddee llaa eexxppeerriieenncciiaa pprrááccttiiccaa ddeell ddiisseeññaaddoorr.. EEssttaass ddeecciissiioonneess nnoo ssoonn ffáácciilleess;; ssiinn eemmbbaarrggoo,, aa mmeeddiiddaa qquuee ssee aaddqquuiieerree mmááss eexxppeerriieenncciiaa ddee ddiisseeññoo,, ssee ggaannaa llaa vviissiióónn rreeqquueerriiddaa ppaarraa eessttaa ddiiffíícciill ttaarreeaa.. PPaassoo 44:: DDeessaarrrroolllloo ddee uunn mmooddeelloo mmaatteemmááttiiccoo UUnnaa vveezz qquuee eell eessqquueemmááttiiccoo hhaa ssiiddoo ddiibbuujjaaddoo,, eell ddiisseeññaaddoorr uuttiilliizzaa llaass lleeyyeess ffííssiiccaass,, ttaalleess ccoommoo llaass lleeyyeess ddee KKiirrcchhhhooffff ppaarraa llaass rreeddeess eellééccttrriiccaass yy llaass lleeyyeess ddee NNeewwttoonn ppaarraa llooss ssiisstteemmaass mmeeccáánniiccooss,, jjuunnttoo ccoonn llaass aassuunncciioonneess nneecceessaarriiaass,, ppaarraa mmooddeellaarr eell ssiisstteemmaa mmaatteemmááttiiccaammeennttee.. LLaass lleeyyeess ddee KKiirrcchhhhooffff yy NNeewwttoonn ccoonndduucceenn aa mmooddeellooss mmaatteemmááttiiccooss qquuee ddeessccrriibbeenn llaa rreellaacciióónn eennttrree llaa eennttrraaddaa yy llaa ssaalliiddaa ddee ssiisstteemmaass ddiinnáámmiiccooss.. UUnnoo ddee ttaalleess mmooddeellooss eess llaa eeccuuaacciióónn ddiiffeerreenncciiaall lliinneeaall ee iinnvvaarriiaannttee eenn eell ttiieemmppoo.. DDiicchhaa eeccuuaacciióónn ssee mmuueessttrraa aa ccoonnttiinnuuaacciióónn::

r(t)b .... dt

r(t)db

dt

r(t)db c(t)a....

dt

c(t)d a

dt

c(t)d01-m

1-m

1-mm

m

m01-n

1-n

1-nn

n+++=+++

MMuucchhooss ssiisstteemmaass ppuueeddeenn sseerr ddeessccrriittooss aapprrooxxiimmaaddaammeennttee ppoorr llaa eeccuuaacciióónn aanntteerriioorr,, llaa ccuuaall rreellaacciioonnaa llaa ssaalliiddaa,, cc((tt)),, aa llaa eennttrraaddaa,, rr((tt)),, ppoorr mmeeddiioo ddee llooss ppaarráámmeettrrooss ddeell ssiisstteemmaass,, aaii yy bbjj.. LLaass aassuunncciioonneess qquuee ssee hhaacceenn eenn eell pprroocceessoo ppaarraa oobbtteenneerr uunn mmooddeelloo mmaatteemmááttiiccoo ggeenneerraallmmeennttee ccoonndduucceenn aa uunnaa ffoorrmmaa ddee bbaajjoo oorrddeenn ddee llaa eeccuuaacciióónn.. SSiinn eessttaass aassuunncciioonneess,, eell mmooddeelloo ddeell ssiisstteemmaa ppooddrrííaa sseerr ddee uunn oorrddeenn aallttoo oo ddeessccrriittoo ccoonn eeccuuaacciioonneess ppaarrcciiaalleess,, nnoo lliinneeaalleess,, yy vvaarriiaabblleess eenn eell ttiieemmppoo.. EEssttaass eeccuuaacciioonneess ccoommpplliiccaann eell pprroocceessoo ddee ddiisseeññoo yy rreedduucceenn llaa vviissiióónn ddeell ddiisseeññaaddoorr.. DDeessddee lluueeggoo,, ttooddaass

llaass aassuunncciioonneess ddeebbeenn sseerr cchheeqquueeaaddaass yy ttooddaass llaass ssiimmpplliiffiiccaacciioonneess jjuussttiiffiiccaaddaass mmeeddiiaannttee eell aannáálliissiiss yy mmeeddiiaannttee pprruueebbaass.. AAddeemmááss ddee llaa eeccuuaacciióónn ddiiffeerreenncciiaall,, llaa ffuunncciióónn ddee ttrraannssffeerreenncciiaa eess oottrraa ffoorrmmaa ddee mmooddeellaarr mmaatteemmááttiiccaammeennttee uunn ssiisstteemmaa.. EEll mmooddeelloo eess ddeerriivvaaddoo ddee llaa eeccuuaacciióónn ddiiffeerreenncciiaall lliinneeaall ee iinnvvaarriiaannttee eenn eell ttiieemmppoo uussaannddoo lloo qquuee llllaammaammooss llaa ttrraannssffoorrmmaaddaa ddee LLaappllaaccee.. AAuunnqquuee llaa ffuunncciióónn ddee ttrraannssffeerreenncciiaa ppuueeddee sseerr uussaaddaa ssoollaammeennttee ppaarraa ssiisstteemmaass lliinneeaalleess,, eessttaa pprroodduuccee uunnaa iinnffoorrmmaacciióónn mmááss iinnttuuiittiivvaa qquuee llaa eeccuuaacciióónn ddiiffeerreenncciiaall.. PPooddeemmooss ccaammbbiiaarr ppaarráámmeettrrooss ddeell ssiisstteemmaa yy rrááppiiddaammeennttee ddeetteerrmmiinnaarr llooss eeffeeccttooss ddee eessttooss ccaammbbiiooss eenn llaa rreessppuueessttaa ddeell ssiisstteemmaa.. LLaa ffuunncciióónn ddee ttrraannssffeerreenncciiaa eess ttaammbbiiéénn úúttiill ppaarraa mmooddeellaarr llaa iinntteerrccoonneexxiióónn ddee ssuubbssiisstteemmaass mmeeddiiaannttee llaa ffoorrmmaacciióónn ddee uunn ddiiaaggrraammaa ddee bbllooqquueess ssiimmiillaarr aall mmoossttrraaddoo eenn llaa ffiigguurraa,, ppeerroo ccoonn uunnaa ffuunncciióónn mmaatteemmááttiiccaa ddeennttrroo ddeell bbllooqquuee.. OOttrroo mmooddeelloo eess llaa rreepprreesseennttaacciióónn ddee eessppaacciioo ddee eessttaaddooss.. UUnnaa vveennttaajjaa ddee llooss mmééttooddooss ddee eessppaacciioo ddee eessttaaddooss eess qquuee eellllooss ppuueeddeenn sseerr uussaaddooss eenn ssiisstteemmaass qquuee nnoo ppuueeddeenn sseerr ddeessccrriittooss ppoorr eeccuuaacciioonneess ddiiffeerreenncciiaalleess lliinneeaalleess.. AAddeemmááss,, llooss mmééttooddooss ddee eessppaacciioo ddee eessttaaddooss ssoonn uussaaddooss ppaarraa mmooddeellaarr ssiisstteemmaass ppaarraa ssiimmuullaacciióónn eenn ccoommppuuttaaddoorraass ddiiggiittaalleess.. BBáássiiccaammeennttee,, eessttaa rreepprreesseennttaacciióónn ccoonnvviieerrttee uunnaa eeccuuaacciióónn ddiiffeerreenncciiaall ddee nn--ééssiimmoo oorrddeenn eenn nn eeccuuaacciioonneess ddiiffeerreenncciiaalleess ssiimmuullttaanneeaass ddee pprriimmeerr oorrddeenn.. FFiinnaallmmeennttee,, ssee ddeebbee mmeenncciioonnaarr qquuee ppaarraa pprroodduucciirr uunn mmooddeelloo mmaatteemmááttiiccoo ppaarraa uunn ssiisstteemmaa ssee rreeqquuiieerree ccoonnoocciimmiieennttoo aacceerrccaa ddee llooss vvaalloorreess ddee llooss ppaarráámmeettrrooss ttaalleess ccoommoo rreessiisstteenncciiaa eeqquuiivvaalleennttee,, mmaassaa yy aammoorrttiigguuaammiieennttoo,, llooss ccuuaalleess nnoo ssiieemmpprree ssee ppuueeddeenn oobbtteenneerr ccoonn ffaacciilliiddaadd.. AAnnáálliissiiss,, mmeeddiicciioonneess,, oo eessppeecciiffiiccaacciioonneess ddee llooss ffaabbrriiccaanntteess ssoonn ffuueenntteess qquuee eell iinnggeenniieerroo ddee ccoonnttrrooll ppuueeddee uussaarr ppaarraa oobbtteenneerr llooss ppaarráámmeettrrooss.. PPaassoo 55:: RReedduucccciióónn ddeell DDiiaaggrraammaa ddee BBllooqquueess.. MMooddeellooss ddee llooss ssuubbssiisstteemmaass ssoonn iinntteerrccoonneeccttaaddooss ppaarraa ccrreeaarr ddiiaaggrraammaass ddee bbllooqquueess ddee ssiisstteemmaass mmááss ggrraannddeess,, ccoommoo eenn llaa ffiigguurraa 99,, ddoonnddee ccaaddaa bbllooqquuee ttiieennee uunnaa ddeessccrriippcciióónn mmaatteemmááttiiccaa.. NNoottee qquuee mmuucchhaass sseeññaalleess,, ttaalleess ccoommoo vvoollttaajjeess pprrooppoorrcciioonnaalleess yy eell

������������������ ��������������� �������������������������������� ���������� ����

���������������������������� ����������������������������������������������������������������������������������51�������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������

eerrrroorr ssoonn iinntteerrnnooss aall ssiisstteemmaa.. HHaayy ddooss sseeññaalleess,, llaa eennttrraaddaa aanngguullaarr yy llaa ssaalliiddaa aanngguullaarr,, qquuee ssoonn eexxtteerrnnaass aall ssiisstteemmaa.. PPaarraa eevvaalluuaarr llaa rreessppuueessttaa ddeell ssiisstteemmaa eenn eessttee eejjeemmpplloo,, nneecceessiittaammooss rreedduucciirr eell ddiiaaggrraammaa ddee bbllooqquueess ddeell ssiisstteemmaa aa uunn ssiimmppllee bbllooqquuee ccoonn uunnaa ddeessccrriippcciióónn mmaatteemmááttiiccaa qquuee rreepprreesseennttee aall ssiisstteemmaa ddeessddee ssuu eennttrraaddaa aa ssuu ssaalliiddaa ccoommoo ssee mmuueessttrraa eenn llaa ffiigguurraa 1122.. UUnnaa vveezz qquuee eell ddiiaaggrraammaa ddee bbllooqquueess hhaa ssiiddoo rreedduucciiddoo,, eessttaammooss lliissttooss ppaarraa aannaalliizzaarr yy ddiisseeññaarr eell ssiisstteemmaa..

FFiigg..1122

PPaassoo 66:: AAnnaalliizzaarr yy DDiisseeññaarr LLaa ssiigguuiieennttee ffaassee ddeell pprroocceessoo,, ssiigguuiieennddoo llaa rreedduucccciióónn ddeell ddiiaaggrraammaa ddee bbllooqquueess,, eess aannáálliissiiss yy ddiisseeññoo.. EEnn eessttaa ffaassee,, eell iinnggeenniieerroo aannaalliizzaa eell ssiisstteemmaa ppaarraa vveerr ssii llaass eessppeecciiffiiccaacciioonneess ddee rreessppuueessttaa yy llooss rreeqquueerriimmiieennttooss ddee ffuunncciioonnaammiieennttoo ppuueeddeenn sseerr ccoonnsseegguuiiddooss mmeeddiiaannttee ssiimmpplleess aajjuusstteess ddee llooss ppaarráámmeettrrooss ddeell ssiisstteemmaa.. SSii llaass eessppeecciiffiiccaacciioonneess nnoo ppuueeddeenn sseerr aallccaannzzaaddaass,, eell ddiisseeññaaddoorr eennttoonncceess ddiisseeññaa hhaarrddwwaarree aaddiicciioonnaall ppaarraa aallccaannzzaarr eell ffuunncciioonnaammiieennttoo ddeesseeaaddoo.. SSeeññaalleess ddee pprruueebbaa ddee eennttrraaddaa ssoonn uussaaddaass,, ttaannttoo aannaallííttiiccaammeennttee ccoommoo dduurraannttee llaass pprruueebbaass,, ppaarraa vveerriiffiiccaarr eell ddiisseeññoo.. NNoo eess pprrááccttiiccoo eessccooggeerr sseeññaalleess ddee eennttrraaddaa ccoommpplliiccaaddaass ppaarraa aannaalliizzaarr eell ffuunncciioonnaammiieennttoo ddeell ssiisstteemmaa.. DDee eessttee mmooddoo,, eell iinnggeenniieerroo sseelleecccciioonnaa eennttrraaddaass ddee pprruueebbaa eessttáánnddaarr.. EEssttaass eennttrraaddaass ssoonn iimmppuullssooss,, eessccaalloonneess,, rraammppaass,, ppaarráábboollaass yy ssiinnuussooiiddeess ccoommoo ssee mmuueessttrraa eenn llaa ttaabbllaa 11.. UUnn iimmppuullssoo eess iinnffiinniittoo eenn tt == 00 yy cceerroo eenn ccuuaallqquuiieerr oottrraa ppaarrttee.. EEll áárreeaa ddeebbaajjoo ddeell iimmppuullssoo uunniittaarriioo eess 11.. uunnaa aapprrooxxiimmaacciióónn ddee eessttee ttiippoo ddee ffoorrmmaa ddee oonnddaa eess uussaaddoo ppaarraa uubbiiccaarr eenneerrggííaa iinniicciiaall eenn uunn ssiisstteemmaa ttaall qquuee llaa rreessppuueessttaa ddeebbiiddoo aa llaa eenneerrggííaa iinniicciiaall eess ssoollaammeennttee llaa rreessppuueessttaa ttrraannssiittoorriiaa ddeell ssiisstteemmaa.. AA ppaarrttiirr ddee eessttaa rreessppuueessttaa,, eell ddiisseeññaaddoorr ppuueeddee ddeerriivvaarr uunn mmooddeelloo ddeell ssiisstteemmaa..

UUnnaa eennttrraaddaa eessccaallóónn ((sstteepp)) rreepprreesseennttaa uunn ccoommaannddoo ccoonnssttaannttee,, ttaall ccoommoo ppoossiicciióónn,, vveelloocciiddaadd,, oo aacceelleerraacciióónn.. TTííppiiccaammeennttee,, eell ccoommaannddoo ddee eennttrraaddaa eessccaallóónn eess ddee llaa mmiissmmaa ffoorrmmaa qquuee llaa ssaalliiddaa.. PPoorr eejjeemmpplloo,, ssii llaa ssaalliiddaa ddeell ssiisstteemmaa eess ppoossiicciióónn,, ccoommoo eessttaa eess ppaarraa eell ssiisstteemmaa ddee ccoonnttrrooll ddee ppoossiicciióónn aazziimmuuttaall ddee llaa aanntteennaa,, llaa eennttrraaddaa eessccaallóónn rreepprreesseennttaa uunnaa ppoossiicciióónn ddeesseeaaddaa yy llaa ssaalliiddaa rreepprreesseennttaa llaa ppoossiicciióónn aaccttuuaall.. SSii llaa ssaalliiddaa ddeell ssiisstteemmaa eess vveelloocciiddaadd,, llaa eennttrraaddaa eessccaallóónn rreepprreesseennttaa llaa vveelloocciiddaadd ccoonnssttaannttee ddeesseeaaddaa yy llaa ssaalliiddaa rreepprreesseennttaa llaa vveelloocciiddaadd aaccttuuaall.. EEll ddiisseeññaaddoorr uussaa eennttrraaddaass eessccaallóónn ddeebbiiddoo aa qquuee ttaannttoo llaa rreessppuueessttaa ttrraannssiittoorriiaa ccoommoo llaa rreessppuueessttaa ddee eessttaaddoo eessttaabbllee ssoonn ccllaarraammeennttee vviissiibblleess yy ppuueeddeenn sseerr eevvaalluuaaddaass..

TTaabbllaa 11 LLaa eennttrraaddaa rraammppaa rreepprreesseennttaa uunn ccoommaannddoo qquuee ccrreeccee lliinneeaallmmeennttee.. PPoorr eejjeemmpplloo,, ssii llaa ssaalliiddaa ddeell ssiisstteemmaa eess ppoossiicciióónn,, llaa eennttrraaddaa rraammppaa rreepprreesseennttaa uunnaa ppoossiicciióónn qquuee ccrreeccee lliinneeaallmmeennttee,, ttaall ccoommoo llaa eennccoonnttrraaddaa ccuuaannddoo ssee ssiigguuee uunn ssaattéélliittee qquuee ssee mmuueevvee aa ttrraavvééss ddeell cciieelloo ccoonn vveelloocciiddaadd ccoonnssttaannttee.. SSii llaa ssaalliiddaa ddeell ssiisstteemmaa eess vveelloocciiddaadd,, llaa eennttrraaddaa rraammppaa rreepprreesseennttaa uunnaa vveelloocciiddaadd qquuee ccrreeccee lliinneeaallmmeennttee.. LLaa rreessppuueessttaa aa uunnaa sseeññaall ddee pprruueebbaa ttiippoo rraammppaa pprroodduuccee iinnffoorrmmaacciióónn aaddiicciioonnaall aacceerrccaa ddeell eerrrroorr ddee eessttaaddoo eessttaabbllee..

������������������ ��������������� �������������������������������� ���������� ����

���������������������������� ����������������������������������������������������������������������������������52�������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������

LLaa ddiissccuussiióónn pprreevviiaa ttaammbbiiéénn ppuueeddee sseerr eexxtteennddiiddaa aa eennttrraaddaass ppaarraabbóólliiccaass,, llaass ccuuaalleess ssoonn ttaammbbiiéénn uussaaddaass ppaarraa eevvaalluuaarr eell eerrrroorr ddee eessttaaddoo eessttaabbllee ddeell ssiisstteemmaa.. CCoonncclluuiimmooss ddiicciieennddoo qquuee uunnoo ddee llooss rreeqquueerriimmiieennttooss bbáássiiccooss ppaarraa eell aannáálliissiiss yy ddiisseeññoo eess eevvaalluuaarr llaa rreessppuueessttaa tteemmppoorraall ddeell ssiisstteemmaa ppaarraa uunnaa eennttrraaddaa ddaaddaa.. EEll iinnggeenniieerroo ddee ssiisstteemmaass ddee ccoonnttrrooll ddeebbee ttoommaarr eenn ccoonnssiiddeerraacciióónn oottrraass ccaarraacctteerrííssttiiccaass ddee llooss ssiisstteemmaass ddee ccoonnttrrooll rreettrroo--aalliimmeennttaaddooss.. PPoorr eejjeemmpplloo,, eell ccoommppoorrttaammiieennttoo ddee llooss ssiisstteemmaass ddee ccoonnttrrooll eess aalltteerraaddoo ddeebbiiddoo aa fflluuccttuuaacciioonneess eenn llooss vvaalloorreess ddee llooss ccoommppoonneenntteess oo ddee llooss ppaarráámmeettrrooss ddeell ssiisstteemmaa.. EEssttaass vvaarriiaacciioonneess ppuueeddeenn sseerr ccaauussaaddaass ppoorr tteemmppeerraattuurraa,, pprreessiióónn,, uu oottrrooss ccaammbbiiooss aammbbiieennttaalleess.. LLooss ssiisstteemmaass ddeebbeenn sseerr ccoonnssttrruuiiddooss ddee ttaall ffoorrmmaa qquuee eessttaass fflluuccttuuaacciioonneess nnoo ddeeggrraaddeenn eell ccoommppoorrttaammiieennttoo ddeell ssiisstteemmaa mmááss aalllláá ddee llaass ffrroonntteerraass eessppeecciiffiiccaaddaass.. UUnn aannáálliissiiss ddee sseennssiibbiilliiddaadd ppuueeddee pprroodduucciirr eell ppoorrcceennttaajjee ddee ccaammbbiioo eenn uunnaa eessppeecciiffiiccaacciióónn ccoommoo uunnaa ffuunncciióónn ddee uunn ccaammbbiioo eenn uunn ppaarráámmeettrroo ddeell ssiisstteemmaa.. UUnnoo ddee llooss oobbjjeettiivvooss ddeell ddiisseeññaaddoorr,, eennttoonncceess,, eess ccoonnssttrruuiirr uunn ssiisstteemmaa ccoonn sseennssiibbiilliiddaadd mmíínniimmaa ssoobbrree uunn eessppeerraaddoo rraannggoo ddee ccaammbbiioo mmeeddiioo--aammbbiieennttaall.. RReeffeerreenncciiaass 11.. CCoonnttrrooll SSyysstteemmss EEnnggiinneeeerriinngg,, TTeerrcceerraa EEddiicciióónn..

NNoorrmmaann SS NNiissee