Đang tải... (xem toàn văn)
Báo cáo thí nghiệm matlab và simulink
Bỏo cỏo thớ nghim Matlab v Simulink Li Núi u Matlab ngôn ngữ bậc cao để giải toán kỹ thuật Nó tích hợp phép tính ma trận, phân tích số dựa hàm cấu trúc đồ hoạ hớng tới đối tơng Matlab cho phép tạo hình vẽ có chất lợng cao, cho phép lập trình giao diện làm việc dễ dàng cho ngời sử dụng, dễ dàng ứng dụng thực tế, cho phép: + Sử dung hàm có sẵn th viện nh: Control system (điều khiển tự động) Finacial( lnh vực kinh tế ) fuzzylogic (điều khiển mờ ), Symbolic (tính toán biểu thức) +cho phép lập tình tạo ứng dụng (M-file ) +cho phép phân tich mô mô hình thực tế (simulink) +phân tích khảo sát hiển thị liệu +phần mềm đồ hoạ 2D, 3D +ứng dung phát triển giao tiếp với phần mềm khác nh C++, fotran u im ca MatLab: + c tớch hp sn rt nhiu cỏc toolbox v cỏc hm tớnh toỏn phc tp, ta ch vic ỏp dng + Thi gian tớnh toỏn tng i nhanh (nu bit ti u chng trỡnh: MatLab tớnh toỏn da trờn dng Matrn nờn nu bit a cỏc vũng lp v dng Matrn s rỳt ngn c nhiu v thi gian tớnh toỏn) + Cú th t hc, t my mũ ỏp dng (MatLab cú rt nhiu Toolbox nú h tr cho rt nhiu lnh vc khỏc nhau, tựy theo nhu cu ca bn thõn m ta tỡm hiu phn no cn thit, ng b choỏng trc s "khng l" ca MatLab) + Cú th thit k giao din cho ngi dựng (GUI) Nhc im: Giao din cho ngi dựng (GUI) khụng th chuyn thnh file exe nờn mi ln chy phi chy t MatLab Chớnh vỡ khuyt im ny, cỏc chng trỡnh vit bng MatLab chỡ dựng Mụ phng quỏ trỡnh hc hoc t kho sỏt quỏ trỡnh nghiờn cu gỡ ú ch khụng c a thnh chng trỡnh s dng thc t =============================== ============================ Nguyn ỡnh Hng Lp LTTC-H in 1-K1 Bỏo cỏo thớ nghim Matlab v Simulink Nội dung báo cáo bao gồm: Bài 1: Viết chơng trình giải mạch điên M-File Bài 2: Khảo sát hệ thống điều khiển công cụ Control System Toolbox Bài 3: Mô hệ thống điều khiển tự động công cụ Simulink =============================== ============================ Nguyn ỡnh Hng Lp LTTC-H in 1-K1 Bỏo cỏo thớ nghim Matlab v Simulink Bài Viết chơng trình giải mạch điện M-File Khái quát M file Các M-file l file ASCII (file text) bình thờng chứa câu lệnh Matlab).một yêu cầu cần thiết file có phần mở rộng .m lí nên tên M-file.-có loại m file : Script v Function Các Script v Function file hoạt động nh Procedures v Functions cỏc ngôn ngữ lập trình thông thờng khác.Về nội dung script đợc hiểu nh nội dung đợc gõ vào đầu đấu nhắc cửa sổ lệnh.hiểu đơn giản thực câu lệnh Matlab, tức chơng trình gồm tập hợp câu lệnh viết dới dạng liệt kê ,không có biến liêu vào u điểm script là: Tạo va sửa xem xét chuỗi câu lệnh dễ dàng xem lại thực lại công việc thực hiện.Function file có chứa biến liệu vào Matlab cung cấp cho ta công cụ biên soạn Mfile tốt Matlab Editor -Có thể khởi động Matlab Editor cách : T menu File/New/M-file nhấn tổ hợp phím Ctrl N,cửa sổ Editor soạn thảo câu lệnh bạn Save -Hm M-file dựng cho hm phức tạp hơn, chẳng hạn chứa vòng lặp,các câu điều kiện để biết th mục có m_file bạn sử dụng lệnh What Một số toán tử câu lệnh M-file 1) Cách tạo hàm function Function tên_hàm %thân chơng trình Câu lệnh1; Câu lênh2; Câu lệnh 3; Câu lệnh n; %kết thúc chơng trình Nhận xét: - Thân chơng trình không bắt đầu Begin kết thúc từ khoá end - Tên file lu phải trùng tên hàm =============================== ============================ Nguyn ỡnh Hng Lp LTTC-H in 1-K1 Bỏo cỏo thớ nghim Matlab v Simulink 2) Các toán tử quan hệ Toán tử quan hệ ý nghĩa < > = == ~= Nhỏ Lớn Nhỏ Lớn Bằng Không bằng(khác) 3) Các câu lệnh 3.1 Nhập hiển thị liệu Nhập liệu Câu lệnh : a=input(nhap a=) a giá tri cần nhập Hiển thị liệu Câu lệnh : disp(nội dung cần hiển thị) 3.2 Các câu lệnh điều kiện ,rẽ nhánh Câu lệnh điều kiện if Cấu trúc đơn giản Cấu trúc : if expression (các toán tử quan hệ) Statements (nội dung) End; Cấu trúc sử dung lệnh elseif,else va if (viết liền) Cấu trúc : if expression Statements ; elseif expression Statements ; else expression Statements ; end 3.3 Vòng lặp Vòng lăp for Cấu trúc : for i=imin :a:imax a bớc nhảy Statements ; End Vòng lặp while Cấu trúc : while (biểu thức logic) Statements ; =============================== ============================ Nguyn ỡnh Hng Lp LTTC-H in 1-K1 Bỏo cỏo thớ nghim Matlab v Simulink End; Lệnh ngắt break,error, return Break : thoát khỏi vòng lặp Error : dùng thông báo lỗi ,hiển thị cho ngời lập trình biết lỗi Return : cho phép quay trở thực thi lệnh nằm tác dung return 4) Số phức Matlab Sử dụng i j để thể phần ảo với i=j=sqrt(-1) 5) Các phép toán Ký hiệu : + :phép cộng - : phép trừ * : phép nhân conv: nhân đa thức / : phép chia 6) Các lệnh thoát khỏi chơng trình Clc : xoá tất lệnh cửa sổ commandwindow Clear : xoá danh sách biến đợc liệt kê Exit(quit): thoát khỏi chơng trình Whos : cho biết tất biến thời 7) Các hàm toán Sqrt(x) : bậc hai Abs(x): giá trị tuyết đối Real (x): phần thực Imag (x) : phần ảo Phase(x) - angle(x): góc pha số phức Sin(x) : hàn sin Cos(x) hàm cos Inv(ma trận ) : đảo ma trận Det (ma trận) : tính định thức ma trận Rank ( ma trận): tìm hạng ma trận 1.S mch in =============================== ============================ Nguyn ỡnh Hng Lp LTTC-H in 1-K1 Bỏo cỏo thớ nghim Matlab v Simulink Số nhánh Số nút Số vòng độc lập Lu thut toỏn Chng trỡnh gii mch in (7 nhỏnh song song ) =============================== ============================ Nguyn ỡnh Hng Lp LTTC-H in 1-K1 Bỏo cỏo thớ nghim Matlab v Simulink %%% bai thi nghiem so %%% %%% GVHD: Tong Thi ly %%% %%% SVTH: Nguyen Dinh Hong Lop LTTC-DH Dien1-K1 %%% disp(' nhap cac thong so mach dien va tinh toan') G=[]; E0=[]; F=[] ; R=[]; R=[]; L=[]; C=[]; d=input('nhap so nut mach dien d=')%so nut mach dien; if d==2 disp('KH1=d-1phuong trinh') pt=d-1 else disp('ban nhap sai nhap lai') break end W = input ('Nhap Gia Tri W = ') ; %%% Nhap tan so goc if W == disp ('Mach Dien Mot Chieu') N = input (' Nhap So Nhanh Mach Dien = ') for i = : N Nhanh = i J(i) = input (' Nhap Gia Tri nguon dong J = ') ; if J(i) ==0 E(i) = input (' Nhap Gia Tri hieu dung E = ') ; R(i) = input (' Nhap Gia Tri thuan tro R = ') ; Y(i) = 1/R(i) ; C(i)=(E(i)*Y(i)); else R(i) = 0; E(i) = 0; Y(i) = 0; C(i)= 0; I(i)=J(i) =============================== ============================ Nguyn ỡnh Hng Lp LTTC-H in 1-K1 Bỏo cỏo thớ nghim Matlab v Simulink end end %%chuong trinh tinh dong dien cac nhanh H=sum(J); G=sum(Y); F=sum(C); K=F+H; Pa=K/G %%the o nut for i=1:N if J(i)==0 disp('dong dien cac nhanh') I(i)=(Pa-E(i))/R(i) else disp('dong dien cac nhanh') I(i)=J(i) end P(i)= I(i)^2*R(i); end disp('cong suat toan mach') P=sum (P)%%cong suat toan mach else disp('mach dien xoay chieu') N = input (' Nhap So Nhanh Mach Dien = ') for i = : N Nhanh = i J0(i) = input (' Nhap Gia Tri J0 = ') ; G(i) = input (' Nhap Gia Tri Pha J = ') ; if J0(i)==0 E0(i) = input (' Nhap Gia Tri E0 = ') ; F(i) = input (' Nhap Gia Tri Pha E = ') ; R(i) = input (' Nhap Gia Tri R = ') ; L(i) = input (' Nhap Gia Tri L = ') ; C(i) = input (' Nhap Gia Tri C = ') ; else E0(i) = 0; F(i) = 0; R(i) = 0; L(i) = 0; C(i) = 0; =============================== ============================ Nguyn ỡnh Hng Lp LTTC-H in 1-K1 Bỏo cỏo thớ nghim Matlab v Simulink I(i) = (J0(i)/sqrt(2))*cos(G(i))+j*(J0(i)/sqrt(2))*sin(G(i)) ; end if C(i) == ; ZC(i) = ; else ZC(i) = 1/W*C(i) ; end if L(i)==0 ZL(i)=0; else ZL(i) = W*L(i) ; end Z(i) = R(i) + j*(ZL(i)-ZC(i)) ; if Z(i) == Y(i) = ; else Y(i) = 1/Z(i) ; end E(i) = E0(i)/sqrt(2);%%% Lay gia tri hieu dung J(i) = J0(i)/sqrt(2);%%% Lay gia tri hieu dung EP(i) = E(i)*cos(F(i)*pi/180)+j*E(i)*sin(F(i)*pi/180); %%% Chuyen sang ham phuc JP(i) = J(i)*cos(G(i)*pi/180)+j*J(i)*sin(G(i)*pi/180); %%chuong trinh tinh dong dien cac nhanh D(i)=EP(i)*Y(i); end H=sum(J); G=sum(Y); F=sum(D); K=F+H; Pa=K/G %%the o nut disp ('dien the o nut ') for i=1:N if J(i)==0 I(i)=(Pa-EP(i))/Z(i) else I(i)=JP(i) end =============================== 10============================ Nguyn ỡnh Hng Lp LTTC-H in 1-K1 Bỏo cỏo thớ nghim Matlab v Simulink P(i) = sqrt(real(I(i))^2+imag(I(i))^2)*R(i); Q(i) = sqrt(real(I(i))^2+imag(I(i))^2)*ZL(i)sqrt(real(I(i))^2+imag(I(i))^2)*ZC(i); end disp ('cong suat tac dung toan mach') P=sum(P)%%cong suat toan mach disp ('cong suat phan khang toan mach') Q= sum(P) disp ('cong suat toan phan cua mach') S=sqrt(P^2+Q^2) End Hin th kt qu mn hỡnh sau dó nhp cỏc thụng s nhap cac thong so mach dien va tinh toan nhap so nut mach dien d=2 d= KH1=d-1phuong trinh pt = Nhap Gia Tri W = 100 mach dien xoay chieu Nhap So Nhanh Mach Dien = N= Nhanh = Nhap Gia Tri J0 = 10 =============================== 11============================ Nguyn ỡnh Hng Lp LTTC-H in 1-K1 Bỏo cỏo thớ nghim Matlab v Simulink Bieu bien Bode - He roi rac -50 Magnitude (dB) System: untitled2 Frequency (rad/sec): 91.9 Magnitude (dB): -92.6 -100 -150 -200 Ua - n T -n L -250 -1 10 10 10 10 10 10 10 Frequency (rad/sec) Biu Bode phn ánh mi quan h gia tn s - biên v c pha na nu v y nên gi l c tính tn-biên-pha Vớ d, bodemag(G_m(2,1)) cho bit biên ca tín hiu kênh theo tn s u vo kênh Ngha l s ph thuc ca tc u theo tn s ca tín hiu iu khin U_a u vo s ó l ý ngha ca biu Bode Nên có vai trò rt quan trng vic kho sát Chơng trình viết dới dạng M-file (khảo sát hệ thống) function bai_thi_nghiem_3 Ru=input('nhap gia tri dien tro phan ung Ru='); Rf=input('nhap gia tri dien to phu Rf='); Ra=Ru+Rf; La=input('nhap gia tri dien cam phan ung La=') =============================== 28============================ Nguyn ỡnh Hng Lp LTTC-H in 1-K1 Bỏo cỏo thớ nghim Matlab v Simulink Phi = 0.04; J =input('nhap gia tri momen quan tinh cua dong co J='); Km=input('nhap gia tri hang so dong co Km=') Ke = 2*pi*Km; A_m = [-Ra/La -Ke*Phi/La; Km*Phi/2/pi/J 0]; B_m = [1/La 0; -1/2/pi/J]; C_m = [1 0; 1]; D_m = [0 0; 0]; G_m = ss(A_m, B_m, C_m, D_m); minfo(G_m)%thong tin ve mo hinh ham truyen figure(1); step(G_m); title('bieu dap ung qua do'); figure(2); plot(eig(G_m),'r*'); grid on; figure(3); bodemag(G_m(1,1),'r ',G_m(1,2),'b ', logspace(-1,5,500)); title('Bieu bien Bode - He tuong tu'); legend('Ua - n', 'T_L - n', 3); grid on, T = 0.0025; %SamplingTime U = eye(2); A_md = U + A_m*T; B_md = B_m*T; C_md = C_m; D_md = D_m; G_md = ss(A_md, B_md, C_md, D_md); minfo(G_md); figure(4); bodemag(G_md(1,1),'r ',G_md(1,2),'b ', logspace(-1,5,500));title('Bieu bien Bode - He roi rac'); legend('Ua - n', 'T_L - n', 3); grid on end chơng trình đuợc lu vao th mục C:\MATLAB7\work\ bai_thi_nghiem_3 khởi động Matlab cửa sổ command window bạn đánh lệnh: bai_thi_nghiem_3 =============================== 29============================ Nguyn ỡnh Hng Lp LTTC-H in 1-K1 Bỏo cỏo thớ nghim Matlab v Simulink Khảo sát hệ thống th viện Simulink Bây gi ta có th xây dng mô hình mô phng ng c mt chiu chy không ti (mômen cn ca ti T_L=0) da mô hình va xây dng nh sau: Lu ý nhp ma trn ca mô hình bng cách kích đúp chut lên không gian trng thái sau úp nhp , , v =============================== 30============================ Nguyn ỡnh Hng Lp LTTC-H in 1-K1 Bỏo cỏo thớ nghim Matlab v Simulink Tiến hành mô cách click vào Simulation/simulation parmeters để cài đặt thông số mô Của sổ Simulation/simulation parmeters ta chọn thông số nh sau: Startime : thời điểm bắt đầu mô chọn=0; Stoptime thời gian độ hệ thống thờng chọn giá trị lớn; Chạy mô cách : Vào menu Simulation/star- click double vào khối scope để quan sát mô =============================== 31============================ Nguyn ỡnh Hng Lp LTTC-H in 1-K1 Bỏo cỏo thớ nghim Matlab v Simulink Kết mô Tổng hợp mạch vòng điều khiển PID Thiiết kế điều khiển Pid tơng tự =============================== 32============================ Nguyn ỡnh Hng Lp LTTC-H in 1-K1 Bỏo cỏo thớ nghim Matlab v Simulink - Thit k bng Simulink: Cú th coi l phng phỏp thc nghim Phng pháp thit k n gin, nhanh, mi th u có sn, c ni vo ri xem kt qu -> chn kt qu tt nht - Thit k bng Matlab: òi hi phi hiu bi toán, lý thuyt v phi bit lp trình mt chút -> khó hn mt chút nhng s hiu sâu hn v lý thuyt v cách thc hin Cho phép kho sát nhiu c tính hn trình thit k cng nh hiu thêm v lnh Matlab ứng dụng thit k Bây gi bt u vi b iu khin dòng (vòng lp trong) ây ta cha cn quan tâm n tc vi, dù bng cng c, l t chúng bng phi by nhiêu! s dng hm connect ta v li s iu khin, ó ánh s th t u vo ca hình trên, s th t ca u ca hình kí hiệu nh hình sau: Trong ó l ta s t hm truyn bng Khi ny c vo tin khai báo u vo cho c h m lnh connectyêu cu Trong thut toán iu khin vẽ hm truyn ca bng nên có cng không nh hng n =============================== 33============================ Nguyn ỡnh Hng Lp LTTC-H in 1-K1 Bỏo cỏo thớ nghim Matlab v Simulink cu trúc c h Ta khai báo bng lnh Sys=tf(1,1,inputname,in); Vi iu khin PID tm thi ta ch dựng PI v khai báo nh sau: Kd=1; Kp=100; Ki=10; Numpid=[Kp,Ki]; Denpid=[1 0]; Sys2=tf(numpid,denpid,inputname,ei,outputname,uaref); Cui l mô hình ng c, khai báo nh sau: Sys3=ss(A-m,B_m,C_m,D_m,inputname,(ua,TL),outputname, {ia,n}); Sau ó s dng lnh append báo cho Matlab bit cn kt hp v th t ca chúng nh sau: Sys=apepend(sys1,sys2,sys3); Tip theo ta phi khai báo im ni ca khối Nu ý s thy, u vo ca l cú s th t l 2, l hiu ca u s ca v u s ca DCM Vy nên khai báo ma trn ta s phi có dòng: [u vo s = u s - u s 3] Tng t, u vo ca DCM có s th t l c ni vi u s ca Vy nên khai báo ma trn ta s phi có dòng: [u vo s = u s 2] ta khai báo ma trn nh sau: Q=[2 -3 0]; Bây gi khai báo u vo v u ca h sau ó ni vi nhau: Input=[1 4]; Output=[3 4]; Cui l lnh connnect: Sysc=connect(sys,Q,input,output); n ây ta c mô hình không gian trng thái tng hp ca h kín gm c b iu khin v i tng iu khin u vo l dòng in t ( ) v mômen ti , u l dòng =============================== 34============================ Nguyn ỡnh Hng Lp LTTC-H in 1-K1 Bỏo cỏo thớ nghim Matlab v Simulink Bây gi ta cú th v th Bode v step nh sau: figure(3); bodemag(sysc(1,1),'r ', sysc(1,2),'b ', sysc(2,1),'g ', sysc(2,2),'m ', logspace(-1,5,500)); title('Bieu Bode - Dieu khien dong tuong tu'); legend('i_a^{ref} - i_a', 'T_L - i_a', 'i_a^{ref} - n', 'T_L - n', 3); grid on; [yc, tc] = step(sysc, 0.05); figure(4); plot(tc, yc(:, 1, 1),'r ', tc, yc(:, 2, 1),'g ', tc, yc(:, 1, 2),'b ', tc, yc(:, 2, 2),'k '), title('Dap ung buoc nhay cua vong lap dieu khien dong'); legend('i_a^{ref} - i_a', 'i_a^{ref} - n', 'T_L - i_a', 'T_L - n', axis([0, 0.001, -0.2, 1.25]); grid on; áp ng bc nhy vòng lp iu khin dòng Bây gi l lúc ta cn phân tích áp ng thu c T ó có th a mt s kt lun s b v vic chn h s =============================== 35============================ Nguyn ỡnh Hng Lp LTTC-H in 1-K1 Bỏo cỏo thớ nghim Matlab v Simulink nhm ln ta có th thay sysc bng mt tên khác, chng hn -hekindcd- (h kín vi b iu chnh dòng) Khi ó lnh dùng l: Hekindcd=connect(sys,Q,input,output) Sau đú tính [yc, tc] v nh sau: [yc,tc]=step(hekindcd,0.05); Lu ý rng i vi biu Bode trc tung biu th cho logarit ca biển C th, nu gi l biên ca tín hiu u giá tr ghi trc tung l vy: - Giá tr trc tung ng vi - Giá tr 20 trc tung ng vi - Giá tr 40 trc tung ng vi Bây gi ta quay li t biu Bode ca mô hình DCM figure(1) m-file) (h h, v =============================== 36============================ Nguyn ỡnh Hng Lp LTTC-H in 1-K1 Bỏo cỏo thớ nghim Matlab v Simulink Hãy ý n ng mu , th hin quan h gia có sinh dũng v (chính l in áp cn Phân tích chất lợng Giá tr biên ng vi tn s u vo khong hn 200 rad/s Ngha l u_a dao ng vi tn s khong ó Th u_a dao ng nh, không thay i hoc thay i nhanh (tn s cao) thỡ biên gim rt nhanh iu ny có ngha l nh hng ca u_a i vi i_a l rt yu Ví d ta t mt giá tr u_a c nh (tn s bng 0) giá tr biên L ch khong -100dB Hay 20lgL = -100dB \Rightarrow L = 10^{-5} Tóm li, ta có th nhn xét s b l ta phi dựng mt b iu khin có h s khuch i rt ln có th iu khin c u i_a bám theo giá tr t u vo Bây gi ta xem qua iu xy cho ta vi b iu khin thit k nh (ng vi K_p = 100; K_i = 10) Rõ rng l khong tn s t 10^1 n khong 3.10^3 20lgL = hay L = Ngha l i_a = i_a^{ref} ngoi khong tn s ó không iu khin c Lu ý rng tn s khong 3.10^3 l lúc ng c tính tn s biên bt u i xung rt nhanh v ó l Bandwidth B_w hay di thông tn ca h Ngha nu tn s u vo ca i_a^{ref} ln hn tn s ny biên L ca u gim xung rt nhanh, hay nói cách khác i_a < i_a^{ref} rt nhanh Trong thc t ta mong mun có dng ng thng nm vi ng L = hay 20lgL = 0dB sut di tn s t n B_w cho u bám theo u vo (vì hm truyn bng L = 1) Chính th m ta th tng K_p n 10.000 v K_i n 100 Khi ó áp ng tn s ca nh sau: Trong thc t, có trng hp phi dùng K_p = 20.000 =============================== 37============================ Nguyn ỡnh Hng Lp LTTC-H in 1-K1 Bỏo cỏo thớ nghim Matlab v Simulink ây mi ch l nhn xét s b, áp dng cho vùng iu khin dòng bám Nh ã nói trên, vùng iu khin ny phi áp ng tht nhanh Trong trng hp ny vo khong 10^6rad/s v \omega = 2\pi f_c = 1000000 \text{ rad/s} \Rightarrow f_c = 1.5915.10^5 \text{ Hz} Chu k vo khong T_c = \frac{1}{f_c} = 6.28 \mu s Ta phi thit k mch vòng iu chnh tc na Mch vòng ny có Bandwitdh chm hn nhiu tc c không th nhanh nh in c =============================== 38============================ Nguyn ỡnh Hng Lp LTTC-H in 1-K1 Bỏo cỏo thớ nghim Matlab v Simulink Mô điều khiển pid tơng tự đáp ứng đầu u ã bám tt theo u vo Vậy vòng điều khiển đáp ứng tốt =============================== 39============================ Nguyn ỡnh Hng Lp LTTC-H in 1-K1 Bỏo cỏo thớ nghim Matlab v Simulink Chơng trình khảo sát điều khiển (Hàm pid) function dieu_khien_PID sys1 = tf(1, 1, 'inputname', 'in');%khoi ham truyen W Kd=input('nhap gia tri kd='); Kp=input('nhap gia tri Kp='); Ki=input('nhap gia tri ki='); Ru=input('nhap gia tri dien tro phan ung Ru='); Rf=input('nhap gia tri dien to phu Rf='); La=input('nhap gia tri dien cam phan ung La='); J =input('nhap gia tri momen quan tinh cua dong co J='); Km=input('nhap gia tri hang so dong co Km='); Ra=Ru+Rf; Phi = 0.04; Ke = 2*pi*Km; A_m = [-Ra/La -Ke*Phi/La; Km*Phi/2/pi/J 0]; B_m = [1/La 0; -1/2/pi/J]; C_m = [1 0; 1]; D_m = [0 0; 0]; numpid = [Kp Ki]; denpid = [1 0]; sys2 = tf(numpid, denpid, 'inputname', 'ei', 'outputname','uaref')%ham truyen he PID(Ki) dau vao la ei,dau la ua sys3 = ss(A_m, B_m, C_m, D_m, 'inputname', {'ua', 'TL'}, 'outputname',{'ia', 'n'});%ham truyen sang ham trang thai(Gm) dau vao la ua,Tl,dau la ia,n sys = append(sys1, sys2, sys3);%ham truyen ket hop lan luot ca he theo thu tu figure(1) step(sys) % dap ung qua cua ca he sau ket hop Q = [2 -3 0];%khai bao dau vao cua khoi Ki co STT la ,no la hieu cua dau so cua khoi w va dau la so cua dong co(phan hoi) inputs = [1 4]; %dau vao cua cua he outputs = [3 4];%dau cua he sysc = connect(sys,Q,inputs,outputs);%ham tong hop he kin bao gom ca bo dieu khien va doi tuong dieu khien figure(2); =============================== 40============================ Nguyn ỡnh Hng Lp LTTC-H in 1-K1 Bỏo cỏo thớ nghim Matlab v Simulink bodemag(sysc(1,1),'r ', sysc(1,2),'b ', sysc(2,1),'g ', sysc(2,2),'m ', % hien thi thi o kenh theo tan so o dau vao lenh logspace(-1,5,500)); title('Bieu Bode - Dieu khien dong tuong tu'); legend('i_a^{ref} - i_a', 'T_L - i_a', 'i_a^{ref} - n', 'T_L - n', 3); % ghi chu phan hoa grid on; [yc, tc] = step(sysc, 0.05); %dap ung qua he kin syc figure(3); plot(tc, yc(:, 1, 1),'r ', tc, yc(:, 2, 1),'g ', tc, yc(:, 1, 2),'b ', tc, yc(:, 2, 2),'k '), title('Dap ung buoc nhay cua vong lap dieu khien dong');%bieu dap ung buoc nhay legend('i_a^{ref} - i_a', 'i_a^{ref} - n', 'T_L - i_a', 'T_L - n', 2);%(chu thich) axis([0, 0.001, -0.2, 1.25]);%kich thuc cua truc grid on; hekindcd = connect(sys,Q,inputs,outputs);%he kin voi bo dieu chinh dong [yc, tc] = step(hekindcd, 0.05); %dap ung qua cua he kin voi bo chinh dong M=ctrb(sysc);%tinh dieu khien duoc cua he thong tong N=obsv(sysc);%tinh quan sat duoc cua he thong tong E=square(M); F=square(N); disp('kiem tra thoi gian tre'); hasdelay(sysc)%kiem tra thoi gian tre disp('kiem tra mo hinh lien tuc'); isct(sysc)%kiem tra mo hinh lien tuc disp('kiem tra mo hinh gian doan'); isdt(sysc)%kiem tra mo hinh gian doan disp('kiem tra co phai he siso'); issiso(sysc)%kiem tra xem co phai he siso end =============================== 41============================ Nguyn ỡnh Hng Lp LTTC-H in 1-K1 Bỏo cỏo thớ Bộ công thơng Trờng đại học công nghiệp hà nội điện nghim Matlab vKhoa Simulink Kết luận kỹ s điều khiển tự động hoá nói riêng ngời nghiên cứu khoa học kỹ thuật nói chung ,mô công cụ quan cho phép khảo sat đối tợng trỡnh kỹ thuật vật lý ,mà không thiết phải có đối tơng hay hệ thống thực Đựơc trang bị công cụ mô mạnh có hiểu biết mô hình hoá ,ngới kỹ s có khả rút ngắn thời gian giảm chi phí nghiên cứu phát triển mt sản phẩm cách đáng kể Điều có ý nghĩa sản phẩm hệ thống cần thiết bị kỹ thuật phức tạp với giá trị kinh tế lớn Các khái niệm mô đả thể rõ bớc trình phát triển với trợ giúp máy tính Trong thời gian qua với kiến thức lý thuyết học lớp thời gian thực hành thí nghiệm cho sinh viên hiểu đợc nhiều vấn đề kiến thức lý thuyết mơ hồ Qua trình học tâp thí nghiệm với giúp đỡ tận tình giáo hớng dẫn giúp sinh viên hiểu đuợc tầm quan v ứng dụng thực tế môn học,giúp sinh viên có thao tác kỹ tính toán ,lập trình mô hệ thống đơn giản.và từ rút kinh nghiệm trình làm lỗi thg mắc phải cách sửa lỗi Bài báo cáo tổng kết sinh viên học hỏi tìm tòi trình học tập với giúp đỡ cô Tống thị Lý giáo viên nhiệm hớng dẫn Tuy có nhiều cố gắng nhng không tránh đợc xót trình làm kính mong thầy cô bạn sinh viên thông cảm góp ý thêm để ngời làm có thêm kiến thức kinh nghiệm Xin chân thành cảm ơn ! Sinh viờn thc hin Nguyn ỡnh Hng Hà nội, Ngày 30 tháng năm 2009 =============================== 42============================ Nguyn ỡnh Hng Lp LTTC-H in 1-K1 [...]... sinus , xung chữ nhật Simulink cho phép ngời sử dụng tạo ra các th viện khối riêng chứa đựng các mô hình ứng dụng và nó có thể tự mô phổng thí nghiệm ,quan sát kết quả,kiểm chứng với lí thuyết trớc khi tiến hành thí nghiệm Để khởi động Simulink từ môi trờng Matlab trong của sổ Commandonw gõ lệnh simulink Để bắt đầu làm việc ta tạo cửa sổ bằng cách vào file-new-model Trong th viện Simulink có 8 th viện... các lnh ca Matlab ng thi phn Simulink cng c s dng mt cách thích hp.Do bi toán iu khin tc ng c mt chiu có th c m rng ra, s dng nhiu loi iu khin khác nhau nh PID tng t, PID s, iu khin theo phng pháp t cc, quan sát trng thái, iu khin ti u, LQG tổng quan về simulink Simulink tích hợp vào Matlab nh một công cụ để mô phỏng hệ thống giúp ngời phân tích và tổng hợp hệ thống 1 cách trực quan ,trong Simulink. .. 20============================ Nguyn ỡnh Hng Lp LTTC-H in 1-K1 Bỏo cỏo thớ nghim Matlab v Simulink Chúng ta s áp dng lý thuyt iu khin c bn theo tng bc mt thông qua bi toán iu khin tc ng c mt chiu Công c Matlab/ Simulink c s dng trong thit k va giúp chúng ta nhanh chúng tìm ra c mô hình cn thit nh các hm toán hc mnh m ca Matlab va minh ha cho các lnh ca Matlab thông qua Control system toolbox Vi mc tiêu l không nhng... nghim Matlab v Simulink Kết mô phỏng Tổng hợp mạch vòng điều khiển PID Thiiết kế bộ điều khiển Pid tơng tự =============================== 32============================ Nguyn ỡnh Hng Lp LTTC-H in 1-K1 Bỏo cỏo thớ nghim Matlab v Simulink - Thit k bng Simulink: Cú th coi l phng phỏp thc nghim Phng pháp thit k n gin, nhanh, mi th u có sn, c ni vo nhau ri xem kt qu -> chn kt qu tt nht - Thit k bng Matlab: ... n', 'T_L - n', 3); grid on end chơng trình đuợc lu vao th mục C: \MATLAB7 \work\ bai_thi_nghiem_3 khi khởi động Matlab ở cửa sổ command window bạn đánh lệnh: bai_thi_nghiem_3 =============================== 29============================ Nguyn ỡnh Hng Lp LTTC-H in 1-K1 Bỏo cỏo thớ nghim Matlab v Simulink Khảo sát hệ thống bằng th viện Simulink Bây gi ta có th xây dng mô hình mô phng ng c mt chiu chy... cỏo thớ nghim Matlab v Simulink Tiến hành mô phỏng bằng cách click vào Simulation/simulation parmeters để cài đặt các thông số mô phỏng Của sổ Simulation/simulation parmeters hiện ra ta chọn những thông số nh sau: Startime : thời điểm bắt đầu mô phỏng chọn=0; Stoptime thời gian quá độ của hệ thống thờng chọn giá trị lớn; Chạy mô phỏng bằng cách : Vào menu Simulation/star- click double vào khối scope... minfo(G_m) % cho bit thụng tin v mụ hỡnh i tng MATLAB ss object: 2 states 2 outputs 2 inputs MATLAB ss object: 2 states 2 outputs 2 inputs Hàm có 2 đầu vào 2 đầu ra figure(1); % biểu đồ thứ nhất step(G_m); % đáp ứng quá độ grid on; % hiển thị lới =============================== 25============================ Nguyn ỡnh Hng Lp LTTC-H in 1-K1 Bỏo cỏo thớ nghim Matlab v Simulink figure(2); plot(eig(G_m),'r*');... Khi ny c vo tin khai báo u vo ra cho c h m lnh connectyêu cu Trong thut toán iu khin vẽ hm truyn ca nó bng 1 nên có nó cng không nh hng n =============================== 33============================ Nguyn ỡnh Hng Lp LTTC-H in 1-K1 Bỏo cỏo thớ nghim Matlab v Simulink cu trúc c h Ta khai báo khi bng lnh Sys=tf(1,1,inputname,in); Vi khi iu khin PID tm thi ta ch dựng PI v khai báo nh sau: Kd=1; Kp=100;... Cui cùng l mô hình ng c, khai báo nh sau: Sys3=ss(A-m,B_m,C_m,D_m,inputname,(ua,TL),outputname, {ia,n}); Sau ó s dng lnh append báo cho Matlab bit các khi cn kt hp v th t ca chúng nh sau: Sys=apepend(sys1,sys2,sys3); Tip theo ta phi khai báo các im ni ca các khối Nu ý s thy, u vo ca khi l cú s th t l 2, nó l hiu ca u ra s 1 ca khi v u ra s 3 ca DCM Vy nên khi khai báo ma trn ta s phi có dòng: [u... =============================== 14============================ Nguyn ỡnh Hng Lp LTTC-H in 1-K1 Bỏo cỏo thớ nghim Matlab v Simulink 206.4327 cong suat toan phan cua mach S= 291.9399 Bài 2 =============================== 15============================ Nguyn ỡnh Hng Lp LTTC-H in 1-K1 Bỏo cỏo thớ nghim Matlab v Simulink Khảo sát hệ thống điều khiển trên công cụ Control System Toolbox 1-Một Số Hệ Thống Tuyến Tính ... nhật Simulink cho phép ngời sử dụng tạo th viện khối riêng chứa đựng mô hình ứng dụng tự mô phổng thí nghiệm ,quan sát kết quả,kiểm chứng với lí thuyết trớc tiến hành thí nghiệm Để khởi động Simulink. .. thái, iu khin ti u, LQG tổng quan simulink Simulink tích hợp vào Matlab nh công cụ để mô hệ thống giúp ngời phân tích tổng hợp hệ thống cách trực quan ,trong Simulink hệ thống không đợc mô tả... cao Matlab -Math : khối Simulink với hàm toán học tơng ứng Matlab =============================== 21============================ Nguyn ỡnh Hng Lp LTTC-H in 1-K1 Bỏo cỏo thớ nghim Matlab v Simulink