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Investigación y Vinculación
2020-08-21
Premio IFAC 2020 a investigador de la FI
Premio Harold Chestnut al doctor Leonid Fridman por mejor Libro de texto de Ingeniería de Control.
Por: Rosalba Ovando Trejo
Fotografía: Internet
Comunicafi
Doctor Leonid Fridman

Fundada en 1957, la Federación Internacional de Control Automático (IFAC por sus siglas en inglés) ha impulsado, a lo largo de seis décadas, actividades científicas y desarrollos tecnológicos en el campo del control automático; para reconocer los aportes sobresalientes de esta comunidad cada trienio, desde 1960, realiza un Congreso Mundial en el que otorga diversos premios y distinciones que llevan el nombre de alguno de sus expresidentes.

Uno de esos reconocimientos es el Premio al Libro de Texto de Ingeniería de Control Harold Chestnut (creado en 1986), que se otorga a los autores del mejor libro, el que más haya contribuido a la educación de los ingenieros de control, cuya primera edición no rebase el periodo entre diez y tres años antes del Congreso. Los libros candidatos llegan por recomendación de esta comunidad y deben pasar por un proceso riguroso de selección que realiza el comité del premio correspondiente del IFAC.

Para la edición 2017-2020 se confirió el galardón a los doctores Leonid Fridman (Universidad Nacional Autónoma de México), Yuri Shtessel (Universidad de Alabama, Huntsville, Estados Unidos), Christopher Edwards (Universidad de Exeter, Reino Unido) y Arie Levant (Universidad de Tel-Aviv, Israel) por el libro Sliding Mode Control and Observation (Birkhäuser, Springer, Nueva York, 2014), durante la ceremonia de apertura virtual del XXI Congreso Mundial del IFAC 2020, que se llevó a cabo del 11 al 17 de julio, en Berlín, Alemania.

En entrevista virtual, el doctor Leonid Fridman, profesor titular C del Departamento de Control y Robótica de la División de Ingeniería Eléctrica, Facultad de Ingeniería (FI), puntualizó que Sliding Mode Control and Observation cumplió con todos los criterios para el Premio del IFAC: es multicitado (1473 desde 2014) en diversas bases de datos bibliográficas como Scopus y Web of Science, se publicó en el periodo establecido y el contenido y los ejercicios fueron revisados y resueltos por alumnos. Además, 15 universidades de los cinco continentes remitieron cartas de apoyo y tuvo el respaldo de la UNAM, "esto marcó la diferencia, pues el prestigio de sus programas de posgrado es ampliamente reconocido en el mundo", destacó.

Cabe señalar que el doctor Fridman obtuvo el año pasado el Premio Universidad Nacional, por su extensa y brillante trayectoria en el área de Investigación en ciencias exactas, además, es considerado el autor más citado en México en su área de expertise.

Sobre la responsabilidad que implican este tipo de premios, el investigador aseveró: "Es fundamental seguir desarrollando y compartiendo conocimientos, ya sea a través de libros de texto o cursos. Una distinción como esta nos motiva a hacer algo mejor y ese es el siguiente paso; el estímulo económico nos permitirá continuar investigando".

Sliding Mode Control and Observation

La idea de realizar este libro, recordó el doctor Fridman, surgió en 2010 durante de 11º Congreso de Sistemas de Estructuras Variables del IEEE realizado en la UNAM, en el que participaron investigadores de 24 países. "En el evento muchos colegas mencionaron que en los últimos 20 años la comunidad científica de modos deslizantes había generado nuevas aportaciones, pero no existía un material didáctico que reflejara tales resultados y que fuera accesible para los estudiantes", indicó.

Ante este panorama, el doctor Fridman y sus colegas Yuri Shtessel, Christopher Edwards y Arie Levant decidieron unir esfuerzos e integrar sus contribuciones de manera sistemática en un libro dirigido a estudiantes de maestría e investigadores interesados en los modos deslizantes.

"En los cuatro años del proyecto, con recursos de la UNAM y Conacyt, nos reunimos en dos ocasiones en México (2011 y 2013) para trabajar en él; finalmente, en 2014 Sliding Mode Control and Observation salió a la luz. Tras la publicación, realicé cursos sistemáticos en Francia, Austria, Italia, China, India, España, Rusia, Australia y Brasil para dar a conocer este documento bibliográfico, cuyo contenido se basa principalmente en el Control de Modos Deslizantes (SMC, por sus siglas en inglés) y control no lineal", detalló.

En la contraportada se enfatiza que la metodología de SMC ha demostrado ser eficaz para tratar sistemas dinámicos complejos afectados por perturbaciones, incertidumbres y dinámicas no modeladas. La tecnología de control robusta basada en esta metodología se ha aplicado a problemas reales en áreas de control aeroespacial, sistemas de energía eléctrica, electromecánicos y robótica. Asimismo, que Sliding Mode Control and Observation es el primer libro de texto que inicia con técnicas clásicas de control de modos deslizantes y avanza hacia algoritmos de control de modos deslizantes de orden superior y observación.

En ocho capítulos se aborda desde los principios hasta el estado actual del área de control de modos deslizantes y observación, y varios problemas relacionados con: Controlador de modos deslizantes convencional y diseño de observador, Análisis de dominio de frecuencia de controladores de modos deslizantes convencionales y de segundo orden, entre otros. Se utilizaron como casos de estudio numerosas aplicaciones (vehículos de lanzamiento reutilizables y control de formación de satélites, regulación de glucosa en sangre y control de dirección de automóviles) y al final de cada capítulo se proporcionan ejercicios para tareas.

A decir del doctor Fridman, el volumen proporciona herramientas para el control robusto de sistemas dinámicos no lineales, complejos e inciertos, apropiado para maestros graduados, ingenieros de pregrado y maestrantes (interesados en preparar su tesis o incorporarse a la investigación) con conocimientos básicos de la teoría de control clásico, de métodos de espacios de estados y sistemas no lineales.

"En el texto también sobresalen las aportaciones de estudiantes de maestría, doctorado y posdoctorado del Programa de Posgrado en Ingeniería Eléctrica de la UNAM, campo de conocimiento Control, quienes también verificaron que teórica y prácticamente el texto fuera claro para el público destinado, esto es de gran valía", opinó.

Cinco generaciones de control por modos deslizantes

El especialista señaló que el primer libro de texto sistemático sobre la primera generación de la ciencia de control por modos deslizantes fue publicado en 1992 por el ruso Vadim Utkin (Universidad Estatal de Ohio, Columbus, EE. UU.), en tanto, Sliding Mode Control and Observation contribuye a las generaciones dos, tres y cuatro, y cubre sistemáticamente la mayor parte de los temas. "Debemos actualizarlo o escribir uno nuevo, pues avanzamos a la quinta generación. No estoy seguro que mis coautores colaboren en la nueva edición, pues están retirados o cerca del retiro, pero hay posibilidad de trabajar con el doctor Jaime Alberto Moreno Pérez, del Instituto de Ingeniería de la UNAM (IIngen), quien tiene resultados avanzados sobre algoritmos de la quinta generación y sus artículos son altamente citados", acotó.

Agradecimientos

El doctor Fridman hizo un reconocimiento a todos lo que hicieron posible este galardón, a la UNAM y sus colegas del Posgrado en Ingeniería Eléctrica, campo de conocimiento Control, reconocido por Conacyt como el único programa de ingeniería de nivel internacional en el país.

A nombre de sus coautores agradeció a la doctora María Cristina Verde Rodarte, del IIngen, miembro del Comité de la Selección del Premio Harold Chestnut, quien vio que el gran número de citas del texto mencionado lo hacían el más importante en el área de control y candidato a esta distinción, "su consejo nos llevó a aplicar para el Premio", y el respaldo del doctor Moreno Pérez, prestigioso miembro del Consejo de la Federación. "Él nos propuso para el galardón, por lo que realizamos los trámites, fuimos aceptados, el texto puesto a consideración del Comité de Premios del IFAC para su revisión y finalmente ganamos", puntualizó.

También el investigador ponderó la valiosa colaboración de los estudiantes de maestría, doctorado y posdoctorado de la UNAM de los años 2010-2013, entre los que destacan Francisco Bejarano, Jorge Dávila, Lizet Fraguela, Ana Gabriela Gallardo, Tenoch González, Antonio Rosales y Carlos Vázquez, quienes elaboraron los ejemplos y ejercicios, así como de los profesores Igor Boiko (Emiratos Árabes), Leonid Freidovich (Suecia), Elio Usai (Italia) y Vadim Utkin, quienes realizaron la lectura de los primeros borradores del manuscrito de Sliding Mode Control and Observation y aportaron sugerencias de mejora.

El entrevistado concluyó invitando a los estudiantes de la FI a realizar una maestría; opina que actualmente la educación es muy dura y la tecnología no se detiene, por lo que ser ingeniero ya no es suficiente, pues las exigencias en el ámbito profesional son mayores: "Pregúntense qué es lo que quieren hacer, qué tipo de campo les interesa, cómo se ven en el futuro: investigadores o ingenieros que trabajan en una compañía. Una maestría ofrece grandes oportunidades y las bases que les permitirán autoaprender y actualizarse continuamente para generar nuevo conocimiento y compartirlo", concluyó.