4.9.9. Cuadro RESULTADOS. Indicaciones para los gráficos. Signos de las variables El objetivo principal de Simusol, conseguido usando Sceptre, es averiguar cómo evolucionan algunas de las variables de la simulación en función del tiempo. Cuáles variables son las que se analizan y registran, depende del contenido del cuadro RESULTADOS. Si no se usa un cuadro RESULTADOS: para un circuito térmico, Simusol guardará las temperaturas en los nodos del circuito. (En general, en circuitos con nodos tierra, guardará los voltajes del todos; y si no hay nodos tierra, las corrientes en todos los elementos resistivos). Si se usa un cuadro RESULTADOS, guardará en el archivo de extensión .simul los valores de todas las variables que aparezcan en ese cuadro. Los nombres de esas variables pueden separarse con comas o por cambi de renglon. El orden en el que se escriban cooresponde al orden en que se guardan (pero se considera que el TIEMPO es la primera de las variables); y ese orden puede ser utilizado en los cuadros GRAFICOS y AGREGAR_GRAFICOS. Para interpretar los resultados de la simulación numérica es importante saber cuándo Sceptre considera un voltaje o una corriente positivas. Eso depende de cuáles son los puntos de conexión indicados para el elemento y de qué clase de elemento se trate. (ver pág. 40). También importa saber en qué unidades están expresados las variables. (Ver pág. 19). El modo de llenar el cuadro RESULTADOS influye en la forma en que se preparan los gráficos con los resultados. (Ver un ejemplo en pág. 61.) Indicaciones para los gráficos Los gráficos correspondientes a una simulación suelen tener indicaciones, para cada variable, acerca de su nombre, magnitud y unidad. Alunas variables tienen asociada magnitud y unidad naturales: por ejemplo, en un circuito termico con un nodo 3, “TEMP 3” está asociada a “temperaura ́’ y “radoC”. Otras, como los parámetros no tienen una unidad natural para todos elloa. Desde el cuadro RESULTADOS se puede influir en el nombre para el gráfico, magnitud y unidad de las variables de interés. Concretamente, si por ejemplo hemos calculado un parámetro PX podemos pedir en el cuadro RESUL- TADOS, con respecto a ese parámetro: PX La curva estará identificada con PX. No habrá información adicional en el eje de las ordenadas. PX(x1) La curva estará identificada con x1 en cuenta de PX. No habrá información adicional en el eje de las ordenadas. PX(x1, distancia ,m) La curva estará identificada con x1. El eje de las ordenadas estará marcado con distancia (m) Es decir cada pedido de resultado puede ir acompañado de un nombre entre paréntesis o una terna entre parenén- tesis. El nombre o primer nombre de la terna indica la designación propia para la variable (independiente de la designación para el Sceptre); la segunda es la magnitud a la que pertenece la variable; y la tercera es la unidad. Si no hay en el diagrama un cuadro GRAFICOS, Simusol juntará en uno solo, todos los graficos de variables que correspondan a una misma magnitud y unidad. En particular, si se piden varios parámetros, sin dar indicaciones de magnitud y unidad, hará un sólo gráfico de todos ellos; esto puede ser muy inconveniente si los valores de los parámetros son muy dispares. El cuadro GRAFICOS ofrece más posibilidades, pero es más engorroso de utilizar. (Ver 4.9.6 39Signos de las variables de la simulación Para poder interpretar los resultados de la simulación es necesario saber qué significa que un flujo (corrien- te) o una temperatura (voltaje) sean positivos o negativos. Ello depende del modo en que se han conectado los elementos del circuito. Las formas o símbolos gráficos de las fuentes de temperatura, acumuladores, y fuentes de flujo de calor son notoriamente asimétricos. Las fuentes de temperatura y los acumuladores sólo tienen un punto de conexión cada uno (el otro punto de conexión que necesita Sceptre es el correspondiente a la temperatura de 0 grados centígrados). Si en un circuito con más de una fuente se intercambian las conexiones de una fuente de flujo de calor, puede cambiar radicalmente el comportamiento del circuito: es decir, pueden cambiar las temperaturas de los nodos del circuito. Los símbolos gráficos o formas correspondientes a resistencias se han elegido esencialmente simétricos porque el comportamiento del circuito no se altera, (salvo en lo que se indica a continuación) si se intercambian las conexiones de una resistencia; las temperaturas de todos los nodos evolucionarán del mismo modo en ambos circuitos. Lo único que se alterará será el signo del flujo de calor a través de esa resistencia, y correspondientemente la diferencia de temperaturas en los extremos de esa resistencias. A los símbolos gráficos o formas de las resistencias se les ha agregado una pequeña marca para romper esa simetría y poder expresar que el flujo a través de una resistencia será positivo cuando represente un flujo que “entra” por el extremo marcado. Con los símbolos gráficos tal cual se ofrecen en la plantilla (sin simetrizarlos), los flujos en las resistencias son positivos cuando van de izquierda a derecha o de arriba a abajo. Para tener un símbolo gráfico con la marca en distinto lugar se puede usar las opciones de simetrización ofrecidas por Dia. (Ver pág. 12) Observación En realidad, los signos de las variables dependen de cómo le llega la información al Sceptre Simusol no se preocupa, en forma directa, por esas pequeñas marcas, sino por algo que deberá estar relacionado con ellas: el orden en el que, de acuerdo a la definición de la forma (archivo de extensión .shape), se han incorporado los puntos de conexión a las formas o símbolos gráficos. Al definir nuevas formas simétricas, se aconseja agregar marcas y verificar que se mantenga la situación de flujo (o corriente para el modelo eléctrico) positivo cuando “entra” por la marca. En la tabla 4.2 se da una explicación en relación al circuito que se muestra. Cuando el archivo para Sceptre indica AAA, a-b = ZZZ para el elemento AAA, la corriente será posi- tivo cuando vaya del nodo a al b; eso es válido para todos los elementos cuya clase no sea E. En cambio para un elemento de clase E, la corriente será positiva cuando vaya del nodo b al a. La diferencia de temperaturas entre el extremo a y el extremo b, de un elemento de un circuito térmico será TEMP a - TEMP b, si es que el elemento AAA no es una fuente de temoeratura. Si AAA es una fuente de temperaura, el nodo a corresponderá al 0 grados; la diferencia de temperaturas entre el extremo a y el extremo b será TEMP a - TEMP b = -TEMP b 4.9.6. Cuadro GRAFICOS y GRAFICOS_ADICIONALES. Pedido de gráficos Este son quizás los cuadros de mayor dificultad de uso. Pero en la mayoría de los casos no es necesario utilizarlos y es suficiente la información dada a Simusol en el cuadro RESULTADOS (Ver págs. 39), Ambos tipos de cuadros se llenan de acuerdo a las mismas reglas; la diferencia entre ellos es que un cuadro GRAFICOS inhibe la producción de gráficas consecuencia de los pedidos de RESULTADOS; en cambio, un cudro GRAFICOS_ADICIONALES no inhibe esa producción. Si no se usa un cuadro GRAFICOS, Simusol prepara gráficos con la evolución en el tiempo de todas las variables pedidas como resultados en el cuadro RESULTADOS (ver pág. 39); los valores numéricos los toma del archivo de extensión .simul. Los nombres para los ejes los toma, si es posible, del cuadro RESULTADOS (si es que se indicaron allí) o del cuadro UNIDADES (ver pág. 44). La explicación siguiente se refiere al cuadro GRAFICOS del ejemplo tanque_med de pág. 64. Para preparar su pedido de gráficos, el usuario debe elegir nombres simbólicos tanto para los gráficos que quiera obtener como para los archivos con los datos que quiera representar en esos gráficos. Concretamente: Se debe elegir un nombre simbólico para cada archivo de datos que se quiera utilizar. Y es necesario definirlo; es decir hay que asociarlo con el archivo real y dar nombres y unidades para sus variables. Usualmente, uno de los archivos que se quiere graficar es el archivo con los datos numéricos de la si- mulación: el archivo de extensión .simul (en este caso tanque_med.simul). Ese archivo ya está completamente definido por Simusol; tiene nombre simbólico elegido, (SIMULADO o CALCULADO); sus “columnas” corresponden a las variables pedidas en el cuadro RESULTADOS en el orden indicado (siempre con primera columna el TIEMPO en segundos). Toda esta información acerca de cuales varia- bles quedarán registradas en el archivo de extensión .simul, será guardada en el archivo de extensión .paraplot. Pero puede haber otros. En el ejemplo, se eligió el nombre simbólico EXPE, para el archivo de nombre real expe.txt. • con el renglón que comienza con archivo se asoció el nombre simbólico EXPE con el archivo real experien.txt. • con los renglones que comienzan uno con “variables” y otro con “unidades” se ha indicado que hay dos columnas de datos: la primera se llama “tiempo” y está expresado en “minutos”, y la segunda se llama “temp 1” y está expresada en“gradosC”. Además podría haber otro renglón, comenzando con “magnitudes” indicando los nombres de las magnitudes involucradas. Se debe elegir un nombre simbólico para cada gráfico que se quiera obtener e indicar el contenido de cada gráfico, ya sea que provenga de archivos numéricos o de alguna función; conviene dar la información que se desea para los ejes y conviene además elegir el nombre genérico para los archivos reales asociados con el gráfico; cada uno tendrá la extensión que corresponda. En el ejemplo se eligió el nombre simbólico GRAFICO para el gráfico. • Con el renglón que comienza con ejes se dan las indicaciones para los ejes del gráfico GRAFICO: tiempo(min) para el eje x y temp(gradosC) para el eje y. • Usando renglones que comienzan con lineas o comienzan con puntos se indicó el contenido de GRAFICO, refiriéndose a las variables a representar (del archivo de nombre simbólico dado) mediante los respectivos números de orden, o bien mediante su nombre. Cuando se usan números se tiene en cuenta el orden del pedido de resultados, siempre con el TIEMPO en primer lugar. • El renglón que comienza con guardar da pautas para los nombres para tres archivos relacio- nados con el gráfico GRAFICO. En el ejemplo, tanque_med_graf,por lo que: ◦ tanque_med_graf.gnu será el archivo con las instrucciones para producir el grá- fico. Luego de terminada la ejecución de Simusol, con el comando gnuplot tanque_med_graf.gnu se podrá volver a producir el gráfico (y quizás antes se habrá modificado el archivo 36tanque_med.gnu para mejorar su aspecto). ◦ tanque_med_graf.eps será el archivo postcript encapsulado con el gráfico, en tonos de gris. ◦ tanque_med_graf.png será el archivo de formato .png con el gráfico en colores. Los archivos tanque_med.eps tanque_med.png se podrán ver con el visor ha- bitual de archivos y también podrán incorporarse a documentos. Ver otros ejemplos de uso del cuadro GRAFICOS en páginas 66 y 79. Reiteramos que cada vez que se indica el nombre real de un archivo hay que ser cuidadoso en cuanto al uso de mayúsculas o minúsculas. En cambio, para la escritura de nombres simbólicos, se obtendrán los mismos resultados independientemente de que se usen mayúsculas o minúsculas. La siguiente es una lista de todas las palabras claves que pueden aparecer en un cuadro GRAFICOS. Simusol acepta algunos “errores” pero por ejemplo no acepta espacios que separen partes de una palabra clave. Comandos para el cuadro GRAFICOS Casi todos los comandos tienen una palabra clave separada con un espacio de otra palabra antes de un signo de igual, y continúa con más datos luego del signo de igual. Por ejemplo, para indicar la región del gráfico a mostrar se puede utilizar: rangox GRAFICO = 100:300 rangoy GRAFICO = 30:50 con lo que se indica que solo importan los valores de abscisas entre 100 y 300 y de ordenadas entre 30 y 50; (en las unidades de los ejes) Las siguientes palabras clave van acompañadas, antes del signo de igual, por el nombre simbólico del archivo: archivo variables unidades magnitudes indices arch_var variaciones unipri Si se desea que aparezcan los nombres de las unidades, pero sin que aparezca el nombre de alguna unidad (por ejemplo porque es una variable adimensionada), se puede utilizar en un renglón que comienza con “unidades”, como nombre para esa unidad, el guión bajo (_). Lo mismo para “variables” y “magnitudes”. Las siguientes palabras clave van acompañadas, antes del signo de igual, por el nombre simbólico del gráfico: ejes lineas puntos funcion rangox rangoy mostrarjuntos guardar echo Las siguiente palabras clave se utilizan sin signo de igual: nomostrar Los siguientes son ejemplos completos de comandos que relacionan el nombre simbólico (antes del signo de igual) con el correspondiente nombre (o parte del nombre) real de archivo (después del signo de igual); están acompañados de comentarios. 37archivo EXPE= expe.txt # deberá existir el archivo ‘‘expe.txt’’ guardar GRAF1= grafico # dará lugar a ‘‘grafico.gnu’’ y a # grafico.eps (o grafico.png) \ldots El siguiente es un ejemplo completo de comando sin signo de igual, nomostrar GRAF1,GRAF2 GRAF1 y GRAF2 serán nombres simbólicos de gráficos para los que Simusol preparará un archivo de extensión .gnu, pero que no se desea que se muestren como gráficos al terminar la simulación; probablemente porque se habrán dado instrucciones para que se muestren juntos en otro gráfico, por ejemplo en un GRAF3: mostrarjuntos GRAF3 = GRAF1,GRAF2 La información que el usuario pone en un cuadro GRAFICOS junto con la que eventualmente incorpo- ra Simusol se guarda en un archivo de extensión .paraplot. Este archivo será procesado posteriormente por simusol3.pl para producir los gráficos.