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Haciendo uso de unas aspas de cola que hacían que se movieran las aspas principales, colocándolas en la posición óptima para aprovechar al máximo la energía eólica.
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Explosión del concepto de realimentación en la tecnología por la necesidad de dispositivos reguladores en otros campos, además de impulsarse con la Revolución Industrial.
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Se considera el punto de partida del desarrollo del control automático como disciplina científica. Después cambian los diseños, lo que altera la velocidad de la máquina, haciendo que varíe en el tiempo
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James Clerk Maxwell junto a Vyshnegradsky da inicio a la Teoría de los Sistemas de Control Automático con su libro “On governors”, en él estudia la estabilidad de un sistema dinámico dependiendo de la localización de las raíces de su ecuación característica.
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Edward Routh le dio solución a lo que planteó Maxwell en su lectura en el Adams Prize.
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Creó lo que se dio a conocer más adelante como el método de espacio estado.
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Adolf Hurwitz resolvía el problema en términos de un conjunto de determinantes haciendo uso de las técnicas de Cauchy y Hermite. Ese mismo año nace el Teorema de Routh-Hurwitz.
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Lee de Forest crea la válvula amplificadora triodo, esto debido a una problemática acerca de la telefonía a grandes distancias, que impulsó significativamente a investigaciones posteriores para dar solución.
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Aleksandr Lyapunov en 1907, se basó en lo que formuló Poincaré en 1892 para generar lo que se conoce como estabilidad en sentido de Lyapunov.
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El físico sueco Dalen gana el premio nobel por su desarrollo de reguladores automáticos que se utilizan conjuntamente con los acumuladores de gas para balizas luminosas. Lo que impulsa más la práctica del control automático.
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Se empieza a emplear el Análisis de Fourier para estudiar fenómenos dinámicos en los sistemas de comunicación.
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El desarrollo hecho por Harry Nyquist acerca de los métodos de respuesta en frecuencia sobre la estabilidad de amplificadores realimentados marca la época, quién se basó en el problema de telefonía a grandes distancias.
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Nicolas Minorsky genera estudios acerca del control automático de buques, y Harold Locke Hazen con el diseño de servomecanismos para posicionar ejes, dándole un impulso al control automático de la época.
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Harry Stephen Black propuso la idea del amplificador realimentado en 1927 para dar solución al problema de la telefonía a grandes distancias.
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En los años 30 se desarrollaron los reguladores neumáticos y se empezó a utilizar la acción integral en el campo de control, cuando ya venía siendo utilizada en la mecánica. Para finales de los años 30 se introdujo la acción derivativa, surgiendo así el controlador PID.
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Nyquist resolvió el problema de amplificadores realimentados que se inestabilizaban, diciendo como se podía mejorar el comportamiento de un sistema realimentado que estaba muy poco amortiguado o inestable, esto modificando la ganancia en lazo abierto dependiendo de la frecuencia.
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Hendrik Wade Bode demostró que, teniendo una función de respuesta en frecuencia, se le puede asociar una fase mínima a una amplitud de la ganancia en lazo abierto, ambas en función de la frecuencia.
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Por la guerra, surgió la necesidad a producir sistemas de control realimentados precisos (control de tiro). Estos debían estar en la capacidad de tres cosas:
1) Detectar y seguir el blanco
2) Predecir
3) Colocación y posición del cañón. -
Nace el Teorema de Ziegler-Nichols, donde es posible sintonizar el controlador PID dependiendo de la planta, donde los coeficientes se podían determinar a partir de la experimentación del proceso a controlar.
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H. Harris introdujo el importante uso de funciones de transferencia en el análisis de un sistema realimentado general. Esto permitió la representación mediante diagramas de bloques y utilizasen las técnicas del dominio frecuencial.
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En esta época nació la función descriptiva, que generalizaba el diagrama de Nyquist para estudiar la estabilidad de sistemas no lineales. Esto se realizó por varias personas a la vez en diferentes países del mundo.
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Witold Hurewicz basándose en Nyquist, se enfoca en los sistemas muestreados, esto debido a los radares de personal que cada cierto tiempo mostraban al blanco.
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Walter Richard Evans inventó el método de Lugar de las Raices o Root Locus, que se puede conocer que pasa con las raíces de la ecuación característica en lazo cerrado si se modifican parámetros de la planta.
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Norbert Wiener, que se le conoce como fundador de la cibernética, lanzó su libro sobre el mismo haciendo que se impulsara el control por realimentación general y los métodos de respuesta en frecuencia
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Aizerman creo su conjetura sobre la estabilidad de sistemas no lineales de “sector acotado”, a la que V. Pliss demuestra que no aplica para todos en general (1958), donde finalmente Vasile Popov plantea el criterio del circulo (1961).
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El grupo del Profesor Ragazzini de la Universidad de Columbia, plantea la Transformada Z para sistemas discretos por ecuaciones en diferencias y la transformada S para sistemas regidos por ecuaciones diferenciales.
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Rudolf Emil Kalman y Bucy investigan la relación entre las representaciones por espacio estados y la función de transferencia generando así la controlabilidad y observabilidad, así como el control optimo lineal con una función de coste de tipo cuadrático para el diseño de sistemas realimentados. De igual forma plantea un filtro en el dominio temporal, impulsando las técnicas de filtrado
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Richard Bellman propone el control adaptativo y optimo en su trabajo de programación dinámica, utilizando el concepto de estado para la formulación y resolución de problemas de decisión y control.
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Nace el Kalman-Yakubovich-Popov lemma, que se considera una generalización de la ecuación de Lyapunov, basandose en la teoría de estabilidad entre Yakubovich (1962), Kalman (1963) y Popov (1964).
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A pesar de ser de las más frecuentadas de los últimos años, las técnicas en el dominio temporal fueron mayoritariamente empleadas para la carrera espacial, mientras que para casos mas sencillos se siguió empleando el frecuencial.
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Nace el Control Fuzzy gracias a Lotfi Aliasker Zadeh, quién es conocido como el máximo exponente del desarrollo de toda la lógica difusa en el control, algoritmia, sistemas, probabilidad, entre otras áreas de estudio. Cuenta con más de 200 mil citaciones oficiales.
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Howard Rosenbrock en el método de array inverso de Nyquist, redujo la interacción a cierta cantidad que pudiera usar lazos monovariables y no eliminarlas completamente. Esto incitó a la investigación de llevar problemas de diseño multivariables a monovariables.
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Se crea el primer PLC de la mano de Josef Struger y Dick Morley llamado Modicon desarrollado para General Motors con el fin de reemplazar relés electromecánicos usados en la producción de partes de automotores.
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La empresa Allen Bradley crea el primer lenguaje para PLC (Programmable Logic Controller) basado en planificación round-robin con diferentes ciclos, este se llama ladder diagrams (LD).
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Empiezan las contribuciones de Jan Camiel Willems, en el que trabaja con la estabilidad de entrada/salidas, donde introduce la noción de un sistema disipativo, después aporta en el estudio de las desigualdades de matrices lineales en control. En 1980 trabaja en la teoría geométrica de sistemas lineales y a partir de 1990 trabaja en el desarrollo de comportamientos aproximados a la teoría de sistemas y control.
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Se estandarizan sistemas de control realimentados de emisiones de gas, para el sistema de frenado y del escape en la industria automotriz.
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George Zames realiza grandes aportaciones en la teoría de control, como el Teorema de pequeña ganancia, criterio del circulo en forma entrada-salida, y el más importante, el método H-Infinity, para sintetizar controladores para alcanzar la estabilización con rendimiento garantizado.
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Vidyasagar realiza una publicación importante acerca del control multivariable óptimo y control robusto.
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Pronto se evidenció que el computador podría hacer más que actuar como un recolector de datos para el sistema de control, lo que ocasionó una era de los computadores en la automatización
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Empiezan a aparecer aplicaciones con los controladores Fuzzy, con ejemplares como Controladores NeuroFuzzy y Un controlador NeuroFuzzy diseñado para la implementación en un chip neuronal
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John Doyle publica tres libros (1992, 1996 y 1998) acerca del control optimo y robusto.
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Fabricantes como Fisher-Rosemount, ABB, Foxboro y Rockwell Automation comienzan a utilizar Ethernet para conectar controladores de planta, computadores, dispositivos de campo, periféricos y demás dispositivos que coexisten en la misma red.
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Vladimir Andreevich fue pionero en el uso de la Desigualdad de Matriz lineal en la teoría de Control, partiendo de lo ya planteado por Jan Camiel Willems.
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Se empiezan a crear programas de simulación para los procesos de producción, generando una fusión tecnológica entre la automatización y los productos digitales.
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Ha influido significativamente en el desarrollo de dispositivos diarios, como también barcos, Spacecrafts y Jets gracias a sus investigaciones en oscilaciones no-lineales, estabilidad hidrodinámica, dinamicas estructurales, control lineal y no-lineal, entre otros.
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El PLC logró ser embebido en un chip incluyendo todas sus funcionalidades, sin dejar a un lado su posibilidad de ser programable.
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Los exploradores marcianos "Spirit" y "Opportunity" son enviados por la NASA para realizar estudios de la topografía marciana, transmitir fotografías y realizar análisis geológicos.
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Los HMI (Interfaz Humano-Máquina), a pesar de ser un sistema no completamente automatizado, es de los principales en los procesos industriales, permitiendo al usuario la capacidad de modificar durante el proceso a merced de la necesidad
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Ha tenido un importante impacto las FPGA como alternativa para la realización de sistemas de control digitales.
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A pesar de ser implentados a finales del siglo pasado, el DCS (Sistema de Procesos Distribuido) y SCADA (Supervisión, Control y Adquisición de Datos) han tenido un mayor impacto gracias a la posibilidad de Supervición y Adquisición de datos mediante internet y la nube
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Piedrafita Moreno, R., 1999. Evolución Histórica de la Ingeniería de Control. 1st ed. [ebook] Zaragoza. Available at: http://automata.cps.unizar.es/regulacionautomatica/historia.PDF [Accessed 4 February 2021].
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