Este documento presenta una introducción al uso del software Simulink para simular modelos y controladores. Explica brevemente qué es Matlab, los componentes de Simulink y cómo realizar una simulación mediante la conexión de bloques como fuentes, sumideros e integradores. El objetivo es mostrar las ventajas de Simulink para el análisis de sistemas de control en comparación con otros programas matemáticos.

1. Universidad de Oriente
Núcleo de Monagas
Departamento de Ingeniería de Sistemas
Cursos Especiales de Grado
Área: Automatización y Control de Procesos Industriales
Instrumentación y Control Industrial
Uso del Simulink en Controladores
Equipo CAM
Profesor: Integrantes:
Ing. Edgar Goncalves.Guevara A., Bernardo J. C.I.: 20.172.680.
Velásquez M., Yanires Y. C.I.: 19.008.895.
Maturín, marzo de 2014

2. ÍNDICE
INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 1
MARCO TEÓRICO.................................................................................................. 2
Matlab.................................................................................................................. 2
Componentes de Matlab...................................................................................... 2
Notas sobre el uso de Matlab .............................................................................. 2
Simulink ............................................................................................................... 3
DISCUSIÓN ............................................................................................................ 6
¿Cómo hacer una simulación en Simulink?......................................................... 6
CONCLUSIONES.................................................................................................... 8
BIBLIOGRAFÍA ....................................................................................................... 9

3. 1
INTRODUCCIÓN
El propósito de la teoría de control es la resolver los problemas de
regulación de los sistemas, para ello necesita implantar modelos y controladores,
estos modelos y controladores se debe comprobar su comportamiento antes de
platear su implementación. Esta comprobación se hace mediante simuladores
para diferentes condiciones.
En este campo simular sistemas es resolver ecuaciones que modelan
sistemas durante un periodo de tiempo y condiciones dadas. Utilizar una
herramienta de simulación es importante para obtener resultados de forma fácil y
rápida, por eso aquí le presentamos a continuación una pequeña introducción
sobre lo que es Software Simulink y cómo usarlo porque esta es una herramienta
que se para simulación de modelos y controladores avanzados

4. 2
MARCO TEÓRICO
Matlab
Matlab, es un programa de gran aceptación en ingenieroa destinado realizar
cálculos técnicos científicos y de propósito general. En él se integran operaciones
de cálculo, visualización y programación, donde la interacción con el usuario
emplea una notación matemática clásica.
Los usos y aplicaciones típicos de Matlab son:
Matemáticas y cálculo.
Desarrollo de algoritmos.
Adquisición de datos.
Modelado, simulación y prototipado.
Análisis y procesado de datos.
Gráficos científicos y de ingeniera.
Desarrollo de aplicaciones.
Componentes de Matlab
Entorno de desarrollo. Se trata de un conjunto de utilidades que permiten
el uso de funciones Matlab y cheros en general. Muchas de estas utilidades son
interfaces graficas de usuario. Incluye el espacio de trabajo Matlab y la ventana de
comandos.
La librería de funciones matemáticas Matlab. Se trata de un amplio
conjunto de algoritmos de cálculo, comprendido las funciones más elementales
como la suma, senos y cosenos o la aritmética compleja, hasta funciones más
sofisticadas como la inversión de matrices, el cálculo de auto valores y
transformadas rápidas de Fourier.
Gráficos. Matlab dispone de un conjunto de utilidades destinadas a
visualizar vectores y matrices en forma de gráficos. Existe una gran cantidad de
posibilidades para ajustar el aspecto de los gráficos.
El interfaz de aplicación Matlab (API). Consiste en una librería que
permite escribir programas ejecutables independientes en C y otros leguajes
accediendo, mediante DLLs, a las utilidades de cálculo matricial de MAtlab.
Notas sobre el uso de Matlab
Los bloques pueden ser movidos al arrastrase con el botón izquierdo del
mouse y pueden ser copiados al hacer clic sobre ellos con el botón izquierdo del
mouse y arrastrando la copia creada.

5. 3
Los bloques se deben unir mediante flechas. Esto se logra haciendo clic en
la flecha de salida del bloque deseado y conectándola (sin soltar el botón), a la
flecha del bloque que se desea unir.
Para que las modificaciones en el programa hagan efecto este deberá ser
grabado después de realizar los cambios.
Al hacer clic con el botón derecho sobre una señal, se podrá obtener una
“línea” de esta señal para llevarla o conectarla a un bloque deseado.
Al barrer el mouse sobre un grupo de bloques se podrán mover estos a la
vez y copiarlos en grupo.
El “saveformat” de los “workspace” debe ser colocado en “array” para poder
“graficar” las variables deseadas posteriormente. El tipo de proceso especifica
cómo se desarrollarán las actividades que la función de producción debe realizar.
Las necesidades del mercado se pueden satisfacer utilizando diferentes funciones
de producción, ajustados al tipo de producto, la cantidad y la rapidez con que se
desea obtener el mismo.
Simulink
Simulink es una aplicación que permite construir y simular modelos de
sistemas físicos y sistemas de control mediante diagramas de bloques. El
comportamiento de dichos sistemas se define mediante funciones de
transferencia, operaciones matemáticas, elementos de Matlab y señales
predefinidas de todo tipo.
Simulink tiene dos fases de uso: la definición del modelo y el análisis del
modelo. La definición del modelo significa construir el modelo a partir de
elementos básicos construidos previamente, tal como, integradores, bloques de
ganancia, etc… el análisis del modelo significa realizar la simulación, linealización
y determinar el punto de equilibrio de un modelo previamente definida.
En SIMULINK podemos encontrar una amplia biblioteca de bloques de
sumideros, fuentes, componentes lineales y no lineales y conectores. También
podemos personalizar y crear nuestros propios bloques.Los modelos son
jerárquicos, de forma que podemos ver un sistema desde un nivel superior y
entrando en los bloques podemos ir descendiendo a través de los niveles para ver
con más detalle el modelo.
Las librerías principales de SIMULINK son:
Sources (fuentes): Sirven para generar todo tipo de señales.
Sinks (sumideros): Se usan como salida o para visualizar la señal.
Discrete: elementos de sistemas lineales y en tiempo discreto (funciones
de transferencia, diagramas de espacio-estado)
Linear: elementos y conexiones para sistemas lineales y en tiempo
contínuo (sumadores, multiplicadores).

6. 4
Nonlinear: operadores no lineales (funciones arbitrarias, saturación,
retrasos).
Connections: Multiplexores, Demultiplexores, etc. Además, existen una
gran cantidad de Demos y de funciones complementarias.

7. 5
Bloque Integrador
El programa Simulink trata el bloque integrador como un sistema dinámico
con un estado, su salida. La entrada de este bloque es la derivada en el tiempo del
estado. El algoritmo de integración numérica seleccionado calcula la salida6del
bloque integrador en el periodo de muestreo actual usando el valor de entrada
actual y del paso anterior.
Bloque Derivativo
El bloque „Derivative‟ aproxima la derivada de su entrada considerando los
valores iniciales de la salida igual a 0. La exactitud de los resultados depende del
tamaño del periodo de muestreo utilizado en la simulación.
Bloque Scope
El bloque „Scope‟ representa gráficamente la entrada conectada a este
bloque con respecto al tiempo de simulación. Este bloque permite representar
varias variables a la vez para el mismo periodo de tiempo. El „Scope‟ permite
ajustar el tiempo y el rango delos valores de entrada presentados.
Bloque Gain
El bloque ‟Gain‟ multiplica la entrada por un valor constante (ganancia). La
entrada y la ganancia pueden ser un escalar, un vector o una matriz.

8. 6
DISCUSIÓN
¿Cómo hacer una simulación en Simulink?
Acceso a la librería de bloques de Simulink:
Para acceder a la librería de Simulink se debe abrir inicialmente la ventana
principal de Matlab . En esta se puede ejecutar el comando “Simulink” o hacer clic
en el símbolo correspondiente en la barra de herramientas en la parte superior de
esta ventana.
Al hacer esto aparecerá el listado de las librerías correspondientes a
Simulink, donde se podrá tener acceso a todos los bloques que brinda esta
herramienta. Para abrir una nueva hoja de trabajo se deberá acceder a través de:
File ‡ New ‡ Model, o hacer clic en el símbolo de “hoja nueva”.
La librería “Simulink” contiene los bloques necesarios para simular un
sistema mediante técnicas convencionales, las demás librerías son herramientas
adicionales que se utilizan para aplicaciones específicas de control avanzado.

9. 7
Una vez que se hayan realizado las simulaciones, es importante analizar y
visualizarla evolución de las variables del sistema en estudio, además de poder
acceder a los valores de las variables en forma vectorial a través del espacio de
trabajo „workspace‟ del programa Matlab y de este modo poder utilizar todos los
medios que este programa presenta para poder representar y trabajar con esas
variables.
El bloque mas utilizado es el “Scope” Antes s de simular es importante
verificar que los parámetros del bloque „Scope‟ están correctamente configurados
porque si no es así, las variables no se representarán deforma adecuada. Para
configurar los parámetros, hacer doble clic en el bloque de ‟Scope‟ antes de la
simulación y se abrirá una ventana
Simplemente hay que hacer clic sobre “configuración”, hay que verificar que
la opción marcada en la misma figura como “puntos representados” no está
seleccionada, ya que de esta manera el bloque representará todos lospuntos que
se calculen y no se limitará a 5000. Tener en cuenta que por defecto siempre esta
opción está seleccionada.
Las variables que se han obtenido de la simulación pueden enviarse al
espacio de trabajo del programa Matlab denominado „workspace‟ mediante el
bloque llamado „ToWorkspace‟

10. 8
CONCLUSIONES
Podemos decir que el programa Simulink presenta ventajas sobre u otros
programas matemáticos que podrían ser también utilizados para resolver
ecuaciones de los sistemas, este presenta un entorno interactivo y un conjunto de
librerías con bloques personalizados .Además se encuentra integrado a MAtlb y
por ello es posible acceder a un gran cantidad de herramientas que permiten
desarrollar algoritmos, analizar y visualizar simulaciones.
Fuera de alabar las ventajas del Simulink no debemos olvidar que es una
simple herramienta y que el buen funcionamiento de esta depende de su
operador. La ejecución y precisión de una simulación puede verse afectado por
varios factores, incluyendo el diseño del modelo y la elección de los parámetros de
simulación.

11. 9
BIBLIOGRAFÍA
Anónimo Introducción a Simulink [Documento en línea]. Disponible
httphttp://prof.usb.ve/lamanna/cursos/simulink PDF [Consulta: 2014, marzo 13]
Alicia Arce Rubio Manual de Simulink [Documento en línea]. Disponible
http://personal.us.es/aarce/ManualSimulink.pdf PDF [Consulta: 2014, marzo 13]