Đang tải... (xem toàn văn)
UET dành cho sinh viên UET, mô hình hóa mô phỏng giảng viên: Nguyễn Hồng Thịnh, bài thực hành số 1. ầbjfskadfiauewhfnsjkdfnaseiothweaklfnsdoirewiorfwefajksdngfjbsfja;ljskguieowajkfhewrjadskfdjhsieaflsjdkghsieaofjsldkbhgiseojalfsdkbghsifapskdvbjdgs
9/24/2023 BÁO CÁO THỰC HÀNH MƠ HÌNH HĨA MƠ PHỎNG LAB Giảng viên hướng dẫn: Cô Nguyễn Hồng Thịnh \Họ tên sinh viên: Vũ Trung Đức Mã sinh viên: 21021577 Mã môn học: ELT2031E_21 HÀ NỘI, 2023 MỤC LỤC 2_1 Tìm hiểu hàm ode45 2 Giải phương trình vi phân với điều kiện ban đầu i(0) = vC(0) = t ∈ [0, 4.10−2 ] cách gọi [t, x] = ode45 (@RLC, tspan, x0) [Dựa cách sử dụng lệnh ode45 để chọn giá trị tspan x0 phù hợp ] 3 Vẽ đồ thị biểu diễn thay đổi của dòng điện i hiệu điện vC tụ điện dạng hàm thời gian đồ thị 2_2 2_3 2_1 Tìm hiểu hàm ode45 - - - Hàm ode45 hàm matlab sử dụng để giải phương trình vi phân thông qua phương pháp Runge – Kutta bậc 4, Đây phương pháp số xác phổ biến với phương trình vi phân thơng thường phương trình vi phân bậc cao Cách sử dụng hàm ode45: o Xác định phương trình vi phân dạng hàm o Chọn điều kiện ban đầu (t0, y0) o Xác định khoảng thời gian giải phương trình vi phân (tspan) o Gọi hàm ode45 với đối số o Sử dụng kết VD: sử dụng ode45 để giải phương trình vi phân bậc Với x1 = i x2 = vC, viết hàm MATLAB xdot = RLC(t, x) ; có biến thời gian vector t vector trạng thái x, trả vector đạo hàm theo thời gian x ′ Giả sử điện áp đầu vào không đổi v(t) = 1V function xdot = RLC(t, x) R = 2; L = 10*10^-4; C = 10*10^-4; u = 1; xdot(1) = 0*x(1) + (-1/L)*(x(2)) + u/L; xdot(2) = (1/C)*x(1) + (-1/R/C)*x(2); xdot = xdot'; Giải phương trình vi phân với điều kiện ban đầu i(0) = vC(0) = t ∈ [0, 4.10−2 ] cách gọi [t, x] = ode45 (@RLC, tspan, x0) [Dựa cách sử dụng lệnh ode45 để chọn giá trị tspan x0 phù hợp ] i0 = 0; vc0 = 0; tspan = [0 4*10^-2]; [t, x] = ode45(@RLC, tspan , [i0 vc0]) plot(t,x) Vẽ đồ thị biểu diễn thay đổi của dòng điện i hiệu điện vC tụ điện dạng hàm thời gian đồ thị 2_2 R = 1; % Giá trị R L = 0.5; % Giá trị L C = 0.2; % Giá trị C % Tính tốn vector hệ số tử số mẫu số num = [R]; den = [R*L*C, L, R]; % Tạo đối tượng hàm truyền RLCft RLCft = tf(num, den); t = 0:0.01:5; % Vector thời gian từ đến với bước 0.01 u = ones(size(t)); % Tạo vector đầu vào xung nhảy bậc u(t) % Tính đáp ứng lối sử dụng lệnh step [y, ~] = step(RLCft, t); % Vẽ đồ thị đáp ứng lối plot(t, y); xlabel('Thời gian'); ylabel('Đáp ứng lối ra'); title('Đáp ứng lối với tín hiệu đầu vào xung nhảy bậc'); 2_3 Có: 𝐻1 = 𝐾1 ∗ 𝐾2 ; 𝑠 𝐻2 = 𝐻1∗𝐻2 𝑠 𝐾3 1+ 𝑠 𝐾2 = 𝑠+𝐾3 ; 𝐻3 = 𝑠+𝐾3 𝐾1∗𝐾2 Mà 𝐻 = 1+𝐻1∗𝐻2 = 𝑠2 +𝐾1∗𝐾2+𝐾3∗𝑠 𝑅 Lại có: I(s) = ( + 𝐶 ∗ 𝑠) ∗ 𝑉𝑐(𝑠) 𝑉𝑐(𝑠) 𝐼(𝑠) = 1 1+𝑅+𝐶∗𝑠 = 1 𝐶 +𝑠 𝑅∗𝐶 = 𝐻3 𝐾2 = 𝐶 ; 𝐾3 = 𝑅∗𝐶 Mà 𝐹(𝑠) = 𝑅 𝑅∗𝐿∗𝐶∗𝑠2 +𝐿∗𝑠+𝑅 = 𝐻1 𝐾1 ∗ 𝐾2 = 𝑅 { 𝑅𝐿𝐶 = 𝐾3 = 𝐿 K1 = 1/L; K2 = 1/C; K3 = 1/RC K1 = K2 = 1000; K3 = 500; Mơ hình khơng sử dụng khối đạo hàm mơ hình phụ thuộc vào giá trị ban đầu Khi thay thành xung vuông 25hz 250hz 1: Có thể sử dụng cách biểu diễn cho hệ thống phi tuyến không Simulink cung cấp khối phi tuyến có sẵn để mơ hình yếu tố phi tuyến hệ thống Tuy nhiên, việc mô hình mơ hệ thống phi tuyến Simulink phức tạp so với hệ thống tuyến tính, địi hỏi kiến thức hệ thống phi tuyến phương pháp mơ hình hóa phi tuyến 2: Mơ phương trình tốn học sử dụng Simulink thích hợp cho hệ thống có trạng thái ban đầu khác 3: Cách biểu diễn có ưu nhược điểm sau Ưu điểm cách biểu diễn cho phép xây dựng phương trình liên hệ biến số tham số cách trực quan cho phép thiết lập giá trị khởi tạo Tuy nhiên, nhược điểm cách biểu diễn việc thiết lập hàm chứa phương trình vi phân tương quan biến số tham số lúc đơn giản