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Informe #4 Fecha de realización: 2018/01/10 Fecha de entrega: 2018/01/17  Alex Mauricio Guallichico Guallichico GR#6

LABORATORIO DE DINÁMICA DE SISTEMAS PRÁCTICA #4: INTRODUCCION A SIMULINK OBJETIVOS: 

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Conocer el funcionamiento del Simulink y sus aplicaciones en la ingeniería. Familiarizar a los estudiantes con la plataforma plataforma de Simulink. Simular problemas mecánicos y eléctricos.

INFORME 

CUESTIONARIO

a) ¿Qué es el SIMULINK? SIMULINK? El simulink es un entorno de diagramas de bloque para simulación y diseño en base a modelos dinámicos. Se pueden realizar: Generación automática de código   Simulaciones Comprobaciones y verificaciones continuas continuas de sistemas         

Simulink cuenta con una biblioteca de bloques personalizables y solvers para resolver, modelar, y simular sistemas dinámicos.  Al ser parte de MATLAB es posible posible incorporar algoritmos creados en en dicho software, así como exportar resultados.

b) ¿En qué librería librería se encuentra encuentra el bloque bloque STEP? El bloque STEP se referencia a un tipo específico de entrada por lo que se la puede hallaren la librería ‘Sources.’ c) ¿En qué librería se encuentra el bloque GAIN? GAIN es un bloque que permite multiplicar una entrada por un valor constante, que puede ser un escalar, vector o matriz. Se encuentra ubicado en la librería ‘Math Operations’. d) ¿Qué bloque usaría para visualizar los resultados? Para la visualización de resultados se utiliza del bloque ‘Scope’, el mismo que muestra los datos de entrada en función del tiempo. e) ¿Cómo haría para poder visualizar visualizar dos gráficos al mismo tiempo? Como se menciona anteriormente el bloque ‘Scope’ muestra los datos de los bloques que se hallen conectados. Para que la ventana del 1

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gráfico se muestre basta con dar doble clic en el bloque Scope y una vez ahí se debe ir a la ficha “Parámetros” y seleccionar el número de ejes que se desea tener. Para visualizar dos gráficos en un solo diagrama es necesario el uso del “Mux” que permite crear una sola salida a partir de dos entradas. f) En base al ejercicio realizado en el laboratorio: g) Determine el tiempo en el que el sistema se estabiliza.

Fig.1 velocidad en amarillo y al deslizamiento en lila.

 Aproximadamente a los 10 segundos se estabiliza el sistema. h) ¿Qué es lo que sucede con la respuesta si la masa aumenta a 0.5 kg?

Fig.2 velocidad en amarillo y al deslizamiento en lila.

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En el incremento de la masa por el doble, tarda más tiempo en estabilizarse y simultáneamente alcanza una mayor velocidad. i)

¿Cómo es el comportamiento del sistema si se pone una fuerza de entrada tipo rampa de máx. 5 [N]?

Fig.3 F(t) tipo rampa color celeste, velocidad color amarillo y desplazamiento color lila.

La velocidad no varia en gran cantidad, mientras que la posición va casi de una manera uniforme.

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EJERCICIO 1

 Analizar en SIMULINK el comportamiento del siguiente sistema considerando que los valores de las constantes: 1=0.25  ; 1=0.5 /; 1=1.5/ 2=0.5  ; 2=0.7 /; 2=1/

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Ecuaciones relacionadas al modelo   1=(1/ 1) [()−1(  1− ̈ ̇   2)̇ −1(1−2)]   2=(1/ 2) [1(1−2) +1(  1− ̈ ̇   2)̇ −22−2  2]̇

Captura de pantalla del modelo a simular

Gráficos de resultados

Fig.4 F(t) tipo escalón

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Fig.5 velocidad color blanco y desplazamiento color lila (bloque 1)

Fig.6 velocidad color blanco y desplazamiento color lila (bloque 2)

 Análisis de resultados En este sistema se supuso una entra F(t) tipo escalón con un valor máximo de 3N. Mediante las gráficas se puede observar que el sistema se estabiliza aproximadamente a los 40 segundos. El bloque 1 alcanza la velocidad máxima un poco mayor a la del bloque 2, su desplazamiento es mayor al del bloque 2.

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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Conclusiones

  Los sistemas analizados en SIMULINK permitieron recrear el funcionamiento de los sistemas de masa-resorte-amortiguador, sin necesidad de resolver las ecuaciones diferenciales que se asocian a ellos y con representaciones mediante gráficos en función del ti empo.

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Un conocimiento del manejo del algebra de bloques en SIMULINK nos permite la realización de los diagramas de una manera sencilla y simplificada. En el sistema recreado en el ejercicio 1 se observo que el desplazamiento de la masa 1 es mayor al de la masa 2, así mismo su velocidad alcanzada es mayor. Es asociado a la fuerza que se aplica directamente a m1 y a que los amortiguadores permiten disipar la energía eficientemente.

Recomendaciones 

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Sería recomendable realizar simulaciones que incorporen algoritmos complejos de MATLAB, esto ayudaría a tener una mejor comprensión del manejo de dichos programas.

BIBLIOGRAFÍA

Apuntes de clases, Dinámica de sistemas(2017-B). Pdf. Practica 2(4). Laboratorio de dinámica de sistemas. [1] "Simulink -Simulation And Model-Based Design". Es.mathworks.com . N.p., 2016. Web. 20 Nov. 2016.

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