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Documento de apoyo para la práctica 3 de Teoría de Control Analógico en el Instituto Politécnico Nacional, donde se presenta la introducción a SIMULINK, un software para modelar, simular y analizar sistemas dinámicos. El documento incluye objetivos de la práctica, figuras explicativas y pasos a seguir para utilizar SIMULINK.
Tipo: Ejercicios
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4 GRUPO FECHA^ FIRMA INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica “Unidad Culhuacán” Academia de Comunicaciones y Electrónica Prácticas de Teoría de Control Analógico Objetivos de la Práctica:
Computadora (con el Software MATLAB)
Práctica impresa para hacer anotaciones. USB para guardar programas y/o proyectos.
¿Qué es SIMULIK? SIMULINK es un software hecho para modelar, simular y analizar sistemas dinámicos. Soporta tanto sistemas lineales como no lineales, modelando en tiempo continuo, tiempo discreto o en forma mixta. SIMULINK permite realizar preguntas sobre un sistema, modelarlo y ver qué sucede. Con SIMULINK, fácilmente se pueden construir modelos desde la nada, o tomando un modelo existente y agregarlo a él. DIA MES AÑO
5 FIGURA 1. SIMULINK Y MATLAB. Herramientas para Diseño de Modelos Básicos SIMULINK transforma el PC en un laboratorio para modelar y analizar sistemas que simplemente no podría ser posible o práctico de otra manera. Tiene numerosos demos que modelan una gran cantidad de fenómenos de la vida real. Para modelar, SIMULINK entrega una Interfaz Gráfica para el Usuario (GUI) para construir los modelos como diagramas de bloques, usando operaciones de clic-and-drag del mouse. Con la ayuda de esta interfaz, se pueden dibujar los modelos como si se realizaran con lápiz y papel. SIMULINK incluye una extensa librería de bloques para fuentes, resultados, componentes lineales y no lineales y conectores, además de poder crear nuestros propios bloques (Escribir funciones-S). Los modelos creados son jerárquicos, con lo cual se pueden crear modelos usando varias ventanas. Se puede ver el sistema desde el nivel más alto, para luego mediante un doble-clic revisar los diversos subsistemas insertos en el modelo general. Esta forma de presentación presenta la ventaja de analizar cómo se encuentra organizado el modelo y cómo sus partes interactúan. Herramientas para simulación Una vez definido el modelo, se puede similar, usando una suerte de métodos matemáticos de integración, tanto desde los menús de SIMULINK o ingresando comandos en la ventana de comandos de MATLAB ®. Los menús son convenientes para el trabajo interactivo, mientras que la línea de comandos es útil cuando se realiza una serie de simulaciones. Usando scopes y otros bloques de salida, se puede ver los resultados de la simulación mientras ésta se ejecuta. Además, se puede cambiar algunos parámetros y analizar qué sucede. Los resultados de la simulación pueden ser colocados en el workspace de MATLAB para su visualización y reprocesamiento.
7 aplicar las distintas herramientas de la teoría de control clásico para sistemas lineales. El comando ss para obtener un objeto denominado ss, el cual contiene toda la información del sistema. función ssdata es posible obtener las matrices del sistema. Para usar una función de transferencia usamos el comando tf. Comando zpk si el modelo se encuentra expresado de ceros, polos y ganancia.
Parte 1
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11 c) Marcar el botón OK. Simulink aplica estos cambios y cierra el cuadro de diálogo. d) Vuelve a ejecutar la simulación. Desde el menú Simulation de la ventana del modelo, seleccionar Start. Simulink entregará la gráfica siguiente: FIGURA 7. Simulando con los valores cambiados.
13 c) Presionar el botón OK. Simulink aplicará estos cambios y cerrará el cuadro de diálogo. d) Vuelve a ejecutar la simulación. Desde el menú Simulation de la ventana del modelo, seleccionar Start. Simulink entregará la gráfica siguiente: FIGURA 10. Simulando con el valor cambiado.
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17 Después de poner simulink en la ventana de comandos FIGURA 15. Abriendo SIMULINK. Abriendo un nuevo modelo FIGURA 16. Abriendo un nuevo modelo.
19 Conectando los bloques FIGURA 20. Conectando los bloques. Cambiando tamaño de bloques FIGURA 21. Cambiando el tamaño de los bloques.
20 Modificar etiquetas y añadir anotaciones FIGURA 22. Modificando etiquetas. Parametrizar bloques FIGURA 23. Parametrizando bloques.
