Una Aproximación a la Cuantificación de la Controlabilidad de Estado

• Autores: Juan C. Calderón, Lina M. Gómez, Hernán Álvarez
• Localización: Información tecnológica, ISSN-e 0718-0764, ISSN 0716-8756, Vol. 26, Nº. 1, 2015, págs. 123-134
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • An Approach to Quantifying State Controllability
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• Resumen
  • español

    En este artículo se propone un índice numérico para cuantificar la controlabilidad de estado para sistemas no lineales suaves y continuos en el tiempo. Con base en la información contenida en los conjuntos alcanzable y controlable, se define el conjunto reversible en un tiempo t para un sistema dado. Se propone una medida del tamaño y de la forma del conjunto reversible en un espacio n-dimensional, las cuales permiten cuantificar la controlabilidad de estado en una escala de cero a uno, y se definen procedimientos de cálculo adecuados. Se calcula el índice de controlabilidad para tres casos de estudio verificando así su correspondencia con la controlabilidad real. La inclusión del factor tiempo y las restricciones en las acciones de control para el análisis de controlabilidad de sistemas no lineales resulta ser una herramienta útil para la implementación de sistemas de control.

  • English

    In this paper a numerical index for quantifying state controllability for continuous and smooth nonlinear systems is proposed. With information obtained from the reachable and controllable sets, a reversible set at time t for a given system is defined. Size and shape measurements of a reversible set in an n-dimensional space are proposed allowing state controllability on a scale from zero to one. Procedures to compute such indexes are detailed. State controllability index is computed for three study cases verifying its correspondence with real controllability. The inclusion of time and admissible input constraints for state controllability analysis of nonlinear systems showed to be a useful tool for real control system implementation.