En el presente trabajo de investigación se desarrolla la teoría matemática referente al desempeño y la fragilidad de un controlador proporcional retardado (PR), aplicado a un sistema mecatrónico conocido como Helicóptero 3-GDL. Respecto al desempeño se busca obtener las ganancias del controlador que proporcionen el máximo decaimiento exponencial alcanzable, así como las ganancias que producen el controlador menos frágil. Todo el análisis matemático se desarrolla en el marco frecuencial, empleando el método de D-particiones. Para corroborar los resultados obtenidos, se realiza la simulación en el software Matlab/Simulink y LabVIEW®, posteriormente estos resultados son implementados en la plataforma experimental Helicóptero 3-GDL, que es por su naturaleza un sistema no lineal. Esta plataforma sirve para probar diferentes leyes de control de vuelo. Por lo tanto, además de validar el control PR propuesto, se prueba el control proporcional derivativo (PD), para poder realizar una comparación entre ellos.