Manual de Scilab/Xcos/Ejemplo de simulación con Xcos

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Manual de Scilab/Xcos


Control por modo deslizante[editar]

Para demostrar las capacidades de simulación de Xcos, simularemos un sistema compuesto por dos integradores. Se pretende controlar el sistema utilizando control por modo deslizante [1]. Para realizar las simulaciones utilizo Scilab 5.3.3 (última versión al día de la fecha). La idea de la simulación es poner condiciones iniciales en cada uno de los integradores y ver como evolucionan las variables. Se propone la siguiente superficie de deslizamiento:


s=r-k_1*x_1-x_2

donde k1=1

De la simulación del sistema se quiere visualizar: el plano de fases o sea la gráfica de x1-x2, la salida del sistema y además el switcheo en el relee. Para realizar esto, voy a guardar las variables en el espacio de trabajo de Scilab. Solo me interesa simular 10 segundos por lo que tendré que configurar los parámetros de la simulación. Cabe aclarar que para ver la evolución de las variables se podría haber puesto un "CSCOPE".

Esquema en Xcos[editar]

2intesquema.png

Plano de fase:[editar]

Para generar tanto el plano de fase como la respuesta de x1 en el tiempo lo hago directamente desde la línea de comandos. Una vez que termino la simulación los componentes "To workspaces" generan los vectores x1 y x2. El vector que genera el componente "To workspace", tiene dos objetos, uno el valor que ingresa al bloque y la otra variable que guarda en el workspace de Scilab es el tiempo. Podemos acceder a los mismos de la siguiente forma: x1.values y x1.time. Cabe aclarar que los dos integradores tienen condiciones iniciales iguales, cuyo valor es uno.

Desde la línea de comando ejecuto el comando plot:

plot(x1.values,x2.values); //Gráfico el plano de fase.
scf(1);                    //Abro una segunda ventana para graficar.
plot(x1.time, x1.values);  //Gráfico x1 en función del tiempo.

Gráfico del plano de fase:

Intx1-x2.png

Gráfico de x1 en función del tiempo.[editar]

Graft-x1.png

Switcheo de la llave[editar]

Para obtener la señal a la salida del componente "sign" se puede agregar otro componente "To workspace" y se gráfica de la misma forma que las gráficas anteriores.

Outsign.png

Notas:[editar]

Para realizar la simulación es necesario modificar los siguiente parámetros en los componentes Sign y To workspace. Configuración del control "to Workspace", acá como se ve en la figura siguiente puedo poner de cuanto es el buffer y además como se va a llamar la variable que volcara en el espacio de trabajo de Scilab.

Configworkspace.png

Configuración del control sign; acá para que la simulación se pueda realizar seteo el control sign para que no tome los cruces por cero, como el control es por modo deslizante logicamente voy a tener switcheos.

Configsign.png

Configuración de la simulación: En la siguiente figura se puede apreciar los parámetros que se pueden modificar en la simulación. Entre ellos el tiempo de simulación, que para este caso fueron 10 seg.

Config2int.png

Referencias[editar]

  1. http://en.wikipedia.org/wiki/Sliding_mode_control