EcosimPro – Generalidades Qué es? EcosimPro es un software para la simulación de sistemas continuos y/o discretos. Aplicabilidad de EcosimPro EcosimPro es aplicable a cualquier problema que pueda ser formulado como Ecuaciones Diferenciales y Algebraicas (DAEs) y Eventos Discretos. Flexibilidad EcosimPro permite desarrollar librerías específicas de simulación donde se ordenan componentes reutilizables.
Evolución de las técnicas de modelado Lenguajes de simulación de propósito General 60’s- Lenguajes de programación, FORTRAN 70’s- Lenguajes basados en ecuaciones (p.e. ACSL) 80’s-90’s Entornos gráficos bsados en bloques (p.e. Simulink) Fin de 90’s-2000 Lenguajes orientados a objeto(p.e. Modelica, EL(EcosimPro),Omola) Herramientas de Simulación Específica: Eléctrico (SPICE), químico (ASPEN), sistemas mecánicos (ADAMS)
Ventajas e Inconvenientes Lenguajes de Simulación de Propósito General Ventajas: Permite simulación multidisciplinaria, flexibilidad, lenguajes próximos a la ingeniería Inconvenientes: Algoritmos matemáticos no óptimos, más difícil de modelar. Herramientas específicas de Simulación: Ventajas: Algoritmos matemáticos eficientes, librerías específicas muy completas (facilita el modelado) Inconvenientes: Muy inflexibles y difícil de crear nuevos componentes. Sólo son útiles para una disciplina
EcosimPro vs Simulink (Gp:) + (Gp:) R1 (Gp:) R2 (Gp:) C (Gp:) EcosimPro (Gp:) L (Gp:) u SIMULINK En Simulink, el primer paso es ordenar las ecuaciones a mano, y a continuación, dibujarlas utilizando el Entorno Gráfico.
EcosimPro vs Simulink (Gp:) + (Gp:) R1 (Gp:) R2 (Gp:) C (Gp:) EcosimPro (Gp:) L (Gp:) u Con entornos gráficos basados en bloques, el usuario dibuja ecuaciones, no el sistema. SIMULINK
Ejemplo de Modelado Orientado a Objeto Controller Cntrl_on_off Cntrl_p Cntrl_pi Cntrl_pid
Modelado Orientado a ObjetoENCAPSULAMIENTO El usuario encapsula datos y comportamiento de los componentes (minimiza datos globales). En C++ y Java la Clase es la unidad principal de encapsulamiento , en EL(Lenguaje de Ecosim) es el Componente. Un componente tiene datos públicos (accesibles para otros componentes) y privados. La interfase pública son parámetros, puertas (ports) y datos. Las variables locales, ecuaciones son privados.
Modelado Orientado a ObjetoHERENCIA Un componente es heredado de otro(s) componente(s) cuando toma los datos y/o ecuaciones de ellos. De esta forma se reduce la complejidad (no es necesario reescribir ecuaciones) Reutilización de componentes. A partir de un componente validado se puede generar otro de forma que la parte común ya está validada
EcosimPro PARADIGMAS DE MODELADO EcosimPro tiene tres paradigmas diferentes: Instrucciones secuenciales como IF, WHILE, FOR, etc. El orden de las instrucciones es fundamental. Similar a Fortran, Java, C++ Ecuaciones continuas como ecuaciones Diferencial-Algebraica. El orden es indiferente. Se usan para expresar el comportamiento continuo del modelo. Ecuaciones discretas. El orden es indiferente. Se usan para expresar el comportamiento discreto del modelo.
Conceptos básicos de simulación en EcosimPro COMPONENTE: Representa un modelo mediante variable, ecuaciones diferenciales-algebraicas, topología y comportamiento discreto (p.e. Resistencia, Bomba, Válvula, Tubería, Tanque,…) PORT : Define los puntos de conexión con otros componentes (intercambio de variables). Se necesitan ports distintos para cada disciplina (p.e. Electrica, sistemas hidrúlicos, químicos,etc.) EXPERIMENTO: Realización de una simulación.. LIBRERÍA: Engloba todos los componentes, ports, variables globales en una librería (eg. CONTROL, ELECTRICAL, THERMAL,etc.)
Ejemplo 1
Ejemplo 2