Resumen:
The main objective of our work is to model and simulate the performance of the filling of two tanks connected in series. For this, different inputs are used, specifically, step, pulse and ramp. We use different simulation programs such as: Matlab/Simulink, Scilab/Xcos and (Open) Modelica. Additionally, the performance of the simulation programs is evaluated.
In order to simulate the system, first we find the mathematical model, which has been considered as the base model of a single tank system, facilitating the identification of the physical laws which govern the system. By using mathematical analysis, the differential equations of both models, one and two tanks, are obtained, note that the model is non-linear, and therefore has been linearized, managing to obtain the respective transfer functions for the simulation.
Once simulated in each of the programs, a comparison is made between the positioning simulator Matlab and free license programs such as Scilab and Modelica, by obtaining boundary values at different simulation times, results show that Matlab can be replaced by Modelica, since reports the best performance in terms of computation time.
Descripción:
El objetivo principal es modelar y simular el comportamiento de un sistema de llenado de dos tanques en serie, ante diferentes tipos de entrada, específicamente, escalón, impulso y rampa; para ello se hace uso de los programas de simulación tales como: Matlab/Simulink, Scilab/Xcos y (Open) Modelica, al mismo tiempo se busca evaluar el desempeño de estos programas.
Para simular el sistema en primer lugar se halla el modelo matemático, se ha tomado como modelo base el sistema de un solo tanque, facilitando distinguir las leyes físicas que lo rigen, mediante análisis matemático se obtienen las ecuaciones diferenciales de ambos modelos de uno y dos tanques, para así, observar que el modelo de interés, es no lineal, por ende se ha linealizado, logrando obtener las funciones de transferencias respectivas para la simulación.
Una vez simulado en cada uno de los programas, se realiza una comparación entre el simulador posicionado, Matlab y los de licencia gratuita, Scilab y Modelica, mediante la obtención de valores de frontera a diferentes tiempos de simulación, se tiene como resultado que el programa Matlab puede ser sustituido por Modelica, ya que posee el menor margen de diferencia y más aun beneficiando a los usuarios por su accesibilidad.
