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TEMA 4. Lenguajes de simulación de
sistemas continuos
• Objetivos
– Conocer los tipos de lenguajes de simulación de sistemas continuos de
propósito general.
– Saber describir un modelo sencillo en forma de diagrama de bloques.
– Saber describir un modelo sencillo en un lenguaje de simulación del
estándar CSSL’67.
– Reconocer un lazo algebraico en un modelo de simulación y saber como
tratarlo.
–Conocer las ventajas y desventajas de los lenguajes de simulación
orientados a bloques y de los orientados a sentencias.
– Conocer el funcionamiento interno de los lenguajes de simulación
orientados a bloques y de los orientados a sentencias.
– Conocer la problemática asociada a la reutilización de modelos
matemáticos tanto en los lenguajes orientados a bloques como a
sentencias.
Simulación yOptimización
4º Ingeniería Informática

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TEMA 4. Lenguajes de simulación de
sistemas continuos
• Contenidos:
– Lenguajes de simulación: ¿qué son?, ventajas y clasificación.
– Lenguajes de simulación orientados a bloques:
• Descripción del modelo, ordenación de bloques y estructura de cálculo
• Librerías de componentes: modularización y ¿reutilización?
• Ventajas e inconvenientes

– Lenguajes desimulación orientados a sentencias
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Estándar CSSL’67
ACSL,un lenguaje orientado a sentencias del estándar CSSL’67
Modularidad y reutilización del código en ACSL: estructuras MACRO
Entornos de modelado gráfico de los lenguajes orientados a sentencias
Conclusiones

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Lenguajes de simulación
• ¿Qué son?
9 Son programas de ordenador quefacilitan:
ƒ La descripción del modelo y la asignación de causalidad
computacional (manipulación de las ecuaciones).
ƒ La descripción de los experimentos a realizar sobre el mismo
ƒ La resolución numérica del sistema de ecuaciones resultante
ƒ La visualización de los resultados y el uso de la simulación

ƒ ¿Ventajas?
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ

Dan fiabilidad a los resultados
Permiten ahorrar tiempo
Permitenconcentrarse en el problema y no en la programación
Abren el campo a no expertos en informática

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Simulación y Optimización
4º Ingeniería Informática

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Lenguajes de simulación orientados a bloques
• Precursores: simuladores analógicos
– Construían un circuito eléctrico con unas ecuaciones semejantes a
las del modelo se quiere resolver
– Cadavariable del modelo tenia su correspondiente variable en el
circuito posiblemente escalada
– El funcionamiento del circuito proporcionaba el valor de las
variables del modelo
– Ejemplo:
R

τ

dx(t )
+ x(t ) = F (t )
dt

V i= F

C

V0= x

τ = R·C
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Lenguajes de simulación orientados a bloques
• Descripción del modelo:
– Se hace en términos de unlenguaje que
reflejaba el diagrama de bloques que se
hubiera utilizado para resolver el problema en
una computadora analógica.
– Existe una librería de bloques de cálculo:
• Cada bloque tiene una causalidad
computacional predefinida (entradas y salidas)
y calcula el valor de la salida en función del
valor de las entradas.
• El modelo se define interconectando entre si los
bloques.
• Tipos de bloques:integradores, sumadores,
ganancias, funciones especiales (limitadores,...)
• Suelen tener una interfaz gráfica (entorno de
modelado).
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Lenguajes de simulación orientados a bloques
• Método para transformar una ecuación diferencial en un diagrama
bloques:
y1′′′(t ) + a· y1′′(t ) + b· y1′ (t ) + c·( y1(t ) − y3 (t ) ) + d = 0.

– Ejemplo:• Paso 1: la ecuación diferencial debe de organizarse de modo que la derivada
de mayor orden aparezca despejada en la parte izquierda de la ecuación.
y1′′′(t ) = −a· y1′′(t ) − b· y1′ (t ) − c·( y1(t ) − y3 (t ) ) − d
• Paso 2: dibujar una cascada de
integradores con tantos bloques
como derivadas aparezcan en la
ecuación.
• Paso 3: utilizar el resto de
bloques para tratar de reflejar
la ecuación...