Simulación Sistema Masa Resorte Multiple XCos Part1

Summary

Este vídeo educativo muestra cómo implementar un modelo matemático de un sistema de resortes múltiples en Simulink. Se explica que la ecuación diferencial incluye una doble derivada y elementos sin derivación, lo que requiere dos integradores. Se detalla cómo configurar bloques de ganancia para simular las cuatro ganancias del modelo, y cómo conectar estos bloques para replicar la ecuación. Además, se menciona la necesidad de un bloque de resta con cuatro entradas negativas y cómo incorporar una señal de escalón como excitación externa. El vídeo concluye con una promesa de una futura simulación y análisis de resultados.

Takeaways

• 😀 El vídeo enseña cómo implementar un modelo matemático de un sistema de resortes múltiples.
• 🔍 Se muestra la ecuación diferencial que rige el modelo, incluyendo una doble derivada y términos sin derivación.
• 🔧 Se requieren dos integradores para implementar el modelo, uno para la doble derivada y otro para la variable x.
• 📈 Se utiliza un bloque de ganancia (game) para simular los términos que ponderan a la variable x.
• 🔗 Se replica el bloque de ganancia cuatro veces para representar las cuatro ganancias del modelo matemático.
• 🔢 Se conectan los términos de ganancia con la señal de x para obtener los cuatro términos de la ecuación.
• ➖ Se implementa un bloque de resta con cuatro entradas negativas para simular la ecuación completa.
• 📉 Se despeja la máxima derivada y se considera la ponderación por la masa para formar la ecuación final.
• 🔩 Se conecta la fuerza de excitación externa, que en este caso es una señal de escalón, a la sumatoria.
• 🎚️ Se incluye un bloque de ganancia para simular la masa en la ecuación del sistema de resortes.

Q & A

¿Qué es el modelo matemático del sistema de resortes múltiple que se explica en el vídeo?

El modelo matemático del sistema de resortes múltiple es un modelo que representa el comportamiento dinámico de un sistema con múltiples resortes, donde se considera una ecuación diferencial que incluye una doble derivada y elementos sin derivación.

¿Cuál es la función de los dos integradores en el modelo?

Los dos integradores en el modelo sirven para simular la doble derivada de la posición 'x', donde el primero da como resultado 'x prima' y el segundo, que recibe 'x prima' como entrada, entrega 'x' como salida.

¿Cuál es la relación entre las ganancias del modelo y los términos de la ecuación diferencial?

Las ganancias del modelo, representadas por k1, k2, k3 y k4, están directamente relacionadas con los términos de la ecuación diferencial, cada una ponderando la variable 'x' en la ecuación.

¿Cómo se implementa la función de la masa en el diagrama del modelo?

La función de la masa se implementa a través de un bloque de ganancia que contiene el valor asignado de la masa, y que actúa sobre la segunda derivada ponderada por la masa.

¿Qué es la señal de excitación externa que se utiliza en el modelo?

La señal de excitación externa es una señal de tipo escalón que se utiliza para simular una fuerza externa que actúa sobre el sistema de resortes múltiple.

¿Cómo se conectan los elementos de ganancia en el diagrama para simular la ecuación?

Los elementos de ganancia se conectan de tal manera que cada uno recibe la señal 'x', y su salida se sumará en un bloque de resta para simular la ecuación que equilibra las fuerzas en el sistema.

¿Cuál es el propósito de los bloques de resta en el diagrama del modelo?

Los bloques de resta tienen el propósito de sumar las fuerzas de los resortes y la fuerza de excitación externa, tomando en cuenta las ganancias y la masa del sistema.

¿Qué se hace para simular la fuerza de los resortes en el diagrama?

Para simular la fuerza de los resortes, se utilizan los bloques de ganancia, que multiplican la señal de posición 'x' por los valores de k1, k2, k3 y k4, y luego se suman en un bloque de resta.

¿Cómo se determina la salida final del modelo en el diagrama?

La salida final del modelo se determina a través de un bloque de ganancia que representa la masa, que actúa sobre la suma de las fuerzas de los resortes y la fuerza de excitación externa.

¿Qué se hará en el segundo vídeo mencionado en el guion?

En el segundo vídeo se realizará la simulación del modelo con valores establecidos para cada uno de los elementos que conforman la ecuación, y se analizarán los resultados obtenidos.