Nociones Simulink Alumnos Resuelta



L a b o r a t o r i o d e C o n t r o l


P r á c t i c a No. 02



Nociones de Simulink de Matlab



Laboratorio grupo 02
Alcántara Ríos Uriel Eduardo
Reyes Rodríguez Gabriela Josefina




Objetivo
Iniciar al alumno en el manejo y uso de “simulink” como una herramienta de análisis de sistemas dinámicos.
Que el alumno se inicie en el manejo y uso de la caja de herramientas de “simulink” de“matlab”, para el análisis de sistemas dinámicos.

Introducción

Simulink es un entorno de programación visual, que funciona sobre el entorno de programación Matlab.
Es un entorno de programación de más alto nivel de abstracción que el lenguaje interpretado Matlab (archivos con extensión .m). Simulink genera archivos con extensión .mdl (de "model").
Simulink viene a ser una herramienta desimulación de modelos o sistemas, con cierto grado de abstracción de los fenómenos físicos involucrados en los mismos. Se hace hincapié en el análisis de sucesos, a través de la concepción de sistemas (cajas negras que realizan alguna operación).
En las imágenes, se puede apreciar el diagrama en bloques de un Radar, en el cuál se muestra que uno de sus bloques de procesamiento de señal, es un filtroKalman realizado en un script de Matlab.
Luego, se puede apreciar un sistema de control automático, junto a su modelización y finalmente un sistema de un automóvil, vinculando la simulación a un entorno de realidad virtual




Simulink Soporta tanto sistemas lineales como no lineales:
en tiempo continuo,
muestreados,
híbridos y sistemas multifrecuencia (contienen sistemas muestreados a diferentefrecuencia).
Descripción de la práctica.
En la presente práctica el alumno realizará una serie de ejercicios de modelado, simulación y análisis de un sistema dinámico en simulink de matlab, donde observará las principales características del mismo.


Desarrollo


El modelo a construir corresponde con el circuito mostrado en la Figura


Circuito del modelo

Para construir el primer sistema defina en elespacio de trabajo las variables; introduciendo la siguiente línea de comando >> R=1; L=1; C=0.1;

Abriendo Simulink
Introduzca la siguiente línea de comando
>>simulink
La ventana de simulink mostrada será “Simulink Library Browser” (SLB). Observe que en dicha ventana se muestran las librerías.

Construcción de un modelo dinámico en simulink
Para el caso del circuito que se va a simular, primerodeduciremos su ecuación diferencial.
Leyes de los elementos:
(1)
(2)
(3)
Ecuaciones de equilibrio
LCK

(4)
LVK
(5)
Sustituyendo (1) y (2) en (5)
(6)
Sustituyendo (3) en (6)
(7)

(8)
Normalizando

Despejando
(9)

Utilizando la ecuación diferencial que se dedujo, construya un modelo en simulink

Para iniciar la construcción del modelo en simulink,utilizaremos la ecuación (9)
Del modelo anterior se observa que es necesario integrar dos veces para obtener el voltaje en el capacitor, es necesario hacer: dos restas, una suma y tres multiplicaciones por un escalar (ganancias). Por lo que, necesitamos: bloques de suma (o resta), de integración y de ganancia.

Dentro de la interface de Simulink Library Browser (SLB) seleccione el menú desplegable “File”elija “new”, se abrirá una ventana en blanco donde se construirá el modelo. Traiga a primer plano la nueva ventana y la de SLB. Dé un clic en el recuadro a la izquierda de la caja de herramientas de Simulink, deberán abrirse todas la librerías.


Introduciendo los bloques
Seleccione la opción “Sources” y de ésta elija “constant” ubicando el ratón y oprimiendo el botón izquierdo sin soltarlo arrastredicho bloque hasta la ventana del archivo nuevo, suelte el botón del ratón, para dejar el bloque.
Seleccione la opción “Sinks” y elija “Scope”, arrástrelo a la ventana de archivo nuevo suelte el botón del ratón, para dejar el bloque. Este bloque permitirá observar la gráfica de salida del sistema.
Seleccione la opción “Continuous” y elija “Integrator”, arrástrelo a la ventana de archivo nuevo...