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Introduction à la modélisation
graphique sur 20-Sim
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L'éditeur de 20-sim
Le simulateur de 20-sim
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MODÉLISATION
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Modèl Equation
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Modèl Equation
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Modèl Equation
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Modèl Equation
L'éditeur d'équations
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Modèl Equation
Déclarations : pour insérer if-then-else expressions et plus.
Fonctions : pour insérer des fonctions.
Specials : pour insérer des fonctions spéciales.
Opérateurs : pour insérer des opérateurs.
Unités : pour insérer les grandeurs et unités.
Déclarations : pour insérer des déclarations de paramètres, variables et autres.
Constantes : pour insérer constantes prédéfinies.
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Exemples
Le montage suiveur ou " tampon à gain unitaire"
Formule:
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Modèl Equation du suiveur :
parameters
U=220 Vf=1Hz;variables
inputoutput
equationsinput = U * sin ( 2 * pi * f * time );output =input;
parametersreal U=220 {V};real f=1 {Hz};
variablesreal input,output;
equationsinput = U * sin ( 2 * pi * f * time );output =input;
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Suiveur avec Equation :
Signal d’entrée
et de sortie
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U1=220 V
f=1 Hz
U2=180 V
U3=150 V
V1 = U1 * sin ( 2 * pi * f * time )
V2 = U2 * sin ( 2 * pi * f * time )
V3 = U3 * sin ( 2 * pi * f * time )
output = V1+V2+V3
sommateur :
Exercice
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Sommateur avec équation:
Signal d’entré
et de sortie
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Modèl Equation
(PFD)
(force appliquée par le ressort)
(force appliquée par l’amortisseur)
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Sous-modèle
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Sous-modèle
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Sous-modèle
Création de composants
1. Sélectionner → File → New → Graphical Model.
2. Sélectionner l’anglet Library.
3. Faites glisser les modèles suivants dans l’éditeur Graphique :
model library model
Library\Signal\Sources ----------------→ WaveGenerator-Square
Library\Signal\Block Diagram ----------------→ SignalMonitor
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Création de composantsRenommer :
WaveGenerator-Square → torque
SignalMonitor → Angle
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Création de composantsDans le menu Insert sélectionner → Empty Submodel.
Renommer le nouveau sous modèle → Pendule
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Création de composants
Allez dans la partie inférieure gauche de l'éditeur, puis cliquez sur l'onglet Interface.
Double-cliquez dessus (ou utilisez le menu droit de la souris et cliquez sur modifier)pour ouvrir l'éditeur d'interface.
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Création de composants
Dans l'éditeur d'interface, vous pouvez définir l'interface
du modèle. Nous allons définir deux signaux :
Un signal d'entrée (couple) ;
Un signal de sortie (Angle).
Changer le nom Submodel → Pendule.
Name couple theta
Type Signal Signal
Orientation Input output
Quantity torque angle
Choisissez les paramètres suivants :
Dans le menu Edition, sélectionnez Ajouter un port (Add Port).
Valider en cliquant OK. Ingénierie Assistée par Ordinateur
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Création de composants
Allez dans la partie inférieure gauche de l'éditeur, puis cliquez sur l'onglet Icône.
Définition de l'interface de nos équations sous-modèle
Un carré gris doit être visible dans l'onglet Icône. Double-cliquez sur le carrégris pour ouvrir l'éditeur d'icônes.
Éditer l’icone du votre sous modèle selonvotre choix
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Création de composantsLa barre des tâches contient des boutons permettant de créer des connexions,tracer des lignes…
Dans la barre des tâches, cliquez sur lebouton gauche (le pointeur de la souris).C’est le mode de sélection.
Sélectionnez le Sous-modèle pendule
Dans le menu Modèle sélectionnez lacommande Go Down
Comme le sous-modèle n‘est pas encore défini,(Une fenêtre pop-up, vous demandant quel
genre de mise en œuvre que vous souhaitez).Sélectionnez equation submodel.
pendule
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Création de composants
Un éditeur d'équations vide affichera
Copiez les équations suivantes dans l'éditeur de l'équation.
parametersreal l = 4.0 {m};real c = 0.1 {N.m.s/rad};real g = 9.8 {m/s2};real m = 0.25 {kg};
variablesreal theta_dot_dot {rad/s2};real theta_dot {rad/s};
equations
theta_dot_dot = (couple - c*theta_dot)/(m*l^2) - ( g / l )*sin( theta );theta_dot = int ( theta_dot_dot , 0 );theta = int ( theta_dot , 0);
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Création de composants
Dans la barre des tâches, cliquez sur le bouton de mode de connexion
pour connecter les trois soumodèle
Sélectionnez la commande Check Complete Model.
Si le modèle est correct au bas de l'éditeur de l'onglet Processus devrait afficherun message indiquant 0 erreurs et 0 avertissements
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Création de composantsSimulation
Couple\Amplitude 4
Couple\omega 0,1
Pendule\l 4
Pendule\c 0,1
Pendule\g 9,8Pendule\m 0,25
Sélectionnez la commande Start Simulator
Dans le menu Properties, sélectionnez lacommande Paramètres et modifier lesvaleurs des paramètres
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Création de composants
Dans le menu Properties, sélectionnez la
commandeRun
et modifier les valeurs :Start 0
Couple\omega 100
Method Runge-Kutta 4
Step Size 0,1
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Création de composants
Cliquer sur le bouton Plot
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Création de composantsDans le menu Simulation sélectionnez la commande Run pour démarrer la simulation
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Modèle Bond Graph
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Modèle Bond Graph
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Modèle Bond Graph
Modifier les valeurs des paramètres
Modifier les valeurs paramètres de simulation:
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