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Miguel Raúl Guzmán Prado. Modelamiento y simulación de sistemas con Simulink
Índice
Prólogo
Presentación
1.1 ANTECEDENTES DEL MATLAB
1.2 CARACTERÍSTICAS DEL MATLAB
1.3 EL AMBIENTE DEL MATLAB
1.4 FUNDAMENTOS DEL MATLAB
1.4.1 Formato de impresión de resultados
1.4.2 Supresión de resultados
1.4.3 Precedencia de cálculo
1.4.4 Excepciones en la asignación de variables
1.4.5 Evaluación de expresiones sin asignación de variables
1.4.6 Cálculos involucrando números reales y complejos
1.4.7 Funciones matemáticas
1.4.8 Ejemplo. Expresión con funciones matemáticas
1.4.9 Creación de figuras
1.4.10 Funciones de limpieza
1.4.11 Uso del editor de Matlab
1.4.11.1 Ejemplo. Reacciones en una viga empotrada con carga puntual
1.5 VECTORES Y MATRICES
1.5.1 Representación de un vector
1.5.2 Operador
1.5.3 Vector columna
1.5.4 Función linspace
1.5.5 Manipulación de vectores
1.5.6 Función sort
1.5.7 Mínimos y máximos de un vector
1.5.8 Representación de una matriz
1.5.9 Ejemplo. Construcción de una matriz con base en submatrices
1.5.10 Función ones y zeros
1.5.11 Ejemplo. Extracción de elementos de una matriz
1.5.12 Ejemplo. Reordenamiento de submatrices de una matriz
1.5.13 Función diag
1.5.14 Función eye
1.5.15 Función repmat
1.5.16 Función meshgrid
1.5.17 Funciones fliplr y flipud
1.5.18 Suma, resta y concatenación de matrices
1.5.19 Operador punto
1.5.20 Determinante de una matriz
1.5.21 Inversa de una matriz
1.5.22 Arreglos multidimensionales
1.6 ENTRADAS Y SALIDAS CONTROLADAS POR EL USUARIO
1.6.1 Entradas definidas por el usuario
1.6.2 Opciones de salida
1.7 GRÁFICOS
1.7.1 Función plot
1.7.2 Título, etiquetas y cuadrícula
1.7.3 Función hold on
1.7.4 Trazos con base en vectores y matrices
1.7.5 Función peaks
1.7.6 Elección de colores
1.7.7 Funciones axis, legend y text
1.7.8 Función subplot
1.7.9 Función semilog y loglog
1.7.10 Función yyaxis
1.7.11 Funciones fill y fill3
1.7.12 Funciones stem y stem3
1.7.13 Función plot3
1.7.14 Funciones comet y comet3
1.8 PROGRAMACIÓN EN MATLAB
1.8.1 Operadores relacionales
1.8.2 Operadores lógicos
1.8.3 Orden de precedencia
1.8.4 Ejemplo. Análisis de datos
1.8.5 Estructuras de programación y sentencias de control
1.8.5.1 Estructura if – elseif – else – end
1.8.5.2 Estructura for – end
1.8.5.3 Estructura switch – case – otherwise – end
1.8.5.4 Estructura while – end
1.8.5.5 Sentencia break
1.8.5.6 Sentencia continue
1.9 POLINOMIOS
1.9.1 Operadores relacionales
1.9.2 Ejemplo. Cálculo de un polinomio
1.9.3 Suma y resta de polinomios
1.9.4 Raíces de un polinomio
1.9.5 Función poly
1.9.6 Multiplicación de polinomios
1.9.7 División de polinomios
1.10 CÁLCULO SIMBÓLICO
1.10.1 Función sym
1.10.2 Función syms
1.10.3 Función collect
1.10.4 Función expand
1.10.5 Función factor
1.10.6 Función simplify
1.10.7 Función pretty
1.11 INTERPOLACIÓN
1.11.1 Función interp1 para interpolación
1.12 EXTRAPOLACIÓN
1.12.1 Función interp1 para extrapolación
1.13 CREACIÓN DE FUNCIONES
1.13.1 Archivo de funciones
1.13.2 Funciones anónimas
2.1 INTRODUCCIÓN
2.2 Diseño de interfaces gráficas de usuario mediante el empleo de Guide. 2.2.1 Plantillas
2.2.2 Ventana Inspector de Guide
2.2.3 Componente Axes (ejes)
2.2.4 Componentes Push Button y Panel
2.2.5 Componente Listbox
2.2.6 Componente Table
2.2.7 Componente Slider
2.2.8 Componente Check Box
2.2.9 Componentes Radio Button y Button Group
2.2.10 Editor de barra de herramientas
2.2.11 Editor de barra de menús desplegables de Guide
3.1 INTRODUCCIÓN
3.2 SIMULINK
3.2.1 Diagramas de bloques de Simulink
3.2.2 Ventanas de trabajo de Simulink
3.2.3 Bibliotecas de bloques
3.2.4 Creación de un modelo simple
3.3 EJEMPLOS DE INTRODUCCIÓN A SIMULINK
3.3.1 Ejemplo 1
3.3.2 Ejemplo 2
3.3.3 Ejemplo 3
3.3.4 Ejemplo 4
3.3.5 Ejemplo 5
3.3.6 Ejemplo 6
3.3.7 Ejemplo 7
3.3.8 Ejemplo 8
3.3.9 Ejemplo 9
3.3.10 Ejemplo 10
3.3.11 Ejemplo 11
3.3.12 Ejemplo 12
3.3.13 Ejemplo 13
3.3.14 Ejemplo 14
3.3.15 Ejemplo 15
3.3.16 Ejemplo 16
3.3.17 Ejemplo 17
3.3.18 Ejemplo 18
3.3.19 Ejemplo 19
3.3.20 Ejemplo 20
3.3.21 Ejemplo 21
3.3.22 Ejemplo 22
3.3.23 Ejemplo 23
3.3.24 Ejemplo 24
3.3.25 Ejemplo 25
3.3.26 Ejemplo 26
3.3.27 Ejemplo 27
3.3.28 Ejemplo 28
3.3.29 Ejemplo 29
3.3.30 Ejemplo 30
4.1 INTRODUCCIÓN
4.2 Sistema lineal-elástico
4.3 Amortiguamiento del sistema
4.4 Ecuación de equilibrio dinámico del sistema
4.5 Sistema con excitación sísmica
4.6 Métodos de solución de la ecuación diferencial de equilibrio del sistema
5.1 INTRODUCCIÓN
5.2 SISTEMA NO AMORTIGUADO EN VIBRACIÓN LIBRE
5.3 SISTEMA AMORTIGUADO EN VIBRACIÓN LIBRE
5.4 RESPUESTA A EXCITACIONES ARMÓNICAS
5.5 RESPUESTA A EXCITACIONES PERIÓDICAS
5.6 RESPUESTA A EXCITACIONES ARBITRARIAS
5.7 RESPUESTA SÍSMICA DE SISTEMAS LINEALES
5.8 ESPECTROS DE RESPUESTA
5.8.1 Espectro de respuesta de desplazamiento
5.8.2 Espectro de respuesta de pseudo-velocidad
5.8.3 Espectro de respuesta de pseudo-aceleración
6.1 INTRODUCCIÓN
6.2 FUERZAS COMPRENDIDAS EN UN PÓRTICO BIDIMENSIONAL DE 1 PISO
6.3 FUNCIÓN DE TRANSFERENCIA
6.4 FUNCIÓN DE ESPACIOS DE ESTADOS
6.5 VIBRACIÓN LIBRE SIN AMORTIGUAMIENTO
6.5.1 Ejemplo 1. Vibración libre sin amortiguamiento
6.6 VIBRACIÓN LIBRE CON AMORTIGUAMIENTO
6.6.1 Ejemplo 2. Vibración libre con amortiguamiento
7.1 INTRODUCCIÓN
7.2 EJEMPLO 1. EXCITACIÓN SINUSOIDAL
7.3 Ejemplo 2. Excitación cosenoidal
7.4 EJEMPLO 3. EXCITACIÓN TRIANGULAR
7.5 EJEMPLO 4. EXCITACIÓN TRAPEZOIDAL
7.6 EJEMPLO 5. EXCITACIÓN ESCALONADA 1
7.7 EJEMPLO 6. EXCITACIóN ESCALONADA 2
7.8 EJEMPLO 7. EXCITACIÓN DE PULSO 1
7.9 EJEMPLO 8. EXCITACIÓN DE PULSO 2
7.10 EJEMPLO 9. EXCITACIÓN ARBITRARIA 1
7.11 EJEMPLO 10. EXCITACIÓN ARBITRARIA 2
7.12 EJEMPLO 11. EXCITACIóN ARBITRARIA 3
7.13 EJEMPLO 12. EXCITACIÓN SÍSMICA
8.1 INTRODUCCIÓN
8.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
8.2.1 Fuerzas elásticas
8.2.1.1 Ensamblaje de la matriz de rigidez de un pórtico plano
8.2.1.2 Condensación estática de la matriz de rigidez
8.2.2 Fuerzas amortiguadoras
8.2.2.1 Matriz de amortiguamiento clásico
8.2.2.2 Amortiguamiento de Rayleigh
8.2.2.3 Amortiguamiento de Caughey
8.2.3 Fuerzas de inercia
8.2.3.1 Fundamentos básicos para la construcción de la matriz de masas
8.3 MODELOS MATEMÁTICOS PARA PÓRTICOS PLANOS
8.3.1 Modelo simplificado de corte
8.3.2 Modelo de viga en voladizo
8.4 MODELOS MATEMÁTICOS PARA PÓRTICOS PLANOS
9.1 INTRODUCCIÓN
9.2 PÓRTICO BIDIMENSIONAL DE UN PISO
9.2.1 Masa
9.2.2 Matriz de rigidez y rigidez lateral
9.2.3 Amortiguamiento
9.3 PÓRTICO BIDIMENSIONAL DE TRES PISOS
9.3.1 Matriz de masa
9.3.2 Matriz de rigidez y matriz de rigidez lateral
9.3.3 Matriz de amortiguamiento de Rayleigh
9.3.4 Matriz de amortiguamiento de Caughey
9.4 PÓRTICO BIDIMENSIONAL DE DIEZ PISOS
9.4.1 Matriz de masa
9.4.2 Matriz de rigidez y matriz de rigidez lateral
9.4.3 Matriz de amortiguamiento de Rayleigh
9.4.4 Matriz de amortiguamiento de Caughey
10.1 INTRODUCCIÓN
10.2 Pórtico bidimensional de un piso
10.2.1 Ejemplo 1. Pórtico de un piso mediante el uso de Matlab
10.2.2 Ejemplo 2. Pórtico de un piso mediante el uso de Simulink
10.3 PÓRTICO BIDIMENSIONAL DE TRES PISOS
10.3.1 Ejemplo 3. Pórtico de 3 pisos mediante el uso de Matlab
10.3.2 Ejemplo 4. Pórtico de tres pisos mediante el uso de Simulink
10.4 PÓRTICO BIDIMENSIONAL DE DIEZ PISOS
10.4.1 Ejemplo 5. Pórtico de 10 pisos mediante el uso de Matlab
10.4.2 Ejemplo 6. Pórtico de tres pisos mediante el uso de Simulink
Bibliografía
Anexos. A. SISMO DE PISCO DEL 15/8/2007
B. DESCRIPCIÓN DE BLOQUES DE SIMULINK
Datos de autores
