Un enfoque interactivo para el análisis y diseño de sistemas de control utilizando el método del lugar de las raíces
DOI:
https://doi.org/10.4995/riai.2020.13811Palabras clave:
Educación del control, diseño de sistemas de control asistido por ordenador, diagramas del lugar de las raíces, aproximaciones interactivasResumen
El lugar de las raíces es un método clásico para el análisis y diseño de sistemas lineales de control que ha formado parte desde su irrupción en los años cincuenta de los programas de los cursos básicos de control automático. La aparición de herramientas software de diseño interactivo de sistemas de control, que dibujan fácilmente el lugar de las raíces, permite a los docentes centrarse en explicar cómo afecta al lugar de las raíces la introducción de nuevos polos/ceros en la función de transferencia en lazo abierto, en vez de en explicar sus reglas de construcción. En este trabajo se presenta una nueva metodología docente para introducir la técnica del lugar de las raíces en cursos básicos de control que fomenta la utilización de una herramienta interactiva, como por ejemplo la herramienta LCSD desarrollada por los autores, para reforzar su aprendizaje.
Descargas
Citas
Arévalo, V., Vicente-del-Rey, J.M., García-Morales, I., Rivas-Blanco, I., 2020. Minivídeos tutoriales como apoyo al aprendizaje de conceptos básicos para un curso de Fundamentos de Control Automático. Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial, 17, 107-115. https://doi.org/10.4995/riai.2020.12156
Åström, K. J., Murray, R. M., 2014. Feedback Systems: An Introduction for Scientists and Engineers 2 nd Edition. Princeton University Press.
Díaz, J. M., Dormido, S., Aranda, J., 2007. SISOQFTIT: An interactive software tool for robust control design using the QFT methodology, Int. J. Eng. Educ., 23, 5, 1011-1023.
Díaz, J. M., Dormido, S., Rivera, D.E., 2016. ITTSAE: A set of interactive software tools for time series analysis education, IEEE Control Syst. Mag., 36, 3, 112-120. https://doi.org/10.1109/MCS.2016.2535914
Díaz, J. M., Costa, R., Muñoz, R., Dormido, S., 2017. An interactive and comprehensive software tool to promote active learning in the loop shaping control system design. IEEE Access 5, 10533-10546. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2017.2712520
Dorf, R. C., Bishop, R. H., 2011. Modern Control Systems 12 th Edition. Prentice Hall.
Dormido, S., Gordillo, F., Dormido-Canto, S., Aracil, J., 2002. An interactive tool for introductory nonlinear control systems education, Proc. IFAC 15th World Congress, 35, 1, 255-260. https://doi.org/10.3182/20020721-6-ES-1901.01433
Dormido, S., 2004. Control learning: Present and future, Annu. Rev. Control, 28, 1, 115-136. https://doi.org/10.1016/j.arcontrol.2003.12.002
Dormido, S., Dormido-Canto, S., Dormido-Canto, R., Sánchez, J., Duro, N., 2005. The role of interactivity in control learning,Int. J. Eng. Educ., 21, 6, 1122-1133.
Evans, W. R., 1948. Graphical analysis of control systems. Transactions of the American Institute of Electrical Engineers 67, 547-551. https://doi.org/10.1109/T-AIEE.1948.5059708
Evans, W. R., 1950. Control systems synthesis by root-locus method Transactions of the American Institute of Electrical Engineers 69, 66-69. https://doi.org/10.1109/T-AIEE.1950.5060121
Evans, W. R., 1954. Control System Dynamics. McGraw-Hill, New York.
Franklin, G. F., Powell, J. D., Emami-Naeini, A., 2015. Feedback Control of Dynamic Systems 7 th Edition. Pearson.
Gasmi, H., Bouras, A., 2018. Ontology-based education/industry collaboration system, IEEE Access, 6, 1362-1371. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2017.2778879
Golnaraghi, F., Kuo, B. C., 2017. Automatic Control Systems 10 th Edition. McGraw-Hill.
Guzmán, J. L., Åström, K. J., Dormido, S., Hagglund, T., Berenguel, M., Piguet, Y., 2008. Interactive learning modules for PID control,IFAC Proc. 39, 6, 7-12. https://doi.org/10.3182/20060621-3-ES-2905.00003
Guzmán, J. L., Rivera, D. E., Dormido, S., Berenguel, M., 2012. An interactive software tool for system identification, Adv. Eng. Softw., 45, 115-123. https://doi.org/10.1016/j.advengsoft.2011.09.013
Guzmán, J. L., Dormido, S., Berenguel, M., 2013. Interactivity in education: An experience in the automatic control field, Comput. Appl. Eng. Educ., 21, 2, 360-371. https://doi.org/10.1002/cae.20480
Guzmán, J. L., Costa, R., Dormido, S., Berenguel, M., 2016. An interactivity based methodology as support to control education, IEEE Control Syst. Mag., 35, 1, 11-25.
Keviczky, L., Bars, R., Hetthéssy, J., Bányász, C., 2019. Control Engineering. Springer. https://doi.org/10.1007/978-981-10-8297-9
Lerma, E., Costa-Castelló, R., Griño Cubero, R., Sanchis, C., 2020. Herramientas para la docencia de control digital en grados de ingeniería, Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial. [Online] https://polipapers.upv.es/index.php/RIAI/article/view/13756
Moon, Y. L., 2007. Education reform and competency-based education, Asia Pacific Education Review, 8, 2, 337-341. https://doi.org/10.1007/BF03029267
Nickerson, J. V., Corter, J. E., Esche, S. K., Chassapis, C., 2007. A model for evaluating the effectiveness of remote engineering laboratories and simulations in education, Computers & Education, 49, 3, 708- 725. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2005.11.019
Kasser, J., Hitchins, D., Frank, M., Zhao, Y. Y., 2013. A framework for benchmarking competency assessment models, Systems Engineering, 16, 1, 29-44. https://doi.org/10.1002/sys.21217
Heradio, R., de la Torre, L., Dormido, S., 2016. Virtual and remote labs in control education: A survey, Annual Reviews in Control, 42, 1-10. https://doi.org/10.1016/j.arcontrol.2016.08.001
Nise, N. S., 2015. Control Systems Engineering 7 th Edition. John Wiley and Sons.
Ogata, K., 2010. Modern Control Engineering 5 th Edition. Prentice Hall.
Piguet, Y., 2017. Sysquake 6 User Manual. Calerga, Lausanne.
Vargas, H., Heradio, R., Chacon, J., de La Torre, L., Farias, G., Galan, D., Dormido, S., 2019. Automated Assessment and Monitoring Support for Competency-Based Courses, IEEE Access, 7, 41043-41051. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2019.2908160
Vargas, H., Marín, L., de la Torre, L., Heradio, R., Díaz, J. M., Dormido, S., 2020. Evidence-based control engineering education: evaluating theLCSD simulation tool, IEEE Access, 8, 170183-170194, 2020 https://doi.org/10.1109/ACCESS.2020.3023910
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Esta revista se publica bajo una Licencia Creative Commons Attribution-NonCommercial-CompartirIgual 4.0 International (CC BY-NC-SA 4.0)
