Educación

 

Herramienta para la enseñanza de las ecuaciones de Lagrange basada en la simulación de sistemas dinámicos

 

D. A. Bravo M.^a, C. F. Rengifo R.^b

 

^a Ingeniero Físico, MsC. Profesor Departamento de Física. Universidad del Cauca, Calle 5 No. 4-70, Popayán, Colombia. email: dibravo@unicauca.edu.co.

^b Ingeniero Electricista, PhD. Profesor Departamento de Electrónica, Instrumentación y Control. Universidad del Cauca, Calle 5 No. 4-70, Popayán, Colombia, email: caferen@unicauca.edu.co.

 

Received 28 July 2014;
accepted 21 November 2014

 

Resumen

En este trabajo se propone una herramienta para la enseñanza de la mecánica clásica, modelando sistemas dinámicos con las ecuaciones de Lagrange, a partir de la simulación en Matlab ©. Este enfoque permite a los estudiantes de ingeniería y ciencias básicas, desarrollar competencias en programación, análisis numérico, con el uso de la física como herramienta fundamental para modelar y simular sistemas dinámicos complejos, como por ejemplo: robots industriales, robots bípedos y cualquier sistema mecánico con el propósito de analizar y estudiar sus propiedades cinemáticas y dinámicas.

Esta herramienta fue probada en el curso de Sistemas Dinámicos de la Universidad del Cauca, demostrando ser una herramienta de fácil y rápido aprendizaje por los estudiantes del programa de Ingeniería en Automática Industrial.

Palabras clave: Enseñanza; ecuación de Lagrange; sistemas dinámicos; simulación.

 

Abstract

In this paper we propose a tool for the teaching of classical mechanics, modeling dynamic systems with equations of Lagrange, from the simulation in Matlab®. This approach allows students to basic science and engineering, develop skills in programming, numerical analysis, with the use of physics as a fundamental tool for modeling and simulating complex dynamical systems, such as: industrial robots, biped robots and mechanical systems for the purpose of analyzing and studying their kinematic and dynamic properties.

This methodology was tested in the course of Dynamical Systems, University of Cauca, proving to be a quick and easy tool for students learning program in Industrial Automation Engineering.

Keywords: Teaching; Lagrange equation; dynamical systems; simulation.

 

PACS: 01.40.Fk; 01.40.Ha; 01.50.H-

 

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