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Sistemas dinámicos – Sistemas de control

Un sistema dinámico es un sistema cuyo comportamiento cambia con el tiempo, a menudo en respuesta a estímulos o forzamientos externos.

Lo primero que hay que entender sobre los sistemas de control es que son sistemas dinámicos. Según Ogata (1987), autor de uno de los libros más utilizados en las escuelas de ingeniería de control, un sistema es dinámico cuando su salida en el presente depende de una entrada en el pasado. La otra opción es cuando la salida presente del sistema depende sólo de una entrada en el presente, en cuyo caso el sistema se hace llamar estático. Cuando un sistema dinámico no está en su estado de equilibrio, la salida cambia con el tiempo. Mientras, en un sistema estático, la salida permanece constante si la entrada no cambia; es decir, la salida sólo cambia si cambia su entrada. Una introducción en el tema la puedes encontrar en:

El término retroalimentación se refiere a una situación en el que dos (o más) sistemas dinámicos están conectados entre sí de tal manera que cada uno influye en el otro y sus dinámicas están fuertemente acopladas.

El razonamiento causal sobre un sistema de retroalimentación es difícil porque el primer sistema influye en el segundo y el segundo sistema influye en el primero, lo que lleva a un círculo. Esto hace que el razonamiento basado en causa y efecto sea complicado, y es necesario analizar el sistema como un todo. Una consecuencia de esto es que el comportamiento de los sistemas de retroalimentación es a menudo contradictorio, y por lo tanto es necesario recurrir a los métodos formales para comprenderlos.

Las Figuras 1 y 2 son ejemplos de sistemas estáticos y dinámicos respectivamente. La primera muestra la relación de balance en una palanca apoyada sobre un fulcro (punto de apoyo). El valor presente de la salida y(t) depende del valor presente de la entrada u(t). La segunda muestra que la velocidad y posición de un vehículo depende de una entrada en el pasado.

Ejemplo de sistema estático
Figura 1. Ejemplo de sistema estático (Albertos, 2016)
Ejemplo de sistema dinámico
Figura 2. Ejemplo de sistema dinámico

Los sistemas artificiales tales como la plataforma petrolera de la Figura 3, o la cabina de un avión de la Figura 4, son también ejemplos de sistemas dinámicos de alta complejidad  fabricados por los seres humanos:

Ejemplo de sistema dinámico. Sistema artificial 1
Figura 3. Sistema Artificial
Ejemplo de sistema dinámico. Sistema artificial 2
Figura 4. Sistema Artificial.

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