EcosimPro - GeneralidadesEcosimPro - Generalidades

Qué es? EcosimPro es un software para la simulación de

sistemas continuos y/o discretos.

Aplicabilidad de EcosimPro

EcosimPro es aplicable a cualquier problema que pueda ser formulado como Ecuaciones Diferenciales y Algebraicas (DAEs) y Eventos Discretos.

Flexibilidad

EcosimPro permite desarrollar librerías específicas de simulación donde se ordenan componentes reutilizables.

Evolución de las técnicas de modeladoEvolución de las técnicas de modelado

Lenguajes de simulación de propósito General

60’s- Lenguajes de programación, FORTRAN

70’s- Lenguajes basados en ecuaciones (p.e. ACSL)

80’s-90’s Entornos gráficos bsados en bloques (p.e. Simulink)

Fin de 90’s-2000 Lenguajes orientados a objeto(p.e. Modelica, EL(EcosimPro),Omola)

Herramientas de Simulación Específica:

Eléctrico (SPICE), químico (ASPEN), sistemas mecánicos (ADAMS)

Ventajas e InconvenientesVentajas e Inconvenientes

Lenguajes de Simulación de Propósito General

Ventajas: Permite simulación multidisciplinaria, flexibilidad, lenguajes próximos a la ingeniería

Inconvenientes: Algoritmos matemáticos no óptimos, más difícil de modelar.

Herramientas específicas de Simulación:

Ventajas: Algoritmos matemáticos eficientes, librerías específicas muy completas (facilita el modelado)

Inconvenientes: Muy inflexibles y difícil de crear nuevos componentes. Sólo son útiles para una disciplina

EcosimPro vs SimulinkEcosimPro vs Simulink

+

R1R2

C

EcosimPro

L

u

SIMULINK

L / U i’

C/ i U’

R2 i - U U

R1 / )U - (U i

LL

CC

LL

CC

En Simulink, el primer paso es ordenar las ecuaciones a mano, y a continuación, dibujarlas utilizando el Entorno Gráfico.

EcosimPro vs SimulinkEcosimPro vs Simulink

+

R1R2

C

EcosimPro

L

u

Con entornos gráficos basados en bloques, el usuario dibuja ecuaciones, no el sistema.

SIMULINK

Ejemplo de Modelado Orientado a ObjetoEjemplo de Modelado Orientado a Objeto

Controller

Cntrl_on_off Cntrl_p

Cntrl_pi

Cntrl_pid

Modelado Orientado a ObjetoModelado Orientado a ObjetoENCAPSULAMIENTOENCAPSULAMIENTO

El usuario encapsula datos y comportamiento de los componentes (minimiza datos globales).

En C++ y Java la Clase es la unidad principal de encapsulamiento , en EL(Lenguaje de Ecosim) es el Componente.

Un componente tiene datos públicos (accesibles para otros componentes) y privados.

La interfase pública son parámetros, puertas (ports) y datos. Las variables locales, ecuaciones son privados.

Modelado Orientado a ObjetoModelado Orientado a ObjetoHERENCIAHERENCIA

Un componente es heredado de otro(s) componente(s) cuando toma los datos y/o ecuaciones de ellos.

De esta forma se reduce la complejidad (no es necesario reescribir ecuaciones)

Reutilización de componentes. A partir de un componente validado se puede generar otro de forma que la parte común ya está validada

EcosimProEcosimPro PARADIGMAS DE MODELADO PARADIGMAS DE MODELADO

EcosimPro tiene tres paradigmas diferentes:

Instrucciones secuenciales como IF, WHILE, FOR, etc. El orden de las instrucciones es fundamental. Similar a Fortran, Java, C++

Ecuaciones continuas como ecuaciones Diferencial-Algebraica. El orden es indiferente. Se usan para expresar el comportamiento continuo del modelo.

Ecuaciones discretas. El orden es indiferente. Se usan para expresar el comportamiento discreto del modelo.

Conceptos básicos de simulación en Conceptos básicos de simulación en EcosimPro EcosimPro

COMPONENTE: Representa un modelo mediante variable, ecuaciones diferenciales-algebraicas, topología y comportamiento discreto (p.e. Resistencia, Bomba, Válvula, Tubería, Tanque,...)

PORT : Define los puntos de conexión con otros componentes (intercambio de variables). Se necesitan ports distintos para cada disciplina (p.e. Electrica, sistemas hidrúlicos, químicos,etc.)

EXPERIMENTO: Realización de una simulación.. LIBRERÍA: Engloba todos los componentes, ports,

variables globales en una librería (eg. CONTROL, ELECTRICAL, THERMAL,etc.)

Ejemplo 1Ejemplo 1

Ejemplo 2Ejemplo 2