El control de sistemas dinámicos es una de las claves del desarrollo de innumerables tecnologías modernas. Por ejemplo, en la producción de farmacéuticos o de productos biotecnológicos de alto valor se requiere de un control preciso de las condiciones de operación de los biorreactores y una optimización de la producción para reducción de costos e incremento de la productividad. El control de la red de distribución de energía eléctrica se hace cada vez más importante dado que, con la proliferación de sistemas de generación de energía eléctrica de fuentes alternativas como la solar, la eólica, etc., la complejidad de la red se incrementa y tiende a hacerse más inestable. Un coche moderno posee más de 800 lazos de control, que incrementan su seguridad y eficiencia. Debido a que la mayor parte de los sistemas de alta tecnología modernos son de naturaleza altamente no lineal, es crucial aprender a diseñar controladores para tal tipo de sistemas. La falta de linealidad en la descripción de los modelos es, sin embargo, sólo uno de los retos que ofrecen los sistemas actuales. Otros factor importante a considerar es el hecho de que la cantidad de variables que se pueden medir son muy limitadas, ya sea por la falta de dispositivos de medición adecuados y/o por los altos costos involucrados en proveer a un proceso con un gran número de sensores. Esto obliga a realizar el control del proceso utilizando una pequeña cantidad de sensores, lo que se conoce como control por salida en la literatura especializada del tema. Un factor también de gran importancia y que incrementa el grado de dificultad del problema es que los modelos matemáticos de que se dispone pueden diferir significativamente de lo que ocurre realmente en el proceso, debido a que la complejidad del proceso es muy alta para ser modelada adecuadamente, a que hay variaciones importantes de los parámetros del sistema o existen perturbaciones externas que no son conocidas a priori. Sin embargo, es de gran importancia que el control sea capaz de alcanzar los objetivos estipulados de una manera adecuada, a pesar de los factores mencionados._x000D_ _x000D_ El objetivo del presente proyecto es encontrar proponer una metodología muy general para lograr un control robusto y utilizando solo las variables medidas (control por salida) para una amplia clase de sistemas no lineales. Esta metodología está basada en la utilización de algoritmos discontinuos para la estimación robusta de variables no medibles del proceso y para realizar un control muy estricto para sistemas con altos niveles de incertidumbre dinámica, paramétrica o debida a perturbaciones externas no medibles. Algunas de estas herramientas han sido previamente introducidas por los participantes del proyecto y ahora se generalizan y combinan para aportar una solución avanzada a estos problemas cruciales de control._x000D_ _x000D_ Finalmente, estos nuevos métodos permitirán resolver problemas de control y observación de una manera novedosa y que no ha podido ser lograda hasta hoy en distintas áreas de aplicación, como sistemas mecánicos, electromecánicos y los sistemas reactivos usados en procesos químicos y biotecnológicos._x000D_

Las contribuciones del proyecto al estado del arte del control por retroalimentación de la salida y a la observación de sistemas no lineales son, entre otras:_x000D_ _x000D_ 1. Se unificarán los métodos de diseño de observadores y controladores por modos deslizantes de orden superior con aquellos por métodos suaves (Andrieu, Praly y Astolfi, 2008, 2009). Esta unificación se logra mediante el uso de funciones de Lyapunov, que ya han sido parcialmente desarrolladas en trabajos anteriores del grupo de trabajo del responsable y se terminarán de desarrollar en este proyecto. Esto constituye un avance significativo en el área, ya que estas dos líneas de investigación se desarrollan en la actualidad en forma paralela, con métodos e ideas diferentes. La unificación propuesta en este proyecto permitirá no solo establecer un puente de comunicación entre ambas líneas de investigación sino también obtener un método mucho más poderoso que combine las fortalezas de cada método parcial._x000D_ 2. Se utilizará la nueva metodología desarrollada para resolver problemas de control y observación en diversos campos de aplicación, que mejoran los resultados conocidos hasta el momento o que son difíciles de obtener por métodos clásicos. La metodología unificada abre posibilidades insospechadas antes para la resolución de problemas prácticos, que hasta ahora no han podido ser resueltos satisfactoriamente. Un ejemplo de estos problemas es el control y observación de procesos biotecnológicos, que se caracterizan esencialmente por su alto grado de incertidumbres en los modelos y por la carencia de sensores para muchas variables críticas._x000D_