Los mímicos computacionales: una herramienta docente para la enseñanza de la ingeniería de control

• Autores: Ana Patete, Jesús Rodríguez Millán
• Localización: Acción Pedagógica, ISSN-e 1315-401X, Vol. 20, Nº. 1, 2011, págs. 92-103
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Computational mimics: a teaching tool for control engineering
  • Les mimics informatiques: un outil d´enseignement pour l´Ingénierie du Contrôle
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• Resumen
  • español

    En este trabajo se utilizan las capacidades gráficas y de animación de Mathematica® para desarrollar la librería de mímicos computacionales ControlAnimation, una herramienta docente para dar apoyar la enseñanza del análisis y diseño de sistemas de control. Dicha librería contiene diversos tipos de sistemas, en especial sistemas de péndulos, con fines didácticos. Desde el punto de vista técnico, el desarrollo de los mímicos puede ser pensado como el desarrollo de una película, cada uno de cuyos cuadros describe fielmente los estados del sistema en un instante determinado. Al igual que las películas, los mímicos computacionales son sistemas dinámicos a tiempo-discreto que el espectador percibe como sistemas dinámicos a tiempo-continuo gracias a sus capacidades cerebrales de interpolación de imágenes. La utilización de mímicos computacionales con fines docentes pretende contribuir a cerrar la brecha existente entre el enfoque numérico analítico tradicional y la obtención de un conocimiento global, integral e intuitivo de la dinámica de los sistemas de control.

  • English

    In this work, the integrated symbolic, graphic, and numeric capability of Mathematics was used to develop the computational mimic’s library ControlAnimation, an educational tool to support the teaching of control system analysis and design. This library contains several types of systems, particularly pendulum systems for didactic purposes. From a technical perspective, developing a computational mimic might be compared to shooting a film, where every single frame faithfully describes the state of the system at a precise instant. Just like films, computational mimics are discrete-time dynamical systems that spectators perceive as a continuous-time dynamical system as a consequence of their brain- image interpolation capabilities. Using computational mimics for teaching purposes aims at contributing to close the gap between the traditional numeric analytical approach and the search for a global, integrated and intuitive understanding of control system dynamics.

  • français

    Ce travail porte sur le développement d´une bibliothèque de mimics computationnelles, appelé ControlAnimation. Celle-ci a été conçue pour appuyer l´enseignement des techniques d´analyse et de conception des systèmes de contrôle, en utilisant les capacités graphiques et d´animation du logiciel Mathematica®. Cette bibliothèque comprend plusieurs modèles mathématiques de systèmes à des fins éducatives, en particulier des modèles à pendules, Du point de vue technique, le développement des mimics peut être comparée au montage d´un film, dont chaque image décrit chaque état d´un système à un instant spécifique. Comme les films, les mimics sont des systèmes en temps discret que le spectateur perçoit comme des systèmes continus grâce à la capacité du cerveau humain à fusionner des images successives. L´utilisation des mimics à des fins éducatives vise à éliminer l’écart entre l´approche numérique analytique conventionnelle et l´obtention de connaissances globales, intégrées et intuitives sur la dynamique des systèmes de contrôlecommande.