Simulink do MATLAB: Modelagem e Simulação de Sistemas Dinâmicos

ADRAMM

O Simulink é uma ferramenta poderosa para modelagem, simulação e análise de sistemas dinâmicos. Integrado ao MATLAB, ele permite representar sistemas complexos por meio de diagramas gráficos de blocos e bibliotecas. Neste post, exploraremos os conceitos essenciais do Simulink e como utilizá-lo para controlar e processar sinais

Conceitos Fundamentais

1. Blocos e Bibliotecas:

  • O Simulink utiliza blocos para representar componentes de sistemas. Esses blocos podem ser integradores, derivadores, funções de transferência, entre outros.
  • A biblioteca de blocos oferece uma variedade de opções para modelar diferentes aspectos dos sistemas.

2. Modelagem Contínua:

  • O Simulink permite criar modelos contínuos, onde as variáveis mudam de forma suave ao longo do tempo.
  • É possível montar os blocos e definir o tempo de simulação para analisar o comportamento do sistema.

3. Realimentação e Controle:

  • Com o Simulink, podemos representar sistemas de controle, incluindo realimentação.
  • Inserindo blocos como integradores e derivadores, podemos simular sistemas proporcionais, integrais e derivativos.

4. Análise e Resultados:

  • Utilizando simuladores de osciloscópio, podemos verificar a resposta do sistema.Analisar saltos, atrasos de transporte e saturação do sistema é fundamental para entender o comportamento físico.

5. Dica e exemplo de Utilização do Simulink

  • Para desenhar utilizando a função de blocos, é necessário habilitar a biblioteca, com o botão Library Browser.
  • Na janela que será aberta, é possível escolher o tipo de bloco, como por exemplo: quando se quer uma função de transferência, utilizamos bloco contínuo (“Continuous”), na primeira coluna da janela e selecionamos o tipo de bloco como derivado (Derivative), integrador (Integrator), PID pronto, transfer function (numerador sobre denominador ou 1 / (s + 1 ) ou zero polo (Zero-Pole – ZPK: (s – 1) / x (x+1)). Estes são os blocos que representam as funções matemáticas das linhas de comando.
  • Nesta representação, é possível montar os blocos  e determinar o tempo de simulação (“modeling”, “stop time”).

Desta forma, podemos representar um sistema proporcional, integral, derivativo e suas realimentações. Podemos inserir blocos como integradores, de derivação, representar a saturação do sistema e analisar o resultado em simuladores de osciloscópio, clicando em “run” e verificar a simulação de um salto, a resposta do sistema e o atraso de transporte (inércia térmica de um forno, ou o tempo necessário para alterar o sistema – o que é muito comum na representação de sistemas físicos).

Aviso e Fontes

Este texto foi criado com o auxílio da inteligência artificial GPT-4, usando o Copilot.

Fontes:

Palavras-Chave:

Simulink, MATLAB, modelagem, simulação, sistemas dinâmicos, blocos, bibliotecas, realimentação, osciloscópio

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