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Ing. Raffaele Carli ( Politecnico di Bari Laurea Specialistica in Ingegneria Gestionale Corso di Analisi dei Sistemi Bari, 16.

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1 Ing. Raffaele Carli ( Politecnico di Bari Laurea Specialistica in Ingegneria Gestionale Corso di Analisi dei Sistemi Bari, 16 ottobre 2013 Lezione 2: Simulink

2 Pag. 2 – Lezione 1, Ing. R. Carli Laboratorio di Analisi dei Sistemi - Politecnico di Bari, A.A Introduzione a Simulink: Descrizione generale di Matlab Definizione di matrici, vettori e polinomi Quadro delle funzioni predefinite Rappresentazione grafica dei dati Cenni alla programmazione in ambiente Matlab Sommario

3 Pag. 3 – Lezione 1, Ing. R. Carli Laboratorio di Analisi dei Sistemi - Politecnico di Bari, A.A Scopo della lezione fornire le informazioni necessarie per l’uso di Simulink in relazione alle esercitazioni del corso Il materiale presentato NON È un manuale d’uso di Simulink Dove trovare altre informazioni? Sito web di Mathworks: Manuali di Simulink in formato Adobe PDF Help e demo in linea Introduzione

4 Pag. 4 – Lezione 1, Ing. R. Carli Laboratorio di Analisi dei Sistemi - Politecnico di Bari, A.A Interfaccia grafica per modellare sistemi fisici attraverso l’uso di moduli predefiniti rappresentati da icone Consente di descrivere e simulare sistemi complessi. Permette di modellare un sistema rapidamente, con chiarezza e senza il bisogno di scrivere righe di codice Perché non basta Matlab? È spesso necessario simulare sistemi composti da blocchi interconnessi Spesso vi sono blocchi non lineari o tempo-varianti In uno stesso schema possono esistere blocchi a tempo continuo e discreto Caratteristiche generali di Simulink

5 Pag. 5 – Lezione 1, Ing. R. Carli Laboratorio di Analisi dei Sistemi - Politecnico di Bari, A.A La simulazione di un sistema dinamico con Simulink consiste in due fasi fondamentali: 1. creazione di un modello grafico del sistema da simulare, (interconnessione di blocchi continui e discreti, lineari e non lineari) -> descrizione delle relazioni matematiche esistenti tra gli ingressi e le uscite del sistema. 2. utilizzo dell’ambiente Simulink per simulare il comportamento del sistema durante una sua evoluzione temporale su un arco di tempo stabilito dall’utente -> generazione delle equazioni dinamiche del modello e risolvere numericamente il problema di simulazione in esame. La simulazone in Simulink

6 Pag. 6 – Lezione 1, Ing. R. Carli Laboratorio di Analisi dei Sistemi - Politecnico di Bari, A.A Per aprire l’ambiente Simulink si può, alternativamente digitare >> simulink nel prompt, oppure cliccare sull’icona presente nel toolbar di Matlab Interazione con Matlab i modelli descritti in Simulink potranno contenere variabili contenute nel Workspace della sessione corrente i risultati della fase di simulazione possono essere passati direttamente al Workspace sotto forma di nuove variabili, pronte per essere analizzate. Simulink Library Browser

7 Pag. 7 – Lezione 1, Ing. R. Carli Laboratorio di Analisi dei Sistemi - Politecnico di Bari, A.A Una volta aperto Simulink sono disponibili varie librerie di modelli, che consentono di scegliere i blocchi predefiniti per la descrizione del sistema Librerie built-in

8 Pag. 8 – Lezione 1, Ing. R. Carli Laboratorio di Analisi dei Sistemi - Politecnico di Bari, A.A Aprendo un nuovo file vi si può disegnare il modello, trascinando le icone dei modelli base che sono contenuti nelle varie librerie. Principali librerie di Simulink

9 Pag. 9 – Lezione 1, Ing. R. Carli Laboratorio di Analisi dei Sistemi - Politecnico di Bari, A.A Modello di evoluzione di una popolazione isolata (Malthus) Richiami teorici nell'ipotesi che la popolazione sia molto numerosa e che i tempi di osservazione siano lunghi, possiamo considerare un modello continuo Risoluzione analitica: Bla bla bla Esempio – Sistema SISO autonomo x(t): numero di individui al tempo t b-d : potenziale biologico della popolazione

10 Pag. 10 – Lezione 1, Ing. R. Carli Laboratorio di Analisi dei Sistemi - Politecnico di Bari, A.A Modello di evoluzione di una popolazione isolata (Malthus) Schema a blocchi con Simulink Esempio – Risoluzione I

11 Pag. 11 – Lezione 1, Ing. R. Carli Laboratorio di Analisi dei Sistemi - Politecnico di Bari, A.A Modello di evoluzione di una popolazione isolata (Malthus) Risoluzione di equaz. diff. con Simulink Caso del I ordine Esempio – Risoluzione II

12 Pag. 12 – Lezione 1, Ing. R. Carli Laboratorio di Analisi dei Sistemi - Politecnico di Bari, A.A Risoluzione Equaz. Diff. in Simulink In generale, data una equazione differenziale generica, anche non lineare, del tipo: ovvero, in forma esplicita rispetto alla derivata dell’uscita di ordine massimo Quindi in Simulink occorrono tanti blocchi integratori quante sono le derivate dell’eq. differenziale esplicita

13 Pag. 13 – Lezione 1, Ing. R. Carli Laboratorio di Analisi dei Sistemi - Politecnico di Bari, A.A Esempio – Risoluzione II

14 Pag. 14 – Lezione 1, Ing. R. Carli Laboratorio di Analisi dei Sistemi - Politecnico di Bari, A.A Continua…

15 Pag. 15 – Lezione 1, Ing. R. Carli Laboratorio di Analisi dei Sistemi - Politecnico di Bari, A.A Grazie per l’attenzione! Laboratorio di Analisi dei sistemi Ing. Raffaele Carli Dipartimento di Ingegneria Elettrica e dell’Informazione


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