PacoP's Place

 

 

    Este programa fue presentado como Proyecto Fin de Carrera en la Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica de Telecomunicación de la U.P.M.

    Este programa es un simulador/analizador de analogías electromecánicas. Para usar el programa, es necesario tener una idea clara del concepto de analogías electromecánicas y otros conceptos que puedes ver en otros apartados de la página, tales como frecuencia de muestreo, transformada de Fourier etc.

    En el gráfico siguiente puedes ver una pantalla del programa. La verdad es que está logrado, no es porque lo diga yo ;)
 

    Si te bajas el paquete con el programa, podrás consultar la ayuda para manejarlo correctamente. Y si lo que quieres es juguetear un poco sin tener mucha idea y sin tirarte una hora leyendo el manual, puedes hacer lo siguiente:

1. Descomprime el fichero ANALOGIA.ZIP y ejecuta ANALOGIA.EXE
2. Click en el icono de abrir (segundo por la izquierda)
3. Abre el fichero BONITO.MEC (que es muy mono), y cargarás un sistema mecánico, donde las flechas son fuerzas aplicadas al sistema (cada una una función distinta).
4. Pulsa el botón de "MOVILIDAD", y verás su circuito eléctrico equivalente de movilidad.
5. Pulsa el botón de "ANALIZAR", y se analizará el circuito, de forma que el programa obtiene las tensiones en todos los nudos del circuito, y la corriente por todos sus componentes, mostrándolo en una gráfica.
6. Selecciona en "Tipo de zoom" la casilla "Zoom de Frec/Ampl"; pon el ratón sobre la gráfica, pulsa, y mueve el ratón en distintas direcciones. También puedes juguetear con el resto de las opciones.
7. Puedes seleccionar "Dominio Frecuencial" para ver la respuesta en frecuencia, y como la mayor parte de la señal saldrá muy a la izquierda la gráfica (baja frecuencia), selecciona una "Ventana de zoom" para verlo claramente. Es bueno, que la mayor parte de la energía de la señal esté muy a la izquierda del espectro, ya que indica que hemos elegido una adecuada frecuencia de muestreo, y los resultados serán correctos.

     Esto es solo un ejemplo para que puedas ver algo sin tener que empollar toda la ayuda. Luego hay un montón de posibilidades de análisis, etc, de forma que para que el análisis sea correcto hay que saber manejar el programa. También puedes dibujar tus propios sistemas mecánicos y darles las excitaciones oportunas, exportar el circuito mecánico a PSpice, etc.

    Un dato importante sobre el programa es que es totalmente "abierto". Todos los elementos empleados tanto en el dibujo del circuito como en el propio análisis del mismo son creados (y eliminados) dinámicamente, por lo que no hay un máximo definido de componentes, nudos o ramas en los esquemas, salvo las propias limitaciones de memoria inherentes a cualquier ordenador. Sí hay un límite sin embargo en el número de muestras máximo a analizar, que será de 8.192, puesto que para simplificar la programación bajo Windows de 16 bits se ha optado por no tener buffers de más de 64K. Recordemos, que el número de muestras nos interesa que sea siempre potencia de dos para realizar la transformada rápida de Fourier (FFT) con la máxima rapidez.
 

Fases de la simulación

 
    Existen tres fases claramente diferenciadas dentro del programa, de las cuales puedes obtener más información en la ayuda del programa.

    1.- Diseño y dibujo del circuito mecánico: Para analizar un nuevo circuito, debemos recuperar un esquema mecánico previamente salvado o dibujar uno nuevo con las herramientas de dibujo del programa.

    2.- Visualización del circuito eléctrico análogo: Una vez que se tiene el circuito mecánico terminado es posible visualizar el circuito eléctrico análogo de tipo movilidad o impedancia. Preferentemente se aconseja usar tipo movilidad, puesto que el de tipo impedancia se crea a partir del de movilidad, con lo cual consume más recursos en el programa. Además el análisis eléctrico se hace siempre a través de la analogía de movilidad, incluso aunque estemos visualizando la analogía de impedancia. Es importante señalar una cuestión: en circuitos complicados, con gran cantidad de nudos y componentes, es posible que en algunos casos no se visualice correctamente la analogía, es decir, que quede descolocado algún componente en el dibujo del circuito eléctrico sobre la pantalla. El usuario no debe preocuparse, ya que el análisis siempre será el correcto puesto que internamente la estructura lógica de uniones entre componentes es la adecuada aunque no se dibuje correctamente sobre la pantalla (el problema del dibujo sobre la pantalla es parecido a la de los programas de autorouting, que no dan soluciones plenamente satisfactorias cuando el circuito se hace excesivamente complicado).

    3.- Análisis del circuito eléctrico equivalente: Una vez tenemos el circuito eléctrico análogo del mecánico, procederemos a analizarlo, hallando las tensiones de todos sus nudos y las corrientes que pasan por cada rama, pudiendo visualizar los resultados en el dominio del tiempo o de la frecuencia.
 
    Aquí puedes ver la estructura de la ayuda (ANALOGIA.HLP) del programa:

No se suministran las fuentes completas del programa, sin embargo he recibido muchos mensajes pidiendo ayuda para realizar programas parecidos. Como ayuda, incluyo a continuación todas las definiciones de objetos y tipos usados por el programa bastante bien comentadas, lo que es el esqueleto del programa:

BORRA.PAS Unidad de depuración
U_DIBU.PAS Unidad de dibujo de circuitos mecánicos
U_ELECT.PAS Unidad de conversión, dibujo y análisis de circuitos eléctricos
U_GAUGE.PAS Unidad de definición de la barra de progresión
U_GRAPH.PAS Unidad de presentación de resultados del análisis
U_INTROF.PAS Unidad de entrada de las señales excitadoras (fuerzas)
U_MAIN.PAS Unidad principal del programa
U_MATH.PAS Unidad de tipos y funciones matemáticas
U_MISC.PAS Unidad miscelánea de varios objetos, procedimientos y funciones
U_PRNGRA.PAS Unidad de impresión de las gráficas de resultado
U_SELTAM.PAS Unidad de selección del futuro tamaño del dibujo
U_SMUEST.PAS Unidad de selección de los parámetros de muestreo