PBL 2: MÔ PHỎNG ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA

Đồ án cơ điện tử. Trường đại học Bách Khoa Đại học Đà Nẵng_Khóa 2021 .Mang tính chất tham khảo về báo cáo matlab và mô phỏng PLC _ Mọi thông tin cần thiết liên hệ 0935304562 hoặc email trungkhsktgmail.com

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

LÊ TRỊNH VĨNH TRUNG Lớp: 21CDTCLC2 (21.05B)

Đà Nẵng, tháng 8/2023

MỤC LỤC

Phần I: Tìm hiểu các khối Simulink 3

1 Thư viện Discontinous 3

2 Thư viện Sources 11

3 Thư viện Math Operations 30

Phần II: Project 1 52

Phần III: Project 2 116

Phần IV: Project 3 172

Phần V: Project 4 172

Phần VI: Project 5 172

Phần VII: Project 6 172

Phần VIII: Project 7 172

Phần IX: Project 8 172

Phần X: Project 9 172

PHẦN 1 TÌM HIỂU CÁC KHỐI SIMULINK TRONG THƯ VIỆN

Hình 1: Ví dụ về khối Backlash

Hình 1.2 Đồ thị tín hiệu đầu ra

 Nhận xét: Dải chết ban đầu có tâm xung quanh 0 và có chiều rộng bằng 1, kéo

cho đến khi đầu vào chạm đến rìa của vùng chết ở mức 0,5, thì đầu ra sẽ

chuyển động theo chiều dương và thay đổi một lượng bằng đầu vào Sau khiđầu vào đạt giá trị 1, nó bắt đầu di chuyển theo hướng âm Tại thời điểm này,đầu ra ngắt kết nối và giữ nguyên cho đến khi đầu vào đi qua độ rộng dải chết

là 1 Khi đầu vào đạt đến cuối vùng dải chết ở 0, thì đầu ra sẽ khớp và bắt đầu

di chuyển theo hướng âm với đầu vào

1.2 Coulomb and Viscous Friction

Khối ma sát Coulomb và ma sát nhớt

 Khối ma sát Coulomb (tĩnh) và ma sát nhớt (động) khối mô hình hóa sự giánđoạn ở mức 0 và mức tăng tuyến tính ở mặt khác

� = sign (�) ⋅ ∗( Gain ∗abs (�) + offset )

 Trong đó y là đầu ra, x là đầu vào, mức tăng là mức tăng tín hiệu cho các giátrị đầu vào khác 0 và offset là ma sát Coulomb

 Khối chấp nhận một đầu vào và tạo một đầu ra, đầu vào có thể là vô hướng,vectơ hoặc ma trận với các phần tử thực và phức tạp

 Đối với đầu vào vô hướng, độ lợi và độ lệch có thể có các kích thước khác vớiđầu vào đầu ra là vô hướng, vectơ hoặc ma trận tùy thuộc vào kích thước của

độ lợi và độ lệch

 Đối với đầu vào vectơ hoặc ma trận, độ lợi và độ lệch phải là vô hướng hoặc cócùng kích thước với đầu vào đầu ra là một vectơ hoặc ma trận có cùng kíchthước với đầu vào

Hình 1.3 Sơ đồ khối

rate =�(�)−�(�−1)�(�)−�(�−1)

 Trong đó: u(i) và t(i) là đầu vào và thời gian của khối hiện tại, còn y(i-1) và 1) là đầu ra và thời gian ở bước trước đó Đầu ra được xác định bằng cách sosánh tốc độ với các tham số tốc độ quay tăng và tốc độ quay giảm:

t(i- Nếu tốc độ lớn hơn tham số tốc độ xoay tăng (r), thì đầu ra được tính như sau:

1.5 Quantizer.

Khối lượng tử hóa

 Khối lượng tử hóa rời rạc hóa tín hiệu đầu vào bằng thuật toán lượng tử hóa.Khối sử dụng phương pháp vòng đến gần nhất để ánh xạ các giá trị tín hiệu tớicác giá trị lượng tử hóa ở đầu ra được xác định bởi khoảng lượng tử hóa Tínhiệu đầu vào trơn tru có thể có dạng bậc thang sau khi lượng tử hóa

 Phương trình này mô tả một cách toán học phương pháp làm tròn đến gần nhất:

� = � ∗ round (�/�)

 Trong đó y là đầu ra lượng tử hóa, u là đầu vào và q là khoảng lượng tử hóa

1.6 Dead zone Dynamic

Khối động vùng chết

 Khối động vùng chết tạo ra vùng có đầu ra bằng 0 dựa trên các tín hiệu đầu vàođộng xác định giới hạn trên và dưới Khối đầu ra phụ thuộc vào đầu vào u vàgiá trị của tín hiệu đầu vào tăng và giảm

� > 10 and � <=

� > up �− ��

Bảng 1.6.1 Gía trị tín hiệu đầu vào và đầu ra

 Khối động vùng chết là một hệ thống con được che giấu và không có bất kỳtham số nào

1.7 Rate Limiter Dynamic

Khối giới hạn tốc độ động

 Khối động giới hạn tốc độ giới hạn tốc độ tăng và giảm của tín hiệu

 Tín hiệu bên ngoài tăng lên sẽ đặt giới hạn trên cho tốc độ tăng của tín hiệu

 Tín hiệu bên ngoài đặt giới hạn dưới cho tốc độ giảm của tín hiệu

 Các nguyên tắc sau khi sử dụng khối động giới hạn tốc độ:

 Đảm bảo rằng kiểu dữ liệu của up và lo giống với kiểu dữ liệu của tín hiệuđầu vào u

 Khi giới hạn dưới sử dụng loại có dấu và tín hiệu đầu vào sử dụng loạikhông dấu, tín hiệu đầu ra sẽ tiếp tục tăng bất kể đầu vào và giới hạn

 Sử dụng bộ giải bước cố định để mô phỏng các mô hình có chứa khối nàybởi vì khối động giới hạn tốc độ chỉ hỗ trợ thời gian lấy mẫu rời rạc.1.8 Saturation Dynamic

 Khối động bão hòa

 Khối động bão hòa tạo ra tín hiệu đầu ra là giá trị của tín hiệu đầu vào đượcgiới hạn với các giá trị bão hòa từ các cổng đầu vào lên và thấp.

1.10 PWM

Khối PWM

 Sử dụng khối pwm để tạo ra tín hiệu điều chế độ rộng xung lý tưởng.

 Điều chế độ rộng xung (pwm) là một kỹ thuật mã hóa tín hiệu tương tự bằngxung vuông Việc mã hóa này đạt được bằng cách kiểm soát phần một chu kỳcủa sóng vuông được đặt ở mức cao Phần này là chu kỳ nhiệm vụ của tín hiệu.Mối quan hệ giữa tín hiệu điều chế và chu kỳ nhiệm vụ đầu vào có thể được

mô tả đơn giản như sau:

� = �����+ (1 − �)����

 Trong đó ymax và ymin lần lượt là giới hạn trên và dưới của tín hiệu đầu ra.Đối với khối PWM, chu kỳ nhiệm vụ bị giới hạn ở [0,1] Tín hiệu PWM lýtưởng tỷ lệ thuận với chu kỳ nhiệm vụ d

1.11 Wrap to zero

Khối trả về không( Đặt đầu ra về không nếu đầu vào vượt mức)

 Khối trả về 0 đặt đầu ra về 0 khi đầu vào cao hơn giá trị ngưỡng Khi đầu vàonhỏ hơn hoặc bằng ngưỡng thì đầu ra bằng đầu vào

1.12 Relay

Khối công tắc

 Đầu ra của khối rơle chuyển đổi giữa hai giá trị được chỉ định Khi rơle bật, nóvẫn bật cho đến khi đầu vào giảm xuống dưới giá trị của tham số điểm tắt Khi

rơle tắt, nó vẫn tắt cho đến khi đầu vào vượt quá giá trị của tham số điểm bậtcông tắc Khối chấp nhận một đầu vào và tạo một đầu ra.

1.13 Variable Pulse Generator

Khối máy phát xung biến đổi

 Sử dụng khối tạo xung thay đổi để tạo ra các tín hiệu xung được điều chế lýtưởng

 Nói chung, xung đầu ra của khối được mô tả bởi:

� � = 1, �0, � � < � < �� + ��

�+1 < � < �� + ��

 Trong đó pw là độ rộng xung đầu ra

2 Thư viện Sources.

2.1 Band-Limited White Noise

Khối mô phỏng tiếng ồn trắng

 Khối tiếng ồn trắng giới hạn băng tần tạo ra các số ngẫu nhiên được phân phốibình thường phù hợp để sử dụng trong các hệ thống liên tục hoặc kết hợp

 Về mặt lý thuyết, nhiễu trắng liên tục có thời gian tương quan bằng 0, mật độphổ công suất phẳng (PSD) và tổng năng lượng là vô cực Trong thực tế, các

hệ thống vật lý không bao giờ bị nhiễu bởi nhiễu trắng, mặc dù nhiễu trắng làmột phép tính gần đúng về mặt lý thuyết hữu ích khi nhiễu có thời gian tươngquan rất nhỏ so với băng thông tự nhiên của hệ thống

 Trong phần mềm Simulink, bạn có thể mô phỏng tác động của nhiễu trắngbằng cách sử dụng chuỗi ngẫu nhiên có thời gian tương quan nhỏ hơn nhiều so

băng tần tạo ra một chuỗi như vậy Thời gian tương quan của nhiễu chính làtốc độ lấy mẫu của khối Để mô phỏng chính xác, hãy sử dụng thời gian tươngquan nhỏ hơn nhiều so với động lực học nhanh nhất của hệ thống Bạn có thểnhận được kết quả tốt bằng cách chỉ định.

+ Intitial frequency (Hz): tần số ban đầu

+ Target time (secs): thời gian mục tiêu

+ Freequency at target time (Hz) : tần số tại thời điểm mục tiêu

Hình 2.1.2 Tín hiệu ra đầu khối

2.2 Chirp Signal.

 Khối Tín hiệu Chirp tạo ra một sóng hình sin có tần số tăng theo tốc độ tuyếntính theo thời gian Bạn có thể sử dụng khối này để phân tích quang phổ củacác hệ phi tuyến Khối tạo ra một đầu ra vô hướng hoặc vector

Các tham số, Tần số ban đầu, Thời gian mục tiêu và Tần số tại thời điểm mụctiêu, xác định đầu ra của khối Bạn có thể chỉ định bất kỳ hoặc tất cả các biếnnày dưới dạng vô hướng hoặc mảng Tất cả các tham số được chỉ định dướidạng mảng phải có cùng kích thước Khối mở rộng các tham số vô hướng để

có cùng kích thước với các tham số mảng Đầu ra khối có cùng kích thước vớicác tham số trừ khi bạn chọn hộp kiểm Giải thích các tham số vectơ dưới dạng1-D Nếu bạn chọn hộp kiểm này và các tham số là vectơ hàng hoặc cột, khối

sẽ xuất ra tín hiệu vectơ (mảng 1-D)

Hình 2.2.1 Sơ đồ khối

Hình 2.2.2 Ví dụ tần số của sơ đồ khối

Hình 2.2.3 Thông số của khối.

Trong đó:

+ Intitial frequency (Hz): tần số ban đầu

+ Target time (secs): thời gian mục tiêu

+ Frequency at target time (Hz) : tần số tại thời điểm mục tiêu

 Khối hằng tạo ra một giá trị hằng số thực hoặc phức tạp

 Khối tạo ra đầu ra vô hướng, vectơ hoặc ma trận, tùy thuộc vào:

+Chiều của tham số giá trị không đổi

+Cài đặt tham số vectơ Phiên dịch là tham số 1-D

+Đầu ra của khối có cùng kích thước và phần tử với tham số Giá trị không đổi

+Nếu chỉ định cho tham số này một vectơ mà bạn muốn khối diễn giải dướidạng vectơ, hãy chọn thông số vectơ diễn giải là tham số 1-D Mặt khác, nếuchỉ định một vectơ cho tham số Giá trị không đổi, khối sẽ coi vectơ đó là matrận.

2.6 Counter Free- Running

Khối đếm chạy tự do

 Đếm lên và tràn về 0 sau khi đạt giá trị tối đa cho số bit được chỉ định

 Khối chạy tự do của bộ đếm đếm tăng dần cho đến khi đạt giá trị tối đa, 2nbits– 1, trong đó nbits là số bit Sau đó bộ đếm tràn về 0 và bắt đầu đếm ngược

 Sau khi tràn, bộ đếm luôn khởi tạo về 0 tuy nhiên, nếu bạn chọn ghi đè nhânđôi toàn cục, khối chạy tự do của bộ đếm sẽ không quay về 0

Hình 2.6.1 Ví dụ về khối tự do

 Khối đồng hồ kỹ thuật số chỉ xuất ra thời gian mô phỏng ở khoảng thời gianlấy mẫu được chỉ định vào những thời điểm khác, khối giữ đầu ra ở giá trịtrước đó để kiểm soát độ chính xác của khối này, hãy sử dụng tham số thờigian mẫu trong hộp thoại khối.

 Sử dụng khối này thay vì khối đồng hồ (xuất ra thời gian liên tục) khi bạn cầnthời gian mô phỏng hiện tại trong một hệ thống rời rạc

Hình 2.8.1 Ví dụ

Hình 2.8.2 Biểu đồ tín hiệu đầu ra

2.9 Enumerated Constant

Hằng số liệt kê

 Khối Hằng số liệt kê xuất ra một đại lượng vô hướng, danh sách hoặc ma trậncác giá trị được liệt kê Bạn cũng có thể sử dụng khối Hằng để xuất các giá trịenum, nhưng nó cung cấp các tham số khối không có sẵn cho các loại enum,chẳng hạn như đầu ra tối thiểu và đầu ra tối đa Sử dụng Hằng số liệt kê thay

vì Hằng số khi bạn cần một mô-đun chỉ xuất ra các giá trị liệt kê không đổi.2.10 From File.( Tải dữ liệu từ file MAT vào mô hình Simulink)

 Khối From File đọc dữ liệu vào mô hình Simulink từ tệp MAT và cung cấp dữliệu dưới dạng tín hiệu hoặc bus không ảo ở đầu ra khối Bạn có thể tải dữ liệu

từ tệp MAT nằm trên hoặc ngoài đường dẫn MATLAB Một mô hình có thểchứa nhiều khối From File tải dữ liệu từ cùng một tệp MAT

 Bạn có thể chỉ định cách khối xây dựng đầu ra từ dữ liệu trong tệp, bao gồmthời gian mẫu cho đầu ra, hành vi nội suy và ngoại suy cũng như có sử dụngtính năng phát hiện giao nhau bằng 0 hay không

 Biểu tượng khối From File hiển thị tên của tệp MAT cung cấp dữ liệu chokhối Ví dụ, nếu bạn sử dụng khối From File để tải dữ liệu từ file myData.matthì khối này sẽ hiển thị myData.mat

Khối Từ tệp có thể tải dữ liệu từ tệp MAT được lưu trữ trong một timeseriesđối tượng hoặc trong một mảng trong đó hàng đầu tiên chứa dữ liệu thời gian

và các hàng tiếp theo chứa dữ liệu cho tín hiệu vô hướng hoặc vectơ Tải dữliệu được lưu trữ trong một timeseries đối tượng hỗ trợ nhiều loại dữ liệu vàđầu ra hơn và yêu cầu tệp MAT là Phiên bản 7.3

Data Consideration timeseries Format Array Format

Supported signal data

types  Any built-in data typesexcept half, int64,

and uint64

 Enumerated data type

 Fixed-point data typewith up to a 32-bitword length

Type of output  Scalar, vector, or

multidimensionalsignal

Bus

Scalar or vector si

Time data

requirements  Data type mustbe double

Values must increasemonotonically

 Data type must

be doubleValues must increasemonotonically

Tải dữ liệu tín hiệu từ không gian làm việc vào mô hình Simulink

 Khối From Workspace đọc dữ liệu vào mô hình Simulink từ không gian làmviệc và cung cấp dữ liệu dưới dạng tín hiệu hoặc bus phi ảo ở đầu ra củakhối Bạn có thể tải dữ liệu từ không gian làm việc cơ sở, không gian làm việc

mô hình hoặc không gian làm việc mặt nạ Bạn có thể sử dụng khối FromWorkspace để tải dữ liệu tín hiệu vào bất kỳ mô hình hoặc hệ thống con nào

trong hệ thống phân cấp mô hình từ một không gian làm việc có thể truy cậpđược vào mô hình hoặc hệ thống con được tham chiếu.

 Bạn có thể chỉ định cách khối xây dựng đầu ra từ dữ liệu không gian làm việc,bao gồm khoảng thời gian mẫu đầu ra, hành vi nội suy và ngoại suy cũng nhưliệu có sử dụng tính năng phát hiện giao nhau bằng 0 hay không

 Biểu tượng khối From Workspace hiển thị giá trị của tham số Data Ví dụ: nếu

bạn sử dụng khối From Workspace để tải dữ liệu trong biến x , bạn chỉ định x làm giá trị cho tham số Data và khối hiển thị x.

Data Types Boolean | bus | double | enumerated | fixed

point[a]| half | integer | single | string

Multidimensional Signals yes

Variable-Size Signals yes

Zero-Crossing Detection yes

Ví dụ:

fixdt(0, 8, 1, 1)- Kiểu dữ liệu 8 bit không dấu có độ dốc 1 và độ lệch 1

fixdt(1, 8, 6, 3)- kiểu dữ liệu 8 bit có dấu với độ dốc 6 và độ lệch 3

Sử dụng kiểu dữ liệu liệt kê: khi sử dụng kiểu dữ liệu liệt kê, khối Ground xuất

ra giá trị mặc định của kiểu liệt kê Hành vi này có được áp dụng hay khôngtùy thuộc vào:

+ Liệu enum có thể đại diện cho số không

+ Liệu giá trị mặc định của enum có bằng 0 hay không

Nếu loại enum không có giá trị mặc định, khối Ground sẽ xuất ra giá trị enumđầu tiên trong định nghĩa loại

2.13 In Bus Element

 Khối In Bus Element , còn được gọi là khối Bus Element In , kết hợp chứcnăng của khối Inport và khối Bus Selector Khối này thuộc loại khối Inport vàtất cả các khối In Bus Element tương ứng với cùng một cổng đều chia sẻ mộthộp thoại

 Sử dụng khối In Bus Element để chọn phần tử bus, bus, tín hiệu không phảibus hoặc thông báo được liên kết với cổng Để chọn nhiều phần tử từ một bus,hãy sử dụng nhiều khối In Bus Element

 Đối với các giao diện bao gồm các bus bao gồm nhiều phần tử bus, trong cáckhối Phần tử Bus:

+ Giảm độ phức tạp và lộn xộn của đường tín hiệu trong sơ đồ khối

+ Cho phép bạn dễ dàng thực hiện các thay đổi gia tăng đối với giao diện.+ Cho phép truy cập vào phần tử bus gần điểm sử dụng hơn, tránh sử dụngCấu hình khối Bus Selector và Goto

Khối In Bus Element không hỗ trợ trộn các phần tử thông báo và tín hiệu làmđầu ra

2.14 Inport

Tạo cổng đầu vào cho hệ thống con hoặc đầu vào bên ngoài

 Inport chặn các tín hiệu liên kết từ bên ngoài hệ thống vào hệ thống

 Phần mềm gán số cổng khối Inport theo quy định sau:

+ Các khối nhập trong hệ thống cấp cao nhất hoặc hệ thống con được đánh sốtuần tự, bắt đầu bằng 1

+ Nếu bạn thêm khối Inport , nhãn là số có sẵn tiếp theo

+ Nếu bạn xóa một khối Inport , các số cổng khác sẽ được đánh số lại để đảmbảo rằng các khối Inport theo thứ tự và không có số nào bị bỏ qua

+ Nếu bạn sao chép khối Inport vào hệ thống, số cổng của nó sẽ không đượcđánh số lại trừ khi số hiện tại của nó xung đột với cổng đầu vào đã có trong hệthống Nếu số cổng cho khối Inport được sao chép không theo thứ tự, hãy đánh

số lại khối đó Nếu không, bạn sẽ nhận được thông báo lỗi khi mô phỏng môhình hoặc cập nhật sơ đồ khối

Tải dữ liệu từ không gian làm việc, tệp hoặc Trình kiểm tra dữ liệu mô

phỏng

 Sử dụng khối Playback để tải dữ liệu đầu vào cho mô phỏng Khối Phát lại hỗtrợ tải các tín hiệu thực hoặc phức tạp với kích thước cố định hoặc thay đổi, tínhiệu và tin nhắn rời rạc và liên tục Sử dụng khối Phát lại , bạn có thể tải dữliệu từ:

+ Các biến không gian làm việc của bất kỳ định dạng dữ liệu nào được Trìnhkiểm tra dữ liệu mô phỏng hỗ trợ

+ Các tệp có cùng định dạng được hỗ trợ bởi khối Bản ghi và Trình kiểm tra

dữ liệu mô phỏng, chẳng hạn như các tệp MAT, MLDATX (kể từ

R2023a) và Microsoft ® Excel ®

+ Dữ liệu từ trình đọc tệp tùy chỉnh

+ Chạy trong Trình kiểm tra dữ liệu mô phỏng

 Thêm dữ liệu vào khối phát lại:

Bạn có thể thêm tín hiệu, tin nhắn, tín hiệu đa chiều, bus và mảng bus vàokhối Playback Để tải dữ liệu vào mô hình bằng khối Phát lại , trước tiên hãythêm dữ liệu vào khối Sau đó, chọn dữ liệu cần tải bằng cách gán tín hiệu hoặctin nhắn cho các cổng Khi bạn chạy mô phỏng, khối Phát lại sẽ tải dữ liệu vào

mô hình

Để thêm tín hiệu vào khối Phát lại để tải, hãy nhấp đúp vào khối đó Khi bạnbấm đúp vào khối Phát lại không có tín hiệu, khối đó sẽ hiển thị màn hình vớicác tùy chọn để thêm dữ liệu

 Bạn có thể chọn từ ba cách để tải dữ liệu vào mô hình của mình:

+Tải một biến không gian làm việc từ không gian làm việc cơ sở, không gianlàm việc mô hình hoặc không gian làm việc mặt nạ

+ Tải dữ liệu từ một tập tin Nếu tệp không có trên đường dẫn

MATLAB ® hoặc trong thư mục hiện tại của bạn, bạn có thể nhấp vào biểutượng thư mục để duyệt tìm dữ liệu của mình

+ Tải dữ liệu từ không gian làm việc, tệp hoặc Trình kiểm tra dữ liệu môphỏng bằng hộp thoại Thêm tín hiệu

Sử dụng hộp thoại Thêm tín hiệu để truy cập thêm tùy chọn tải dữ liệu từkhông gian làm việc hoặc tệp hoặc tải dữ liệu từ Trình kiểm tra dữ liệu môphỏng

Khi tải dữ liệu từ không gian làm việc hoặc tệp, bạn có thể chọn tham chiếucác tín hiệu trong nguồn hoặc lưu bản sao của các tín hiệu trong mô hình Việctải dữ liệu tín hiệu từ Trình kiểm tra dữ liệu mô phỏng luôn lưu một bản saocủa các tín hiệu trong mô hình

Việc tham chiếu tín hiệu trong nguồn sẽ liên kết tín hiệu trong khối Phát lại vớibiến hoặc tệp chứa dữ liệu tín hiệu Nếu dữ liệu trong biến nguồn hoặc tệp thayđổi, thay đổi đó sẽ được phản ánh trong dữ liệu được tải bởi khối Phát lại Khiliên kết dữ liệu, chỉ có siêu dữ liệu được lưu trữ trên khối cho mỗi tín hiệu.Khi bạn lưu bản sao của các tín hiệu trong mô hình, khối Phát lại sẽ tải dữ liệuđược sao chép Những thay đổi được thực hiện đối với biến hoặc tệp nguồn dữliệu gốc không được phản ánh trong đầu ra của khối Phát lại Hộp thoại Thêmtín hiệu cũng cho phép bạn chọn gán cổng tự động hay thủ công Nếu chọn gáncổng theo cách thủ công, bạn có thể tạo cổng bằng Port Editor và gán cổngbằng cột cổng của bảng tín hiệu.

 Xuất dữ liệu đã thêm vào khối phát lại:

Bạn có thể sử dụng khối Phát lại để tổng hợp dữ liệu từ không gian làm việc,tệp và Trình kiểm tra dữ liệu mô phỏng (được liên kết từ nguồn hoặc được lưutrong mô hình) và xuất dữ liệu đó sang không gian làm việc hoặc

tệp Khối Phát lại xuất tất cả dữ liệu được thêm vào khối, ngay cả những tínhiệu không được gán cho các cổng Để xuất tất cả dữ liệu được thêm vàokhối Phát lại:

+ Trên tab Mô phỏng , trong phần Chia sẻ , nhấp vào Xuất

+ Chọn Không gian làm việc cơ sở hoặc Tệp để xuất dữ liệu sang không gianlàm việc hoặc tệp Bạn có thể chọn xuất dữ liệu sang không gian làm việc hoặcsang tệp MAT, MLDATX hoặc Microsoft Excel

Tạo xung sóng vuông liên tục

 Khối Pulse Generator tạo ra các xung sóng vuông đều đặn Các tham số dạngsóng của khối này , biên độ , độ rộng xung , chu kỳ và độ trễ pha , xác địnhhình dạng của dạng sóng đầu ra Hình dưới đây minh họa tác động của từngtham số lên dạng sóng

2.16.1 Độ rộng xung.

 Khối Pulse Generator có thể tạo ra các tín hiệu vô hướng, vector hoặc ma trậncủa bất kỳ loại dữ liệu thực nào Để tạo tín hiệu vô hướng, hãy chỉ định cáctham số dạng sóng bằng cách sử dụng tín hiệu vô hướng Để tạo tín hiệu vectơhoặc ma trận, hãy chỉ định các tham số dạng sóng tương ứng bằng vectơ hoặc

ma trận Mỗi phần tử của tham số dạng sóng ảnh hưởng đến phần tử tương ứngcủa tín hiệu đầu ra Ví dụ, phần tử đầu tiên của tham số vectơ biên độ xác địnhbiên độ của phần tử đầu tiên của vectơ xung đầu ra Sau khi mở rộng vô hướng,tất cả các tham số dạng sóng phải có cùng kích thước Kiểu dữ liệu của đầu ragiống với kiểu dữ liệu của tham số biên độ

 Đầu ra khối có thể được tạo ở chế độ dựa trên thời gian hoặc dựa trên mẫu,được xác định bởi tham số Loại xung

 Khối này không hỗ trợ các cấu hình dựa trên thời gian tạo ra tín hiệu đầu rakhông đổi Simulink trả về lỗi nếu các tham số độ rộng xung và chu kỳ đápứng bất kỳ điều kiện nào sau đây:

������ ∗��������ℎ_100 = 0

������ ∗��������ℎ100 = ������

2.17 Ramp

Tạo tín hiệu tăng hoặc giảm liên tục

 Khối Ramp tạo ra tín hiệu thay đổi ở tốc độ xác định bắt đầu tại thời điểm vàgiá trị xác định.Các tham số độ dốc , thời gian bắt đầu và đầu ra ban

đầu của khối này đặc trưng cho tín hiệu đầu ra Sau khi khai triển vô hướng,

tất cả các đối số này phải có cùng thứ nguyên

2.18 Random number

Tạo số ngẫu nhiên có phân phối chuẩn.

Khối Số ngẫu nhiên tạo ra các số ngẫu nhiên có phân phối chuẩn Để tạo các sốngẫu nhiên phân bố đồng đều, hãy sử dụng khốiSố ngẫu nhiên thống nhất Cả

hai khối đều sử dụng bộ tạo số ngẫu nhiên Bình thường (Gaussian)

Bạn có thể tạo một chuỗi lặp lại bằng cách sử dụng bất kỳ khối Số ngẫu nhiên nào

có cùng tham số và hạt giống không âm Hạt giống đặt lại giá trị được chỉ địnhmỗi lần mô phỏng bắt đầu Theo mặc định, khối tạo ra một chuỗi có giá trị trungbình là 0 và phương sai là 1 Để tạo một vectơ gồm các số ngẫu nhiên có cùng giátrị trung bình và phương sai, hãy chỉ định tham số Seed làm vectơ

Tránh tích hợp tín hiệu ngẫu nhiên, vì người giải phải tích hợp các tín hiệu tươngđối trơn tru Thay vào đó, hãy sử dụng khốiTiếng ồn trắng có giới hạn băng tần.

2.19 Repeating Sequence

Tạo tín hiệu định kỳ có hình dạng tùy ý

 Khối Chuỗi lặp có thể xuất ra tín hiệu vô hướng tuần hoàn có dạng sóng đượcxác định bởi các tham số Giá trị Thời gian và Giá trị Đầu ra Đối số giá trị thờigian chỉ định vectơ thời gian đầu ra Đối số giá trị đầu ra chỉ định một vectơ cócường độ tín hiệu tương ứng với thời gian đầu ra Hai tham số này kết hợp cácmẫu được xác định bằng cách sử dụng từng điểm đo chỉ định khoảng thời gianlặp lại (chu kỳ tín hiệu) của dạng sóng đầu ra

 Theo mặc định, cả hai tham số đều là [0 2] Các cài đặt mặc định này chỉ

định dạng sóng răng cưa 2lặp lại mỗi giây kể từ khi bắt đầu mô phỏng với biên

độ tối đa là 2

 Ví dụ:

Hình 2.19.2 Ví dụ.

2.20 Repeating Sequence interpolated

Xuất ra chuỗi thời gian riêng biệt và lặp lại, nội suy giữa các điểm dữ liệu

 Khối Repeating Sequence Interpolated xuất ra một chuỗi rời rạc tuần hoàn dựatrên các giá trị trong tham số Vector of Time Values ​ ​ và Vector of OutputValues Giữa các điểm dữ liệu, khối sử dụng phương thức bạn chỉ định chotham số Phương thức tra cứu để xác định đầu ra

2.21 Repeating Sequence Stair

Đầu ra và lặp lại chuỗi thười gian rời rạc

 Khối Cầu thang trình tự lặp lại xuất ra và lặp lại trình tự cầu thang mà bạn chỉđịnh với tham số Vector của giá trị đầu ra

 Ví dụ: bạn có thể chỉ định vectơ là [3 1 2 4 1] Một giá trị trong Vector của cácgiá trị đầu ra được xuất ra ở mỗi khoảng thời gian và sau đó trình tự lặp lại

Hình 2.21.1 Biểu đồ xung

2.22 Signal editor.

Hiển thị, tạo, chỉnh sửa và chuyển đổi các kịch bản có thể hoán đổi cho nhau

 Khối Trình soạn thảo Tín hiệu hiển thị, tạo và chỉnh sửa các kịch bản có thểhoán đổi cho nhau, trong đó có chứa các tín hiệu Tín hiệu có thể là:

+ Một đối tượng MATLAB timeseries.

+ Cấu trúc của timeseries đối tượng MATLAB

+ Ma trận hai chiều

 Khối tạo một cổng cho mỗi tín hiệu:

Để tạo và chỉnh sửa các kịch bản cũng như các tín hiệu có trong các kịch bản,hãy nhấp vào Khởi chạy Trình chỉnh sửa tín hiệu ( ) Bạn cũng có thể sửdụng khối Signal Editor để chuyển đổi kịch bản vào và ra khỏi mô hình

Khối Signal Editor hỗ trợ các tệp MAT chứa tín hiệu dưới dạng một hoặc

nhiều Simulink.SimulationData.Dataset đối tượng vô hướng

Tạo chỉnh sửa kịch bản và tín hiệu

Tương tác có lập trình

Nhập và xuất

Di chuyển từ Khối tạo tín hiệu

Khởi động lại nhanh

+ Chuỗi MATLAB không vô hướng

+ Dữ liệu chuỗi chứa các giá trị bị thiếu

+ Dữ liệu chuỗi chứa các ký tự không phải ASCII

2.23 Signal Generator

Tạo các dạng sóng khác nhau

 Mô-đun Bộ tạo tín hiệu có thể tạo ra bốn dạng sóng khác nhau:

+ Sóng vuông

+ Sóng răng cưa

+ Ngẫu nhiên

 Ta có thể biểu thị các tham số tín hiệu theo đơn vị hertz hoặc rad/giây

Việc chỉ định giá trị âm cho tham số Biên độ sẽ tạo ra sự lệch pha 180 độ Bạn

có thể tạo ra các sóng lệch pha khác 180 độ theo một số cách

+ =0 (mặc định) sẽ khiến mô-đun chạy ở chế độ liên tục

+ >0 sẽ khiến mô-đun chạy ở chế độ rời rạc

 Thuật toán delta vi phân tính giá trị sin từ giá trị được tính ở thời điểm lấy mẫutrước đó Phương pháp này sử dụng các đồng nhất thức lượng giác sau:

sin � + ∆� = sin � cos ∆� + sin ∆� cos �cos � + ∆� = cos � cos ∆� − sin ∆� sin �

 Ở dạng ma trận:

sin � + ∆�

cos � + ∆� = − sin ∆�cos ∆� cos ∆�sin ∆� cos �sin �

 Vì Δt là hằng số nên các biểu thức sau là hằng số:

 Đối số khối số phải có cùng kích thước sau khi mở rộng vô hướng Nếu tùychọn Giải thích các đối số vectơ dưới dạng vectơ 1D được đặt thành tắt, khối

sẽ xuất ra tín hiệu có cùng kích thước và kích thước với các đối số Nếu tùychọn Giải thích các đối số vectơ dưới dạng vectơ 1D được bật và đối số số làvectơ hàng hoặc cột (nghĩa là mảng 2D một hàng hoặc một cột), khối sẽ xuất ratín hiệu vectơ (mảng 1D) Mặt khác, khối sẽ xuất ra tín hiệu có cùng kíchthước và kích thước với đối số

2.26 Uniform random number

Tạo số ngẫu nhiên phân bố đồng đều

 Mô-đun Số ngẫu nhiên thống nhất tạo ra các số ngẫu nhiên được phân bố đồngđều trong khoảng thời gian bạn chỉ định Để tạo các số ngẫu nhiên có phân

phối chuẩn, hãy sử dụng mô-đun Số ngẫu nhiên Cả hai mô-đun đều sử dụng

trình tạo số ngẫu nhiên (Gaussian) bình thường ( Trình tạo MATLAB

4.0 'v4'kế thừa rng cho các hàm).

 Bạn có thể sử dụng bất kỳ khối Số ngẫu nhiên thống nhất nào để tạo ra cácchuỗi có thể lặp lại với cùng các tham số và hạt giống không âm Hạt giốngđược đặt lại về giá trị đã chỉ định mỗi khi bắt đầu mô phỏng

Nên tránh tích hợp các tín hiệu ngẫu nhiên vì bộ giải chỉ có thể tích hợp trên các tín

hiệu tương đối trơn tru Trong trường hợp này, vui lòng sử dụng mô đun tiếng ồn

trắng để thay thế.

Các đối số dạng số cho mô-đun này phải có cùng kích thước sau khi mở rộng vôhướng Nếu hộp kiểm Giải thích các đối số vectơ dưới dạng vectơ 1D được chọn và cácđối số số là vectơ hàng hoặc cột sau khi mở rộng vô hướng, khối sẽ xuất ra tín hiệu

1D Nếu hộp kiểm Giải thích các đối số vectơ dưới dạng vectơ 1D bị xóa, khối sẽ xuất ratín hiệu có cùng chiều với đối số

2.27.Waveform generator

Dạng sóng đầu ra sử dụng ký hiệu tín hiệu

 Khối Trình tạo dạng sóng xuất ra các dạng sóng dựa trên các ký hiệu tín hiệu

mà bạn nhập vào bảng Định nghĩa dạng sóng

 Khối này hỗ trợ các cú pháp sau cho các ký hiệu tín hiệu:

+ Cú pháp hàm - Chỉ định tất cả các đối số theo thứ tự cụ thể cho cú pháp tínhiệu

+ Cú pháp tên-giá trị - Chỉ định các cặp đối số được phân tách

tương ứng.Name phải xuất hiện bên trong dấu nháy đơn ( ' ') Bạn có thể chỉ

định một số đối số cặp tên và giá trị theo bất kỳ thứ tự nào dưới dạng Name1,Value1, , NameN, ValueN

+ Khối này hỗ trợ các chế độ tăng tốc bình thường, tăng tốc, tăng tốc nhanh vàkhởi động lại nhanh

Khối Waveform tuân theo các quy tắc ưu tiên của toán tử sau

Giá trị tuyệt đối đầu ra của đầu vào

 Khối Abs xuất ra giá trị tuyệt đối của đầu vào Đối với các kiểu dữ liệu sốnguyên có dấu, giá trị tuyệt đối của giá trị âm nhất không thể biểu thị đượctheo kiểu dữ liệu

 Trong trường hợp này, hộp kiểm bão hòa trên số nguyên sẽ kiểm soát hoạtđộng của khối

16 bit, -32768 ánh xạ tới32767.

Đối với số nguyên có dấu

32 bit, -2147483648 ánh xạtới 2147483647

Đối với số nguyên có dấu 8bit, -128 vẫn là -128

Đối với số nguyên có dấu

16 bit, 32768 vẫn là 32768

-Đối với số nguyên có dấu

32 bit, -2147483648 vẫn là-2147483648

Bảng 3.1.1 Gía trị đầu vào và ra

 Khối abs hỗ trợ phát hiện giao điểm bằng 0 Tuy nhiên, khi bạn chọn bật tínhnăng phát hiện điểm ngang trên hộp thoại, khối không báo cáo mức mô phỏngtối thiểu hoặc tối đa trong công cụ điểm cố định Nếu bạn muốn sử dụng công

cụ điểm cố định để phân tích một mô hình, trước tiên hãy tắt tính năng pháthiện điểm giao nhau cho tất cả các khối abs trong mô hình

 Bạn chỉ định các thao tác của khối với danh sách tham số dấu có dấu cộng ( ),dấu trừ (-) và dấu cách (|).

 Số lượng ký tự và - bằng số lượng đầu vào ví dụ: - yêu cầu ba đầu vào Khốitrừ đầu vào thứ hai (giữa) khỏi đầu vào đầu tiên (trên cùng), sau đó thêm đầuvào thứ ba (dưới cùng).

 Ký tự khoảng cách tạo thêm khoảng trống giữa các cổng trên biểu tượng khối

 Nếu chỉ thực hiện phép cộng, bạn có thể sử dụng giá trị số bằng với số lượngđầu vào

 Nếu chỉ có một cổng đầu vào, một hoặc - sẽ cộng hoặc trừ các phần tử trên tất

cả các kích thước hoặc trong kích thước đã chỉ định Khối tổng trước tiênchuyển đổi kiểu dữ liệu đầu vào thành kiểu dữ liệu tích lũy của nó, sau đó thựchiện các thao tác đã chỉ định Khối chuyển đổi kết quả thành kiểu dữ liệu đầu

ra của nó bằng cách sử dụng chế độ làm tròn và tràn được chỉ định

1 cổng vào

Giá trị cổng vào là + y = e[0] + e[1] +

e[2] + e[m] e[i] là phần tửthứ i của đầu vào

thứ i

Cổng đầu vào thứ K

là cổng đầu tiên cógiá trị +

y = u[k] – u[0] –u[1] – u[2] – u[k–1]

(+/–) u[k+1] (+/–)u[n]

Bảng 3.2 Dữ liệu cổng

Hình 3.2.Ví dụ về khối Add

3.3 Algebraic Constraint.

Ràng buộc đại số.

 Khối ràng buộc đại số ràng buộc tín hiệu đầu vào f(z) thành z hoặc 0 và xuất ratrạng thái đại số z Khối xuất ra một giá trị tạo ra 0 hoặc z ở đầu vào Đầu raphải tác động đến đầu vào thông qua đường dẫn phản hồi trực tiếp Nói cáchkhác, đường dẫn phản hồi chỉ chứa các khối có nguồn cấp dữ liệu trực tiếp Vídụ: bạn có thể chỉ định các phương trình đại số cho các hệ đại số vi phân chỉ số

1 (DAEs)

Hình 3.3.1 Ví dụ khối ràng buộc

3.4 Assignment.

 Gán giá trị cho các phần tử được chỉ định của tín hiệu

 Khối gán gán giá trị cho các phần tử được chỉ định của tín hiệu Bạn chỉ địnhchỉ mục của các phần tử được gán giá trị bằng cách nhập chỉ mục vào hộpthoại khối hoặc bằng cách kết nối một hoặc nhiều nguồn chỉ mục bên ngoài vớikhối tín hiệu tại cổng dữ liệu khối, u, chỉ định các giá trị được gán cho y khốithay thế các phần tử được chỉ định của y bằng các phần tử từ tín hiệu dữ liệu

 Dựa trên giá trị bạn nhập cho số tham số thứ nguyên đầu ra, một bảng tùy chọnchỉ mục sẽ được hiển thị mỗi hàng của bảng tương ứng với một trong các thứnguyên đầu ra về số lượng thứ nguyên đầu ra đối với mỗi thứ nguyên, bạn cóthể xác định các thành phần của tín hiệu để làm việc chỉ định tín hiệu vectơ làtín hiệu 1-d và tín hiệu ma trận là tín hiệu 2-d để kích hoạt cổng chỉ mục bên

ngoài, trong hàng tương ứng của bảng, đặt tùy chọn chỉ mục thành vectơ chỉmục (cổng) hoặc chỉ mục bắt đầu (cổng).

 Ví dụ: giả sử tín hiệu 5 chiều với chế độ chỉ mục dựa trên một bảng trong hộpthoại khối gán thay đổi để bao gồm một hàng cho mỗi thứ nguyên nếu bạn xácđịnh từng thứ nguyên với các mục sau:

 Các giá trị được gán là y( 1:end, [1 3 5], 4:3 size(u,3), idx4:idx4 1,idx5) = u, trong đó idx4 và idx5 là đầu vào cổng cho kích thước 4 và 5 khi

size(u,4)-sử dụng khối gán ở chế độ bình thường, simulink khởi tạo các đầu ra khối về 0ngay cả khi mô hình không khởi tạo chúng một cách rõ ràng ở chế độ tăng tốc,simulink chuyển đổi mô hình thành hàm s Điều này liên quan đến việc tạo mã

mã được tạo có thể không khởi tạo ngầm các đầu ra khối trong những trườnghợp như vậy, bạn phải khởi tạo rõ ràng các kết quả đầu ra của mô hình Bạn cóthể sử dụng khối để gán giá trị cho tín hiệu vectơ, ma trận hoặc đa chiều

3.6 Complex to Magnitude- Angle.

Tính toán cường độ hoặc góc pha của tín hiệu phức tạp

 Khối phức tạp đến góc cường độ xuất ra cường độ và/hoặc góc pha của tín hiệuđầu vào, tùy thuộc vào cài đặt của tham số đầu ra Đầu ra là các giá trị thực củacùng loại dữ liệu với đầu vào khối Đầu vào có thể là một mảng các tín hiệuphức tạp, trong trường hợp đó tín hiệu đầu ra cũng là các mảng Mảng tín hiệucường độ chứa cường độ của các phần tử đầu vào phức tạp tương ứng Góc đầu

ra tương tự chứa các góc của các phần tử đầu vào

3.7 Complex to Real- imag.

Xuất phần thực và phần ảo của tín hiệu đầu vào phức tạp

 Khối phức tạp đến ảnh thực xuất ra phần thực và/hoặc ảo của tín hiệu đầu vào,tùy thuộc vào cài đặt của tham số đầu ra Đầu ra thực có cùng kiểu dữ liệu vớiđầu vào phức tạp đầu vào có thể là một mảng (vectơ hoặc ma trận) gồm các tínhiệu phức tạp, trong trường hợp đó tín hiệu đầu ra là các mảng có cùng kíchthước Mảng thực chứa các phần thực của các phần tử đầu vào phức tạp tươngứng tương tự, đầu ra ảo chứa các phần ảo của các phần tử đầu vào

3.8 divide.

 Khối sản phẩm đưa ra kết quả của phép nhân hai đầu vào: hai đại lượng vôhướng, một đại lượng vô hướng và một đại lượng không vô hướng hoặc hai đạilượng vô hướng có cùng kích thước Các giá trị tham số mặc định chỉ địnhhành vi này là:

 Multiplication: Element-wise.

 Number of inputs: 2

Đầu vào và tiến trình Ví dụ

Vô hướng X Vô hường

Xuất ra kết qủa của

hai đầu vào

Có hướng X Vô hướng

Xuất ra một vô

hướng có cùng kích

thước với vô hướng

đầu vào mỗi phần

tử của đại lượng vô

hướng đầu ra là tích

của đại lượng có

hướng đầu vào và

phần tử tương ứng

của đại lượng vô

hướng đầu vào

Tạo tích chấm của hai vectơ

Khối Dot Product tạo ra tích chấm của các vectơ đầu vào Các đầu ra vô hướng,bằng với hoạt động MATLAB:

y = sum(conj(u1) * u2 )

Trong đó u1 và u2 đại diện cho các vectơ đầu vào Đầu vào có thể là vectơ, vectơcột (ma trận một cột) hoặc đại lượng vô hướng Nếu cả hai đầu vào là vectơ hoặc vectơ

cột thì chúng phải có cùng độ dài Nếu u1 và u2 đều là vectơ cột, khối sẽ xuất ra kết quảtương đương với biểu thức MATLAB u1'*u2.

Các phần tử của vectơ đầu vào có thể là tín hiệu có giá trị thực hoặc có giá trị phức

Loại tín hiệu (phức hoặc thực) của đầu ra phụ thuộc vào loại tín hiệu của đầu vào

3.10 Find Nonzero Elements.

Tìm các phần tử khác không trong mảng

 Khối Find Nonzero Elements định vị tất cả các phần tử khác không của đầuvào báo hiệu và trả về các chỉ số tuyến tính của các phần tử đó Nếu đầu vào làmột tín hiệu đa chiều, khối Find Nonzero Elements cũng có thể trả về các chỉ

số dưới của các phần tử đầu vào khác không Trong cả hai trường hợp, bạn cóthể hiển thị cổng đầu ra với các giá trị đầu vào khác không

 Khối Find Nonzero Elements xuất ra tín hiệu kích thước thay đổi Mẫu Thờigian cho bất kỳ tín hiệu kích thước thay đổi nào phải rời rạc Nếu mô hình củabạn chưa sử dụng Bộ giải bước cố định, bạn có thể cần chọn bộ giải bước cốđịnh trong Cấu hình Hộp thoại Tham số

Hình 3.10 Ví dụ về khối tìm phần tử khác không trong mảng.

3.11 Gain.

Nhân đầu vào với hằng số

 Khối Gain nhân đầu vào với một giá trị không đổi (gain) Đầu vào và độ lợi cóthể là vô hướng, vectơ hoặc ma trận

 Bạn chỉ định giá trị của độ lợi trong tham sốGain Tham số Nhân cho phép

bạn chỉ định phần tử khôn ngoan hoặc phép nhân ma trận Đối với phép nhân

ma trận, tham số này cũng cho phép bạn chỉ ra thứ tự của các nhân

 Độ lợi được chuyển đổi từ gấp đôi sang kiểu dữ liệu được chỉ định trong mặt

nạ khối ngoại tuyến bằng cách sử dụng làm tròn đến gần nhất và bão hòa Đầuvào và độ lợi sau đó được nhân lên, và kết quả được chuyển đổi thành kiểu dữliệu đầu ra bằng cách sử dụng làm tròn và tràn được chỉ định Chế độ

Hình 3.11.1 Ví dụ khối gain

Hình 3.11.2 Tín hiệu ra

3.12 Magnitude- Angle to Complex.

Chuyển đổi cường độ và / hoặc tín hiệu góc pha thành tín hiệu phức tạp

Khối Magnitude-Angle to Complex chuyển đổi cường độ và góc pha đầu vào chomột đầu ra phức tạp Đầu vào góc phải bằng rad

Khi có hai đầu vào khối, khối hỗ trợ các kết hợp đầu vào này Kích thước:

 Hai đầu vào có kích thước bằng nhau

 Một đầu vào vô hướng và đầu kia là mảng n chiều

Nếu đầu vào khối là một mảng, đầu ra là một mảng các tín hiệu phức tạp Các phần

tử của một vectơ đầu vào cường độ ánh xạ đến độ lớn của các phần tử đầu ra phức tạptương ứng Tương tự, các phần tử của một vectơ đầu vào góc ánh xạ đến các góc của cácphần tử đầu ra phức tạp tương ứng Nếu một đầu vào là vô hướng, nó ánh xạ đến thànhphần tương ứng (cường độ hoặc góc) của tất cả các tín hiệu đầu ra phức tạp

Hình 3.12.Ví dụ về khối chuyển cường độ và pha

3.13 Math Function.

 Khối Hàm Toán học thực hiện nhiều hàm toán học phổ biến