Laboratorio 02: Control óptimo, Control avanzado

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

Facultad de Ingeniería

Escuela Profesional de Ingeniería Mecatrónica

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LABORATORIO 02: CONTROL ÓPTIMO[pic 3]

CONTROL AVANZADO

1. ESTUDIANTE(S):

Simeón Acero, Jhoser Brayan

Velásquez Zegarra, Víctor Manuel

1. DOCENTE:              

Mg. Ing. Josmell Henry Alava Alcántara

1. CICLO:                 

IX

Trujillo, Perú

2025

1. OBJETIVOS

1. OBJETIVO GENERAL

• Desarrollar y analizar estrategias de control óptimo aplicadas a un circuito reductor, incorporando técnicas de realimentación de salida y observadores de estado, con el propósito de mejorar el rendimiento, la estabilidad y la precisión del sistema en distintas configuraciones.

1. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Diseñar e implementar un sistema de control óptimo para el circuito reductor, con el fin de mejorar su rendimiento dinámico y eficiencia energética.
• Desarrollar un sistema de control óptimo con observador de estado aplicado al circuito reductor, que permita estimar las variables internas no directamente medibles y mejorar la precisión del sistema.
• Analizar y validar el desempeño del control óptimo con realimentación de salida (Estructura 2) en el circuito reductor, comparando su efectividad frente a otras estrategias de control.
• Integrar un observador de estado al sistema de control óptimo con realimentación de salida (Estructura 2) del circuito reductor, evaluando la mejora en la estimación de estados y en la respuesta del sistema.

1. DESARROLLO DE LA TAREA

1. Control óptimo del circuito reductor.

1. Control óptimo del circuito reductor + observador.

1. Control óptimo del circuito reductor con realimentación de la salida (Estructura 2).

1. Control óptimo del circuito reductor con realimentación de la salida. (Estructura 2) + Observador de estado.

1. Conclusiones

• Se comprobó que el control óptimo aplicado al circuito reductor mejora significativamente su rendimiento dinámico, reduciendo los tiempos de establecimiento y mejorando la eficiencia en el seguimiento de referencias, lo cual valida la viabilidad de esta estrategia para aplicaciones donde la precisión y rapidez son críticas.

• La incorporación de un observador de estado al controlador óptimo permitió estimar correctamente las variables internas no medibles, facilitando una mayor supervisión del sistema sin la necesidad de sensores adicionales. Esto demostró ser útil para sistemas con limitaciones de sensado.

• La estrategia de control óptimo con realimentación de salida basada en Estructura 2 mostró un desempeño estable y robusto, logrando mantener el control del circuito incluso ante perturbaciones. Esto evidencia su utilidad en escenarios donde no se dispone de todas las variables del sistema.

• Al integrar el observador de estado con la realimentación de salida (Estructura 2), se logró una mejora en la estimación de estados y una respuesta más precisa del sistema frente a variaciones externas. Esta configuración se posiciona como una de las más completas y eficientes en términos de control.

1. Referencias bibliográficas

•   Ogata, K. (2010). Modern Control Engineering (5th ed.). Prentice Hall.

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