Animación de sistemas dinámicos

Revisión de 21:14 8 ene 2009

Ficha técnica del trabajo

Contenido

El trabajo deberá recorrer el proceso completo de modelado y simulación de un sistema dinámico, incluyendo los siguientes aspectos:

• Elegir un sistema dinámico en cualquier ámbito de lo cotidiano (ej. motor, depósito, avión, etc.). Es conveniente que la salida sea algún elemento que pueda ser animado (ej. posición angular del motor, nivel de líquido del depósito, altitud del avión, etc.).
• Realizar un diagrama estructural en el que se identifiquen las señales de entrada y de salida del sistema y de los posibles subsistemas en los que puede ser subdividido.
• Determinar las ecuaciones físicas que describen el comportamiento dinámico del sistema.
• Elegir, si procede, las simplificaciones e hipótesis necesarias para conjugar adecuadamente simplicidad y precisión y obtener finalmente un modelo matemático (lineal o no lineal) del sistema.
• Simular dicho modelo mediante técnicas y herramientas de simulación (Matlab, Simulink, C++). Si quieres hacerlo en Matlab/Simulink puedes apoyarte en los ejemplos que hay al final. Si prefieres hacerlo en C++ puedes consultar la página Animación de sistemas dinámicos en tiempo real en la que encontrarás el código de un ejemplo totalmente funcional con instrucciones paso a paso para desarrollar tu propio modelo de animación.
• Generar una animación a partir de los resultados de la simulación. En el caso de hacerla interactiva (es decir, que el usuario pueda actuar sobre el sistema para observar su respuesta), la animación se hará en tiempo de simulación

Valoración

Entre otros aspectos, se valorarán positivamente en el trabajo los siguientes:

• La originalidad del sistema elegido.
• El realismo de la animación: que el resultado de la simulación evoque sin artificios el comportamientos; posibilidad de recrear escenarios distintos.
• La calidad de la exposición: claridad, concisión, uso de medios adecuados, capacidad de respuesta a las preguntas, etc. interaccionar con el modelo, como un videojuego.
• Calidad científico-técnica del trabajo: rigor en el planteamiento del problema, elección del modelo, grado de generalidad del modelo, simplificaciones y soluciones adoptadas, etc.
• Calidad de conjunto: nivel de acabado y perfección del trabajo realizado.

Material a entregar

Un informe impreso con CD-ROM adjunto, cumpliendo las normas de presentación de informes y con el siguiente contenido mínimo:

• La presentación del trabajo, de 5 transparencias en formato ppt o en pdf.
• Una memoria de no más de 5 páginas en formato pdf
• El código fuente y los archivos ejecutables necesarios para realizar la simulación

Presentaciones de los trabajos

Las duraciones de cada parte de la exposición serán:

• 5 minutos para la memoria
• 5 minutos para la demostración
• 5 minutos para las preguntas

La simulación se realizará en los PC's del laboratorio 2.1.17 (versión R12.1 = Matlab 6.1 + Simulink 4.1), para lo cual deberá probarse con antelación, especialmente si se crea en versiones posteriores a las mencionadas, pues puede ser necesario convertir los archivos a su formato. Si algún grupo decide hacerlo en lenguaje C++ o utilizar algún software adicional (por ejemplo, de animación, modelado 3D, realidad virtual) que complemente algún aspecto de la simulación, pase a hablar con los profesores de la asignatura.

Ejemplos

• Modelado y Simulación de un Péndulo. En esta práctica puedes encontrar una animación básica de los resultados de la simulación de un péndulo.
• Simulación y animación del sistema de amortiguación de un vehículo. Este ejemplo de Matlab tipo copiar y pegar incluye la simulación y animación del comportamiento de un sistema amortiguador de un vehículo.
• Simulación interactiva de un péndulo en Matlab. Puedes tomar ideas de este ejemplo de simulación interactiva (no sólo es una animación sino que responde también a acciones del usuario) de un péndulo. Cópialo y pégalo en la línea de comandos de Matlab o mételo en un script *.m para jugar con él.