Control por retroalimentación de estados estimados en un enfoque de Bond Graph

Abstract

The present research work covers the Bond Graph modeling technique from its background to its methodology. This technique is based on a graphical representation of systems, which allows us to obtain the system model in state space, its transfer function, and specific characteristics such as controllability and observability. The concept of estimated states and their importance in controller design is also analyzed, leading to another important concept discussed in this research work, which is that of observer. Based on these concepts and characteristics, a system analysis is performed, and the procedure for designing a state feedback controller using a Bond Graph approach is presented through two case studies. In each case study, the simulation software 20-SIM is used to verify the results obtained and visualize them graphically.

El presente trabajo de investigación abarca la técnica de modelado de Bond Graph desde sus antecedentes hasta su metodología, esta técnica está basada en una representación gráfica de los sistemas, la cual nos permite obtener el modelo del sistema en espacio de estados, su función de transferencia y características específicas tales como la controlabilidad y la observabilidad. También, se analiza el concepto de estados estimados y su importancia en el diseño de controladores, eso nos lleva a otro concepto importante que también se muestra en el presente trabajo de investigación y es el de observador. A partir de dichos conceptos y características, se realiza un análisis al sistema y se muestra el procedimiento de diseño de un controlador por retroalimentación de estados en un enfoque de Bond Graph aplicado a dos casos de estudio. En cada caso de estudio se hace uso del software de simulación 20-SIM, para comprobar los resultados obtenidos y que se puedan visualizar gráficamente.