Practica de Simulacion-Bernabe Diaz Axel.docx

7/18/2019 Practica de Simulacion-Bernabe Diaz Axel.docx

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APLICACIÓN DE MATHLAB A LA INGENIERIA

INTRODUCCIÓN:

La integración de las Tecnlg!as de In"r#ación $ c#%nicación&TIC' en las asignat%ras de %n c%rr!c%l (%ede reali)arse de *arias"r#as+ Una de ellas es el %s de las si#%lacines+ Estas se ,ancn*ertid en %na e-celente ,erra#ienta (ara #e.rar la c#(resión$ el a(rendi)a.e en /reas c# las #ate#/ticas0 "!sica0 estad!stica01nan)as0 etc+ La si#%lación (er#ite (r2ar0 anali)ar $ desc%2rir có#"%ncina có# se c#(rta %n "enó#en+

Matla2 es %n (rgra#a interacti* de c/lc%l n%#3ric $ de*is%ali)ación de dats 2asad en s"t4are de #atrices0 en %n entrn

de desarrll ttal#ente integrad $ rientad a (r$ects 5%ere5%ieren %n ele*ad c/lc%l n%#3ric $ *is%ali)ación gr/1ca+

En las %ni*ersidades Matla2 se ,a cn*ertid en %na ,erra#ienta2/sica tant (ara est%diantes0 c# (ara dcentes e in*estigadres(r s% a#(li a2anic de (rgra#as es(eciali)ads lla#ads Tl2-es 5%e c%2ren casi tdas las /reas del cnci#ient+ Dis(nede %n (rgra#a 6IMULIN7 5%e es %n entrn gr/1c interacti* cn el5%e se (%ede anali)ar0 #delar $ si#%lar siste#as+

DIN8MICA DE 6I6TEMA6

9+9+ 6I6TEMA6:

Un siste#a es %na c#2inación de c#(nentes 5%e actancn.%nta#ente (ara alcan)ar %n 2.eti* es(ec!1c+ Un siste#a esdin/#ic c%and la salida (resente de(ende de las entradas (asadas$ es est/tic c%and la salida (resente de(ende sla#ente de lasentradas (resentes+ Ls c#(nentes 2/sics de %n siste#a sn:

a' Ele#ents 5%e sn las (artes del siste#a

2' Estr%ct%ra+ 6e re1ere a las interrelacines $ (rcess entre las(artes del siste#a+

c' A#2iente+ Relacina el siste#a cn el td+ Es s% entrn

d' Entradas+ 6n las "%entes de energ!a0 rec%rss e in"r#ación 5%enecesita el siste#a (ara s% "%ncina#ient $ 5%e i#(rta dela#2iente

e' 6alidas+

6n ls (rd%cts res%ltads 5%e se cnstr%$e a tra*3s de la

estr%ct%ra $ ls (rcess interns+ Ls siste#as (%eden clasi1carsede las sig%ientes #aneras:



a' 6iste#as de la) a2iert

2' 6iste#as en la) cerrad0 5%e sn ls 5%e reali#entan (arte de s%salida a la entrada+ E.e#(l de %n siste#a ,idr/%lic en la) a2iert $cerrad sn ls sig%ientes:

9+; MODELO MATEM8TICO:

Es la descri(ción #ate#/tica 5%e (redice el "%ncina#ient delsiste#a+ En ls siste#as "!sics el #del #ate#/tic se descri2e (rec%acines di"erenciales+



Ls siste#as lineales se #delan cn ec%acines di"erencialeslineales $ sn a5%ells 5%e se les a(lica el (rinci(i de s%(er(sición0est es0 la res(%esta de %n siste#a a *arias entradas si#%lt/neas esla s%#a de las res(%estas indi*id%ales+

Para ela2rar %n #del:

a' 6e de2e di2%.ar %n diagra#a es5%e#/tic del siste#a $ de1nir las*aria2les+

2' Escri2ir las ec%acines %tili)and las le$es "!sicas de cadac#(nente0 c#2in/ndls de ac%erd al diagra#a $ 2tener el#del #ate#/tic

c' <eri1car la *alide) del #del c#(arand la (redicción de las

ec%acines del #del cn ls res%ltads e-(eri#entales+El #del se de2e a.%star ,asta 5%e ,a$a %na 2%ena cncrdanciaentre l teóric $ l (r/ctic+ En general0 la cnstr%cción de #delsse 2asa en la 2ser*ación del siste#a+ E-isten alg%ns ca#ins2/sics (ara 2tener %n #del: Mdela#ient de 6iste#as: Estaestrategia cnsiste en desc#(ner &a2stracta#ente' el siste#a ens%2siste#as #/s si#(les0 c%$s #dels sean "acti2les de 2tenergracias a la e-(eriencia (re*ia+ Una *e) 2tenids ests s%2#dels0se 2%scan las relacines 5%e e-isten entre ells0 (ara intercnectarls

$ 2tener el #del del siste#a riginal+Esta estrategia 2%sca %na descri(ción desde adentr del siste#a0general#ente 2asada en el cnci#ient de las le$es 5%e rigen lssiste#as si#(les+ El #del as! 2tenid se cnce c# Mdel deCa.a Blanca0 Mdel Intern Identi1cación de 6iste#as: Estaestrategia cnsiste en ac%#%lar %n n#er s%1ciente de2ser*acines s2re las se=ales de entrada $ salida del siste#a0 cnel (r(ósit de e#(learlas (ara cnstr%ir %n #del del #is#+ N secentra en l 5%e e-iste al interir del siste#a0 sin en s%c#(rta#ient res(ect al entrn+ El #del as! 2tenid se

cnce c# Mdel de Ca.a Negra0 Mdel Entrada > 6alidaEstrategia ,!2rida: E-iste %na tercera estrategia0 5%e real#ente es%na c#2inación de las anterires: Al ig%al 5%e en la estrategia de#dela#ient0 se e#(lea el cnci#ient 5%e est3 a la #an acercade la estr%ct%ra interna del siste#a $ las le$es 5%e rigen s%c#(rta#ient0 $ se e#(lean 2ser*acines (ara deter#inar lain"r#ación 5%e ,aga "alta+ El #del as! 2tenid se cnce c#Mdel de Ca.a Gris Para %n siste#a cntin% de %na nica entrada $%na nica salida0 el #del e#(lead crres(nde a %na ec%acióndi"erencial rdinaria de ce1cientes cnstantes:



Pr s% (arte0 %n siste#a discret de %na nica entrada $ %na nicasalida0 tendr/ (r #del %na ec%ación de di"erencias 1nitas rdinariade ce1cientes cnstantes:

Otr ti( de ec%acines di"erenciales 5%e se e#(lear/n relacinan*ectres de *aria2les #ediante #atrices+

9+? 6I6TEMA MEC8NICO:



Es el siste#a de a#rtig%ación de %n a%t#ó*il0 dnde:

B@ es el ce1ciente de a#rtig%ación 5%e de(ende de la *elcidad&*'

7@ es la cnstante del resrte 5%e de(ende de la elngación &-' - @ Psición inicial

-i @ Psición 1nal

Le$es de Mdel:

Ec%ación din/#ica:

Ec%ación di"erencial:

9+ 6I6TEMA ELCTRICO:



Las *aria2les del siste#a sn:

ei @ <lta.e de entrada

e @ <lta.e de salida

R @ Resistencia

L @ Ind%ctancia

C @ Ca(acitancia

Ec%ación din/#ica &Ec%ación di"erencial':

9+ 6I6TEMA HIDR8ULICO:

<aria2les del siste#a:

@ Ca%dal esta2le



5i @ <ariación del ca%dal de entrada

5 @ <ariación del ca%dal de salida

H @ Alt%ra esta2le

, @ <ariación de la alt%ra C @ Ca(acitancia del tan5%e

R @ Resistencia ,idr/%lica

Ec%acines din/#icas &Ec%ación di"erencial':

9+F 6I6TEMA TRMICO:

<aria2les del siste#a:

H @ Entrada de calr en estad esta2le

, @ Ca#2i de calr

θ @ Te#(erat%ra Ec%ación din/#ica &Ec%ación di"erencial':



F+ TRAN6ORMADA DE LAPLACE:

Es %n #3td (erati* 5%e res%el*e ec%acines di"erencialescn*irti3ndlas en ec%acines alge2raicas+ Per#ite (redecir elc#(rta#ient de %n siste#a sin necesidad de resl*er lasec%acines di"erenciales del siste#a+ 6ea "&t' %n "%nción en el tie#(0La Trans"r#ada de La(lace de "&t' es:

F+9 UNCIÓN E6CALÓN:

F+; UNCIÓN RAMPA:



F+? UNCIÓN EPONENCIAL:

F+ UNCIÓN 6ENOIDAL:

F+ DERI<ACIÓN:

+ UNCIÓN DE TRAN6ERENCIA:

La "%nción de trans"erencia de %n siste#a descrit #ediante %naec%ación di"erencial0 se de1ne c# el cciente de la Trans"r#ada



de La(lace de la salida $ la Trans"r#ada de La(lace de la entrada+ El#3td (ara encntrar la "%nción de trans"erencia de %n siste#a es elsig%iente: a' Escri2ir la ec%ación di"erencial del siste#a 2' A(licar la Trans"r#ada de La(lace de la ec%ación di"erencial cn cndicinesiniciales cer c' 6acar el cciente entre la *aria2le de salida $ la

entrada+

+9 DIAGRAMA EN BLOUE6:

La estr%ct%ra de %n siste#a se re(resenta (r %n diagra#a en2l5%es segn el sig%iente (rcedi#ient:

a' De1nir la entrada $ la salida2' Escri2ir las ec%acines 5%e descri2a el c#(rta#ient de cadaele#ent del siste#a

c' A(licar trans"r#ada de La(lace a cada ele#ent

d' Integrar ls ele#ents en %n diagra#a c#(let &estr%ct%ra'



+; TIPO6 DE E6TRUCTURA6:



Ls diagra#as de 2l5%es #ediante ls c%ales se estr%ct%ra %nsiste#a sn c#(le.s $ sn general#ente c#2inacines de lssig%ientes ti(s de estr%ct%ras:

+;+9 E6TRUCTURA 6ERIE:

G9 @ t" &n%#90den9'J

G; @ t" &n%#;0den;'J

G? @ t" &n%#?0den?'J

Gs @ G9KG;KG? ta#2i3n (%ede ser:

Gs @ series&G90G;0G?'

+;+; E6TRUCTURA PARALELA:

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