Simulink

Con Simulink, es muy fácil de representar un sistema físico o un modelo. En general, un sistema dinámico puede ser construido a partir de las leyes físicas. Vamos a demostrarlo con un ejemplo.
Trenes de alta velocidad



En este ejemplo, vamos a considerar un tren de juguete que consta de un motor y un coche. Suponiendo que el tren sólo viaja en una dirección, queremos aplicar el controldel tren para que tenga una correcta puesta en marcha y parada, junto con un viaje a velocidad constante.

La masa del motor y el coche va a ser representado por M1 y M2, respectivamente. Las dos están unidas por un muelle, que tiene el coeficiente de rigidez de k. F representa la fuerza aplicada por el motor, y la letra griega mu (que también se representa con la letra u), representa elcoeficiente de rozamiento de rodadura.
El sistema puede ser representado por los siguientes diagramas de bloque.




De la ley de Newton, usted sabe que la suma de fuerzas que actúan sobre una masa es igual a la masa multiplicada por su aceleración. En este caso, las fuerzas que actúan sobre M1 es la fricción y la fuerza aplicada por el motor. Las fuerzas que actúan sobre M2 son la fricción. En ladirección vertical, la fuerza de gravedad es cancelada por la fuerza ejercida por el suelo, de modo que no habrá aceleración en la dirección vertical. Vamos a empezar a construir el modelo simple de las expresiones:

Sum(forces_on_M1)=M1*x1''
Sum(forces_on_M1)=M1*x1''

Este conjunto de ecuaciones del sistema ahora puede ser representado gráficamente, sin manipulación. En primer lugar, vamosa construir dos copias (una para cada masa) de las expresiones sum_F = Ma o a = 1 / M * sum_F.
Abra una ventana de nuevo modelo, y arrastre dos cuadros de suma (de la biblioteca Lineal), uno encima del otro. La etiqueta de estos bloques Suma "Sum_F1" y "Sum_F2".



Las salidas de cada uno de estos bloques suma representa la suma de las fuerzas que actúan sobre cada masa. Multiplicar por 1 /M nos dará la aceleración. Arrastre dos bloques de ganancia en el modelo y coloque cada uno con una línea para las salidas de los bloques de Suma.




Estos bloques de ganancia debe contener 1 / M para cada una de las masas. Vamos a estar tomando estos variab como M1 y M2 del entorno MATLAB, por lo que sólo puede entrar en el variab en los bloques de ganancia. Haga doble clic en el bloque deganancia superior y escriba lo siguiente en el campo de ganancia.

1/M1 para el otro 1/M2

Ahora, te darás cuenta de que las ganancias no aparecen en los bloques de ganancia, y justo "-K-" aparece. Esto se debe a que los bloques son muy pequeños para mostrar 1/m2 dentro del triángulo. Los bloques pueden cambiar de tamaño para que la ganancia real se pueda ver. Para cambiar el tamaño de unbloque, selecciónelo haciendo clic una vez sobre el, aparecen las esquinas. Arrastre uno de estos cuadrados para estirar el bloque.

Nombramos las ganancias a1 y a2


Las salidas de estos bloques de ganancia son las aceleraciones de cada una de las masas. Estamos interesados ​​tanto en las velocidades como en las posiciones de las masas. Como la velocidad es la integral de la aceleración, yla posición es la integral de la velocidad, se pueden generar estas señales usando bloques integradores. Arrastre dos bloques integrador en el modelo para cada una de las dos aceleraciones. Conectar con las líneas en dos cadenas, como se muestra a continuación. Etiqueta de estos integradores "v1", "x1", "v2", y "x2", ya que estas son las señales que estos integradores van a generar.


Ahora,arrastre dos Scopes de la biblioteca Sinks a su modelo y conectar a las salidas de los integradores. Etiquetarlos "View_x1" y "View_x2".

Ahora estamos listos para añadir las fuerzas que actúan sobre cada masa. En primer lugar, es necesario ajustar las entradas en cada bloque de la suma para representar el número correcto (posteriormente estableceremos los signos) de fuerzas. Hay un total de tres...