Sdfhs
Faculta de Ingeniería
Lab. De fundamentos de control
Profesora: Ana Lucia Hernández Vázquez
Integrantes:
Rivera Hernández Néstor Manuel
Cruz Montiel Diego
Introducción
Simulink es una herramienta que funciona sobre el entorno de programacion de matlab para el análisis de sistemas dinámicos. Esta herramienta visual esta diseñada para podersimular. La simulación de sistemas se ha convertido en una herramienta indispensable para el análisis como para el diseño. Ya que permite anticipar fenómenos.Este sistema permite analizar señales a partir de la construcción de modelos dinámicos por medio de un código de bloques.Cada bloque tiene un uso en especifico. Algunos se utilizan para integrar, para sumar, generar funciones detransferencia,escalamiento de funciones, aplicar entradas escalon,impulsos rampas etc.El análisis de la señal procesada se realiza a través del bloque scope. Este bloque es análogo a un osciloscopio y es usado para observar las características de los sistemas de primer y segundo grado. Para los sistemas de primer grado se enfoca en las constantes de tiempo, la entrada ya la salida. Mientras que para los sistemasde segundo grado el factor de amortiguamiento y la frecuencia natural del sistema es primordial. EL factor de amortiguamiento define que tanto oscila antes de estabilizarse. La frecuencia natural se relaciona a las forma en que oscila. Estas características permiten clasificar a las señales en no amortiguada, subamortiguada, críticamente amortiguada y sobreamortiguada.
Objetivo
Iniciar alalumno en el manejo y uso de simulink como 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.
Material y equipo
Una PC con Matlab instalado con la caja de herramientas “Simulink”.
Desarrollo de la práctica.
Para acceder a Simulink se teclea “Simulink” en la zona decomandos de matlab. Este comando se dirige al toolbox principal. Estas herramientas permiten acceder a las distintas librerías visuales llamada “Simulink Library Browser”. Con estos elementos se pueden construir diversos modelos dinámicos.
Construccion de modelo
d2Vcdt2+dVcdt+VcLC=VLC
En el caso de Simulink para poder obtener la solución del sistema es necesario despejar la variable demayor grado. Para obtener la función despejada se deberá integrar dos veces en este caso el voltaje del capacitor es nuestra variable de estudio. Se despeja y obtenemos el siguiente modelo.
d2Vcdt2=-RdVcLdt -VcLC + VLC
Construcción con bloques simples
Los bloques a utilizar son los siguientes
1. Entrada escalon. Este bloque sirve para poder aplicar al sistema una entrada acotada
2.Constant : Es un valor constante que puede servir de escalamiento.
3. Scope: Es un bloque que permite observar la salida del sistema análogo a un osciloscopio
4. Integrator: Es un bloque que permite realizar una integración
5. Sum: Este bloque permite sumar distintos bloque y redireccionarlo con otros elementos
6. Gain: es un bloque de ganancia que relaciona la entrada y la salida.Librerías usadas
Librería | Bloque |
Sources | Constant |
Sinks | Scope |
Continuos | Integrator |
Math | Sum |
Math | Gain |
Las distintas salidas posibles en este sistema dependen de distintos parámetros. Las salidas más comunes serán de segundo orden ya que contiene dos elementos que almacenan energía: un capacitor y un inductor. Para un modelo de segundo orden su ecuacióncaracterística es la siguiente:
d2dt2Yt+2ƹwnddtYt+wn2Yt=0
Ƹ Este término es conocido como factor de amortiguamiento o acoplamiento.
Para diversos valores de sigma existirán diversas salidas.
Sistema no amortiguado
Ƹ = 0
Los polos de esta señal son imaginarios y se encuentran en el semiplano izquierdo. Estos polos se encuentran sobre el eje del plano complejo y generan una señal...
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