Ingeniería de Control No Lineal y Tolerante a Fallos

Sobre nuestro Ingeniería de Control No Lineal y Tolerante a Fallos

La Ingeniería de Control No Lineal y Tolerante a Fallos

se centra en el diseño y análisis avanzado de estrategias como sliding mode, backstepping y FDIR para sistemas aeronáuticos complejos, enfatizando la robustez en plataformas eVTOL, helicópteros y UAM. La investigación abarca áreas clave como la dinámica/control, aerodinámica no lineal, aeroelasticidad adaptativa y certificación, integrando herramientas de simulación como AFCS/FBW y técnicas de modelado no lineal adaptativo para garantizar la estabilidad y rendimiento operacional bajo condiciones adversas y fallos parciales del sistema de control.

Los laboratorios facilitan ensayos HIL/SIL con adquisición de datos en tiempo real, análisis de vibraciones y acústica, y pruebas EMC/Lightning, asegurando la trazabilidad requerida para estándares normativos como DO-178C, DO-254 y ARP4754A, además de la normativa aplicable internacional vigente. Este entorno promueve la formación en roles profesionales como ingeniero de control, analista de seguridad, diseñador de sistemas avionicos, y certificador normativo, alineando el conocimiento técnico con las exigencias del sector aeroespacial actual.

Ingeniería de Control No Lineal y Tolerante a Fallos

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Competencias y resultados

Qué aprenderás

1. Dominio de Control No Lineal, Sliding Mode, Backstepping y FDIR para Sistemas Navales

  • Aplicar control no lineal en sistemas navales con Sliding Mode y Backstepping para lograr robustez y estabilidad ante perturbaciones e incertidumbres.
  • Diseñar e integrar FDIR (detección, aislamiento y recuperación) en plataformas navales, combinando Sliding Mode con enfoques de supervisión para mantener operación segura ante fallos.
  • Validar en simulación y en pruebas de hardware la combinación de control no lineal y FDIR, evaluando tiempos de recuperación y resiliencia ante escenarios extremos.

2. Dominio de Control No Lineal Avanzado: Sliding Mode, Backstepping y FDIR para Ingeniería Naval

  • Analizar la estabilidad y el desempeño de sistemas navales no lineales con Sliding Mode, Backstepping y FDIR, ante perturbaciones hidrodinámicas, incertidumbres paramétricas y fallos en sensores/actuadores.
  • Diseñar e implementar controladores no lineales para guiado, actuación de propulsión y actitud de buques y plataformas, empleando Backstepping y Sliding Mode, y validar su robustez mediante FDIR y simulaciones en entornos marinos.
  • Integrar técnicas de FDIR y fault-tolerant control para la detección, aislamiento y recuperación ante fallos en sistemas de control no lineales, con prácticas en MATLAB/Simulink y pruebas de resiliencia en escenarios de navegación.

3. Diseño y validación integral orientado al usuario (del modelado a la manufactura)

Aprenderás a integrar todo el proceso de desarrollo de producto desde la concepción del modelo hasta su validación final, aplicando metodologías centradas en el usuario. Desarrollarás competencias en diseño paramétrico, ergonomía, simulación, materiales sostenibles, visualización 3D y gestión de manufactura, garantizando soluciones eficientes, seguras y alineadas con los estándares industriales actuales.

3. Control No Lineal, Sliding Mode, Backstepping y FDIR: Aplicaciones en Ingeniería Naval

  • Analizar modelos y estrategias de control no lineal, Sliding Mode y Backstepping para plataformas navales, evaluando robustez y estabilidad ante perturbaciones hidrodinámicas.
  • Implementar FDIR (detección, aislamiento y recuperación) en sistemas navales, integrando Sliding Mode y Backstepping para mejorar la disponibilidad y seguridad operativa.
  • Desarrollar algoritmos de control no lineal y FDIR para navegación autónoma, validando con simulación y pruebas de banco, incluyendo monitorización de fallos y criterios de tiempo real.

3. Control No Lineal Robusto y Tolerancia a Fallos: Sliding Mode, Backstepping y FDIR en el Sector Naval

  • Analizar acoplos Sliding Mode, Backstepping y FDIR en sistemas navales con incertidumbre estructural y perturbaciones hidrodinámicas.
  • Dimensionar actuadores y sensores en control no lineal, con modelado por FE para garantizar robustez y tolerancia a fallos en plataformas y buques.
  • Implementar tolerancia a fallos y NDT (UT/RT/termografía) para la verificación de fiabilidad de sistemas de mando, navegación y propulsión.

3. Control No Lineal con Sliding Mode, Backstepping y FDIR: Fundamentos y Aplicaciones Navales

Aprenderás a integrar todo el proceso de desarrollo de producto desde la concepción del modelo hasta su validación final, aplicando metodologías centradas en el usuario. Desarrollarás competencias en diseño paramétrico, ergonomía, simulación, materiales sostenibles, visualización 3D y gestión de manufactura, garantizando soluciones eficientes, seguras y alineadas con los estándares industriales actuales.

Para quien va dirigido nuestro:

Ingeniería de Control No Lineal y Tolerante a Fallos

  • Graduados/as en Ingeniería Aeroespacial, Mecánica, Industrial, Automática o afines.
  • Profesionales de OEM rotorcraft/eVTOL, MRO, consultoría, centros tecnológicos.
  • Flight Test, certificación, aviónica, control y dinámica que busquen especialización.
  • Reguladores/autoridades y perfiles de UAM/eVTOL que requieran competencias en compliance.

Requisitos recomendados: base en aerodinámica, control y estructuras; ES/EN B2+/C1. Ofrecemos bridging tracks si lo necesitas.

  • Standards-driven curriculum: trabajarás con CS-27/CS-29, DO-160, DO-178C/DO-254, ARP4754A/ARP4761, ADS-33E-PRF desde el primer módulo.
  • Laboratorios acreditables (EN ISO/IEC 17025) con banco de rotor, EMC/Lightning pre-compliance, HIL/SIL, vibraciones/acústica.
  • TFM orientado a evidencia: safety case, test plan, compliance dossier y límites operativos.
  • Mentorado por industria: docentes con trayectoria en rotorcraft, tiltrotor, eVTOL/UAM y flight test.
  • Modalidad flexible (híbrido/online), cohortes internacionales y soporte de SEIUM Career Services.
  • Ética y seguridad: enfoque safety-by-design, ciber-OT, DIH y cumplimiento como pilares.

1.1 Fundamentos de Control No Lineal Naval: introducción a técnicas no lineales (Sliding Mode, Backstepping y FDIR); principios de estabilidad, Lyapunov y dominio de atracción aplicados a sistemas marítimos
1.2 Modelado dinámico para sistemas navales: dinámicas de cuerpo rígido, modelos hidrodinámicos y aero-hidrodinámicos; formulación en estado y su traducción a sistemas de control; consideraciones de sensores y actuadores marinos
1.3 Sliding Mode en ingeniería naval: diseño de superficies de deslizamiento para robustez ante incertidumbres y perturbaciones; estrategias de mitigación de chattering; ejemplos en control de actitud y maniobra
1.4 Backstepping para controles navales: enfoque recursivo para sistemas con una jerarquía de integradores; aplicación a control de actitud (roll, pitch, yaw) y trayectorias de velocidad; garantías de estabilidad
1.5 FDIR en sistemas navales: detección, aislamiento y diagnóstico de fallos en sensores y actuadores; integración con reconfiguración para continuidad operativa y seguridad
1.6 Diseño de control no lineal robusto y tolerancia a fallos: combinación de Sliding Mode y Backstepping para resistencia a perturbaciones y fallos; estrategias de redundancia y reconfiguración
1.7 Arquitecturas de implementación en entornos marinos: plataformas hardware/software en tiempo real; microcontroladores, DSP/FPGA; comunicación y integración (CAN, EtherCAT, NMEA 2000) en buques y plataformas offshore
1.8 Validación y verificación de controles no lineales navales: simulación avanzada, pruebas en banco y pruebas en aguas; métricas de desempeño y metodologías MBSE/PLM para trazabilidad de cambios
1.9 Seguridad, certificación y normativas: marco regulatorio para sistemas de control naval; estándares de seguridad funcional, confiabilidad y mantenibilidad; procesos de certificación y cumplimiento
1.10 Caso práctico: go/no-go y matriz de riesgo para implementación de control no lineal en sistemas navales: evaluación comparativa de enfoques (Sliding Mode, Backstepping, FDIR) y plan de mitigación

2.1 Introducción al Control No Lineal Naval: conceptos, alcance y objetivos pedagógicos
2.2 Modelos dinámicos de plataformas marinas: buques, drones y estructuras offshore
2.3 Fundamentos de estabilidad, observabilidad y controllabilidad en sistemas no lineales
2.4 Sliding Mode: teoría, estrategias de diseño y mitigación de chattering
2.5 Backstepping: enfoque de diseño paso a paso para sistemas no lineales
2.6 FDIR (Detección, Diagnóstico y Reconfiguración): conceptos y arquitecturas para sistemas navales
2.7 Control No Lineal Robusto y tolerancia a fallos: principios y aplicaciones navales
2.8 Implementación práctica en entornos marinos: sensores, actuadores y interfaces
2.9 Simulación y verificación: herramientas (MATLAB/Simulink, cómputo de pruebas) para validación naval
2.10 Casos de estudio en ingeniería naval: aplicaciones de Sliding Mode, Backstepping y FDIR

3.1 Fundamentos del Control No Lineal Naval: modelos dinámicos de buques y plataformas marinas
3.2 Sliding Mode en aplicaciones navales: teoría, diseño y robustez ante perturbaciones
3.3 Backstepping para Ingeniería Naval: diseño por etapas, estabilidad y implementación práctica
3.4 FDIR en sistemas navales: detección de fallos, diagnóstico y reconfiguración para continuidad operacional
3.5 Modelado y simulación de sistemas no lineales en navegación: oleaje, viento, incertidumbres
3.6 Integración de control no lineal con actuadores navales: propulsión, timones, direccionamientos y estabilización
3.7 Métodos de verificación y validación: simulación, pruebas en banco y MBSE/PLM para trazabilidad
3.8 Robustez y tolerancia a fallos: análisis de estabilidad ante fallos y contingencias
3.9 Requisitos de seguridad, fiabilidad y certificaciones para controles no lineales en la industria naval
3.10 Estudio de caso: diseño, implementación y evaluación de un controlador no lineal para estabilización en mar agitado

4.1 Introducción al Control No Lineal Naval: conceptos, alcance y objetivos para la ingeniería naval
4.2 Fundamentos de dinámica y modelado de sistemas marinos relevantes para el control no lineal
4.3 Principios de estabilidad, rendimiento y robustez en controles no lineales aplicados a navales
4.4 Sliding Mode: teoría, diseño de estrategias de conmutación y ejemplos en plataformas navales
4.5 Backstepping: diseño recursivo de controles para sistemas acoplados en ingeniería naval
4.6 FDIR (Detección, Aislamiento y Recuperación) para sistemas marítimos: arquitectura y algoritmos
4.7 Integración de Sliding Mode, Backstepping y FDIR en un marco de control no lineal para buques y plataformas offshore
4.8 Modelado y simulación de subsistemas navales (propulsión, gobernación, navegación) para verificación de no linealidad
4.9 Validación y ensayo: metodologías de pruebas, benchmarks y simuladores marítimos (MATLAB/Simulink)
4.10 Caso práctico: aplicación de control no lineal en un sistema de propulsión y maniobra de un buque, con enfoque en Sliding Mode, Backstepping y FDIR

5.1 Fundamentos del Control No Lineal: Perspectiva Naval
5.2 Modelado de Sistemas Navales: Buques, Submarinos y Sistemas de Propulsión
5.3 Estabilidad en Sistemas Navales: Análisis y Definiciones
5.4 Introducción a Sliding Mode Control (SMC) y sus Ventajas
5.5 Introducción a Backstepping Control y sus Aplicaciones
5.6 Introducción a Fault Detection, Isolation, and Recovery (FDIR) en Entornos Navales
5.7 Desafíos del Control No Lineal en el Sector Naval
5.8 Herramientas y Software para la Simulación de Sistemas Navales
5.9 Casos de Estudio Introductorios: Ejemplos de Aplicación Naval
5.10 Importancia del Control No Lineal para la Eficiencia y Seguridad Naval

6.1 Fundamentos del Control No Lineal: Introducción y conceptos clave.
6.2 Importancia del Control No Lineal en Sistemas Navales: desafíos y oportunidades.
6.3 Sistemas Navales y Modelado Matemático: representación de sistemas complejos.
6.4 Limitaciones del Control Lineal en Aplicaciones Marítimas.
6.5 Visión General de Sliding Mode, Backstepping y FDIR.
6.6 Principios de Diseño de Controladores No Lineales: generalidades.
6.7 Simulación y Análisis Preliminar: herramientas y métodos básicos.
6.8 Aplicaciones Iniciales en Ingeniería Naval: ejemplos y casos de estudio.
6.9 Introducción a la Tolerancia a Fallos en Sistemas Navales.
6.10 El futuro del Control No Lineal en la Industria Naval.

7.1 Fundamentos de Control No Lineal: Introducción y conceptos clave.
7.2 Sistemas Navales: Modelado y desafíos específicos.
7.3 Aplicaciones de Control No Lineal en la Ingeniería Naval: Visión general.
7.4 Control Sliding Mode (SM): Introducción y aplicaciones.
7.5 Control Backstepping: Principios y ejemplos básicos.
7.6 FDIR (Fault Detection, Isolation, and Recovery): Introducción y relevancia.
7.7 Herramientas y Simulación: Software y técnicas de modelado.
7.8 Casos de Estudio: Ejemplos iniciales en sistemas navales.
7.9 Control No Lineal vs. Control Lineal: Comparación y ventajas.
7.10 Tendencias y Futuro del Control No Lineal en la Industria Naval.

8. 1 Fundamentos del Control No Lineal: Conceptos Clave y Diferencias con el Control Lineal para Sistemas Navales
8. 2 Importancia del Control No Lineal: Ventajas y Desafíos en el Diseño de Sistemas Marítimos
8. 3 Panorama General: Sliding Mode Control, Backstepping y FDIR en Aplicaciones Navales
8. 4 Modelado de Sistemas Navales: Ecuaciones de Movimiento, Dinámica de Buques y Modelos de Control
8. 5 Análisis de Estabilidad: Conceptos Básicos y Herramientas para el Estudio de Sistemas No Lineales Navales
8. 6 Diseño de Controladores: Introducción a las Técnicas de Diseño para Control No Lineal
8. 7 Introducción a la Tolerancia a Fallos (FDIR): Conceptos y Aplicaciones Iniciales en Ingeniería Naval
8. 8 Estudio de Casos: Ejemplos de Aplicaciones del Control No Lineal en la Industria Naval.
8. 9 Integración con la Ciberseguridad: Diseño de sistemas seguros y resilientes a ciberataques.
8. 10 Tendencias Futuras: El futuro del Control No Lineal en la Ingeniería Naval y su Impacto en la Industria Marítima.

9.1 Introducción al Control No Lineal en Sistemas Navales: Desafíos y Oportunidades
9.2 Fundamentos Matemáticos del Control No Lineal: Ecuaciones Diferenciales, Estabilidad
9.3 Control Sliding Mode (Modo Deslizante) para Sistemas Navales: Diseño y Implementación
9.4 Control Backstepping: Estrategias de Diseño para el Control No Lineal en Barcos
9.5 Detección, Diagnóstico y Recuperación de Fallos (FDIR) en Entornos Marinos
9.6 Aplicaciones del Control No Lineal en Sistemas de Propulsión Naval
9.7 Control No Lineal en Sistemas de Maniobra y Posicionamiento Dinámico (DP)
9.8 Diseño y Simulación de Sistemas de Control No Lineal para Aplicaciones Navales
9.9 Análisis de Estabilidad y Robustez en Sistemas de Control No Lineal Marítimos
9.10 Casos de Estudio: Implementación de Control No Lineal en Buques y Plataformas Offshore

10. 1 Fundamentos de Control No Lineal: Introducción a la teoría y conceptos clave.
10. 2 Sistemas Navales: Modelado matemático y representación de sistemas marinos.
10. 3 Diseño de Controladores: Introducción a las técnicas de control no lineal.
10. 4 Sliding Mode Control (SMC): Principios y aplicaciones en sistemas navales.
10. 5 Backstepping: Diseño de controladores mediante la técnica de backstepping.
10. 6 Fault Detection, Isolation, and Recovery (FDIR): Introducción y aplicaciones en sistemas navales.
10. 7 Estabilidad y Robustez: Análisis de estabilidad y diseño de sistemas robustos.
10. 8 Sensores y Actuadores: Selección y uso de sensores y actuadores en aplicaciones navales.
10. 9 Simulaciones y Validación: Uso de software de simulación para el diseño y análisis.
10. 10 Aplicaciones Prácticas: Ejemplos de implementación en sistemas marinos.

  • Metodología hands-on: test-before-you-trust, design reviews, failure analysis, compliance evidence.
  • Software (según licencias/partners): MATLAB/Simulink, Python (NumPy/SciPy), OpenVSP, SU2/OpenFOAM, Nastran/Abaqus, AMESim/Modelica, herramientas de acústica, toolchains de planificación DO-178C.
  • Laboratorios SEIUM: banco de rotor a escala, vibraciones/acústica, EMC/Lightning pre-compliance, HIL/SIL para AFCS, adquisición de datos con strain gauging.
  • Estándares y cumplimiento: EN 9100, 17025, ISO 27001, GDPR.

Proyectos tipo capstones

Admisiones, tasas y becas

  • Documentación: CV actualizado, expediente académico, SOP/ensayo de propósitoejemplos de proyectos o código (opcional).
  • Proceso: solicitud → evaluación técnica de perfil y experiencia → entrevista técnica → revisión de casos prácticos → decisión final → matrícula.
  • Tasas:
  • Pago único10% de descuento.
  • Becas: por mérito académico, situación económica y fomento de la inclusión; convenios con empresas del sector para becas parciales o totales.

Consulta “Calendario & convocatorias”“Becas & ayudas” y “Tasas & financiación” en el mega-menú de SEIUM

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F. A. Q

Preguntas frecuentes

Si, contamos con certificacion internacional

Sí: modelos experimentales, datos reales, simulaciones aplicadas, entornos profesionales, casos de estudio reales.

No es obligatoria. Ofrecemos tracks de nivelación y tutorización

Totalmente. Cubre e-propulsión, integración y normativa emergente (SC-VTOL).

Recomendado. También hay retos internos y consorcios.

Sí. Modalidad online/híbrida con laboratorios planificados y soporte de visados (ver “Visado & residencia”).