Intro_simulink

Simulink
Pedro Corcuera
Dpto. Matemática Aplicada y
Ciencias de la Computación
Universidad de Cantabria
corcuerp@unican.es

Objetivos
• Introducir conceptos de diseño basado en
modelos
• Aprender a diseñar modelos de sistemas
• Conocer el entorno Simulink y sus aplicaciones
• Diseñar y simular modelos en Simulink

Simulink

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Índice
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Modelado dinámico de sistemas
Introducción aSimulink
Simulación de ecuaciones diferenciales
Creación de subsistemas
Herramientas de análisis en Simulink
Depuración
Extensiones de Simulink

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Modelado dinámico de sistemas
• El modelo matemático de un sistema dinámico es
descrito por un conjunto de ecuaciones
• El modelo de diagrama de bloques de Simulink es
una representación gráfica del modelo matemático de
un sistema dinámico
•Las ecuaciones matemáticas descritas por un modelo
de diagrama de bloques son conocidas como
ecuaciones algebraicas, diferenciales y/o de
diferencia
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Modelos de sistemas
• Dependiendo del sistema modelado y del propósito
de la simulación, el modelo matemático puede ser:
– Lineal o No Lineal: los modelos lineales obedecen al
principio de superposición
– Parámetros Distribuídos: sondescritos por ecuaciones
diferenciales parciales usualmente con el tiempo y una o
más coordenadas espaciales como variables
independientes
– Estáticos y Dinámicos: los modelos estáticos no toman
en cuenta la variación del tiempo mientras que los
modelos dinámicos si lo hacen
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Modelos de sistemas
– Continuos y Discretos: los modelos de tiempo continuo
son descritos por ecuaciones convariables continuas en
el tiempo. Los modelos discretos son descritos por
ecuaciones cuyas variables dependientes son
muestreadas en intervalos fijos de tiempo
– Determinístico o Estocástico: un modelo determinístico,
produce el mismo resultado al ejecutarse si se cumplen
las mismas condiciones iniciales. Un modelo estocástico
es aquel en el cual la información pasada, no permite la
formulación de unaregla para determinar el resultado
preciso de un experimento
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Introducción a Simulink
• Es una herramienta interactiva (tipo “drag and drop”),
para modelar, simular y analizar sistemas dinámicos,
basada en diagramas de bloques
• Permite a los usuarios concentrarse en la estructura
del problema, en lugar de tener que preocuparse
acerca de un lenguaje de programación
• Los parámetrosde cada bloque de señal y sistema
son configurados por el usuario. La simulación se
realiza sobre un tiempo determinado
• Simulink es una extensión de MATLAB
Simulink

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Fases para el modelado con Simulink
• Definición de un modelo y representación matemática
– Manipular ecuaciones para eliminar lazos algebraicos

• Definición de los parámetros del sistema
• Seleccionar un método de integraciónapropiado
• Ajuste de las condiciones de ejecución de la
simulación

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Entorno de desarrollo Simulink
• Para activar el entorno de desarrollo Simulink se
escribe en la ventana de comandos Matlab
>> simulink ↵
o se pulsa sobre el icono

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Librería de bloques de Simulink

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Diagramas de bloque
• Simulink proporciona un conjunto muy amplio de
diagramas de bloquespara describir sistemas
continuos, discretos e híbridos
• Un sistema continuo es un sistema que se representa
por ecuaciones diferenciales. Un sistema discreto se
representa por ecuaciones en diferencia. Un sistema
híbrido contiene componentes continuos y discretos
• Un diagrama de bloques describe un conjunto de
relaciones que puede representar un conjunto de
ecuaciones simultáneas
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11Diagramas de bloque: sistemas continuos
• La mayoría de sistemas físicos son modelados como
sistemas continuos, porque pueden ser descritos
mediante ecuaciones diferenciales (ecdif)
• Hay cuatro bloques primitivos que pueden modelar
cualquier sistema descrito por ecdif. lineales:
–
–
–
–

Ganancia
Suma
Derivada
Integrador

• El bloque de función de transferencia es muy usado
para el modelado se...