Page 247 - Un Enfoque Multidisciplinario en Ciencia y Sociedad
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Descripción fundamental de la simulación
La simulación utiliza modelos computacionales para estudiar y predecir eventos físicos o el
comportamiento de sistemas diseñados. Este proceso se apoya en conocimientos científicos,
matemáticos, computacionales y de ingeniería. En la educación en ingeniería, la simulación
es una disciplina que proporciona la base científica y matemática para simular sistemas de
ingeniería, permitiendo a los ingenieros predecir y optimizar sistemas de interés. En este
reporte, se enfoca en el modelado y simulación del convertidor Buck-Boost, con el objetivo
de predecir o aproximar el comportamiento de las variables de interés al incorporarlo en un
sistema de frenado regenerativo.
Simulación con MatLab y Simunlink
MatLab, desarrollado por MathWorks, es un entorno informático y un lenguaje de
programación de cuarta generación que permite manipulaciones matriciales, trazado de
funciones, implementación de algoritmos y más. MatLab/Simulink es ampliamente utilizado
en investigación y es una plataforma adecuada para el control y la regulación de procesos de
simulación. Simulink, un paquete adicional, proporciona simulación gráfica multidominio y diseño
basado en modelos para sistemas dinámicos. Es una herramienta gráfica de diagramación de
bloques y se integra estrechamente con MatLab. Se empleará Simulink para implementar el
modelo a bloques del convertidor Buck-Boost y para simular el circuito del convertidor con la
herramienta Simscape.
Métodos
Metodología y actividades
Para lograr el objetivo general y los específicos, se desarrolló y aplicó la siguiente metodología
con sus correspondientes actividades:
1. Se realizó una revisión del estado del arte de sistemas de frenado regenerativo
considerando que el sistema de energía secundaria radica en un convertidor reductor
elevador.
2. Se utilizaron las leyes de elementos y las leyes de conjuntos para obtener un modelo
en el espacio de estados del convertidor reductor-elevador cuando se considera que
el MOSFET es equivalente a un interruptor cerrado.
3. Se utilizaron las leyes de elementos y las leyes de conjuntos para obtener un modelo
en el espacio de estados del convertidor reductor-elevador cuando se considera que
el MOSFET es equivalente a un interruptor abierto.
4. Se obtuvo un modelo en el espacio de estados que consideró una variable lógica la
cual permita conmutar entre el modo de operación reductor o elevador del convertidor.
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