Modelado y Análisis de la Dinámica de Sistemas Físicos

Los sistemas dinámicos están en todas partes, desde termostatos simples hasta complejos mecanismos aeroespaciales. Comprender cómo responden estos sistemas a entradas y perturbaciones a lo largo del tiempo es esencial para un diseño de ingeniería y control efectivos. Este curso proporciona una base sólida en los principios del análisis de sistemas dinámicos. Pasará de las leyes físicas fundamentales a la creación de modelos matemáticos y la interpretación de respuestas del sistema, preparándolo para estudios avanzados en teoría de control y simulación computacional. Lo que aprenderá: * Comprender las leyes fundamentales (por ejemplo, las leyes de Newton, las leyes de Kirchhoff) utilizadas para derivar modelos matemáticos para diversos sistemas físicos. * Aplicar la teoría de grafos lineales y diagramas de cuerpo libre para construir sistemáticamente las ecuaciones gubernamentales para sistemas complejos. * Practicar la resolución de ecuaciones diferenciales de primer y segundo orden para determinar las respuestas transitorias y de estado estacionario del sistema. * Analizar el comportamiento del sistema utilizando tanto funciones de transferencia como métodos modernos de representación en espacio de estados. * Determinar la estabilidad del sistema utilizando técnicas clásicas como el criterio de Routh-Hurwitz. * Configurar modelos computacionales básicos para simular respuestas dinámicas cuando las soluciones analíticas no son prácticas. El curso comienza definiendo la terminología clave y los enfoques de modelado en diferentes dominios de energía. Progresa a través de técnicas para resolver ecuaciones diferenciales ordinarias lineales y analizar el comportamiento del sistema tanto en el dominio del tiempo como en el de la frecuencia. Este curso está diseñado para principiantes absolutos interesados en ingeniería, física o matemáticas aplicadas. No se requiere conocimiento previo de dinámica de sistemas, solo una comprensión básica de cálculo. Comience a desarrollar su comprensión de cómo se mueve y reacciona el mundo físico hoy.