Đang tải... (xem toàn văn)
ángrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrgggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggrsángrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrgggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggrsángrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrgggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggrsángrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrgggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggrsángrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrgggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggrsángrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrgggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggrsángrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrgggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggrs
Báo cáo Simulink: Khái niệm Hướng dẫn Simulink phần mở rộng đồ họa để MATLAB để mơ hình hóa mơ hệ thống Trong Simulink, hệ thống vẽ sơ đồ khối Nhiều yếu tố sơ đồ khối có sẵn, chẳng hạn chức chuyển giao, nút giao thông tổng hợp, vv, đầu vào ảo thiết bị đầu chức máy phát máy song Bắt đầu từ Simulink Simulink dấu nhắc lệnh MATLAB cách nhập vào lệnh sau đây: simulink Khi bắt đầu, Simulink mang lên cửa sổ nhất, mang tên Simulink Library trình duyệt mà nhìn thấy Mơ hình tập tin Trong Simulink, mơ hình tập hợp khối mà, nói chung, đại diện cho hệ thống Ngồi ra, để vẽ mơ hình thành cửa sổ mơ hình trống, mơ hình tập tin lưu trước nạp từ tập tin trình đơn từ dấu nhắc lệnh MATLAB Như ví dụ, tải tập tin mơ hình sau cách nhấp vào liên kết sau lưu tập tin thư mục mà ta chạy MATLAB từ simple.mdl Mở tập tin Simulink cách nhập vào lệnh sau cửa sổ lệnh MATLAB (Ngồi ra, ta tải tập tin cách sử dụng mở tùy chọn file trình đơn Simulink, cách nhấn Ctrl-O Simulink) đơn giản Các cửa sổ mơ hình sau xuất Một mơ hình tạo cách chọn New từ tập tin trình đơn cửa sổ Simulink (hoặc cách nhấn Ctrl-N) Các yếu tố Có hai loại mục Simulink: khối đường Khối sử dụng để tạo, chỉnh sửa, kết hợp, đầu ra, hiển thị tín hiệu Dòng sử dụng để truyền tín hiệu từ khối sang khối khác Blocks Có số dạng khối thư viện Simulink: Sources: sử dụng để tạo tín hiệu khác Sinks: dùng để xuất biểu diễn tín hiệu Continuous : yếu tố hệ thống liên tục theo thời gian Discrete: tuyến tính, yếu tố hệ thống rời rạc theo thời gian (hàm truyền rời rạc, mơ hình không gian trạng thái rời rạc, vv) Operations Math: chứa nhiều hoạt động toán học phổ biến (Nhân, Tổng, kết quả, giá trị tuyệt đối, vv) Đường Đường truyền tín hiệu theo hướng mũi tên Đường dây phải ln ln truyền tín hiệu từ thiết bị đầu cuối đầu khối đến thiết bị đầu cuối đầu vào khối khác Có ngoại lệ dòng ngõ tắt dòng khác, tách tín hiệu với hai khối đích, hình (bấm vào để tải mơ hình tập tin gọi split.mdl) Sửa Blocks Một khối sửa đổi cách nhấp đúp vào Ví dụ, ta doubleclick vào Transfer Function block Simple model, ta thấy hộp thoại sau Hộp thoại chứa thong số cho tử số mẫu số hàm truyền khối Bằng cách nhập vào vector chứa hệ số tử số mong muốn đa số mẫu thức, hàm truyền mong muốn nhập vào Ví dụ, để thay đổi mẫu số thành : nhập đoạn mã sau vào Denominator : [1 4] nhấn nút OK, cửa sổ Simulink thay đổi sau: phản ánh thay đổi mẫu số hàm truyền Phức tạp ba khối khối Scope Kích đúp chuột vào trả hình dao động trống Khi mơ thực hiện, tín hiệu mà nguồn cấp liệu vào Scope hiển thị cửa sổ Hoạt động chi tiết Scope không đề cập hướng dẫn Chức nhất, ta sử dụng nút autoscale, xuất cặp ống nhòm phần phía cửa sổ Chạy mô Để chạy mô phỏng, ta làm việc với tập tin mơ hình sau đây: simple2.mdl Tải mở file Simulink Ta thấy cửa sổ mơ hình sau Trước chạy mô hệ thống này, mở cửa sổ Scope cách kích đúp vào khối Scope Sau đó, để bắt đầu mô phỏng, chọn Start từ Simulink menu, nhấn vào play phía hình, nhấn Ctrl-T Các mô chạy nhanh cửa sổ Scope xuất hình Lưu ý mô đầu (được tô màu vàng) mức thấp so với trục Scope Để khắc phục điều này, nhấn autoscale (ống nhòm) Lưu ý đáp ứng bước khơng bắt đầu t = Điều thay đổi cách nhấn đúp chuột vào khối Step Bây giờ, ta thay đổi thông số hệ thống mô hệ thống lần Double-click vào Transfer Function block cửa sổ mơ hình thay đổi mẫu số thành : [1 20 400] Chạy lại mô (nhấn Ctrl-T) ta thấy xuất đường phẳng Scope Nhấn autoscale , ta thấy điều sau cửa sổ Scope Chú ý nút autoscale thay đổi trục thẳng đứng Kể từ hàm truyền có đáp ứng nhanh, nén vào phần nhỏ cửa sổ Scope Simulink mô hệ thống cho đầy đủ 10 giây hệ thống đạt đến trạng thái ổn định thời gian ngắn sau hai giây Để khắc phục điều này, ta cần phải thay đổi thông số mơ Trong cửa sổ simulink, chọn tham số cấu hình từ simulink menu Ta thấy hộp thoại sau Có nhiều tùy chọn tham số mơ ta thay đổi thời gian bắt đầu thời gian dừng Thay đổi Thời gian 0.0 đến 0,8 (kể từ bước không xảy t = 1,0) Thay đổi thời gian dừng từ 10,0 - 2,0, mà phải thời gian ngắn sau hệ thống ổn định Đóng hộp thoại chạy mơ Sau nhấn nút autoscale , cửa sổ Scope cung cấp hình hiển thị tốt nhiều đáp ứng bước hình Xây dựng Hệ thống Trong phần này, ta tìm hiểu làm để xây dựng hệ thống Simulink sử dụng khối Thư viện khối Simulink Ta xây dựng hệ thống sau Đầu tiên, ta thu thập tất khối cần thiết từ thư viện Sau đó, ta sửa đổi khối để chúng tương ứng với khối mơ hình mong muốn Cuối cùng, ta kết nối khối với đường để tạo thành hệ thống hoàn chỉnh Sau cùng, ta mơ hệ thống hồn chỉnh để kiểm tra hoạt động Gathering Blocks Thực theo bước để thu thập khối cần thiết: Tạo mơ hình (New từ File nhấn Ctrl-N) Ta nhận cửa sổ simulink trống Click vào Sources bảng liệt kê cửa sổ Simulink Điều mang đến nguồn tin thư viện khối Nguồn sử dụng để tạo tín hiệu Kéo Khối Step từ nguồn vào phía bên trái cửa sổ mơ hình Nhấp chuột vào Math Operations liệt kê cửa sổ Simulink Từ thư viện này, kéo khối Sum khối Gain vào cửa sổ simulink đặt chúng vào bên phải Khối Step theo thứ tự Click vào Continuous danh sách cửa sổ Simulink Đầu tiên, từ thư viện này, kéo điều khiển PID khối vào cửa sổ mơ hình đặt vào bên phải khối Gain Từ thư viện, kéo khối Transfer Function vào cửa sổ mô hình đặt vào bên phải khối điều khiển PID Click vào Sinks liệt kê cửa sổ Simulink Kéo Khối Scope vào phía bên phải cửa sổ mơ hình Sửa đổi Blocks Double-click vào Khối Sum Vì ta muốn đầu vào thứ hai để dấu trừ, nhập + - vào khối tổng Đóng hộp thoại Double-click vào Khối Gain Thay đổi tăng lên 2,5 đóng hộp thoại Double-click vào điều khiển PID thay đổi tăng theo tỷ lệ đạt khâu tích phân Đóng hộp thoại Double-click vào Transfer Function block Để lại tử số [1], thay đổi mẫu thức thành [1 4] Đóng hộp thoại Mơ hình xuất sau: Thay đổi tên khối điều khiển PID để PI điều khiển cách nhấn đúp chuột vào từ điều khiển PID Tương tự vậy, thay đổi tên Chuyển Chức khối tĩnh Bây giờ, tất khối nhập Mơ hình ta xuất như: Kết nối Đường với Khối Thực theo bước sau Kéo chuột từ thiết bị đầu cuối đầu Khối Step với đầu vào Sum đầu vào Một lựa chọn khác nhấp vào Khối Step sau CtrlClick vào khối Sum để kết nối Ta thấy sau Các đường dây nên có mũi tên Nếu đầu mũi tên mở đỏ, hình đây, có nghĩa khơng kết nối với điều Ngồi ra, ta muốn vẽ lại đường, đường dây nối vào terminal sai, ta nên xóa đường vẽ lại Để xóa dòng (hoặc đối tượng khác), cần nhấp vào để chọn nhấn phím delete Vẽ đường ngang nối Khối Sum đầu cho Gain đầu vào Cũng vẽ đường từ Gain để điều khiển PI, đường từ khối điều khiển PI cho khối chấp hành, đường từ khối chấp hành đến khối Scope Bây ta có sau : Các đường lại rút tín hiệu phản hồi kết nối đầu khối chấp hành vào đầu vào hiệu Khối Sum Kéo đường tắt phần âm Khối Sum thẳng xuống thả chuột để đường không đầy đủ Từ điểm cuối đường này, nhấp kéo vào đường khối tĩnh Scope Mơ hình xuất sau Cuối cùng, nhãn đặt mơ hình để xác định tín hiệu Để đặt nhãn nơi mơ hình, double-click vào điểm mà ta muốn nhãn đặt Bắt đầu cách nhấn đúp chuột lên đường dẫn từ khối Step Ta nhận hộp văn trống với trỏ chỉnh sửa hình Gõ r hộp này, ghi nhãn tín hiệu tham chiếu bấm vào bên ngồi để kết thúc chỉnh sửa Nhãn sai số xác lập (e, điều khiển tín hiệu(u), đầu tín hiệu(y) cách thức Mơ hình cuối ta xuất như: Để lưu mơ hình ta, chọn Save As file menu gõ vào tên mô hình mong muốn Các mơ hình hồn thành tìm thấy Mơ Bây mơ hình hồn tất, ta mơ mơ hình Chọn Start từ Simulink menu để chạy mô Double-click vào _Scope_block để xem đầu Nhấn nút autoscale (ống nhòm) ta thấy sau: Lấy biến từ MATLAB Đóng hộp thoại Thông báo mà Khối Gain mô hình Simulink cho thấy biến K khơng phải số Bây giờ, ta chạy lại mô xem đầu Scope Kết giống trước Bây giờ, có tính tốn thực MATLAB để thay đổi biến sử dụng mơ hình Simulink, mơ sử dụng giá trị thời gian kế chạy Để thử điều này, MATLAB, thay đổi độ lợi, K, cách nhập vào lệnh sau dấu nhắc lệnh K = Bắt đầu mô Simulink lần nữa, đưa lên cửa sổ Scope, nhấn nút autoscale Ta thấy đầu sau thu cao Bên cạnh biến tín hiệu, chí tồn hệ thống trao đổi MATLAB Simulink ... Simulink, c ch nhấn Ctrl-O Simulink) đơn giản C c cửa sổ mơ hình sau xuất Một mơ hình tạo c ch chọn New từ tập tin trình đơn c a sổ Simulink (ho c cách nhấn Ctrl-N) C c yếu tố C hai loại m c. .. thống này, mở c a sổ Scope c ch kích đúp vào khối Scope Sau đó, để bắt đầu mơ phỏng, chọn Start từ Simulink menu, nhấn vào play phía hình, nhấn Ctrl-T C c mơ chạy nhanh c a sổ Scope xuất hình... khối khối Scope Kích đúp chuột vào trả hình dao động trống Khi mơ th c hiện, tín hiệu mà nguồn c p liệu vào Scope hiển thị c a sổ Hoạt động chi tiết Scope không đề c p hướng dẫn Ch c nhất, ta