Simulink és una eina de MATLAB que permet modelar, simular i analitzar sistemes dinàmics. És especialment útil en camps com l'enginyeria de control, el processament de senyals i la simulació de sistemes físics. En aquest tema, aprendrem els conceptes bàsics de Simulink, incloent-hi la seva interfície, com crear models simples i com executar simulacions.

  1. Introducció a Simulink

1.1. Què és Simulink?

Simulink és una plataforma gràfica per a la simulació i el modelatge de sistemes dinàmics. Utilitza diagrames de blocs per representar sistemes i les seves interaccions.

1.2. Avantatges de Simulink

  • Interfície Gràfica: Permet crear models de manera intuïtiva utilitzant blocs gràfics.
  • Integració amb MATLAB: Facilita l'ús de funcions de MATLAB dins de models de Simulink.
  • Simulació en Temps Real: Permet simular sistemes en temps real per a una anàlisi més precisa.

  1. Interfície de Simulink

2.1. Llançament de Simulink

Per iniciar Simulink, pots utilitzar la comanda següent a la finestra de comandes de MATLAB:

simulink

2.2. Components Principals de la Interfície

  • Biblioteca de Blocs: Conté tots els blocs disponibles per a la creació de models.
  • Editor de Models: Àrea on es construeixen i editen els models.
  • Barra d'Eines: Proporciona accés ràpid a eines i funcions comunes.

  1. Creació d'un Model Simple

3.1. Passos per Crear un Model

  1. Obrir un Nou Model: A la finestra de Simulink, selecciona File > New > Model.
  2. Afegir Blocs: Arrossega blocs des de la Biblioteca de Blocs fins a l'Editor de Models.
  3. Connectar Blocs: Utilitza el ratolí per connectar els blocs entre si.
  4. Configurar Blocs: Fes doble clic en un bloc per configurar les seves propietats.

3.2. Exemple Pràctic: Sistema de Primer Ordre

Crearem un model simple d'un sistema de primer ordre.

Passos:

  1. Obrir un Nou Model.
  2. Afegir Blocs:
    • Arrossega un bloc Step des de la Biblioteca de Blocs.
    • Arrossega un bloc Transfer Fcn (funció de transferència).
    • Arrossega un bloc Scope (oscil·loscopi).
  3. Connectar Blocs:
    • Connecta la sortida del bloc Step a l'entrada del bloc Transfer Fcn.
    • Connecta la sortida del bloc Transfer Fcn a l'entrada del bloc Scope.
  4. Configurar Blocs:
    • Fes doble clic en el bloc Transfer Fcn i estableix els paràmetres de la funció de transferència (per exemple, 1/(s+1)).

3.3. Executar la Simulació

  • Fes clic al botó Run a la barra d'eines per executar la simulació.
  • Observa els resultats al bloc Scope.

  1. Exercicis Pràctics

Exercici 1: Sistema de Segon Ordre

Crea un model de Simulink per a un sistema de segon ordre amb la funció de transferència 1/(s^2 + 2s + 1). Simula la resposta a un esglaó i visualitza els resultats.

Solució:

  1. Obrir un Nou Model.
  2. Afegir Blocs:
    • Step
    • Transfer Fcn
    • Scope
  3. Connectar Blocs.
  4. Configurar Blocs:
    • Funció de transferència: 1/(s^2 + 2s + 1)
  5. Executar la Simulació.

Exercici 2: Sistema amb Retroalimentació

Crea un model de Simulink per a un sistema amb retroalimentació negativa. Utilitza un bloc Sum per combinar el senyal d'entrada i el senyal de retroalimentació.

Solució:

  1. Obrir un Nou Model.
  2. Afegir Blocs:
    • Step
    • Transfer Fcn
    • Sum
    • Scope
  3. Connectar Blocs:
    • Connecta la sortida del bloc Step a una entrada del bloc Sum.
    • Connecta la sortida del bloc Sum a l'entrada del bloc Transfer Fcn.
    • Connecta la sortida del bloc Transfer Fcn a l'altra entrada del bloc Sum (amb un signe negatiu).
    • Connecta la sortida del bloc Transfer Fcn al bloc Scope.
  4. Configurar Blocs:
    • Funció de transferència: 1/(s+1)
  5. Executar la Simulació.

  1. Resum

En aquest tema, hem après els conceptes bàsics de Simulink, incloent-hi la seva interfície, com crear models simples i com executar simulacions. Hem vist exemples pràctics de sistemes de primer i segon ordre, així com un sistema amb retroalimentació. Aquests coneixements bàsics són fonamentals per a la creació de models més complexos i l'anàlisi de sistemes dinàmics en futurs temes.

© Copyright 2024. Tots els drets reservats