introduccion 1
Simulink en los productos de Matlab 2 Stateflow Coder Blocksets Simulink RTW Toolboxes MATLAB Compiler
¿Qué se puede modelar con Simulink? 3 Algunos modelos Sistemas de comunicacion y satelite Sistemas nauticos Sistemas monetarios Sistemas aeronauticos y espaciales Sistemas automotrices Sistemas biologicos
Que es simulink Entorno grafico basado en Matlab Diseño Simulacion 4 Implementacion Control de pruebas
Que es simulink Soporta modelos: de sistemas lineales y no lineales, de tiempo continuo o discreto, híbridos continuo y discreto de eventos discretos Sistemas multirate (partes diferentes pueden ser muestradas a distintas ratas 5
El modelo es un archivo ASCII El modelo grafico es simplemente una herramienta de ayuda para el usuario Que es simulink 6
Representacion de los modelos 7
La construccion de un modelo 8 (Gp:) u (Input) (Gp:) x (states) (Gp:) y (Output) Señales Bloque Un sistema dinámico elemental (continuo o discreto) Señales
Las señales en simulink Las señales representan cantidades que varian en el tiempo Estan definidas para todo punto en el tiempo entre el inicion y el final de al simulacion Las señales tienen atributos: nombre, tipo de dato (entero de 8-bit, 16-bit, o 32-bit, Tipo numerico (real or complejo), Dimensionalidad (arreglo de una o dos dimensiones). 9
Tipos de datos en Simulink 10
Buses de datos en Simulink 11
Bloques continuos en simulink 12
Bloques discretos en simulink 13
Tiempo de muestreo de los bloques Cada bloque tiene un tiempo de muestreo Aun los bloques que no definen estados (Gain block) y los bloques continuos 14 Sample Time
Tiempo de muestreo de los bloques Cada bloque tiene un tiempo de muestreo 15 offset Se considera que los bloques continuos tienen un tiempo de muestreo infinitesimal llamado continuous sample time.
Tiempo de muestreo de los bloques Un bloque con tiempo de muestreo implícito que lo hereda de sus entradas. El tiempo de muestreo implícito es continuo si cualquiera de los bloques de entrada es continuo. Si no, el tiempo de muestreo implícito es discreto. 16
Tiempo de muestreo de los bloques Un tiempo de muestreo discreto implícito es igual al tiempo de muestreo de entrada más corto si todo los tiempos de muestreo de entrada son múltiplos enteros del tiempo más corto. En otro caso, el tiempo de muestreo implícito es igual al tiempo de muestreo fundamental de las entradas, definido como el máximo comun divisor de los tiempos de muestreo de las entradas. 17
Los metodos de bloque 18
Cada bloque consiste en un conjunto de ecuaciones (metodos del bloque) Estos métodos del bloque se evalúan (ejecutan) durante la ejecución del bloque en un diagrama. Los metodos del bloque en simulink 19
Tipos de metodos de los bloques En Simulink existen tres tipos de funciones ejecutadas por los metodos de bloque Outputs Calcula las salidas del bloque, dadas, Las entradas del paso (step time) actual, y Los estados en el paso previo. 20
Tipos de metodos de los bloques En Simulink existen tres tipos de funciones ejecutadas por los metodos de bloque Derivatives Calcula las derivadas de los bloques de estados continuos en el paso actual, dados: Las entradas actuales del bloque, y Los valores de los estados en el paso previo 21
Tipos de metodos de los bloques En Simulink existen tres tipos de funciones ejecutadas por los metodos de bloque Update Calcula el valor de los estados de los bloques discretos en el paso actual, dados: Las entradas actuales del bloque, y Los valores de los estados discretos en el paso previo 22
Notacion de los metodos Los métodos de bloque realizan los mismos tipos de operaciones de maneras diferentes para los tipos diferentes de bloques. Por ejemplo, el método que calcula la salida de un bloque Gain, se denota: 23 Gain.Outputs
Los bloques virtuales Dentro de un modelo, un bloque define de hecho un sistema dinamico. En realidad, existen dos clases de bloques, Bloques no virtuales: sistemas elementales Bloques virtuales: Solo tienen un papel para la organizacion grafica (demux) 24 No juegan ningun papel en la definicion de las ecuaciones descritas por el modelo
El solver 25
El SOLVER La funcion principal del solver es calcular las salidas de los bloques Esto involucra el calculo de los estados En los sistemas continuos esto involucra la integracion de la ecuacion de las “Derivatives equation” 26
Control del error Los solvers de paso variable llevan un control del error Tolerancia absoluta: Limite superior del error de integracion Tolerancia relativa: Limite del error de integracion dividido por la magnitud de la variable. 27 El solver trata de satisfacer una de las tolerancias, no ambas
Calculo del tamaño del paso 28 x t t+h (Gp:) El error de integracion se aproxima por la diferencia entre dos ordenes de integracion Si no, se reduce el tamaño del paso y se repite la integracion Si el error es aceptable, la simulacion continua.
Calculo del tamaño del paso 29 x t t+h Discrete Update hnew El tamaño del paso se ajusta para que coincida con las actualizaciones (update) de los estados discretos
Configuración de los parametros 30 ode45? Cambiar el solver aqui
Mas sobre modelos 31
Construccion de modelos complejos Es posible simplificar la apariencia de modelos complejos mediante bloques ‘Subsystem’ 32 Para trabajar con modelos complejos usar el model browser
Uso del Model Browser 33
Modelado de sistemas hibridos Los solvers de paso variable tienen especial cuidado con los sistemas hibridos Ajustan el tamaño del paso para permanecer dentro de los limites del error Y ajustarse a las actualizaciones discretas Para sistemas multi-rata usar “Sample Time Colors” 34
Fases durante la simulacion 35
Fases de la simulacion La simulacion de un modelo en Simulink se realiza en tres fases: Compilacion del modelo Fase de enlace Bucle de simulacion 36
La fase de compilacion La fase de compilacion se inicia cuando se oprime Start Esto causa que el engine (motor) de Simulink invoque al compilador 37 El compilador convierte al modelo en una forma ejecutable. Proceso denominado compilacion
Algunas funciones del compilador Evaluar las expresiones de los parametros de los bloques del modelo para determinar sus valores 38
Algunas funciones del compilador Determinar los atributos de las señales Nombre, tipo de dato, dimensionalidad Chequear que cada bloque pueda aceptar las señales conectadas a sus entradas 39
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