Tim Hieu Simulink Trong Matlab 3023 học

8/18/2019 Tim Hieu Simulink Trong Matlab 3023 học

1/45

Bài giảng

Simulink trong Matlab


2/45

SIMULINK TRONG MATLAB Trang 1

GIÔÙI THIEÄU SÔ LÖÔÏC VEÀ MATLABI.TÌM HIEÅU VEÀ COÂNG TY MATHWORKS:II.GIÔÙI THIEÄU CÔ SÔÛ MATLAB:

II.1. Giôùi thieäu chöông trình MATLAB:

MATLAB 4.0, 4.2, 5.1, 5.2, … hoaït ñoäng trong moâi tröôøng WINDOWS. Caùc version 4.0,4.2 muoán hoaït ñoäng toát phaûi söû duïng cuøng vôùi WINWORD 6.0. Hieän taïi ñaõ coù version 5.31(kham khaûo töø Website cuûa coâng ty). Chöông trình Matlab coù theå chaïy lieân keát vôùi caùc chöôngtrình ngoân ngöõ caáp cao nhö C, C++, Fortran, … Vieäc caøi ñaët MATLAB thaät deã daøng vaø ta caànchuù yù vieäc duøng theâm vaøo caùc thö vieän trôï giuùp hay muoán lieân keát phaàn meàm naøy vôùi moät vaøingoân ngöõ caáp cao.

Hình 1.1 : Khôûi ñoäng MATLAB töø moâi tröôøng WINDOWS

Hình 1.2 : Giao dieän bieåu töôïng cuûa MATLAB (Version 5.1)Vieäc khôûi ñoäng MATLAB treân moãi heä thoáng khaùc nhau. Trong moâi tröôøng WINDOWS

hay MACINTOSH, chöông trình thöôøng ñöôïc khôûi ñoäng thoâng qua vieäc nhaép chuoät treân caùc


3/45

SIMULINK TRONG MATLAB Trang 2icon hay coøn goïi laø bieåu töôïng. Coøn vôùi moâi tröôøng UNIX, MS-DOS ,vieäc khôûi ñoäng thoângqua doøng leänh:

:\ MATLAB ↵ Giao dieän cuûa MATLAB söû duïng hai cöûa soå: cöûa soå leänh (command window) vaø cöûa soå ñoà

thò (Figure window).

Hình 1.3 : Giao dieän cöûa soå leänh cuûa MATLAB khi khôûi ñoäng xong

- Cöûa soå leänh duøng ñeå ñöa leänh vaø döõ lieäu vaøo ñoàng thôøi in ra keát quaû.- Cöûa soå ñoà thò trôï giuùp cho vieäc truy xuaát ñoà hoïa ñeå theå hieän nhöõng leänh hay keát quaû

ñaàu ra döôùi daïng ñoà hoïa.

Hình 1.4 : Giao dieän cöûa soå ñoà thò cuûa MATLABVieäc ngaét chöông trình ñang thöïc hieän hoaëc caùc chöông trình khoâng ñuùng theo yeâu caàu

ñeàu ñöôïc thoâng qua phím noùng Ctrl + C.Ñeå thoaùt khoûi chöông trình MATLAB ta coù theå duøng leänh

>> exit ↵ hoaëc >> quit ↵ ( ↵ : nhaán ENTER) hoaëctöø menu thaû xuoáng hoaëc nhaán vaøo treân goùc phaûi maøn hình cuûa cöûa soå chính MATLAB.

MATLAB ñöôïc ñieàu khieån baèng nhöõng caâu leänh ñöôïc keát hôïp theo moät traät töï nhaátñònh vaø goïi ñoù laø chöông trình. Chöông trình chöùa nhieàu caâu leänh vaø nhöõng haøm chöùc naêngñeå giaûi nhöõng baøi toaùn lôùn hôn.


4/45

SIMULINK TRONG MATLAB Trang 3Caùc caâu leänh trong MATLAB raát maïnh vaø coù nhöõng vaán ñeà chæ caàn moät caâu leänh laø ñuû

giaûi quyeát baøi toaùn. Moâ phoûng trong MATLAB seõ cho ta hình aûnh toïa ñoä khoâng gian haichieàu (2D) vaø ba chieàu(3D).

II.2. Caùc phím chöùc naêng ñaët bieät (chuyeân duøng) vaø caùc leänh duøng cho heä thoáng:

Ctrl + P hoaëc

Ctrl + n hoaëc ↓

Ctrl + f hoaëc →

Ctrl + b hoaëc

Ctrl + l hoaëc Ctrl +→

Ctrl + r hoaëc Ctrl +

Ctrl + a hoaëc HOME

Ctrl + k

Goïi laïi leänh vöøa thöïc hieän tröôùc ñoù töø cuûa soå leänh cuûa MATLAB Goïi laïi leänh ñaõ ñaùnh vaøo tröôùc ñoù

Chuyeån con troû sang phaûi moät kí töï

Chuyeån con troû sang traùi moät kí töï.

Chuyeån con troû sang phaûi moät töø

Chuyeån con troû sang traùi moät töø

Chuyeån con troû veà ñaàu doøng.

Xoaù cho ñeán doøng cuoái cuøng

Caùc leänh heä thoáng :Caùc leänh treân cuõng nhö sau naøy ñöôïc vieát töø cöûa soå leänh cuûa MATLAB

Casesen off

Casesen on

Clc

Clf

Computer

exit hoaëc quit

Ctrl + C

Help

Input

Load

Pause

Boû thuoäc tính phaân bieät chöõ hoa vaø chöõ thöôøng

Söû duïng thuoäc tính chöõ hoa vaø chöõ thöôøng.

Xoùa cöûa soå doøng leänh

Xoù cöûa soå ñoà hoïa

Leänh in ra moät xaâu kí töï cho bieät loaïi maùy tính.

Thoaùt khoûi chöông trình MATLAB

Döøng chöông trình khi noù rôi vaøo tình traïng laëp khoâng keát thuùc .

Xem trôï giuùp

Nhaäp döõ lieäu töø baøn phím.

Taûi caùc bieán ñaõ löu trong moät file ñöa vaøo vuøng laøm vieäc.

Ngöøng taïm thôøi chöông trình.


5/45


Save

Demo

Edit

Löu giöõ caùc bieán vaøo file coù teân laø matlab.mat

Leänh cho pheùp xem caùc chöông trình maãu (minh hoïa khaû naêng laøm vieäccuûa MATLAB).

Leänh ñeå vaøo cöûa soå soaïn thaûo (duøng ñeå vieát moät chöông trình)

II.3.Bieán trong Matlab :Teân caùc bieán trong MATLAB coù theå daøi 19 kí töï bao goàm caùc chöõ caùi cuøng caùc chöõ soá

cuõng nhö moät vaøi kí töï ñaëc bieät khaùc nhöng luoân phaûi baét ñaàu baèng chöõ caùi. Teân caùc haøm ñaõñöôïc ñaët cuõng coù theå ñöôïc söû duïng laøm teân cuûa bieán vôùi ñieàu kieän haøm naøy seõ khoâng ñöôïc söûduïng trong suoát quaù trình toàn taïi cuûa bieán cho ñeán khi coù leänh clear xoaù caùc bieán trong boä nhôùhay clear + teân cuûa bieán.

Bình thöôøng Matlab coù söï phaân bieät caùc bieán taïo bôûi chöõ caùi thöôøng vaø chöõ caùi hoa.Caùcleänh trong Matlab noùi chung thöôøng söû duïng chöõ caùi thöôøng. Vieäc phaân bieät ñoù coù theå ñöôc boû

qua neáu chuùng ta thöïc hieän leänh.>> casensen off % boû thuoäc tính phaân bieät chöõ hoa vaø chöõ thöôøng.Vieäc kieåm tra söï toàn taïi cuûa caùc bieán trong boä nhôù thoâng boä qua leänh.Who

Whos

who global

exist(namesrt)

Hieån thò danh saùch caùc bieán ñaõ ñöôïc ñònh nghóa.

Hieån thò caùc bieán ñaõ ñöôïc ñònh nghóa cuøng kích thöôùc cuûa chuùng vaøthoâng baùo chuùng coù phaûi laø soá phöùc khoâng.

Hieån thò caùc bieán cuïc boä.

Hieån thò caùc bieán phuï thuoäc vaøo caùch caùc bieán ñöôïc ñònh nghóa trongchuoãi namestr. Haøm seõ traû laïi giaù trò sau:Neáu namestr laø teân cuûa moät bieán.Neáu namestr laø teân cuûa moät file.m.Neáu namestr laø teân cuûa moät Mex fileNeáu namestr laø teân cuûa haøm dòch bôûi Simulink.Neáu namestr laø teân cuûa haøm ñöôïc ñònh nghóa tröôùc bôûi Matlab.

Ñoä lôùn cuûa bieánÑoä lôùn hay chieàu daøi cuûa bieán vector cuõng nhö ma traän coù theå ñöôïc xaùc ñònh thoâng qua

moät soá haøm coù saün cuûa Matlab.

size (A)

[ m n] = size(A)

size(A ,p)

size (x)

Cho ra moät vector chöùa kích thöôùc ma traän A. Phaàn töû ñaàu tieâncuûa vector laø soá haøng cuûa ma traän, phaàn töû thöù hai laø soá coät cuûamatraän.

Traû giaù trò ñoä lôùn cuûa ma traän A vaøo vector xaùc ñònh bôûi haibieán m vaø n .

Ñöa ra soá haøng cuûa ma traän A neáu p=1 vaø soá coät cuûa A neáu p≥ 2

Ñöa ra vector moâ taû ñoä lôùn cuûa vector x. Neáu x laø vector haøng m


6/45


lengh(x)

lengh(A)

phaàn töû thì giaù trò ñaàu cuûa vector laø m vaø giaù trò thöù hai laø 1.Tröôøng hôïp x laø vector coät n thì giaù trò thöù nhaát seõ laø 1 vaø thöùhai laø n.

Traû giaù trò chieàu daøi cuûa vector x

Traû giaù trò chieàu daøi cuaû ma traän A . Giaù trò thu ñöôïc seõ laø m neáum>n vaø ngöôïc laïi seõ laø n neáu n>m.

II.4.Caùc leänh thoâng duïng trong ñoà hoïa Matlab:

Matlab raát maïnh trong vieäc xöû lyù ñoà hoïa, cho hình aûnh minh hoïa moät caùch sinh ñoäng vaøtröïc quan trong khoâng gian 2D vaø 3D maø khoâng caàn ñeán nhieàu doøng leänh.

plot (x,y) Veõ ñoà thò trong toïa ñoä (x,y)

plot (x,y,z) Veõ ñoà thò theo toïa ñoä ( x,y ,z)

Title Ñöa caùc tieâu ñeà vaøo trong hình veõ.

Xlabel Ñöa caùc nhaõn theo chieàu x cuûa ñoà thò.

Ylabel Ñöa caùc nhaõn theo chieàu y cuûa ñoà thò.

Zlabel Ñöa caùc nhaõn theo chieàu z cuûa ñoà thò.

Grid Hieån thò löôùi treân ñoà thò

plot (y) Veõ ñoà thò theo y boû qua chæ soá theo y.Neáu y laø soá phöùc (complex) thì ñoà thò ñöôïc veõ laø phaàn thöïc vaø phaàn aûo cuûay

plot (x,y,S) Veõ theo x,y ; S: laø caùc chæ soá veà maøu saéc vaø kieåu ñöôøng theo bieán str cuûacaùc ñöôøng treân ñoà thò ñöôïc lieät keâ ôû döôùi.

plot(x,y,z…,S) Veõ theo x,y,z…; S: laø caùc chæ soá veà maøu saéc vaø kieåu ñöôøng theo bieán str cuûa caùc ñöôøng ñöôïc lieät keâ ôû döôùi.

Polar (x,y) Veõ ñoà thò theo heä truïc toïa ñoä cöïc

Bar Veõ ñoà thò daïng coät

Caùc chæ soá veà maøu saéc:Giaù trò cuaû bieán Str trong haøm plot veà maøu saéc hay kieàu daùng cuûa ñöôøng ñöôïc lieät keâ

theo baûng döôùi ñaây.Kieåu ñöôøng Maøu saéc


7/45

SIMULINK TRONG MATLAB Trang 6. : Ñieåm * : Sao X : Chöõ caùi x O : Chöõ caùi o + : Daáu coäng - : Ñöôøng lieàn neùt

-- : Ñöôøng ñöùt neùt -. : Ñöôøng chaám gaïch : : Ñöôøng chaám

Y: vaøngG : xanh laù caâyM : ñoû töôiB : xanh lamC : xanh laù maï.W : maøu traéng

R : ñoûK : ñen

Ví duï veà ñoà hoïa beà maët (3D)

Ngoaøi caùc leänh cô baûn treân coøn coù caùc leänh lieân quan ñeán veõ ñoà thò Vector, veõ ñoà thò theoheä truïc loga,caùc leänh lieân quan ñeán ñoà hoïa beà maët (3D) ,caùc leänh lieân quan ñeán vieäc kieåmsoaùt ñoà thò…

II.5 .Caùc daïng file söû duïng trong MATLAB:II.5 .1. Script file (M-files):Caùc chöông trình do ngöôøi söû duïng soaïn thaûo ra ñöôïc löu tröõ trong caùc file coù phaàn môû

roäng laø *.m. File daïng naøy coøn ñöôïc goïi laø Script file. File ñöôïc döôùi daïng kí töï ASCII vaø coùtheå söû duïng trong caùc chöông trình soaïn thaûo noùi chung ñeå taïo noù.

Ta coù theå chaïy caùc file gioáng nhö caùc leänh, thuû tuïc cuûa MATLAB. Töùc laø goõ teân file

khoâng caàn coù phaàn môû roäng sau ñoù Enter. Khi söû duïng noäi dung cuûa file khoâng ñöôïc hieån thòtreân maøn hình.

Trong Simulink sô ñoà moâ phoûng cuõûng ñöôïc löu döôùi daïng *.m (trong caùc version 5.x trôûleân thì ñöôïc löu döôùi daïng * .mdl) nhöng ñöôïc goïi laø S-function.

Moät soá leänh heä thoáng töông taùc vôùi *.m files thöôøng gaëp

echo Leänh cho pheùp xem caùc leänh coù trong *.m files khi chuùng ñöôïc thöïc hieän.

type Leänh cho pheùp xem noäi dung,ngaàm ñònh file ôû daïng M-file

what Leänh naøy cho bieát taát caû caùc file M –file vaø Mat-file coù trong vuøng laøm vieäc hieän


8/45

SIMULINK TRONG MATLAB Trang 7haønh hay khoâng.

Moät ví duï veà Script file:

II.5.2.Files döõ lieäu:Caùc ma traän bieåu dieãn thoâng tin ñöôïc löu tröõ trong caùc files döõ lieäu. Matlab phaân bieät

hai loaïi file döõ lieäu khaùc nhau Mat- files vaø ASCII files.

Mat – files löu tröõ caùc döõ lieäu ôû daïng soá nhò phaân, coøn caùc ASCII- files löu caùc döõ lieäudöôùi daïng caùc kí töï. Mat-file thích hôïp cho döõ lieäu ñöôïc taïo ra hoaëc ñöôïc söû duïng bôûi chöôngtrình MATLAB. ASCII- files ñöôïc söû duïng khi caùc döõ lieäu ñöôïc chia xeû (export –import) vôùicaùc chöông trình cuûa MATLAB .

ASCII- files coù theå ñöôïc taïo bôûi caùc chöông trình soaïn thaûo noùi chung hay caùc chöôngtrình soaïn thaûo baèng ngoân ngöõ maùy. Noù coù theå ñöôïc taïo ra bôûi chöông trình Matlab baèng caùchsöû duïng caâu leänh sau ñaây:

>> save .dat ./ascii;

Nhìn chung Mat lab raát maïnh trong vieäc moâ phoûng cho caùc baøi toaùn kó thuaät. Phaàn meàmMatlab hieän nay ñaõ trôû neân thoâng duïng vaø laø coâng cuï ñaéc löïc cho vieäc giaûng daïy, öùng duïngtrong nghieân cöùu ôû caùc tröôøng ñaïi hoïc.

CAÙCH KEÁT NOÁI VAØ CAÙC THUOÄC TÍNH CUÛA BLOCKS

I. KHAÙI NIEÄM VEÀ SIMULINK:


9/45

SIMULINK TRONG MATLAB Trang 8Simulink laø moät phaàn meàm môû roäng cuûa MATLAB (1 Toolbox cuûa Matlab) duøng ñeå

moâ hình hoaù, moâ phoûng vaø phaân tích moät heä thoáng ñoäng. Thoâng thöôøng duøng ñeå thieát keá heäthoáng ñieàu khieån, thieát keá DSP, heä thoáng thoâng tin vaø caùc öùng duïng moâ phoûng khaùc.

Simulink laø thuaät ngöõ moâ phoûng deã nhôù ñöôïc gheùp bôûi hai töø Simulation vaø Link.Simulink cho pheùp moâ taû heä thoáng tuyeán tính,heä phi tuyeán, caùc moâ hình trong mieàn thôøi gianlieân tuïc, hay giaùn ñoaïn hoaëc moät heä goàm caû lieân tuïc vaø giaùn ñoaïn.

Ñeå moâ hình hoaù, Simulink cung caáp cho baïn moät giao dieän ñoà hoïa ñeå söû duïng vaø xaâydöïng moâ hình söû duïng thao taùc "nhaán vaø keùo" chuoät. Vôùi giao dieän ñoà hoïa ta coù theå xaây moâhình vaø khaûo saùt moâ hình moät caùch tröïc quan hôn. Ñaây laø söï khaùc xa caùc phaàn meàm tröôùc ñoùmaø ngöôøi söû duïng phaûi ñöa vaøo caùc phöông vi phaân vaø caùc phöông trình sai phaân baèng moätngoân ngöõ laäp trình.

Ñieåm nhaán maïnh quan troïng trong vieäc moâ phoûng moät quaù trình laø vieäc thaønh laäp ñöôïcmoâ hình. Ñeå söû duïng toát chöông trình naøy, ngöôøi söû duïng phaûi coù kieán thöùc cô baûn veà ñieàukhieån, xaây döïïng moâ hình toaùn hoïc theo quan ñieåm cuûa lyù thuyeát ñieàu khieån vaø töø ñoù thaønh laäp

neân moâ hình cuûa baøi toaùn.II. TÌM HIEÅU VEÀ SIMULINK VAØ CAÙC BLOCKS LIBRARY:

II.1 CAÙCH KHÔÛI TAÏO SIMULINK VAØ VEÕ SÔ ÑOÀ MOÂ PHOÛNG:II.1.1 Khôûi taïo SIMULINK:

Ñeå vaøo Simulink trong Matlab, ta töø cöûa soå leänh cuûa Matlab ñaùnh doøng leänh:>> simulink ↵

Khi khôûi ñoäng Simulink xong ta ñöôïc maøn hình cöûa soå Simulink. Cöûa soå naøy hoaït ñoänglieân keát vôùi cöûa soå leänh MATLAB.

Ta thaáy cöûa soå Simulink coù nhieàu khoái chöùc naêng (blocks library), trong ñoù coù nhieàu

khoái chöùc naêng cuï theå.

Hình 2.5 : Caùch vaøo toolbox SIMULINK trong MATLAB

Töø cöûa soå leänh ta thaáy ñöôïc caùc khoái thö vieän: Khoái nguoàn (Sources), khoái ñaàu ño(Sinks), khoái phi tuyeán (nonlinear), khoái tuyeán tính (linear), khoái ñaàu noái(Connections)…………


10/45


Hình 2.6 : Maøn hình cöûa soå thö vieän SIMULINKThö vieän cuûa Simulink bao goàm caùc khoái chuaån treân, ngöôøi söû duïng cuõng coù theå thay ñoåi

hay taïo ra caùc khoái cho rieâng mình. Simulink cuõng gioáng nhö caùc phaàn meàm moâ phoûng thieátkeá maïch ñieän töû nhö : MicroSim Eval, EWB, Circuit Maker….

Ñeå veõ sô ñoà moâ phoûng cuõng nhö xaây döïng moâ hình nhö theá naøo.Vieäc xaây döïng moâ hìnhvaø caùc thao taùc ñeå xaây döïng moâ hình. Ta thöû thieát keá moâ phoûng ví duï sau (Hình 2.7) ñeå bieátñöôïc vieäc veõ vaø moâ phoûng sô ñoà:

Ñeå veõ ñöôïc moâ hình naøy baïn phaûi laømm caùc thao taùc sau:1.Töø cöûa soå Matlab ñaùnh leänh simulink. Cöûa soå thö vieän caùc khoái seõ xuaát hieän

2.Töø cöûa soå thö vieän ta nhaáp chuoät vaøo File/New/Model hoaëc nhaán Ctrl+ N. Maønhình cöûa soå moâ hình môùi Untitled ñöôïc môû ra(Hình 8).Töø ñoù ta baét ñaàu xaây döïng moâ hình.

3 . Choïn caùc block ôû caùc thö vieän thích hôïp:

Hình 2.7 : Moâ hình phaân tích soùng hình sin

Hænh 2.8 : Choïn veõ moät Model (Scheme) môùi

Trong sô ñoà naøy choïn caùc khoái töø caùc thö vieän:

+ Thö vieän caùc nguoàn tín hieäu (Sources): Choïn Sin wave.+ Thö vieän caùc khoái nhaän tín hieäu (Sinks): Choïn Scope.+ Thö vieän caùc haøm tuyeán tính (Linear): Choïn Integrator.+ Thö vieän caùc ñaàu noái ( Connections): Choïn Mux.


11/45

SIMULINK TRONG MATLAB Trang 10Ñeå choïn moät thö vieän trong Simulink ta nhaáp keùp (Double Click) vaøo khoái (icon) ñoù.

Simulink seõ hieån thò moät cöûa soå chöùa taát caû caùc khoái cuûa thö vieän ñoù. Trong thö vieän nguoàn tínhieäu chöùa taát caùc khoái ñeàu laø nguoàn tín hieäu. Thö vieän nguoàn tín hieäu ñöôïc trình baøy nhö hình2.9.

Ngöôøi söû duïng theâm vaøo sô ñoà cuûa mình baèng caùch gheùp khoái ñoù töø thö vieän hay töø moâhình baát kì naøo khaùc. Trong ví duï naøy ta choïn khoái phaùt soùng hình sin. Ñaët con troû chuoät leân

khoái aán vaø giöõ phím traùi chuoät, keùo khoái tôùi cöûa soå veõ sô ñoà Untitled.Khi di chuyeån khoái ta coù theå thaáy khoái vaø teân cuûa noù di chuyeån cuøng vôùi con troû chuoät.

Hình 2.9 : Cöûa soå thö vieän Phaààn Nguoàn tín hieäu. (SOURCES)

Hình 2.10 : Khoái vaø teân di chuyeån cuøng khoái .Khi con troû chuoät di chuyeån tôùi nôi baïn caàn ñaët khoái trong sô ñoà baèng caùch nhaû phím

chuoät, moät baûn copy cuûa khoái ñaõ ôû trong maøn hình moâ phoûng. Khi ta khoâng vöøa yù choã ñaët tacoù theå di chuyeån khoái baèng caùch nhö treân.

Theo caùch naøy cheùp nhöõng khoái coøn laïi vaøo trong maøn hình moâ phoûng ñeå tieáp tuïc xaâydöïng sô ñoà.

Muoán copy tieáp moät khoái Sin nöõa trong moät moät sô ñoà, ta laøm baèng caùch giöõ phím Ctrl +phím traùi chuoät vaø di chuyeån tôùi ñieåm caàn ñaët khoái, luùc ñoù moät khoái ñaõ ñöôïc copy.

Vôùi taát caû caùc khoái ñaõ cheùp vaøo cöûa soå maøn hình moâ phoûng seõ ñöôïc hieån thò nhö treân

hình 2. 11.Neáu xem kó töøng khoái, chuùng ta thaáy daáu > ôû beân phaûi cuûa khoái laø daâuù ñaàu noái daønh chongoõ ra cuûa tín hieäu, coøn daáu > ôû beân traùi laø daáu ñaàu noái daønh cho ngoõ vaøo. Tín hieäu ñi töø ñaàu


12/45

SIMULINK TRONG MATLAB Trang 11ra cuûa moät khoái tôùi ñaàu vaøo cuûa khoái khaùc theo moät ñöôøng noái giöõ hai khoái. Khi moät khoái ñaõñöôïc noái thì bieåu töôïng > cuõng maát ñi.

Hình 2.11. Cöûa soå sô ñoà vôùi caùc khoái ñaõ ñöôïc copy.

Hình 1.12 .Ñaàu vaøo - ra cuûa moät khoái

OUTPUT PORTINPUT PORT

Töø hình 1.11 ta thaáy khoái Mux coù ba coång vaøo nhöng ta caàn coù hai coång neân ta phaûi thay

ñoåi thoâng soá cuûa Mux, baèng caùch nhaáp keùp leân khoái Mux vaø thay ñoåi giaù trò thoâng soá"Number of Input" laø 2 (hình 2.13).Sau ñoù nhaán phím Apply vaø ñoù cöûa cöûa soå Mux. Simulink

seõ ñieàu chænh soá coång vaøo theo giaù trò ñaõ nhaäp.

Hình 2.13. Cöûa soå thoâng soá khoái Mux.

Baây giôø ta coù theå noái caùc khoái laïi vôùi nhau. Ñaàu tieân haõy noái ñaàu ra khoái phaùt Sin tínhieäu tôùi ñaàu vaøo treân khoái Mux. Coâng vieäc thöïc hieän noái caùc khoái, noùi chung khoâng theo thöùtöï baét buoäc naøo caû. Coâng vieäc thöïc hieän noái caùc sô ñoà cuõng gioáng nhö caùc phaàn meàm thieát keáñieän töû naøo ñoù laø ñaët con troû chuoät taïi ñaàu noái (ra) cuûa khoái naøy (con troû chuoät bieán thaønhdaáu coäng), giöõ troû chuoät vaø keùo tôùi ñaàu noái (vaøo) cuûa khoái khaùc. Trong quaù trình noái, ñöoøngnoái coù hình neùt ñöùt vaø con troû seõ thay ñoåi thaønh daáu coäng keùp khi laïi gaàn khoâí caàn noái.


13/45


Hình 2.14. Cöûa soå moâ hình tröôùc khi noái daây.

Hình 2.15. Cöûa soå moâ hình khi ñang noái daây.Baïn coù theå noái baèng caùch nhaû phím chuoät khi con troû ôû beân trong khoái. Khi ñoù ñöôøng noái

seõ noái vaøo coång gaàn vò trí con troû nhaát.

Hình 2.15. Hình khoâí Sin ñaõ noái vaøo treân khoái Mux.

Phaàn lôùn caùc ñöôøng noái ñi töø ñaàu ra cuûa moät khoái tôùi ñaàu vaøo cuûa moät khoái khaùc. Coùñöôøng noái töø moät ñöôøng naøo ñoù ñi tôùi ñaàu vaøo cuûa moät khoái ta goïi ñoù laø ñöôøng reõ nhaùnh.Vieäc veõ ñöôøng reõ nhaùnh coù söï khaùc bieät so vôùi veõ ñöôøng noái chính. Ñeå veõ ñöôïc reõ

nhaùnh ta thöïc vieäc nhö sau:1. Ñaët con troû vaøo ñieåm caàn veõ ñöôøng reõ nhaùnh.

Hình 2.16. Con troû ñaët vaøo ñieåm caàn reõ nhaùnh.2. Aán phím Ctrl + giöõ phím traùi chuoät ,keùo con troû chuoät tôùi ñaàu vaøo cuûa khoái.3. Nhaû phím chuoät , Simulink seõ veõ moät ñöôøng töø ñieåm baét ñaàu tôùi coång vaøo cuûa khoái.Tuy nhieân chuùng ta cuõng coù theå noái daây töø ñaàu vaøo (ñaàu ra) cuûa moät khoái tôùi ñöôøng noái

chính, maø khoâng caàn giöõ phím Ctrl . Tuy nhieân vieäc noái daây seõ baát tieän do moái noái hình thaønh

khoâng theo yù muoán hoaëc khoâng noái ñöôïc.


14/45


Hình 2.17.Moät ñoaïn daây khoâng nhö yù .

Keát thuùc vieäc noái daây, moâ hình ñöôïc hieån thò nhö treân hình 2.19.Tuy nhieân trong quaù trình noái daây coù theå coù nhöõng ñöoøng noái daây khoâng nhö yù ta muoán,ta coù theå boû ñi hoaëc söû a chöõa laïi baèng caùch nhaáp chuoät vaøo ñoaïn daây ñoù, sau ñoù ta nhaánphín Delete hoaëc di chuyeån ñoaïn daây ñeå söûa laïi.

Hình 2.18. Moät ñoaïn daây ñaõ ñöôïc choïn.

Hình 2. 19. Cöûa soå moâ hình ñaõ ñöôïc veõ xong.Baây giôø ta môû khoái Scope ñeå hieån thò tín hieäu ra vaø chaïy moâ phoûng trong 10s. Ñaàu tieân

ta phaûi ñaët thoâng soá moâ phoûng baèng leänh Parameter trong menu Simulation. Ñaët thôøi gianmoâ phoûng (Stop time) laø 10.0. Sau ñoù nhaán vaøo Apply ñeå Simulink aùp duïng caùc thoâng soá do tañaët vaø ñoùng hoäp hoäi thoaïi baèng caùch nhaán vaøo Close.

Choïn Start trong menu Simulation ñeå chaïy moâ phoûng vaø ta Double Click vaøo khoáiScope ñeå xem daïng soùng ra cuûa tín hieäu.

Muoán döøng moâ phoûng thì choïn Stop hay Pause töø menu Simulation.


15/45


Hình 2.21 . Cöûa soå hieån thò tín hieäu ra cuûa sô ñoà.Ñeå löu sô ñoà naøy ta choïn Save töø menu File, nhaäp teân file. File naøy seõ chöùa moâ hình ñaõ veõ.

II.2 CAÙC BLOCKS LIBRARY:Sau ñaây laø caùc BLOCK LIBRARY cuûa Simulink. Giuùp cho coù caùch nhìn khaùi quaùt thö

vieän cuûa Simulink.

Hình 2.22: Thö vieän Phaàn Rôøi Raïc (DISCRETE)

Hình 2.23 : Thö vieän Ñoà thò (SINKS)


16/45


Hình 2.24 : : Thö vieän Phaàn Tuyeán tính (LINEAR)

Hình 2.24:Thö vieän Phaàn Phi Tuyeán (NONLINEAR)

Hình 2.26: Thö vieän Phaàn Ñaàu Noái (CONECTIONS)


17/45


Hình 2.27: Thö vieän BLOCKSETS vaø TOOLBOXES

III. THUOÄC TÍNH CUÛA MOÄT BLOCK VAØ CAÙC PHÖÔNG PHAÙP GIAÛIBAØI TOAÙN TRONG SIMULINK.

Nhö chuùng ta ñaõ bieát phaàn töû ñeå xaây döïng neân moät sô ñoà trong Simulink ñoù chính laøBlock. Moät Block ñöôïc quy ñònh bôûi hai thuoäc tính: Vaên phong vaø caáu truùc.

Thuoäc tính veà vaên phong ñöôïc moâ taû trong baûn Style:

Style

Drop ShadowsOrientationTitleFont…Foreground ColorBackground ColorScreen Color

Bao goàm :• Drop Shadows : Baät taét boùng cuûa Block.• Orientation : Ñònh höôùng choïn Block. Söï ñònh höôùng naøy coù theå choïn phím noùng

Ctrl +R ñeå xoay 900 hoaëc Ctrl + F ñeå xoay 1800 • Title : Ñaët teân cho Block.

DisplayedHiddenTop/Left

Bottom/Right

Hieän teân BlockAÅn teân BlockTeân cuûa Block naèm treân ñænh blockhay beân traùi.

Teân cuûa Block naèm ôû döôí block haybeân phaûi.

• Font :Ñònh daïng Font cho Block• Color : maøu neàn, khung maøu chöõ cho Block.Thuoäc tính veà caáu truùc ñöôïc moâ taû trong hoäp hoäi thoaïi cuûa Block. Môû noù baèng caùch

Double Click chuoät vaøo bieåu töôïng Block.Trong hoäp hoäi thoaïi coù nhöõng thaønh phaàn sau:• Teân khoái (block name)• Moâ taû ngaén goïn veà ñaët ñieåm cuûa khoái (Brief explanation)• Nhöõng maûng thoâng soá (parameters) neáu khoái ñoù caàn nhöõng thoâng soá.• Giaûi thích veà ñaëc ñieåm cuûa khoái. (Help button)


18/45

SIMULINK TRONG MATLAB Trang 17Nhöõng moâ taû veà nhöõng caáu truùc thuoäc tính cuûa caùc blocks trong Simulink seõ ñöôïc moâ taû

trong chöông III.

Hình 2.28: Thuoäc tính caáu truùc cuûa moät Block

For further informationParameter

Brief

explanation

Block name

III.2 .Caùc phöông phaùp giaûi baøi toaùn moâ phoûng trong Simulink :Trong Simulink vieäc giaûi caùc baøi toaùn moâ phoûng coù nhieàu phöông phaùp giaûi khaùc nhau.

Sau ñaây laø caùc caùch giaûi ñöôïc aùp duïng trong Simulink.• Phöông phaùp Euler : laø phöng phaùp coå ñieån vôùi bieán laø böôùc. Phöông phaùp naøy khaû

thi cho baát cöù heä thoáng naøo coù nhöõng böôùc nhoû. Do ñoù nhöõng baøi toaùn coù lieân quanñeán vieäc tính toaùn quaù nhieàu thì khoâng bao giôø chính xaùc. Phöông phaùp naøy chæ neân

duøng cho vieäc kieåm tra keát quaû.• Phöông phaùp Runge-Kutta 3 vaø Runge-Kutta 5: Ñaây laø phöông phaùp thoâng duïng

aùp duïng cho moïi loaïi baøi toaùn vaø noù coù theå ñaït chæ tieâu chaát löôïng so vôùi caùc phöôngphaùp ñaëc bieät khaùc. Phöông phaùp naøy thích hôïp cho cho heä lieân tuïc vaø heä phi tuyeán.Khoâng laøm vieäc vôùi heä coù ma saùt.

• Phöông phaùp Adams :laø phöông phaùp töï chænh aùp duïng cho heä khoâng coù ma saùt. • Phöông phaùp Gear : laø phöông phaùp töï chænh aùp duïng cho heä coù ma saùt. Phöông

phaùp naøy khoâng laøm vieäc toát khi heä bò roái loaïn do ngoõ vaøo thay ñoåi lieân tuïc.• Phöông phaùp Adams / Gear : Choïn giöõa hai phöông phaùpAdams va ø Gear. •

Phöông phaùp LinSim : laø phöông phaùp duøng cho heä tuyeán tính. Neáu heä mang tínhchaát tuyeán tính nhöng coù vaøi khoái phi tuyeán thì heä cuõng laøm vieäc toát.

BLOCKS LIBRARY (Caùc khoái chöùc naêng trong thö vieän Simulink)

Nhöõng khoái cuûa SIMULINK ñöôïc moâ taû trong chöông naøy. Nhöõng moâ taû trong

chöông naøy laø nhöõng moâ taû ngaén goïn giuùp ích cho vieäc tra cöùu vaø söû duïng.Theo ñoù, taát caû caùc khoái ñöôïc xem nhö coù theå laøm vieäc trong moâi tröôøng ña bieán (coùhöôùng) vaø voâ höôùng.


19/45

SIMULINK TRONG MATLAB Trang 18III. 1 . SOURCES:

Ñaây laø nhoùm bao goàm caùc khoái phaùt vaø nhaän tín hieäu .

Maøn hình hieån thò

1.CLOCK :Cung caáp vector theo thôøi gian

Môû trong suoát thôøi gian moâ phoûng, hieån thò thôøi gian lieân tuïc maø cuoäc moâ phoûng ñangxaûy ra. Ñieåm quan troïng laø Clock khoâng phaûi laø khoái phaùt thôøi gian, maø chæ laø khoái hieån thòthôøi gian moâ phoûng. Ñöôïc pheùp noái vôùi To Workspace ñeå chuyeån vector thôøi gian vaøo trongMatlab.

Maøn hình caøi ñaët thoâng soá laø haèng soá2. CONSTANT:

Phaùt ra giaù trò laø haèng soá

Nhöõng thoâng soá : Giaù trò constant.3. Sine Wave:

Khoái phaùt ra soùng coù daïng sin.Nhöõng thoâng soá : Giaù trò bieân ñoä, taàn soá ( rad/s, hezt), pha, thôøi gian laáy maãu (chæ aùp

duïng cho heä giaùn ñoaïn).

Maøn hình caøi ñaët thoâng soá cho khoái sin4. Signal Generator:


20/45


Cung caáp cho 4 daïng soùng khaùc nhau (gioáng nhö maùy phaùt soùng):+ Soùng Sin+ Soùng vuoâng (square)

+ Soùng raêng cöa (sawtooth)+ Soùng ngaåu nhieân ( random).

Nhöõng thoâng soá : Daïng soùng, giaù trò bieân ñoä (giaù trò ñænh), taàn soá, ñôn vò taàn soá.Nhuõng giaù trò naøy coù theå thay ñoåi trong quaù trình moâ phoûng.

5. Repeating sequency:Laëp laïi daïng soùng ñaõ cho moät caùch tuaàn töïNhöõng thoâng soá : vector thôøi gian vaø quan heä giaù trò cuûa haøm vector (cuøng chieàu)

Khi moâ phoûng thôøi gian rôi vaøo trong phaïm vi cuûa vector thôøi gian cuûa ngoõ ra thì noù

ñöôïc xem nhö From Workspace. Noùi caùch khaùc, haøm naøy laø phaàn môû roäng bôûi moät daïng soùngcô baûn coù chu kì laëp. Tín hieäu ñöôïc phaùt ra vôùi chu kì tuaàn hoaøn coù bieân ñoä baèng vector.6. Step input:

Phaùt ra daïng soùng coù tính chaát haøm böôùc:

Nhöõng thoâng soá : Thôøi gian chuyeån ñoåi (Steptime), giaù trò ñaàu, giaù trò cuoái.Thôøi gian chuyeån ñoåi coù theå aâm vaø ñieàu kieän ñaàu coù theå lôùn hôn giaù trò cuoái 1 ñôn vò.

7. Chirp Signal:


21/45

SIMULINK TRONG MATLAB Trang20

Phaùt ra moät tín hieäu maø taàn soá taêng tuyeán tính theo thôøi gian .

Nhöõng thoâng soá : Taàn soá ban ñaàu (Hz), thôøi gian ñích caàn ñaët (s),taàn soá taïi thôøi gian ñích.Khoái naøy ñöôïc duøng trong vieäc phaân tích phoå cuûa heä khoâng tuyeán tính. Taàn soá ñaët ban ñaàucoù theå lôùn hôn taïi taàn soá ñaët cuoái cuøng. Nhöng sau thôøi gian ñích ñaõ ñaët taàn soá baét ñaàutaêng leân.

8. Pulse Generator :Phaùt ra moät chuoåi xung tuaàn töï vôùi khoaûng thôøi gian oån ñònh.Nhöõng thoâng soá : Chu kì xung, ñoä roäng xung (heä soá chu kì), bieân ñoä xung, thôøi

gian baét ñaàu phaùt xung.

9.Random Number:Boä phaùt soá ngaãu nhieân (yù nghiaõ Zero) phaân boá chuaån (Phaân boá Gauss).

Nhöõng thoâng soá: Giaù trò trung bình, khoaûng bieán ñoåi, giaù trò baét ñaàu phaùt sinh(seed), thôøi gian laáy maãu.Ñieåm khaùc bieät cuaû khoái naøy söï khaùc nhau cuûa giaù trò "seed". Giaù trò naøy coù theå laø

moät vector.Trong heä rôøi raïc (phuï thuoäc vaøo thôøi gian) lieân quan ñeán vaán ñeà soá noù thöôøng ñöôïc

duøng hôn khoái Band –Limited White Noise.10.From Workspace:

Ñoïc döõ lieäu töø ma traän MATLAB.Nhöõng thoâng soá: baûng ma traän .


22/45


Ma traän naøy phaûi chöùa ít nhaát hai coät, coät ñaàu tieân phaûi laø vector thôøi gian (noù phaûi laø giaù trò taêng ñôn ñieäu).

Neáu giaù trò ngoõ ra caàn thôøi gian taïi giöõa hai giaù trò ñaõ choïn thì ngoõ ra phaûi laø noäi suytuyeán tính giöõa hai giaù trò thôøi gian yeâu caàu ñaët trong ngoaëc.11. From File:

Ñoïc döõ lieäu töø moät file.

Nhöõng thoâng soá : Teân file.Döõ lieäu phaûi gioáng nhö moät ma traän. Moãi coät phaûi phaûi coù giaù trò cuûa n ngoõ vaøo taïi

thôøi ñieåm cho tröôùc (yeáu toá ñaàu tieân cuûa coät). Sau ñoù, haøng thöù nhaát laø moät vector thôøi gian(so vôùi From Workspace haøng vaø coät ngöôïc nhau).

12. Digital Clock: Cung caáp thôøi gian cho heä rôøi raïc.

Nhöõng thoâng soá: thôøi gian maãu.Khoái naøy khoâng gioáng khoái Clock .

13. Band –Limited White Noise:


23/45


Phaùt ra moät daõy tín hieäu oàn traéng.Nhöõng thoâng soá : Phoå naêng löôïng, thôøi gian maãu, giaùtrò "seed".

III.2 .SINKS:1. Scope:

Hieån thò daïng tín hieäu trong suoát thôøi gian moâ phoûng (gioáng nhö Oscilloscope)

Nhöõng thoâng soá : Phaïm vi truïc ngang (thôøi gian) vaø truïc doïc. Truïc ngang coù theå cuoän ôûmoãi phaïm vi.

Nhaáp chuoät vaøo ñaây ñeåthay ñoåi thuoäc tính cuûaScope( truïc ngang vaø doïc)


24/45


Maøn hình cuûa Scope vaø baûn thuoäc tính cuûa noù2. To Workspace:

Löu tröõ döõ lieäu döôùi daïng moät ma traän.

Nhöõng thoâng soá:Teân ma traän, soá maãu toái ña(maximum) ñeå xuaát ra.

Moãi moät coät ma traän ñaïi dieän cho moãi giaù trò khaùc nhau döõ lieäu ñöôïc truyeàn ñeánMATLAB cho ñeán khi keát thuùc moâ phoûng.

Neâuù söï moâ phoûng caàn soá böôùc lôùn hôn giaù trò maximum moät ñôn vò thì khoái naøy chælöu giaù trò n cuoái cuøng ,vôùi n laø giaù trò laáy maãu maximum ñaõ quy ñònh.

Thoâng soá thöù hai cuaû haøng trong maximum laø tuyø yù (timestep: buôùc thôøi gian),Matlab chæ löu giaù trò n chung. Thöôøng thöôøng vector thôøi gian khoâng caàn khoaûng caùch ñeàu;thoâng soá thöù ba cuûa maximum cuõng tuyø yù nhöng coù ñaëc ñieåm laø phaûi phuø hôïp vôùi thôøi gianlaáy maãu vôùi döõ lieäu ñöôïc thu thaäp.

Ví duï neáu baïn caøi ñaët thoâng soá cho maximum…

[ 100, 3, 0.4]Ngoõ ra cuûa ma traän goàm 100 haøng (soá coät töông öùng vôùi chieàu cuûa khoái vaøo) maøgiaù trò moãi laàn tích tröõ T =3∗ 0.4 giaây (s) coù nghó laø taïi To =0 ,T1=1∗3∗0.4 =1.2, T2 =2∗3∗0.4 =2.4 , T3 =3∗3∗0.4 = 3.6………Tk = k ∗3∗0.4 (s).3. To File:

Löu tröõ döõ lieäu döôùi daïng file.

Nhöõng thoâng soá :Teân file ,teân matraän.


25/45


Döõ lieäu ôû ñaây laø moät ma traän, haøngñaàu tieân laø moät vetor thôøi gian, nhöõngcoät khaùc laø bieán ngoõ ra (so vôùi To Workspace haøng vaø coät ñaûo nhau)

Haøng ñaàu tieân luoân laø vector thôøi gian (khoâng caàn thieát phaûi noái ñeán Clock ñeåhieän ra)4.XY graph:

Hai ñoà thò cuûa hai tín hieäu seõ ñöôïc veõ treân cöûa soå ñoà hoïa cuûa Matlab .

Nhöõng thoâng soá : bieân duôùi vaø bieân treân cuûa truïc5. Stop Simulation:

Ngöøng cuoäc moâ phoûng ngay laäy töùc khi ngoõ vaøo baèng khoâng.

Khi nhieàu tín hieäu vaøo laø ña bieán neáu coù moät thaønh phaàn ngoõ vaøo baèng khoâng thìcuoäc moâ phoûng seõ ngöøng ngay laäp töùc.6. Graph:

Veõ soá lieäu treân cöûa soå ñoà hoïa.

Nhöõng thoâng soá : phaïm vi truïc thôøi gian, bieân döôùi vaø bieân treân cuûa truïc ngang,maøu saéc cuûa moãi ñöôøng.

Neáu thôøi gian moâ phoûng vuôït quaù thôøi gian ñaët thì ñoà thò seõ baét ñaàu ñöôïc veõ töø caïnhtraùi cuûa Graph.

III.3. DISCRETE:1. Unit Delay :

Ngoõ vaøo bò treã bôûi moät chu kì laáy maãu .Nhöõng thoâng soá : Giaù trò ñaàu (giaù trò giaû ñònh trong chu kì moâ phoûng ñaàu tieân khi

ngoõ ra khoâng xaùc ñònh ñöôïc), thôøi gian laáy maãu.2 .Discrete Zero –Pole:

Thöïc hieän moät haøm truyeàn rôøi

raïc (theo thôøi gian) ôû daïng Cöïc vaøZero.


26/45


Nhöõng thoâng soá : Caùc zero, Caùccöïc, ñoä lôïi, thôøi gian laáy maãu.

3. Discrete State- Space:

Thöïc hieän moät heä rôøi raïc döôùidaïng heä phuông trình traïng thaùi.

Nhöõng thoâng soá : Heä ma traän,

ñieàu kieän ñaàu, thôøi gian laáy maãu.

4. Discrete Filter:

Thöïc hieän loïc IIR vaø loïc FIR.

Nhöõng thoâng soá : Heä soá töû vaø maãu cuûaboä loïc, thôøi gian laáy maãu.

5.Discrete Tranfer Fcn:Thöïc hieän chöùc naêng moät haøm truyeànrôøi raïc.

Nhöõng thoâng soá : heä soá töû vaø maåu cuûahaøm truyeàn, thôøi gian laáy maãu.

6. Zero – Order Hold: (khaâugiöõ baäc

khoâng)Thöïc hieän moät haøm giöõ vaø

laáy maãu.

Nhöõng thoâng soá : thôøi gian

laáy maãu

7. First – Order Hold: (khaâugiöõ baäc

Khaâu naøy cho bieát ñöôïc caáu truùc cuûacho ñeán khi tín hieäu keá tieáp ñöôïc laáy maãu


27/45


moät)

Nhöõng thoâng soá :thôøi gian laáy maãuNgoõ ra bò treã moät khoaûng thôøi gian khingoõ ra ñöôïc ñöa vaøo giöõa hai laàn laáy maãukeá tieáp.

III.4. LINEAR:

Ñaây laø nhoùm tuyeán tính trong mieàn

Neáu taát caû caùc tín hieäu vaøo laø ña bieánvaøo bao goàm hai ñaïi luôïng ña bieán vaø v

laø löôïn voâ höôùn

8. Discrete- Time Integrator:Thöïc hieän haøm tích phaân

giaùn ñoaïn.

Nhöõng thoâng soá : Ñieàu kieänñaàu, Giôùi

haïn caän döôùi vaø treân, thôøi gianlaáy maãu.

Noù thöïc hieän moät pheùp bieán

ñoåi haøm truyeàn Z :

ÔÛ ñaây Ts laø giaù trò thôøi gianlaáy maãu.

U1Z

TY s−

=

1. Sum:Ngoõ ra toång (hieäu) caùc ngoõ

vaøo.

Nhöõng thoâng soá : Caùc daáucuûa ngoõ vaøo.

Soá daáu seõ cho bieát soá ngoõvaøo cuûa khoái


28/45


2.Gain:Nhaân tín hieäu vaøo vôùi moät haèng soá.

Nhuõng thoâng soá : Giaù trò ñoä lôïi


29/45


Neáu thoâng soá ñöôïc duøng trong Gain ôû daïng vector thì noäi dung ñeå hieån thò phaûi ôûtrong ngoaëc ñôn.

3.Derivative:

Tín hieäu vaøo ñöôïc laáy vi phaân theo thôøigian.

4. Tranfer Fcn:

Thöïc hieän chöùc naêng moät haøm truyeàn.

Nhöõng thoâng soá : Heä soá töû vaø maãu cuûahaøm truyeàn

5. Integrator:

ÔÛ moãi ñoaïn laáy vi phaân ñöôïc tính treân cô sôû cuûa tæ soá vi phaân ñoái vôùi giaù tròñoaïn tröôùc. Keát quaû coù theå sai neáu ñoaïn laáy vi phaân coù thôøi gian quaù lôùn.

Tín hieäu vaøo ñöôïc laáy tích phaân.

Nhöõng thoâng soá : Ñieàu kieän ñaàu.

6. State-Space :

Thöïc hieän moät heä tuyeán tính khoâng thay ñoåi theo thôøi gian .

Nhöõng thoâng soá : heä ma traän, ñieàu kieänñaàu


30/45


7. Zero-pole:Thöïc hieän haøm truyeàn döôùi daïng cöïc vaø

zero.

Nhöõng thoâng soá : Caùc Zero, caùc cöïc,ñoä lôïi

8. Matrix Gain:Ngoõ vaøo laø moät vector thì ngoõ ra laø moät

ma traän.

Nhöõng thoâng soá : Ñoä lôïi ma traän.

9. Inner (dot) product:Tính tích voâ höôùng cuûa vector.

10. Slider Gain:Töông taùc ñoä lôïi.

Nhöõng thoâng soá : Giaù trò gain.

Chieàu cuûa vector vaøo phaûi baèng soá coät cuûa ma traän. Ñoä daøi cuûa vector ra phaûibaèng ñoä lôïi cuûa haøng ma traän.

Neáu coù tín hieäu laø ña bieán thì noù ñöôïc khueách ñaïi bôûi heä soá ñoù.


31/45


III.5 .NONLINEAR:

1. Abs:Tính giaù trò tuyeät ñoái cuûa ngoõ vaøo.

2.ProductNgoõ vaøo ñöôïc nhaân vôùi nhau (gioáng SUM).

Nhöõng thoâng soá : Soá ngoõ vaøo

3.FcnTính toaùn bieåu thöùc.

Ngoõ vaøo phaûi laø moät haøm u(I), giaù trò phaûi laøñaïi löôïng voâ höôùng .

Khoái naøy khaû naêng thöïc hieän cho SISO(single input single output) vaø MISO (multiinput single output).

4.Dead ZoneNgoõ ra coù giaù trò laø Zero khi ngoõ vaøo naèm

trong vuøng cheát (taét). Ngoaøi ra ngoõ ra seõ baèngngoõ vaøo khi ngoõ vaøo khoâng naèm trong ñoaïnDead Zone.


32/45


Nhöõng thoâng soá : Giaù trò ñaàu vaø cuoái cuûa ñoaïn Dead Zone.

6. Backlash : (khaâu khe hôû)Moâ hình xöû lyù heä thoáng coù thôøi gian döï tröõ.

Nhöõng thoâng soá : Ñoä roäng Dead Zone, giaù tròñaàu cuûa ngoõ ra vaø vaøo.

Ngoõ ra laø haèng soá khi ngoõ vaøo naèm trongñoaïn Dead Zone.

6. Saturation :

Tính toaùn moät khaâu baõo hoøa, nghóa laø giôùihaïn bieân ñoä cuûa ngoõ ra.

Nhöõng thoâng soá : Giaù trò treân vaø döôùi cuûangoõ ra.

7.SwitchNgoõ ra seõ laø giaù trò cuûa ngoõ vaøo ñaàu tieân cho

ñeán khi moät giaù trò thöù hai lôùn hôn giaù tròngöôõng thì ngoõ ra mang giaùtrò ngoõ vaøo thöù hai,sau ñoù ngoõ ra laïi baèng giaù trò thöù ba.

Nhöõng thoâng soá : giaù trò ngöôõng.

Ñaëc bieät hôn, neáu caän treân vaø caän döôùi cuûa Dead Zone laø D+z vaø D-z,thì ngoõ ra seõlaø:

u- D-z neáu u< D-z y= 0 neáu D-z ≤u≤ ø D+z

u- D+z neáu u >D+z

8. Look-Up TableThi haønh maãu ñoà thò

tuyeán tính cuûa ngoõ vaøo.


33/45


Nhöõng thoâng soá : Giaù trò vector cuûa ngoõ ravaø vaøo

9. 2-D Look-Up Table.Thi haønh maãu ñoà thò tuyeán tính trong toïa ñoä

hai chieàu.

Nhöõng thoâng soá : Giaù trò cuûa chæ soá X vaø Yvaø quan heä vôùi giaù trò ngoõ ra.

10. Rate LimiterGiôùi haïn toác ñoä thay ñoåi cuûa tính hieäu ngoõ vaøo.

Nhöõng thoâng soá : Giaù trò toái ña cuûa söï thayñoåi.

11. RelayMoâ phoûng moät rô le.

Nhöõng thoâng soá : Giaù trò ngöôõng cuûa ngoõ raôû traïng thaùi ON vaø OFF.

Söï chuyeån ñoåi cuûa ngoõ ra giöõa hai giaù trò ñaëcbieät. Khi rôle ôû vò trí ON, noù giöõ nguyeân khi giaù

trò ngoõ vaøo haï xuoáng thaáp hôn ngöôõng OFF,ngöôïc laïi thì rôle ôû vò

trí OFF.

12. MATLAB FcnCho pheùp goïi moät haøm MATLAB trong sô ñoà

SIMULINK.


34/45


Nhöõng thoâng soá : Teân haøm, chieàu cuûa ngoõngoõ ra (-1 mang nghóa laø ngoõ ra cuøng chieàu vôùingoõ vaøo).

SIMULINK khoâng coù khaû naêng kieåm trachieàu cuûa haøm MATLAB ñoù laø ñaëc ñieåm rieângcuûa khoái.

13.QuantizerMoâ phoûng boä löôïng töû.

Nhöõng thoâng soá : Khoaûng thôøi gian löôïngtöû

14. Coulombic FrictionMoâ phoûng ma saùt Coulomb.

Nhöõng thoâng soá :Giaù trò offset ban ñaàu, tæ soáma saùt thaúng.

Löïc ma saùt coù giaù trò laø zero ôû taïi thôøi ñieåmñaët giaù trò offset.

15.Logical OperatorNgoõ ra mang giaù trò 1 neáu toaùn töû logic ngoõ

vaøo mang giaù trò ñuùng, ngöôïc laïi mang giaù trò 0.

Nhöõng thoâng soá : Toaùn töû logic, soá coångvaøo


35/45


Ngoõ ra mang giaù trò 1 neáu heä thöùc cô baûn coùgiaù trò laø ñuùng,ngöôïc laïi mang giaù trò 0.

Nhöõng thoâng soá : Toaùn töû quan heä.

16. Combinatorial LogicThöïc thi moät baûng toå hôïp logic.

Nhöõng thoâng soá : Baûng söï thaät.

Chæ coù phaàn ngoõ ra cuûa baûng söï thaät ñöôïcghi vaøo. Ngoõ vaøo phaûi ñöôïc hieåu ngaàm.

17. Transport DelayNgoõ vaøo bò treã bôûi moät thôøi gian cho tröôùc.

Nhöõng thoâng soá : Thôøi gian treã, ñieàu kieänñaàu (ñöôïc giaû ñònh khi ngoõ ra khoâng xaùc ñònh).

18. Variable Transport Delay

Giôùi thieäu moät bieán thôøi gian treã: Ngoõ vaøothöù hai treã moät khoaûng thôøi gian so vôùi ngoõ vaøothöù nhaát

Nhöõng thoâng soá : Thôøi gian treã, soá maãu ñöôïc löu tröõ.


36/45


20.MemoryTín hieäu ngoõ vaøo ñöôïc laâyù tích phaân töøng

phaàn vaø ñöôïc löu giöõ

Nhöõng thoâng soá : Ñieàu kieän ñaàu.

Khoái naøy ñöôïc aùp duïng cho vieäc giaûi caùcvoøng löôïng giaùc.

21. SignThöïc thi moät haøm daáu.

Ñoù laø nhöõng thö vieän cô baûn , ngoaøi ra coøn caùc thö vieän khaùc nhö :thö vieän ñaàu noáiv…v vieäc tìm hieåu heát caùc chöùc naêng cuûa chuùng cuõng raát nhieàu khoù khaên vaø cuõng khoâng

coù thôøi gian ñeå noùi ra heát .Ngoaøi nhöõng thö vieän ñaõ coù ngöôøi söû duïng coù theå taïo cho mình moät thö vieän rieâng

baèng caùch gheùp noái caùc khoái laïi vôùi nhau taïo thaønh moät nhoùm (group) hay vieát rieâng moätchöông trình (raát khoù) (goïi laø S-function) ñeå chaïy moâ phoûng trong SIMULINK. Ñaây laø coângvieäc gioáng nhö taïo caùc linh kieän môùi, macro trong caùc phaàn meàm veõ maïch ñieän töû.


37/45


38/45


Vieäc phaân loaïi heä thoáng ñieàu khieån töï ñoäng theo nhieàu nguyeân taéc khaùc nhau.Nhöng ta coù theå phaân loaïi theo caùc heä thoáng sau:

• Heä thoáng ñieàu khieån tuyeán tính• Heä thoáng ñieàu khieån phi tuyeán• Heä thoáng ñieàu khieån lieân tuïc• Heä thoáng ñieàu khieån rôøi raïc hay heä thoáng xung –soá• Heä ngaåu nhieân• Heä toái öu• Heä thoáng thích nghi (töï chænh)

I.4. Nhieäm vuï cuûa lyù thuyeát ñieàu khieån töï ñoängNhieäm vuï cô baûn cuûa lyù thuyeát ñieàu khieån töï ñoäng laø phaân tích heä thoáng vaø thieát keá

heä thoáng.II.AÙP DUÏNG SIMULINK VAØO THIEÁT KEÁ VAØ PHAÂN TÍCH

Trong vieäc khaûo saùt nhöõng öùng duïng ta thöû xaây sô ñoà moâ phoûng cho heä dao ñoängloø xo khoái löôïng sau :

f

k

Heä loø xo khoái löôïng treân ñöôïc moâ taû bôûi phöông trình vi phaân:

m: khoái löôïng ; k: ñoä cöùng loø xoTöø ñoù ta coù sô ñoà khoái sau :

Hình 2.30. Sô ñoà khoái heä dao ñoäng

Sau ñoù ta thöû xaây döïng sô ñoà moâ phoûng trong SIMULINK .

f yy&y&&

m

f kyym =+&&

∫ ∫


39/45


Hình 2.31. Sô ñoà khoái moâ phoûng heä khoái löôïng loø xo.

Hình 2.32. Daïng soùng ngoõ ra cuûa Scope

Töø sô ñoà thieát keá ta coù theå theâm vaøo caùc khoái ñeå khaûo saùt heä nhö: heä soá cöùng(gain), thay ñoåi daïng soùng…

Trong caùc saùch baøi taäp ñieàu khieån töï ñoäng coù caùc khoái nhöng khoâng bieát ñöôïc ñaùpöùng cuûa heä nhö theá naøo. Vieäc duøng SIMULINK ñeå khaûo saùt raát thuaän tieän cho vieäc phaântích baøi toaùn

Hình 2.33. Sô ñoà khoái cuûa moät heä döôùi taùc ñoäng cuûa ñaùp öùng böôùc


40/45


Hình 2.34. Ñaùp öùng cuûa Sô ñoà

ÔÛû hình 2.35 vaø 2.36 laø sô ñoà khoái cuûa ñoäng cô ñieän vaø ñaùp öùng vaän toác quay

Hình 2.35 . Sô ñoà khoái cuûa ñoäng cô ñieän

Hìnnh 2.36 .Ñaùp öùng vaän toác quayTrong ñieàu khieån töï ñoäng theâm vaøo khaâu caùc P, PI, PID laøm cho heä thoáng hoaït

ñoäng toát vaø oån ñiïnh hôn.Caùc sô ñoà ñieàu khieån vaø moâ phoûng.


41/45


Hình 2.37 .Heä thoáng ñieàu khieån coù khaâu PI.

Hình 2.38 .Ñaùp öùng taïi khaâu baõo hoaø.

Hình 2.39 .Ñaùp öùng ngoõ ra.


42/45


Hình 2.40 .Heä thoáng moâ phoûng cuûa chuyeån ñoäng rôi quaû banh

Hình 2.41 .Keát quaûø moâ phoûng.

Hình 2.41 .Moâ hình ñoäng cô DC di chuyeån caùnh tay Robot


43/45


Hình 2.42: Sô ñoà moâ phoûng moät khaâu baäc hai

Hình 2.43: Ñaùp öùng cuûa khaâu baäc hai döôùi ngoõ vaøo laø haøm doác vaø böôùc


44/45


Hình 2.44 . Moâ hình ñoäng cô khoâng ñoàng boä

Hình 2.45. Keát quaû moâ phoûng.

Hình 2.46. Sô ñoà ñieàu khieån ñoäng cô DC


45/45


Hình 2.47. Ñaùp öùng cuûa ñoäng cô vôùi khaâu P

Hình 2.48. Ñaùp öùng cuûa ñoäng cô vôùi khaâu PI

Documents

Tim Hieu Simulink Trong Matlab 3023 học