20-sim es un programa comercial de modelado y simulación para sistemas dinámicos multidominio, desarrollado por Controllab. 20-sim permite introducir modelos como ecuaciones, diagramas de bloques, diagramas de enlaces y componentes físicos. 20-sim se utiliza para modelar sistemas multidominio complejos y para el desarrollo de sistemas de control. [ 3 ] [ 4 ]
Usar
20-sim admite cuatro métodos para modelar sistemas dinámicos: diagramas icónicos, diagramas de bloques , grafos de enlaces y ecuaciones. Todos estos métodos pueden utilizarse en un mismo modelo. El paquete cuenta con soporte avanzado para el modelado de grafos de enlaces, lo que lo convierte en una herramienta versátil sin sacrificar la facilidad de uso. [ 5 ]
Para el modelado de sistemas físicos, el paquete proporciona bibliotecas para sistemas eléctricos, mecánicos, hidráulicos y térmicos. Para diagramas de bloques, se ofrecen bibliotecas comparables a las de Simulink . Una característica del software es la opción de crear modelos con ecuaciones diferenciales y empaquetarlos como elementos de diagramas de bloques o componentes físicos.
Los modelos de 20-sim se pueden simular utilizando métodos de integración numérica de última generación . Tras su verificación y procesamiento, los modelos se convierten directamente a código máquina , lo que permite simulaciones de alta velocidad. A diferencia de Simulink, en 20-sim los resultados de la simulación se muestran en una ventana independiente llamada Simulador. El simulador es versátil: los gráficos se pueden visualizar horizontal y verticalmente, tanto en función del tiempo como de la frecuencia, y también se pueden crear animaciones 3D .
20-sim es un software independiente, es decir, no requiere software adicional e incluye todas las herramientas necesarias. Estas herramientas permiten la creación de modelos, el análisis en el dominio del tiempo, el análisis en el dominio de la frecuencia y el diseño de controladores. Para habilitar la programación mediante scripts, es necesario instalar Matlab, GNU Octave o Python. Este último se incluye como una opción en el instalador de 20-sim.
Reseñas
20-sim es considerado de alta calidad por la comunidad de grafos de enlaces, debido a su amplio soporte para el modelado de grafos de enlaces. Según Borutzky, [ 6 ] solo "20-sim, MS1 y Symbols pueden clasificarse como entornos de modelado y simulación totalmente integrados (multiformalismo) que brindan soporte especial para grafos de enlaces".
Roddeck [ 7 ] compara varias herramientas de modelado y simulación como Simulink , LabVIEW y 20-SIM. Si bien Roddeck reconoce el liderazgo de mercado de Simulink, señala que una ventaja de 20-SIM es la entrada directa de diagramas de enlaces y la disponibilidad de herramientas integradas para el análisis FFT y el modelado mecánico 3D. Ninguna de estas funciones está presente en Simulink.
El libro Simulation Engineering de J. Ledin [ 8 ] ofrece directrices prácticas para el modelado y la simulación de sistemas dinámicos, dedicando un capítulo a las herramientas de simulación. Según Ledin, «20-sim se diferencia de otras herramientas de simulación como Simulink y VisSim en que admite cuatro métodos para modelar sistemas dinámicos: diagramas icónicos, diagramas de bloques , diagramas de enlaces y ecuaciones. Esto permite, por ejemplo, la construcción de simulaciones de circuitos eléctricos utilizando símbolos estándar para representar componentes, como amplificadores operacionales y condensadores». Un punto débil, según Ledin, es la falta de capacidad para la simulación distribuida en 20-sim.
Productos complementarios
20-sim ofrece una estrecha integración con 20-sim 4C. Cualquier modelo de 20-sim puede exportarse como código C a 20-sim 4C, donde puede utilizarse para su implementación en hardware. Su uso típico consiste en el desarrollo de controladores para software embebido y la creación de "plantas virtuales" para su uso en simuladores hardware-in-the-loop . [ 9 ] 20-sim puede controlarse mediante scripts, lo que permite la automatización de tareas y la creación de escenarios. Se admiten scripts en Matlab o GNU Octave y Python (desde la versión 4.6).
Además de la programación mediante scripts, 20-sim mantiene una estrecha integración con Matlab , GNU Octave y Simulink, lo que permite importar y exportar datos en múltiples niveles. El ejemplo más destacado es la exportación de modelos de 20-sim como archivos M o funciones S.
Historia
20-sim es el rediseño del paquete de software de simulación TUTSIM , [ 10 ] desarrollado en el Laboratorio de Control de la Universidad de Twente . Si bien TUTSIM se vendió a finales de los años 70, la investigación en modelado y simulación continuó en el laboratorio. Se desarrolló un nuevo programa como parte del proyecto de doctorado de Jan Broenink. El programa estaba equipado con una interfaz gráfica de usuario y permitía la creación de modelos mediante grafos de enlace. El nombre del prototipo de este paquete de modelado y simulación era CAMAS. Mientras que CAMAS se basaba completamente en grafos de enlace , se desarrolló un nuevo prototipo llamado MAX para investigar técnicas de modelado orientado a objetos y modelado mediante diagramas icónicos. Después de extensas pruebas, en agosto de 1995 se lanzó comercialmente la versión 1.0 del software bajo el nombre comercial 20-sim (Twente Sim). El nombre comercial hace referencia al origen (Universidad de Twente) del paquete y a la región ( Twente ) donde se creó. La empresa Controllab Products se estableció para desarrollar y distribuir el paquete.
Historial de lanzamientos
- 1995: 20-sim 1.0 (primer lanzamiento comercial del software)
- 1997: 20-sim 2.0 (Generación de código C)
- 1999: 20-sim 3.0 (Nueva interfaz gráfica de usuario)
- 2000: 20-sim 3.1 (Diagramas icónicos)
- 2002: 20-sim 3.2 (Wizards)
- 2002: 20-sim 3.3 (Dominio de la frecuencia)
- 2005: 20-sim 3.6 (3D Mechanics Toolbox)
- 2008: 20-sim 4.0 (Nueva interfaz gráfica de usuario)
- 2011: 20-sim 4.2 (Presupuesto de errores dinámico)
- 2013: 20-sim 4.4 (Scripting)
- 2014: 20-sim 4.5 (modelos más grandes)
- 2015: 20-sim 4.6 (compatibilidad con FMI/FMU, programación en Python)
Véase también
Referencias
- ↑ Controllab Products BV
- ↑ Requisitos de 20 simulaciones
- ↑ Duindam, V.; Macchelli, A.; Stramigioli, S.; Bruyninckx, H. (2011). Modelado y control de sistemas físicos complejos . Springer. ISBN 978-3-642-03195-3.
- ↑ Broenink, JF (1999). "Software 20-sim para modelos jerárquicos de diagramas de bloques/grafos de enlaces" . Simulation Practice and Theory . 7 ( 5–6 ): 481–492 . doi : 10.1016/s0928-4869(99)00018-x . ISSN 0928-4869 .
- ↑ Delgado, M. (1999). "Uso de MATLAB y 20-sim para simular un separador instantáneo". Simulation Practice and Theory . 7 ( 5– 6): 515– 530. doi : 10.1016/s0928-4869(99)00016-6 .
- ↑ Borutzky, W. (2011). Modelado de sistemas de ingeniería mediante grafos de enlace . Springer. ISBN 978-1-4419-9367-0.
- ^ Roddeck, Werner (2013). Modellbildung mit Bondgraphen . Saltador. págs. 134-140 . ISBN 978-3-8348-1747-1.
- ↑ Ledin, Jim (2001). Ingeniería de simulación: Construya mejores sistemas embebidos más rápido . CMP Books. págs. 241–283 . ISBN 1-57820-080-6.
- ↑ Simulador del sistema de lanzamiento y recuperación ODIM (PDF) (Informe). Noruega. 25 de febrero de 2013.
- ↑ Beukeboom, JJAJ; Van Dixhoorn, JJ; Meerman, JW (1985). "Simulación de diagramas de enlaces mixtos y diagramas de bloques en computadoras personales usando TUTSIM" (PDF) . Journal of the Franklin Institute . 319 (1): 257– 267. doi : 10.1016/0016-0032(85)90079-1 . Recuperado el 7 de noviembre de 2013 .
Enlaces externos
- 20-sim.com
- Software de simulación
- Diagramas