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documento sobre simulink matlab basico.

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  • Modelagem, Simulao e Anlise de Sistemas DinmicosModelagem, Simulao e Anlise de Sistemas DinmicosModelagem, Simulao e Anlise de Sistemas Dinmicos

    Faculdade deEngenharia

    Laboratrio deEngenharia Eltrica

    Programa Prodenge / Sub-Programa ReengeUniversidade do Estado do Rio de Janeiro

    Curso deSIMULINK 2.0Curso deSIMULINK 2.0

    1a EDIO1a EDIO

  • Curso de Introduo ao SIMULINK

    I

    AGRADECIMENTOS

    Estas breves notas sobre o SIMULINK verso 2.0 baseadas nas obras The Student Edition ofSIMULINK e Mastering SIMULINK dos autores James B. Dabney e Thomas L. Harman resultamdo trabalho dedicado de alunos da Faculdade de Engenharia da UERJ, tanto de forma direta comoindireta. De forma direta envolveu-se no trabalho o aluno e bolsista de Iniciao Tecnolgica doProjeto REENGE Csar Cunha de Souza. Um extenso grupo de pessoas se envolveu tambmativamente dando suporte de hardware, software e ainda o valioso apoio pessoal nas tarefas diriasdo laboratrio. Neste grupo incluem-se no s alunos como os tambm bolsistas Hlio JustinoMattos Filho e Karla Karraz Valder, os estagirios Fbio da Silva Porto, Flvia Delduque Lima,Hellen Nathalia Trevisan, Marcos Paulo dos Santos, Valdeir Gomes de Arajo Filho, como tambmos funcionrios do Laboratrio de Engenharia Eltrica, cujos membros contriburam valorosamentedando suporte e infra-estrutura para que este trabalho fosse bem sucedido. Um muito obrigado equipe do LEE formada por Alberto Avelar Santiago, Andr Vallim Stachlewski, Antnio MarcosMedeiros Corra, Jos Emlio Gomes, Jair Medeiros Jnior, Joo Elias Souza da Costa, LuizRoberto Franco Fagundes Filho, Marcos Augusto Mafra, Paulo Bulkool Batalheiro, Sueli Ferreira dosSantos e a Srta. Carla Aparecida Caldas de Almeida. Um reconhecimento especial deve ser feito aodiretor da Faculdade de Engenharia Dr. Nival Nunes de Almeida, coordenador geral do REENGEpor ter possibilitado inmeras atividades no s no LEE em particular mas em toda a Faculdade deEngenharia. Prof.a Maria Eugnia Mosconi de Gouveia, vice-diretora da Faculdade deEngenharia, que em trabalho conjunto com o diretor vem se empenhando em viabilizar assolicitaes de estgio interno no LEE. Um muito obrigado tambm aqueles colaboradoressilenciosos que de forma direta ou indireta contriburam para o xito deste trabalho. O nossoagradecimento ao CNPq que mediante os recursos alocados pela FINEP, patrocinou as bolsas quepermitiram este trabalho.

    Bernardo Severo da Silva Filho

    Orientador e Chefe do Lab. de Engenharia Eltrica

  • Curso de Introduo ao SIMULINK

    ndiceI

    NDICE

    Apresentao..................................................................................................... 1

    Captulo 1 Introduo Terica....................................................................... 2

    1.1 Diagrama em Blocos................................................................................................ 2

    1.1.1 Smbolos........................................................................................................ 3

    1.2 Transformada de Laplace........................................................................................ 31.2.1 Definio da Transformada de Laplace......................................................... 41.2.2 Transformao Inversa.................................................................................. 41.2.3 Propriedades da Transformada de Laplace.................................................. 5

    1.3 Transformada Z........................................................................................................ 61.3.1 Definio da Transformada Z........................................................................ 71.3.2 Transformada de Funes Comuns.............................................................. 81.3.3 Inverso da Transformada Z......................................................................... 81.3.4 Propriedades da Transformada Z.................................................................. 91.3.5 A Funo de Transformada Discreta no Tempo............................................ 10

    Captulo 2 Conhecendo o SIMULINK............................................................ 11

    2.1 Acessando o SIMULINK........................................................................................... 11

    2.2 Construindo um Modelo Simples............................................................................. 11

    2.3 Outro Modelo............................................................................................................ 14

    2.4 Usando o HELP do SIMULINK................................................................................. 21

    Captulo 3 Construindo Modelos SIMULINK................................................ 23

    3.1 Elementos de Modelos............................................................................................. 23

    3.2 Manipulando Blocos................................................................................................. 24

    3.3 Fontes...................................................................................................................... 263.3.1 Fontes Comuns............................................................................................. 263.3.2 Importando do MATLAB................................................................................ 283.3.3 Importando Arquivos Gerados no MATLAB.................................................. 29

    3.4 Dispositivos de Sada............................................................................................... 293.4.1 Osciloscpio.................................................................................................. 29

    3.4.1.1 Dando ZOOM na Tela do Osciloscpio............................................ 303.4.1.2 Propriedades do Osciloscpio.......................................................... 31

    3.4.2 Grfico XY..................................................................................................... 33

    3.5 Configurando a Simulao....................................................................................... 333.5.1 Solver Page................................................................................................... 34

    3.5.1.1 Solver Type...................................................................................... 353.5.1.2 Opes de Sada.............................................................................. 37

    3.5.2 Pgina Workspace I/O................................................................................... 383.5.2.1 Vetores de Estado Internos do SIMULINK....................................... 383.5.2.2 Salvar para a rea de Trabalho....................................................... 393.5.2.3 Estados............................................................................................. 393.5.2.4 Save Options.................................................................................... 39

  • Curso de Introduo ao SIMULINK

    ndiceII

    3.5.3 Pgina de Diagnsticos................................................................................. 40

    3.6 Executando uma Simulao..................................................................................... 41

    3.7 Imprimindo um Modelo............................................................................................. 423.7.1 Imprimindo um Modelo Utilizando os Menus................................................. 423.7.2 Enviando o Modelo para um Documento...................................................... 423.7.3 Utilizando o Comando Print do MATLAB....................................................... 42

    Captulo 4 Sistemas Contnuos no Tempo................................................... 45

    4.1 Sistemas Escalares Lineares................................................................................... 454.1.1 Bloco Integrador............................................................................................ 454.1.2 Bloco Funo de Transferncia..................................................................... 50

    4.2 Vetores em Sistemas Lineares................................................................................ 524.2.1 Linhas de Sinais Vetoriais............................................................................. 524.2.2 Espao de Estados........................................................................................ 544.2.3 Bloco de Espao de Estados......................................................................... 56

    4.3 Modelando Sistemas No Lineares......................................................................... 584.3.1 Blocos de Funo.......................................................................................... 61

    4.3.1.1 Bloco Fcn.......................................................................................... 624.3.1.2 Bloco MATLAB Fcn.......................................................................... 62

    Captulo 5 Sistemas Discretos no Tempo.................................................... 67

    5.1 Viso Geral............................................................................................................... 67

    5.2 Sistemas Discretos no Tempo Lineares Escalares.................................................. 685.2.1 Atraso Unitrio............................................................................................... 685.2.2 Integrador Discreto no Tempo....................................................................... 69

    5.2.2.1 Integrao Trapezoidal..................................................................... 705.2.3 Bloco de Funo de Transferncia Discreta..........................................