20-sim es un programa comercial de modelado y simulación para sistemas dinámicos multidominio, desarrollado por Controllab. Con 20-sim, se pueden ingresar modelos como ecuaciones, diagramas de bloques, gráficos de enlaces y componentes físicos. 20-sim se utiliza ampliamente para modelar sistemas multidominio complejos [3] y para el desarrollo de sistemas de control. [4]
20-sim admite cuatro métodos para modelar sistemas dinámicos: diagramas icónicos, diagramas de bloques , gráficos de enlaces y ecuaciones. Todos estos métodos pueden usarse en un modelo. El paquete tiene soporte avanzado para el modelado de gráficos de bonos, lo que lo hace bien conocido en las comunidades de gráficos de bonos. [5]
Para modelar sistemas físicos, el paquete proporciona bibliotecas para sistemas eléctricos, sistemas mecánicos, sistemas hidráulicos y sistemas térmicos. Para los diagramas de bloques, se proporcionan bibliotecas comparables a las de Simulink . Una característica del software es la opción de crear modelos con ecuaciones diferenciales y empaquetarlos como elementos de diagrama de bloques o componentes físicos.
Se pueden simular modelos de 20 simulaciones utilizando métodos de integración numérica de última generación . Después de verificar y procesar, los modelos se convierten directamente en código de máquina , lo que da como resultado simulaciones de alta velocidad. A diferencia de Simulink, los resultados de la simulación se muestran en 20-sim en una ventana separada llamada Simulador. El simulador es versátil: los gráficos se pueden mostrar horizontal y verticalmente como gráficos basados en tiempo y frecuencia y animaciones 3D .
20-sim es autónomo, es decir, no se requiere software adicional y todas las cajas de herramientas están incluidas. Hay cajas de herramientas disponibles para la construcción de modelos, análisis en el dominio del tiempo, análisis en el dominio de la frecuencia y diseño de controladores. Para habilitar las secuencias de comandos es necesario instalar Matlab, GNU Octave o Python. Este último se incluye como característica opcional en el instalador de 20 sims.
20-sim está considerado como altamente calificado por la comunidad de gráficos de bonos, debido a su soporte extendido para el modelado de gráficos de bonos. Según Borutzky, [6] sólo "20-sim, MS1 y Symbols pueden clasificarse como entornos de simulación y modelado (multiformalismo) totalmente integrados, especialmente compatibles con gráficos de enlaces".
Roddeck [7] compara varias herramientas de modelado y simulación como Simulink , Labview y 20-sim. Aunque Roddeck reconoce el liderazgo de mercado de Simulink, afirma que una ventaja de 20-sim es la entrada directa de gráficos de bonos en 20-sim y la disponibilidad de herramientas integradas para análisis FFT y modelado mecánico 3D. Ambas funciones no están presentes en Simulink.
El libro de J. Ledin [8] ofrece directrices prácticas para el modelado y la simulación de sistemas dinámicos, un capítulo del cual se dedica a las herramientas de simulación. Según Ledin, "20-sim se diferencia de otras herramientas de simulación como Simulink y VisSim en que admite cuatro métodos para modelar sistemas dinámicos: diagramas icónicos, diagramas de bloques , gráficos de enlaces y ecuaciones. Esto permite, por ejemplo, la construcción de simulaciones de circuitos eléctricos. utilizando símbolos estándar para representar componentes, como amplificadores operacionales y condensadores". Un punto débil, según Ledin, es la falta de capacidad para la simulación distribuida en 20-sim.
20-sim ofrece una estrecha integración con 20-sim 4C. Cualquier modelo de 20 sims se puede exportar como código C a 20-sim 4C, donde se puede utilizar para su implementación en hardware. El uso típico es el desarrollo de controladores para software integrado y la creación de "plantas virtuales" para su uso en simuladores de hardware-in-the-loop . [9] 20-sim se puede controlar mediante secuencias de comandos, lo que permite la automatización de tareas y la creación de escenarios. Las secuencias de comandos son compatibles con Matlab o GNU Octave y Python (desde v4.6).
Además de las secuencias de comandos, 20-sim tiene una estrecha conexión con Matlab , GNU Octave y Simulink , lo que permite la importación y exportación de datos en muchos niveles. La exportación de modelos de 20 simulaciones como archivos M o funciones S es el ejemplo más destacado.
20-sim es la reelaboración del paquete de software de simulación TUTSIM , [10] que fue desarrollado en el Laboratorio de Control de la Universidad de Twente . Si bien TUTSIM se vendió a finales de los años 70, la investigación sobre modelado y simulación continuó en el laboratorio. Se desarrolló un nuevo programa como parte del Ph.D. proyecto de Jan Broenink. El programa estaba equipado con una interfaz gráfica de usuario y permitía la creación de modelos mediante gráficos de enlaces. El nombre del prototipo de este paquete de modelado y simulación fue CAMAS. Si bien CAMAS se construyó en torno a gráficos de enlaces , se desarrolló un nuevo paquete prototipo llamado MAX para investigar técnicas de modelado orientado a objetos y modelado mediante diagramas icónicos. Después de pruebas exhaustivas, en agosto de 1995 se lanzó comercialmente la versión 1.0 del software con el nombre comercial 20-sim (Twente Sim). El nombre comercial hace referencia al origen (Universidad de Twente) del paquete y a la región ( Twente ) donde se fabricó. Se creó la empresa Controllab Products para desarrollar y distribuir aún más el paquete.