Modelo en espacio de estados¶

Orden del día¶

  • Responder preguntas
  • Modelo en espacio de estados
  • Representación de sistemas en el espacio de estados

Preguntas¶

  • ¿Qué es el modelo en el espacio de estados?
  • ¿Cuales son las ecuaciones de un modelo en el espacio de estados?

$$\begin{align} \dot{x}&=A\,x+B\,u \label{state_equation} \\ y&=C\,x+D\,u \label{output_equation} \end{align}$$

  • ¿Qué representa cada matriz de las ecuaciones?

Ejemplo 1 : Control de velocidad de un vehículo¶

Encontremos la representación en el espacio de estados del vehículo al que se le quiere controlar la velocidad y cuya ecuación diferencial puede ser:

$$F(t)=m\frac{d}{dt}v(t)$$

Ejemplo 2 : Control de posición de una partícula¶

Encontremos la representación en el espacio de estados de una partícula a la que se le quiere controlar su posición y cuya ecuación diferencial puede ser:

$$F(t)=m\frac{d^2}{dt^2}x(t)$$

Ejercicios¶

  • Sistema masa-resorte-amortiguador, donde se mide la posición de la masa, el resorte y el amortiguador estan conectados a la masa y a "tierra". Se aplica una entrada de fuerza en la masa.
  • Sistema de dos masas y un resorte, donde se mide la posición de las dos masas y se aplica la fuerza en la masa más pequeña.