Glosario de Control

Esfuerzo de control

Un término que describe cuanta fuerza, presión, etc. un actuador está ejerciendo.

entrada de control

La entrada de una planta usada con el propósito de controlarla.

ley de control

Una fórmula matemática que genera entradas <input>`para conducir un :term:`sistema a un: estado deseado, dado el actual estado. Un ejemplo común es la ley de control \(\mathbf{u} = \mathbf{K(r - x)}\)

controller

Usado en una posición o compensación negativa en una planta para llegar al deseado estado del sistema haciendo cero la diferencia entre la señal de referencia y la salida.

dinámica

Rama de la física que se ocupa del movimiento de los cuerpos bajo la acción de fuerzas. En el control moderno, los sistemas evolucionan según su dinámica.

error

Es la referencia menos la salida o el estado.

ganancia

Un valor proporcional que relaciona la magnitud de una señal de entrada con la magnitud de una señal de salida. En el caso de la dimensión de la señal, la ganancia se puede considerar como el término proporcional de un controlador PID. Una ganancia mayor que uno amplificaría una señal de entrada, mientras que una ganancia menor que uno amortiguaría una señal de entrada. Una ganancia negativa anularía la señal de entrada.

estado oculto

Un estado que no se puede medir directamente, pero cuya dinámica puede relacionarse con otros estados.

entrada

Una entrada a la planta (circuito) que puede modificar el estado de la planta.

  • Ej. Un volante tendrá 1 entrada: el voltaje del motor que lo impulsa.

  • Ej. Un drivetrain puede tener 2 entradas: los voltajes de los motores izquierdo y derecho.

Las entradas a menudo son representadas mediante la variable \(\mathbf{u}\), un vector de columna con una entrada por input a system.

medición

Las mediciones son salidas que se miden a partir de una planta, o sistema físico, utilizando sensores.

modelo

Un conjunto de ecuaciones matemáticas que refleja algunos aspectos de un comportamiento físico del sistema.

momento de inercia

Una medida de la resistencia de un cuerpo en rotación a la aceleración o desaceleración angular. El momento de inercia angular se puede considerar como una masa angular. Ver también: Momento de inercia.

observador

En la teoría de control, un sistema que proporciona una estimación del estado interno de un sistema real dado a partir de las mediciones del entrada`y :term:`salida del sistema real. WPILib incluye una clase de filtro de Kalman para observar sistemas lineales y las clases ExtendedKalmanFilter y UnscentedKalmanFilter para sistemas no lineales.

output

Medidas de sensores. Puede haber más medidas que estados. Estas salidas se utilizan en el paso «correcto» de los filtros de Kalman.

  • Ej. Un volante puede tener 1 salida de un codificador que mide su velocidad.

  • Ej. Un tren motriz puede usar solvePNP y V-SLAM para encontrar su posición x/y/posición de frente en el campo. Está bien que haya 6 medidas (solvePNP x/y/frente y V-SLAM x/y/frente) y 3 estados (robot x/y/frente).

Las salidas de un sistema a menudo se representan usando la variable \(\mathbf{y}\), un vector de columna con una entrada por salida (o cosa que podamos medir). Por ejemplo, si nuestro sistema tuviera estados para la velocidad y la aceleración pero nuestro sensor solo pudiera medir la velocidad, nuestro, nuestro el vector de salida solo incluiría la velocidad del sistema.

planta

El sistema o el conjunto de actuadores siendo controlados.

variable de proceso

Término usado para describir la salida de una :term:`planta `en contexto del control PID.

referencia

El estado deseado. Este valor es usado como punto de referencia para que el controlador calcule el error.

tiempo de subida

Es el tiempo que le lleva al sistema alcanzar la referencia después de haber aplicado la entrada unitaria.

punto de referencia

Término usada para describir la referencia de un controlador PID.

tiempo de estabilización

Es el tiempo que le lleva al sistema estabilizarse en la referencia después de haber aplicado la entrada unitaria.

estado

Una característica de un sistema (por ejemplo, la velocidad) que se puede utilizar para determinar el comportamiento futuro del sistema. En la notación del espacio de estados, el estado de un sistema se escribe como un vector de columna que describe su posición en el espacio de estados.

  • Ej. Un sistema de chasis puede tener los estados \(\begin{bmatrix}x \\ y \\ \theta \end{bmatrix}\) para describir su posición en la cancha.

  • Ej. Un sistema de elevador puede tener los estados \(\begin{bmatrix} \text{position} \\ \text{velocity} \end{bmatrix}\) para describir su altura y velocidad actual.

Un estado del sistema seguido es representado por la variable \(\mathbf{x}\), un vector de columna con una entrada por estado.

error de estado estable

Es el term:error <error> después que el sistema alcanza el equilibrio.

entrada unitaria

Una entrada del sistema que es \(0\) para \(t < 0\) y una constante mayor que \(0\) para \(t \geq 0\). Una entrada unitaria que es \(1\) para \(t \geq 0\) se le llama unit step input.

respuesta Unitaria

Es la respuesta del sistema a una entrada unitaria.

sistema

Un término que comprende a la planta y su interacción con el controlador y el observador, que es tratado como una sola entidad. Matemáticamente hablando, un sistema mapeado de entradas hacia salidas a través de una combinación linear de estados.

identificación del sistema

El proceso de capturar un sistema dinámico en un modelo matemático utilizando datos medidos. El conjunto de herramientas de caracterización utiliza la identificación del sistema para encontrar términos kS, kV y kA.

Respuesta del sistema

Es el comportamiento de un sistema durante un tiempo después de aplicar una entrada.

punto x

\(\dot{\mathbf{x}}\), o punto x: la derivada del vector state vector \(\mathbf{x}\). Si el system tuviera solo una velocidad state, entonces \(\dot{\mathbf{x}}\) representaría la system's aceleración.

x-hat

\(\hat{\mathbf{x}}\), o x-hat: el estado estimado de un sistema, como es estimado por un observador.