SIMULAÇÃO DE SISTEMAS SIMULAÇÃO VS TÉCNICAS ANALÍTICAS O QUE É SIMULAÇÃO? • Simulação é a técnica de estudar o comportamento e reações de determinados sistemas através de modelos (ex: filas, aviões). • Trata-se de um estudo de baixo custo, visto que todo o trabalho de implementação é testado no computador, permitindo ainda o teste de inúmeros cenários e alternativas de solução para os sistemas em estudo. POR QUE USAR SIMULAÇÃO? • Baixo custo para elaborar o modelo • Velocidade em obter uma solução • Facilidade em modificar o modelo • Entender o problema real • Substituir testes reais RESUMO • Em termos mais práticos, a simulação consiste na construção de um modelo de um sistema real (ou ainda por existir) e, através do uso do computador, possibilita a realização de experimentos com vários cenários deste modelo. Uma simulação é, de longe, o modo mais viável para se analisar um modelo real. Na maioria das vezes o modelo virtual reproduz de maneira satisfatória o problema estudado, apresenta dados confiáveis rapidamente e permite explorar vários lados da situação. As razões típicas pelas quais os projetos de simulação falham é porque deixam de incluir os seguintes dados: • Falha na verificação da validade do modelo • Basear decisões sobre uma única corrida de observações • Falta de clareza nos objetivos iniciais • Falta de consenso sobre os dados de saída APLICAÇÕES PRÁTICAS VAMOS PARA A PARTE DIVERTIDA DISSO TUDO Existem diversos softwares para criar uma simulação (Arena, Simulink, ....). Vamos avaliar alguns problemas e ver algumas simulações feitas no Arena e/ou em outros programas. Considere um carro se movimentando em uma via com um obstáculo que o excitará fazendo com que ele apresente um movimento de translação na vertical e uma rotação em torno do seu centro de massa. Desta forma teremos dois graus de liberdade • Deslocamento vertical em y(t) • Deslocamento angular θ(t) Aplicando a 2ª lei de Newton ao modelo chega-se à seguinte equação diferencial do movimento: onde: As variáveis yed e yet correspondem a um obstáculo na forma de meia onda senoidal, com 1m de comprimento e 0.1m de altura. Com a ajuda do Matlab, foi possível solucionar o problema e ilustrar o resultado nos dois gráficos a seguir. Simulação em SimMechanics: Diagrama dos blocos de excitação (desenvolvidos pelo Simulink): Gráficos da simulação: VENDO AS COISAS FUNCIONAREM COLOCANDO A MÃO NA MASSA • Exemplos de simulações no Arena • Exemplos de simulação no AnyLogic: • • • • • Fast Food Cogumelos Doces População Serial Killers BIBLIOGRAFIA • http://www.erlang.com.br/simulacao.asp • http://www.abenge.org.br/CobengeAnteriores/201 2/artigos/103695.pdf • http://www.runthemodel.com/models/ • http://www.brunel.ac.uk/~emstaam/ms.htm