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Universidade Federal de Ouro Preto – UFOP 
Instituto de Ciências Exatas e Aplicadas 
Campus João Monlevade 
 
 
 
 
Iniciação ao Simulink para simulação de circuitos em corrente alternada 
Renan F. Bastos 
 
Inicie o simulink clicando no ícone como mostrado na Figura 1 abaixo. 
 
 
 
 
Figura 1 – Iniciação do simulink no Matlab 2010 e 2014 respectivamente 
 
 
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Apenas duas bibliotecas serão usadas na modelagem de circuitos em corrente alternada, a 
biblioteca “Simulink” e “SimPowerSystems” mostradas na Figura 2. A biblioteca “Simulink” possui 
todos os componentes matemáticos e operadores de integração, derivação, portas logicas além de 
osciloscópio (SCOPE) para a visualização dos resultados. Já a biblioteca “SimPowerSystems” 
possui os componentes circuitais, resistores, capacitores, indutores e fontes. 
OBS: Não utilize o campo de buscas do simulink para encontrar os componentes, pois o 
buscador pode encontrar componentes iguais de diferentes bibliotecas, que não são compatíveis 
com as bibliotecas aqui citadas, gerando erro na execução. 
 
 
Figura 2 – Bibliotecas utilizadas, Matlab2010 e 2014 respectivamente. 
 
 
Para inserir os termos resistivos, indutivos e capacitivos a simulação, siga para a biblioteca 
do “SimPowerSystems -> Elements -> Series RLC Branch” onde o bloco “Series RLC Branch” 
gera qualquer combinação de RLC (RL, RC, LC, R, L, C). Figura 3 e 4. 
Fontes podem ser adicionadas pelo “SimPowerSystems -> Electrical Sources” Figura 5. 
 
Para que as curvas de resposta do sistema possam ser extraídas, estas devem ser 
medidas usando os voltímetros e amperímetros. Estes podem ser encontrados em 
“SimPowerSystems -> Measurements” Figura 6. 
 
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Figura 3 – Elementos passivos do circuito. 
 
Figura 4 – Bloco RLC e opções de configurações. 
 
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Figura 5 – Fontes de energia. 
 
Figura 6 – Medidores. 
 
 
 
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Para utilizar o osciloscópio do Simulink, vá em “Simulink -> Sink -> Scope”. Para evitar o 
“truncamento” do número de pontos da simulação, entre nas configurações do “Scope” e 
desmarque a opção “Limit data points to last”, Figura 7. Caso queira mostrar mais de um sinal 
simultaneamente, pode-se aumentar o número de eixos do “Scope”, Figura 8. 
 
 
 
Figura 7 – Osciloscópio para visualização dos resultados. 
 
Figura 8 – Mudando número de eixos do Scope. 
 
 
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Para que uma simulação funcione corretamente o bloco “Powergui” deve ser incluído, 
Figura 9. Este bloco tem a função de gerenciar a base de tempo da simulação, sendo assim pode 
ser configurado no modo “Continuous” ou “Discrete”. Figura 10. Aconselha-se a utilizar o modo 
discreto, escolhendo sempre uma frequência de amostragem no mínimo 100 vezes maior que o 
sinal de maior frequência da simulação. Quanto menor o passo (Maior a amostragem) mais tempo 
levará para a simulação ser completada. O tempo simulado pode ser escolhido na janela ao lado 
dos botões “Play” e “Stop” no centro da aba superior. 
 
 
Figura 9 – Exemplo de simulação. 
 
Figura 10 – Bloco powergui. 
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Na Figura 11 abaixo, temos um exemplo de uma simulação. Caso fosse necessário plotar tensão e 
corrente sobrepostos no mesmo gráfico, pode-se utilizar um multiplexador de sinais, localizado em 
“simulink -> Signal Routing -> Mux”. Figura 12. 
 
 
Figura 11 – Exemplo de simulação. 
 
 
Figura 12 – Sobrepondo dois sinais. 
 
 
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Caso seja necessário exportar os dados do simulink para o WorkSpace do Matlab, pode-se 
utizar o bloco “To WorkSpace” que se encontra no menu “Simulink - > Sinks –> To WorkSpace”. 
Na configuração do bloco, escolha o formato como “Array” para facilitar a execução dos dados no 
workspace. O bloco “Clock” deve ser adicionado para o envio da base de tempo dos dados, este 
bloco se encontra no aba “Simulink -> Sources -> Clock”. 
Uma vez rodada a simulação, os dados do simulink são exportados para o workspace, 
como pode ser visto na Figura 14. Agora estes dados podem ser utilizados com qualquer das 
ferramentas matemáticas do workspace. Outra utilidade desta exportação é o esboço dos gráficos 
utilizando a função “Plot”, que pode ser mais bem trabalhada, além de ser mais “apresentável” 
Figura 15. Segue abaixo um exemplo de código para plotar os dados. 
 
 
Figura 13- utilizando o bloco “To workspace”. 
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Figura 14 – Dados do simulink no workspace. 
 
Exemplo de código para plotar no workspace. 
 
figure(1) % abre uma nova janela de plotagem 
i= simout(:,1); % extrai os dados de corrente inseridos no bloco "To workspace" na 
porta 1 
v=simout(:,2); % extrai os dados de tensao inseridos no bloco "To workspace" na 
porta 2 
t=simout(:,3); % extrai os dados de tempo inseridos no bloco "To workspace" na 
porta 3 
 
plot(t,v); % plot V x t 
hold on; % funçao para plotar os graficos sobrepostos 
plot(t,i,'red'); % plot i x t e modifica a cor do traço 
hold off; % desliga funçao para plotar os graficos sobrepostos 
 
xlabel('tempo (s)'); % da nome ao eixo "X 
ylabel('Amplitude'); % da nome ao eixo "Y" 
legend('tensao','corrente'); % cria uma legenda separando por cores 
 
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Figura 15 – Exemplo de figura gerada no workspace pelo código acima. 
 
 
Pode-se notar que no “SimPowerSystems” temos apenas fontes de tensão senoidal, 
entretanto podemos criar sinais não senoidais a partir da fonte controlada “”Controlled voltage 
source” e dos blocos da biblioteca “Simulink -> source” da seguinte forma, Figura 16. 
Pode-se criar também senoides com frequência variável durante a simulação. Figura 17 e 
18. Os blocos matemáticos (Soma, multiplicação, divisão, sin, cos) podem ser encontrados na aba 
“Simulink -> Math Operations”. 
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
tempo (s)
A
m
p
lit
u
d
e
 
 
tensao
corrente
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Figura 16 – Entrada não senoidal utilizando fonte controlada. 
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Figura 17 – Simulação com entrada senoidal com frequência variável em degrau. 
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Figura 18 – Simulação com entrada senoidal com variação em rampa. 
 
Para o calculo da potência instantânea, pode-se utilizar o produto direto entre a tensão e a 
corrente. Lembre-se de manter o mesmo padrão para todos os medidores, ou seja, medidor de 
corrente sempre saído do terminal positivo do medidor de tensão, Figura 19. Os medidores de 
Média e valor RMS podem ser encontrados em “SymPowerSystems -> Extra library -> Discrete 
mesurements -> Discrete Mean Value” ou “Discrete RMS Value”. A Figura 20 mostra as 
configurações dos respectivos blocos, onde a freq. fundamental do sinal de entrada deve ser 
fornecida em rad\s e o tempo de amostragemdo bloco, que deve ser igual do bloco Powergui, 
definindo assim o tempo de processamento do bloco. 
No exemplo da Figura 19, o fator de potência foi calculado baseado na potência aparente 
(| | ) onde | | . 
 
 
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Figura 19 – Cálculo da potência instantânea, média, aparente e fator de potência. 
 
 
Figura 20 – Configuração dos blocos RMS e Média 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Versões mais recentes do Matlab, como a 2014, o envio de dados para o WorkSpace pode 
ser feito de forma mais simples utilizando o bloco “To Work Space” que pode ser encontrado na 
aba “Sinks”. A simplificação se dá de forma que não é mais necessário enviar o vetor de tempo 
como na figura 13. Basta selecionar o formato de dados “Save Format : Timeseries”. E no 
workspace digitar: 
Plot(simout); 
 
Este comando automaticamente plota todas as formas de onda que foram inseridas no 
bloco ToworkSpace juntamente com o vetor de tempo. Figura 22. 
 
Figura 21- Enviando dados ao WorkSpace utilizando o bloco “Toworkspace” 
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Figura 22 – Figura obtida utilizando Plot(simout) pelo bloco ToWorkSpace da versão 2014. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1
-100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
100
Time (seconds)
d
a
ta
Time Series Plot:
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Estimando a defasagem graficamente: 
 
Pode-se estimar a defasagem de duas ondas medindo-se a diferença de tempo entre os 
cruzamentos por zero. Após plotar o gráfico, use a ferramenta “Data Cursor” presente na aba 
“Tools” da janela do plote e encontre o ponto mais próximo de zero possível nas duas formas de 
onda, Figura 23. Calcule a diferença temporal entre os cruzamentos e faça a conversão para 
graus. 
 
 
Figura 23 – Calculando a defasagem graficamente. 
 
No caso da Figura 23, temos uma resistência de R=1 ohm e C = 1100 uF. Logo uma 
impedância Z=1 - J 2,4114 ou seja fase -67,47° calculando-se matematicamente. Graficamente 
vemos uma defasagem de 0.075 s – 0.0719 s = 0.0031. 
Utilizando regra de três 
360° = 1/60 s (1 ciclo da onda de 60 Hz) 
 X = 0.0031 s 
 
X=66,96° que em módulo é próximo ao 67,47 calculado matematicamente. 
 
A precisão pode ser aumentada caso o bloco PowerGui do simulink seja amostrado a frequências 
ainda maiores, ou seja, podemos reduzir o Sample Time da simulação.