Automatica

Conferencia No.2
Asignatura: Herramientas de Software para el Control
Título: Modelos y Simulación.
Objetivos.
1. Dominar los conceptos básicos y fundamentos relacionados con la simulación de sistemas.
Sumario.
• Concepto y fundamentos de la simulación
• Simulación cooperativa (cosimulación)
En muchas ocasiones los experimentos con los sistemas no pueden ser llevados a cabo, unas vecesporque
resulta inapropiado o imposible (comportamiento de la dinámica del sistema solar), otras veces por lo
altamente costoso que puede resultar (probar diferentes posiciones de la válvula en una máquina de
producción de papel), o bien por el peligro que conlleva (comportamiento de un reactor nuclear al elevarse la
temperatura). Otras veces el sistema a probar, sencillamente no existe, puesaún no se ha construido, como
resulta el caso de muchas ingenierías, por ejemplo probar la resistencia de un puente, o la capacidad de
sustentación de un ala de un nuevo avión. En todos los casos antes mencionados se recurre a
procedimientos de simulación, donde inevitablemente debe estar disponible un modelo del sistema.
Gracias a los modelos desarrollados analíticamente, se puede estimar ysimular el comportamiento de dichos
sistemas, mediante la solución matemática de las ecuaciones que describen el funcionamiento del mismo.
Actualmente, gracias a la existencia de dispositivos de cómputo, de elevada potencia de cálculo, resulta
posible efectuar experimentos numéricos para llevar a cabo los procedimientos de simulación.
Los modelos que solo existen como un programa de computador,son denominados modelos de simulación.
El termino “simulación” proviene del latin simulare que significa “pretender”. El valor de los resultados
derivados de la simulación dependen en buena medida de la calidad del modelo del sistema.
Concepto de Simulación
Procedimiento que permite verificar y evaluar las relaciones de E/S, propiedades, o comportamiento de un
sistema o modelo, bajodeterminadas condiciones de operación y sus posibles interacciones, de la manera
más cercana posible a las condiciones reales.
Softwares de Simulación
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Inventor (Diseño mecánico)
Cosmos (Elementos finitos)
Virtual Robot Simulator (Cinemática de robots)
ADAMS
Matlab

El software debe proveer la funcionalidad y desempeño requeridos por el usuario y debe ser mantenible,
eficiente,confiable y aceptable.
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Mantenible, el software debe poder evolucionar para continuar cumpliendo con las especificaciones
Eficiente, el software no debe desperdiciar los recursos del sistema
Confiable, el software no debe causar daños físicos o económicos en el caso de que falle

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Aceptable, el software debe ser aceptado por los usuarios para los que fue diseñado. Debe serentendible, utilizable y compatible con otros sistemas

Para los procedimientos de modelado y simulación, están definidas de manera general las siguientes
notaciones:
Constante: cantidad en un modelo que no sufre variación con el tiempo.
Parámetro del sistema: constante cuyo valor es dado por el sistema.
Parámetro de diseño: constante que puede variar para brindar diferentes propiedades delsistema.
Variable o señal: cantidad en un modelo que experimenta variaciones con el tiempo.
Salida: constituye la variable(s) cuyo comportamiento es de interés primario.
Señal Externa: variable que afecta el sistema sin ser afectada por otras variables del sistema.
Entrada: señal externa al sistema, cuyas variaciones pueden ser seleccionadas por el usuario.
Señal de disturbio: señal externaal sistema, que puede influir en su comportamiento.
Variable interna: variable del sistema que no es salida, ni señal externa.
Durante los procedimientos de simulación hay que considerar los siguientes elementos:
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Que el tiempo de simulación es mayor en la medida que el software accede más a los recursos del
hardware.
Que la densidad del hardware es dependiente del tipo de...