Estimación de parámetros en lazo abierto de sistemas de segundo orden tipo sub-amortiguados

Abstract

La estimación paramétrica puede ser definida como el conjunto de estudios, teorías y algoritmos que permiten obtener la estructura y los parámetros de un modelo matemático (generalmente dinámico). Ésta permite obtener, con suficiente exactitud para los fines de control automático, los parámetros de un proceso o sistema real objeto de estudio, ante el mismo conjunto de variables de entrada. En el caso de sistemas dinámicos, se refiere a obtener los parámetros principales de un sistema a partir de la respuesta transitoria del mismo. Distintos métodos se han propuesto para realizar la estimación paramétrica en sistemas dinámicos. Uno de ellos, se basa en obtener de forma gráfica los valores de ciertas características de la curva transitoria y a partir de ellos calcular los parámetros principales. Otros se basan en conocer la dinámica de los sistemas a través de la relación que se establece entre la entrada y la salida (Lazo abierto), también denominados de caja negra. En esta tesis, se propone un método para la estimación de los parámetros principales y !n correspondientes al factor de amortiguamiento y a la frecuencia natural de sistemas cuyo comportamiento sea similar a uno de segundo orden tipo sub-amortiguado. Se ha demostrado que es posible obtener los parámetros empleando derivadas numéricas y utilizando únicamente una porción de la respuesta transitoria. Sin embargo, las ecuaciones resultantes son sensibles al ruido en las señales físicas, obtenidas mediante tarjetas de adquisición de datos. Con la metodología propuesta, se pretende estimar los parámetros de sistemas físicos que tengan el comportamiento aproximado a un sistema de segundo orden empleando a su vez algoritmos que permitan eliminar el ruido de tal forma que este no afecte en el resultado de la estimación. Los estimadores propuestos serán la base de trabajos posteriores que se centren en la obtención y corrección de la respuesta en lazo abierto para sistemas de segundo orden. También podrán ser aplicados para la reconstrucción de señales e implementación de nuevos algoritmos de control.