Estudio y simulación de sistemas electrotécnicos y hombre-ordenador

Uno de los problemas reales más interesantes que tiene planteados actualmente la Técnica es la regulación de máquinas síncronas, que es fundamental en Electrotecnia. Para plantear la ecuación de estado de la máquina síncrona es necesario conocer los parámetros que la rigen, por lo cual el apartado práctico de esta parte comienza por el estudio de los montajes de laboratorio necesarios para tal fin. Para este propósito se utilizó el Laboratorio de Electrotecnia de la ETSI de Telecomunicación y el material de medida que en él existe, así como sus máquinas eléctricas. Una vez obtenida la ecuación de estado de la máquina síncrona, se resuelve mediante el uso de ordenador, obteniendo una tabla que permite el estudio del transitorio de principio de funcionamiento y el régimen permanente. Para pasar este programa, así como los restantes, se empleó el Centro de Cálculo de la Universidad de Madrid. El lenguaje de programación es el Fortran, por ser el más adecuado para este tipo de trabajos. Todos los programas compilados aparecen al final del trabajo en forma de apéndice. Después se estudia la simulación mediante ordenador de la máquina síncrona, tomando como base las medidas de parámetros realizadas. Se realizan dos programas que permitan prever su funcionamiento en cualquier régimen de trabajo. Por último, se estudia la estabilidad de la máquina con los medios del espacio de estado, utilizando la función de Lyapunov, obtenida por el método del gradiente. De esta forma es posible, también, hacer un estudio de la observabilidad y controlabilidad del sistema electrónico. Para completar este estudio, se termina planteando el esquema de una central hidroeléctrica, controlada por medio de un ordenador analógico-digital. En la tercera parte, se plantea el problema de la enseñanza con auxilio de ordenador digital. Es un método totalmente nuevo de enseñar, que está aun en fase de experimentación en varios países. Se compara este sistema con el clásico, haciendo resaltar sus ventajas e inconvenientes. A continuación, se exponen los resultados de la aplicación de este método de enseñanza en un conjunto de alumnos. De la estabilidad del sistema formado por el alumno y el ordenador, nada se sabe. Este tema se estudia haciendo uso de las técnicas del espacio de estado, como en el caso electrotécnico. Se estudian así mismo la controlabilidad y observabilidad del sistema. Por último, se obtienen gráficas y baremos del rendimiento del sistema. En la cuarta parte, se trata de poner de manifiesto, que es posible relacionar ambos problemas, para lo cual se demuestra que ambos problemas tienen la estructura de espacios vectoriales. Después se establece una aplicación lineal entre ambos espacios, resultando de ello un homomorfismo. Esto justifica que la identidad de métodos empleados en ambos casos no solo es lícita, sino obligada. Se termina presentando la bibliografía consultada, los equipos empleados y los programas de ordenador compilados.