Promodel Unidad 2

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Simulacion de sistemas

2-1 Definicion de Ia simulacion de sistemas
Dado un modelo matetnatico de un sistema, a veces es posible obtener informacion relativa al mismo por medios analiticos, como se
demostro en la seccion 1-7. Cuando no es posible, es necesario utilizar
metodos de computos numericos para resolver las ecuaciones. Se ha
desarrollado una rica diversidad de metodos de computonumerico
pala resolver las ecuaciones de modelos matelllaticos. En el caso de
modelos matematicos dinamicos, una tecnica especifica que se ha llegado a identificar como simulacion de sistemas es aquella en que se
resuelven simultaneamente todas las ecuaciones del modelo con valores
continuamente crecientes del tiempo.
~or tanto definimos la simulacion de sistemas como la tecnica de
resolverproblemas siguiendo 108 cambios en el t!empo de un modelo
dinamico de un sistema. La definicion es suficientemente amplia para
que incluya el usa de modelos fisicos dinamicos, en cuyo caso se evaluan
las variables del modelo' a travCs de mediciones fisicas en vez de a traves de computos numericos. No se pretende estudiar aqui el usa de 108
modelos fisicos, de manera que las referenciasfuturas a la simulacion
seran en terminos de modelos matematicos.
Ya que la tecnica de simulacion no pretende resolver analiticamente las ecuaciones de un modelo, por 10 general un modelo matematico construido para fines de simulacion es de naturaleza distinta
a uno formado para tecnicas analiticas. AI formar un modelo para
la solucion analitica, es necesario tener presentes las restriccionesimpuestas por la tecnica analitica y evitar complicar el modelo global.
Se tienen que hacer muchas suposiciones generales para satisfacer
estas restricciones.
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Simulacion de siBterruu

Sin embargo, se puede construir con mayor libertad un modelo de
simulacion. Tipicarnente, se forma en una serie de secciones que corresponden al metodo de diagrama de bloques recomendado en la
seccion1-8. Se puede describir matematicamente a cada seccion en
forma directa y natural sin dar demasiada consideracion a la complejidad que se introduce por tener muchas de esas secciones. Sin embargo, es necesario formar y organizar las ecuaciones de tal manera
que se pueda utilizar un procedimiento rutinario para resolverlas simultaneamente.
En los sistemas continuos, en que el interes primordiales en cambios suaves, generalmente se utilizan conjuntos de ecuaciones diferendales para describirlos. Se dice que las simulaciones basadas en esos
modelos son simulaciones cont{nuas. Los computadores analogicos, que
se describen brevemente en el capitulo siguientes, pueden resolver
conjuntos de ecuaciones diferenciales lineales en forma simulclnea,
y se utilizan extensamente para la simulacioncontinua. Los computadores digitales pueden realizar la misma fun cion utilizando pequenos
incrementos de intervalos para integrar las ecuaciones.
Para los sistemas discretos en que el interes primario esta en los
eventos, las ecuaciones son esencialmente ecuaciones logicas que expresan las condiciones para que ocurra un even to. La simulacion
consiste en seguir cambios en el estado delsistema resultados de la
sucesion de eventos. Se dice que esas simulaciones son discretas. Es
posible avanzar el tiempo en pequenos incrementos y verificar en cada
paso si ya es necesario ejecutar cualesquiera eventos. Sin embargo,
por regIa general la simulacion discreta se realiza decidiendo una
secuencia de eventos y avanzando el tiempo al evento siguiente mas
inminente.

2~2 Naturalezaexperimental

de la simulacion

La. tecnica de la simulacion no intenta especificamente aislar las
relaciones entre determinadas variables; en vez de ello, observa la
manera en que cambian todas las variables del !,Ilodelo con el tiempo.
Las relaciones entre las variables deben dedudrse de esas observaciones. Un estudio de simulacion del sistema de suspension de rueda de
auto que se...