Procedimientos optimizados utilizando métodos simbólicos para la simulación de sistemas dinámicos mediante Bond-Graph

Los esfuerzos en la automatización del método de Bond-Graph en los últimos años se centran en solventar el problema de las coordenadas dependientes que aparecen frecuentemente en los sistemas mecánicos, eléctricos y térmicos. El desarrollo de esta Tesis se centra en aportar un algoritmo de asignación causal especialmente ideado para permitir máxima libertad al modelador, sin que éste se tenga que preocupar de la resolubilidad o no del sistema, y sin tener que tomar ningún tipo de decisión que pueda afectar al cálculo final, de tal forma que se resuelvan los problemas planteados a la hora de simular modelos con causalidad diferencial sin necesidad de tener que modificar el diagrama de grafos. Además, se reduce al máximo el conjunto de ecuaciones diferenciales necesario para poder realizar la simulación mediante la eliminación de las ecuaciones algebraicas del sistema DAEs, en aquellos casos donde sea posible. de esta forma se disminuye el tiempo de computación utilizado en la simulación. Por otra parte, se propone un método para la generación automática y optimizada de las ecuaciones de estado necesarias para el análisis de sistemas lineales y no lineales, formulados mediante la técnica de Bond-Graph. La construcción de dichas ecuaciones se realiza utilizando técnicas de cálculo simbólico. De esta forma, se dispone de las ecuaciones del sistema en un formato que facilita su utilización posterior para resolver problemas de sensibilidad o de optimización. Dicho método tiene en cuenta tanto las no linealidades geométricas que presentan los sistemas mecánicos (tratadas mediante elementos transformer y gyrator de razón variable), como el comportamiento no lineal de elementos básicos elementales (inercias, resortes y resistencias). Por último, con el fin de mostrar la efectividad de los algoritmos propuestos, se ha desarrollado un código para la simulación de sistemas dinámicos mediante la técnica del Bond-Graph en entorno Windows, que implementa las propuestas presentadas a lo largo de la Tesis y que permite tanto la modelización combinada empleando grafos, funciones variables y sentencias condicionales, como la presentación de las ecuaciones diferenciales y algebraicas finales de forma simbólica, todo ello en un entorno amigable y permitiendo postprocesar fácilmente los resultados de las simulaciones efectuadas sin necesidad de tener que realizar una compilación previa.

Name dc:type.qualificationname

phd

Level dc:type.qualificationlevel

doctoral

Grantor dc:publisher.institution

Industriales

Year dc:date.issued

2005

Author dc:creator

• Romero Rey, Gregorio

• Matemáticas
• Informática

Statement dc:rights

• by-nc-nd

Language dc:language

es

DOI dc:identifier.doi

https://doi.org/10.20868/UPM.thesis.89

OAI identifier oai:identifier

oai:oa.upm.es:89