VTBSim : programa para simulação de sistemas dinâmicos : uma ferramenta para ensino de controle

Abstract

No ambiente universitário, um grande esforço é feito para disponibilizar ferramentas que facilitem aos graduandos, desde o início do curso, a fazer uma correlação entre conteúdos matemáticos abstratos e sua aplicação em uma realidade física, objetivando não apenas a melhor compreensão e fixação de conceitos físicos e matemáticos, mas estimulando o interesse do aluno a estes conceitos. Este trabalho propõe uma ferramenta de simulação de topologias variáveis, que possibilita uma realimentação visual de um sistema descrito através dos dispositivos físicos que o constituem, permitindo ao aluno a interatividade com processo simulado, e uma mais fácil associação com a dinâmica do sistema estudado, pontos-chave na utilização de experimentos para fixação e compreensão de conceitos de controle. Esta ferramenta implementará um algoritmo de simulação em blocos, onde cada bloco é processado individualmente em termos de suas entradas e saídas, proporcionando uma relação direta entre cada aspecto do experimento físico e cada bloco funcional utilizado na simulação. Como os blocos são simulados separadamente, existe também uma relação direta entre as grandezas mensuráveis no experimento físico e as grandezas utilizadas na interligação entre os blocos na simulação.

In the university environment, a great effort is done to make available tools that allow undergraduate students, from the beginning of the course, to correlate abstract mathematical concepts and their application in a physical reality, aiming not only at a better comprehension and fixation of physical and mathematical concepts, but also stimulating the student interest in this concepts. This work proposes a variable topology simulation tool, which allows a visual feedback of a system described using physical devices, enabling the student to interact with the simulated system, key points in the utilization of experiments for the comprehension and fixation of control concepts. This tool will implement an block simulation algorithm , where each block is processed individually, in terms of its inputs and outputs, providing a direct relantionship between between each aspets of the physical experiment and each functional block used in the simulation. Since the blocks are simulated separately, there is also a direct relantionship between the measurable values on the physical experiment and the values used on the interconnection between blocks on the simulation.