¿Son los sistemas de control la rama más difícil de la ingeniería eléctrica?

Answer 1

Es subjetivo, para usted, para su universidad / educación, para lo que pretende comprender sobre la teoría del control. En general, no se puede señalar una rama donde se puede decir “es demasiado fácil”. La respuesta más apropiada sería: lo que necesita saber sobre el tema, dado el conjunto de conocimientos que necesita adquirir, exige menos o más de usted en comparación con los otros temas.

Déjame aclarar esto. Si está estudiando software, podría decir “wow, eso es fácil”. Luego, profundiza, comienza a enfrentarse a cosas que incluso la comunidad científica de todo el mundo no tiene la respuesta (como, por ejemplo, el problema P versus NP), y puede pasar toda su vida tratando de encontrar una solución, y no la encuentra. Entonces, ¿llamarías fácil al software?

Eso es cierto para casi todas las ramas de ingeniería. Encontrará su límite antes de poder comprender todo sobre ese tema.

Habiendo dicho eso. La gente dice que los antecedentes para aprender el control se reducen a los circuitos y que Laplace se está engañando a sí mismos. Eche un vistazo a los sistemas de eventos discretos (https://en.wikipedia.org/wiki/Di…). Hay abstracciones allí que están lejos del cálculo, y requerirán que comprenda una gran cantidad de álgebra abstracta (cómo se definen las entidades de álgebra y sus propiedades). Eso es solo el comienzo, hay muchas teorías de control que se formulan utilizando probabilidad, proceso estocástico, inteligencia artificial, computación, análisis numérico, topología de optimización y otras. No diré que el control es el más difícil (porque es subjetivo), pero es correcto decir que es el más intenso en matemáticas para fines de investigación (es, por definición, una rama matemática).

Answer 2

Puede aplicar física / ingeniería básica para responder esta pregunta.

La complicidad es proporcional al número de variables.

La analogía del diseño de la antena tiene muchas menos variables que tratar que un sistema de control completo. El diseño del circuito electrónico tendría más variables que el diseño del sistema de control de nivel superior.

También tenga en cuenta que cuando una de esas variables son humanos, el nivel de complicidad aumenta. Los humanos interactúan con un sistema de control industrial mucho más de lo que lo hacen con una placa de circuito o antena, por ejemplo. También el número de variables que cambian aumenta la complicidad. Una PCB tiene menos variables cambiantes que un sistema de control industrial, la programación de computadoras tiene más. Solo quería darle una perspectiva un poco diferente a las otras excelentes respuestas proporcionadas aquí por otros.

Mi opinión personal es que Industrial Control Systems es el camino a seguir, el punto óptimo, cuando se trata de opciones de carrera y la relación educación / disponibilidad de trabajo. Pero soy parcial. 🙂

Answer 3

Como cualquier materia con nuevas herramientas, hay una curva de aprendizaje. Si desea aprender cómo aterrizar un cohete invertido en una plataforma flotante o cómo hacer un PLL estable frente a un rango de captura amplio o bajo jitter, o cómo controlar un motor con una carga con una tasa de aceleración precisa, límite de velocidad y llegar el menor tiempo posible, dentro de unos pocos cientos de micras, luego con Control Theory, puede pasar. El diseño del servo HDD es complejo pero tiene fundamentos que se pueden enseñar con ciertas herramientas. Lo mismo con inversores atados a la red, amplificadores AGC, reguladores de banda ancha, etc.

No necesita realizar TODAS las matemáticas cada vez para resolver un problema si tiene un analizador BODE o un analizador de red o incluso un osciloscopio sincronizado con un generador de barrido con alguna configuración especial. Pero Control Theory le enseñará cómo comprender por qué las reacciones tardías pueden causar inestabilidad y cómo solucionarlo, como un horno en un proceso industrial.

Hay muchas carreras que nunca lo usan, pero me alegro de haberlo hecho. Fue una de mis clases favoritas.

Answer 4

Terminé mi Licenciatura en Ingeniería Eléctrica y Electrónica, pasé de algún modo los sistemas de control. En ese momento no sabía lo que mis profesores estaban parloteando sobre parcelas de bode, Routh hurtwitz, etc., etc. Me uní al entrenamiento GATE para la preparación del examen de ingreso M TECH. Me encantaron los sistemas de control !!!!! Todavía me arrepiento de perder mis marcas para los sistemas de control en mis solteros.

Es el tema más simple, si estudias entendiendo su aplicación. ¿Qué se entiende por polo? ¿cero? Cómo y dónde se usan en aplicaciones prácticas, etc. ¿Qué podemos inferir de una función de transferencia? etc.

No hay sistema eléctrico sin sistema de control. Para que un sistema funcione correctamente contra las variaciones, se requiere retroalimentación, se requieren controladores, se requiere el ajuste de los controladores. En resumen, sin el conocimiento adecuado de los sistemas de control, no puede ser un ingeniero eléctrico. ¡Créeme! ¡Si no lo amas ahora, te hará amar si lo haces más tarde!

Todo lo mejor

Answer 5

Mi visión de otras áreas es limitada, así que tómalo con una pizca de sal.

Matemáticamente, creo que los sistemas de control son una de las ramas más difíciles de la ingeniería eléctrica. Para controlar realmente muchos sistemas reales, es necesario comprender temas muy difíciles en el análisis funcional y los procesos estocásticos (ver postdata).

Por otro lado, cosas como las máquinas eléctricas pueden ser igualmente difíciles. Al igual que el análisis de muchos sistemas de control está empujando los límites de las matemáticas aplicadas, el modelado de muchas máquinas eléctricas también está empujando los límites en áreas de matemáticas aplicadas. No entiendo mucho las ecuaciones de Maxwell, y me alegro de que mi trabajo no dependa de que lo haga. Diría que los sistemas de control y las máquinas eléctricas son los temas más difíciles en ingeniería eléctrica, según mis propias experiencias y lo que escucho de otros ingenieros eléctricos. He encontrado muchos ingenieros eléctricos que luchan con la probabilidad, pero creo que es porque no tienen los requisitos previos correctos.

Estoy parcialmente de acuerdo con aquellos que dicen que otros / todos los campos son difíciles, pero creo que combinan fuentes de dificultad. Muchas cosas son difíciles porque las posibilidades de diseño son enormes, y encontrar la mejor manera de explotar la física para lograr una solución razonable es difícil porque buscar el espacio de posibilidades es difícil. Es decir, hay un problema muy similar a la optimización no lineal / combinatoria que debe resolverse. Es como el ajedrez. El ajedrez es difícil en la práctica porque no podemos calcular todas las posibilidades en nuestra cabeza en un tiempo razonable, a pesar de que las reglas del juego son bastante fáciles de entender. Para las máquinas eléctricas y los sistemas de control, las reglas en sí son bastante difíciles de dominar, y luego se agrega la dificultad de hacer algo útil con estas reglas.

Editar: estoy de acuerdo en que al final del día, tal opinión (por más correcta que quisiera que sea) no tiene sentido. No hacemos un tema porque es difícil, lo hacemos porque creemos que puede ayudarnos a lograr nuestros objetivos. Controlar un mítico sistema dinámico no lineal puede ser más difícil que optimizar, por ejemplo, el rendimiento de un nodo de sensor inalámbrico en opinión de algunas personas, pero creo que las personas tal vez deberían elegir pasar su tiempo en este último con mayor frecuencia.

PD: considere calcular el control de par de retroalimentación de estado de tiempo óptimo para rastrear la velocidad deseada para un simple robot tipo roomba. Esta tarea involucra cálculo variacional, álgebra lineal, teoría de ecuaciones diferenciales discontinuas, inclusiones diferenciales, teoría de síntesis regular y así sucesivamente. Uno debe comprender qué es una función semicontinua débilmente superior, qué es una función sumable, qué es una función medible de Lebesgue, qué es una inclusión diferencial, qué noción de una solución para sistemas discontinuos es realmente útil y tiene un resultado suficientemente fuerte, etc. La mayoría de los ingenieros eléctricos no tienen que lidiar con un análisis real, no importa todo esto.

Answer 6

Quizás. Los ingenieros son personas (Oh, sí; cierto), y diferentes personas se adaptan a diversas tareas de diferentes maneras. Entonces, para algunos EE, sí, los sistemas de control pueden ser los más difíciles.

Para otros, quizás desarrollar sistemas de vuelo espacial, instrumentos y dispositivos de medición podría ser más difícil. No solo se requieren diseños funcionales, sino también un peso mínimo, la capacidad de funcionar en entornos extremos (frío, anóxico, aceleración, etc.) y una fiabilidad y durabilidad fenomenales (no se necesitan talleres de reparación en el espacio exterior). Además, funciona con una entrada de energía absolutamente infinitesimal.

A otra persona le podría resultar más difícil desarrollar dispositivos electroquímicos, que requieren un profundo conocimiento químico y de materiales además de habilidades en electrónica. Esto incluye dispositivos fotovoltaicos, fotocrómicos, capacitivos y sensibles al tacto, materiales sensibles a la organización y tecnología de electrounión.

Aún otros pueden pensar que el trabajo más exigente es en bioelectrónica, la implantación de electrosensores o electroestimuladores o electrotransmisores en organismos vivos. La visión artificial, la audición artificial, el habla artificial, las prótesis neurocontroladas, los órganos sintéticos, los biosensores enzimáticos para la detección temprana de enfermedades, y similares, pertenecen a este grupo. Este tipo de trabajo requiere no solo conocimientos avanzados de electrónica, sino también formación en bioquímica y anatomía médica y neurología.

Podriamos seguir y seguir. Hay problemas extremadamente difíciles de resolver en comunicaciones UHF y comunicaciones VLF, sensores geocinéticos y geotérmicos, procesamiento de señales multicanal y computación paralela, y así sucesivamente.

Hay fronteras en todas las áreas de la ingeniería eléctrica, al igual que en todos los demás campos científicos. Trabajar en cualquiera de estas fronteras es difícil. Cualquiera de nosotros encontraría la mayoría de ellos “más difícil” que alguna área con la que estamos familiarizados; y otras personas encontrarían nuestras especialidades más difíciles de lo que han aprendido a tratar.

No hay nada que ganar con argumentos o alardear sobre “El mío es más grande (o más duro) que el tuyo”. Cualquiera que sea su área de trabajo, debe hacer el trabajo hasta los límites de su conocimiento y habilidad; y en ese sentido, el trabajo de todos es el más difícil y exigente que existe.

Answer 7

No. Puede ser más fácil para usted y más difícil para los demás. Controles es un campo en EE que requiere una buena comprensión de los circuitos lineales, el cálculo y el álgebra lineal. Otros campos requieren otras ramas del conocimiento, como los semiconductores requieren física y química, electromagnética para la física de campos EM, etc. Como algunas de las otras respuestas mencionadas, no hay “difícil” en EE.

Answer 8

Es muy fácil si tienes buenos antecedentes en circuitos eléctricos, temas de matemáticas como transformaciones de Laplace.