phân tích và mô phỏng quá trình thiết kế cánh tay robot bằng phần mềm matlab simulink

Robotics là một nghành kỹthuật bao gồm thiết kế, chế tạo, vận hành, và ứng dụng robot, cũng như các hệ thống máytính để điều khiển, phản hồi tín hiệu cảm biến, và xử lý thông tin của chú

Nhận xét và đánh giá người hướng dẫn:

Ý thức thực hiện:

Nội dung thực hiện:

Tổng hợp kết quả:

 Tổ chức báo cáo trước hội đồng

 Tổ chức chấm điểm thuyết minh

(Quy định về thang điểm và lấy điểm tròn theo quy định của nhà trường)

Vĩnh Long, ngày tháng năm 2023

Người hướng dẫn

(Ký và ghi rõ họ tên)

Mai Nhật Thiên

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU

LỜI CẢM ƠN

CHƯƠNG 1 CỞ SỞ LÝ THUYẾT

A CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ MATLAB

1.1 Lịch sử hình thành và phát triển của Matlab

B CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ SOLIDWORKS

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ ROBOT VÀ ĐIỀU KHIỂN ROBOT

A TỔNG QUAN VỀ ROBOT CÔNG NGHIỆP

2.1 Lịch sử hình thành và phát triển của robot và robot công nghiệp

2.2 Định nghĩa và phân loại Robot

2.2.1 Định nghĩa

2.2.2 Phân loại Robot

2.2.3 Theo không gian làm việc

2.2.4 Phân theo thế hệ

2.2.5 Phân theo bộ điều khiển

2.2.6 Phân loại Robot theo nguồn dẫn động

2.2.7 Phân theo tính năng Robot

2.3 Các phương pháp điều khiển Robot

2.4 Ứng dụng Robot

CHƯƠNG 3 MÔ PHỎNG CÁNH TAY ROBOT 2 BẬC THÔNG QUA MATLAB VÀ SOLIDWORKS

3.3 Mô hình tay máy robot 2 bậc.

3.4 Thiết kế mô hình cánh tay robot bằng thư viện Simcape Multibody và viết thuật toán.3.5 Kết nối mô phỏng và kết quả đạt được

CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

LỜI NÓI ĐẦU

Công nghiệp robot thông minh là một tiêu chuẩn quan trọng để đánh giá mức độ tân tiến

về công nghệ và cấp độ sản xuất cao nhất của một quốc gia Robotics là một nghành kỹthuật bao gồm thiết kế, chế tạo, vận hành, và ứng dụng robot, cũng như các hệ thống máytính để điều khiển, phản hồi tín hiệu cảm biến, và xử lý thông tin của chúng Những côngnghệ này liên hệ với các máy móc tự động dùng để thay thế con người trong những môitrường độc hại hoặc trong các quá trình sản xuất, hoặc bắt trước con người về hình thức,hành vi, và nhận thức Nhiều robot ngày nay được lấy cảm hứng từ các loài vật, còn gọi

là robot phỏng sinh học Robotics là lĩnh vực đa nghành, bao gồm: cơ khí, điện-điện tử(tự động hóa và điều khiển), và tin học (đặc biệt là Trí tuệ nhân tạo) Robot công nghiệp

là robot được sử dụng trong sản xuất công nghiệp Robot công nghiệp là loại tự động, cóthể lập trình và có khả năng di chuyển trên hai hoặc nhiều trục Các ứng dụng điển hìnhcủa robot bao gồm hàn, sơn, lắp ráp, chọn và đặt các linh kiện điện tử lên bảng mạch in,làm bao bì và dán nhãn, pallet, kiểm tra sản phẩn và thử nghiệm Tất cả các thao tác đượcthực hiện với độ bền cao tốc độ và độ chính xác cao Mặt khác chúng có thể hộ trợ và xử

lý vật liệu

Một số quốc gia phát triển đã ứng dụng robot như: Kế hoạch robot quốc gia 2.0 đã đượcHoa Kỳ thực hiện, nhằm tạo ra hàng loạt robot cộng tác giúp thiết lập một mối quan hệcộng sinh giữa robot và con người Châu Âu kích thích ứng dụng robot vào sản xuất,nông nghiệp, chăm sóc sức khỏe, vận chuyển, an toàn và gia đình Chiến lược mới vềrobot đã được Nhật Bản ban hành, nhằm tích robot với công nghệ máy tính, dữ liệu lớn,mạng và trí thông minh nhân tạo Hàn Quốc tập trung vào chiến lược phát triển robot cứu

hộ, robot y tế, robot công nghiệp thông minh và robot sử dụng trong nhà Ở Việt Nam,robot công nghiệp đã được quan tâm nghiên cứu nhưng mới chỉ dừng ở việc đưa ra môhình và đi tìm thuật toán giải bài toán động lực học cho robot phục vụ điều khiển chuyểnđộng, chưa chủ động được quá trình thiết kế và chế tạo robot đáp ứng yêu cầu cụ thể.Robot nói chung và robot công nghiệp thông minh nói riêng đang được sử dụng tại ViệtNam phần lớn được nhập khẩu Robot được chế tạo tại Việt Nam còn rất ít và hầu hết sửdụng công nghệ cũ của thế giới, chưa có đủ khả năng làm chủ công nghệ cũng như pháttriển công nghệ phù hợp Có rất ít công ty sản xuất và phân phối sản phẩm trong nước.Nếu có thì hầu hết sản phẩm thuộc phân loại robot công nghiệp truyền thống, hạn chế vềtính thông minh, bậc tự do, kỹ năng động lực học nâng cao

Trên thế giới, các giải thuật điều khiển nâng cao như điều khiển PID, điều khiển trượt,điều khiển cuốn chiếu,điều khiển mở đã được triển khai để giải quyết vấn đề điều khiểnbám cho robot dưới sự tồn tại của các thông số không chắc chắn Ngoài ra, các bộ điềukhiển trở kháng (impedance control), điều khiển kiểm soát lỗi, điều khiển lực và điềukhiển tối ưu đã được phát triển và áp dụng cho cánh tay máy để cải thiện độ tin cậy, tuổithọ và an toàn khi các cánh tay máy hoạt động cùng nhau hay cùng với con người Từnhững kết quả nghiên cứu trên, ta có thể thấy các vấn đề liên quan tới robot đã và đang

thu hút được sự quan tâm của rất nhiều nhà nghiên cứu ở các trường đại học, viện nghiêncứu và các công ty công nghệ ở trên thế giới.

Để hiểu rõ về bản chất của các kết cấu cơ khí, cách thức tạo ra một mô hình robot, cáchlập trình và điều khiển một cánh tay robot hai hay nhiều bậc tự do thì bài báo này sẽ phântích và mô phỏng quá trình thiết kế cánh tay robot bằng phần mềm Matlab/Simulink

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành bài báo cáo Đồ án 1 này, lời đầu tiên em xin cảm ơn quý Thầy Cô củatrường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long, đặc biệt là quỷ Thầy Cô khoa Điện-Điện

tử của trường đã tạo điều kiện thuận lợi giúp em tích lũy thêm nhiều kiến thức cần thiết

Đó là những góp ý hết sức có giá trị không chi trong quá trình thực hiện bài báo cáo Đồ

án 2 mà còn là hành trang vững chắc để em có thể tự tin bước tiếp trong nghề nghiệptương lai sau này

Em xin gởi lời cảm ơn chân thành và sự tri ân sâu sắc đến Thầy Mai Nhật Thiên đã tậntình truyền đạt kiến thức, hướng dẫn chi tiết, định hướng cách làm việc khoa học, cách tưduy logic, gợi ý những ý tưởng và kiểm tra sự phù hợp của nội dung trong thời gian emthực hiện đồ án "Công nghệ điều khiển và tự động hóa 1"

Với điều kiện thời gian, kiến thức và khả năng lý luận thực tiễn trong quá trình hoànthành bài báo cáo Đồ án 1 còn giới hạn và có nhiều thiếu sót nhất định, em xin được lắngnghe và tiếp thu sự đóng góp ý kiến của quý Thầy, Cô để em có thể học hỏi thêm nhiềukinh nghiệm và sẽ hoàn thành tốt hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT

A CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ MATLAB

1.1 Lịch sử hình thành và phát triển của Matlab

Matlab là một phần mềm khoa học được thiết kế để cung cấp môi trường linh hoạtcho tính toán kỹ thuật và lập trình Tên chương trình chính là chữ viết tắt từ “MATrixLABoratory” Cấu trúc đồ họa đối tượng của Matlab cho phép tạo ra các hình vẽ chấtlượng cao Matlab cho phép tính toán số với ma trận, vẽ đồ thị hàm số hay biểu đồ thôngtin, thực hiện thuật toán, tạo các giao diện người dùng và liên kết với những chương trìnhmáy tính viết trên nhiều ngôn ngữ lập trình khác Toolbox là một thư viện của Matlabdung trong lĩnh vực điều khiển tự động, cho phép mô phỏng tính toán số và phát triểnthuật toán, tính toán tượng trưng (với các chức năng Toán học biểu tượng được tích hợpsẵn), mô hình hóa, mô phỏng và tạo mẫu, phân tích dữ liệu và xử lý tín hiệu, đồ họa kỹthuật và trực quan hóa khoa học, thực nghiệm nhiều mô hình trong thực tế và kỹ thuật

Matlab là viết tắt từ “MATrix LABoratory”, được Cleve Moler phát minh vào cuốithập niên 1970, và sau đó là chủ nhiệm khoa máy tính tại Đại học NewMexico.MATLAB, nguyên sơ được viết bởi ngôn ngữ Fortran, cho đến 1980 nó vẫn chỉ

là một bộ phận được dùng nội bộ của Đại học Stanford

Năm 1983, Jack Little, một người đã học ở MIT và Stanford, đã viết lại MATLABbằng ngôn ngữ C và nó được xây dựng thêm các thư viện phục vụ cho thiết kế hệ thốngđiều khiển, hệ thống hộp công cụ (tool box), mô phỏng Jack xây dựng MATLAB trởthành mô hình ngôn ngữ lập trình trên cơ sở ma trận (matrix-based programminglanguage) Steve Bangert là người đã viết trình thông dịch cho MATLAB Công việc nàykéo dài gần 1 năm Sau này, Jack Little kết hợp với Moler và Steve Bangert quyết địnhđưa MATLAB thành dự án thương mại-công ty The MathWorks ra đời thời gian này -năm 1984

Phiên bản đầu tiên MATLAB 1.0 ra đời năm 1984 viết bằng C cho MS-DOS PC

được phát hành đầu tiên tại IEEE Conference on Design and Control (Hội nghị IEEE về

thiết kế và điều khiển) tại Las Vegas, Nevada

Năm 1986, MATLAB 2 ra đời trong đó hỗ trợ UNIX

Năm 1987, MATLAB 3 phát hành

Năm 1990 Simulink 1.0 được phát hành gói chung với MATLAB

Năm 1992 MATLAB 4 thêm vào hỗ trợ 2-D và 3-D đồ hoa màu và các ma trậntruy tìm Năm này cũng cho phát hành phiên bản MATLAB Student Edition (MATLAB

ấn bản cho học sinh)

Năm 1993 MATLAB cho MS Windows ra đời Đông thời công ty này cótrangweb là www.mathworks.com

Năm 1995 MATLAB cho Linux ra đời Trình dịch MATLAB có khả năng chuyêndịch từ ngôn ngũ MATLAB sang ngôn ngữ C cũng được phát hành trong dịp này

Năm 1996 MATLAB 5 bao gồm thêm các kiểu dữ liệu, hình ảnh hóa, bộ truy sửalỗi (debugger), và bộ tạo dựng GUI

Năm 2000 MATLAB 6 cho đổi mới môi trường làm việc MATLAB, thêmLAPACK và FFTW (Fastest Fourier Transform in the West - "Biến đổi Fourier nhanhnhất của phương Tây")

Năm 2002 MATLAB 6.5 phát hành đã cải thiện tốc độ tính toán, sử dụng phươngpháp dịch JIT (Just in Time) và tái hỗ trợ MAC

Năm 2004 MATLAB 7 phát hành, có khả năng chính xác đơn và kiểu nguyên, hỗtrợ hàm lồng nhau, công cụ vẽ điểm, và có môi trường phân tích số liệu tương tác

Đến tháng 12.2008, phiên bản 7.7 được phát hành với SP3 cải thiện Simulink cùngvới hơn 75 sản phẩm khác

Năm 2009 cho ra đời 2 phiên bản 7.8 (R20094) và 7.9 (R2009b)

Năm 2010 phiên bản 7.10 (R2010a) cũng đã được phát hành

Matlab được dùng rộng rãi trong giáo dục, phổ biến nhất là giải các bài toán số trị(cả đại số tuyến tính lẫn giải tích) trong nhiều lĩnh vực kĩ thuật

Matlab đóng vai trò như một công cụ tính toán mạnh cho phép nhanh chóng tỉnh

ra trị số của biểu thức phức tạp và lưu giữ trị số của biểu thức vào bộ nhớ của máy tỉnhMalab cung cấp các công cụ xử lý các mảng dữ liệu: véc tơ và ma trận, cho phép tínhtoán ra kết qua của các biểu thức với dữ liệu đầu vào là các véc tơ

Matlab cung cấp các hàm để giải quyết các vấn đề thường gặp trong kỹ thuật như:

 Xử lý các đa thức (nhân, chia, tìm điểm 0 (nghiệm) của đa thức)

 Giải các phương trình tổng quát

 Giải hệ phương trình tuyến tính

 Giải hệ phương trình vi phân

 Xử lý các tín hiệu do bằng phép khai triển furier nhanh

 Các phép nội suy đề xử lý dữ liệu trong bảng

 Thuật giải bài toán tối ưu

 Phép tích phân vi phân

 Công cụ đồ hoạ

Matlab cung cấp công cụ lập trình để xây dựng các chương trình ứng dụng Ngoài

ra còn có các module ứng dụng riêng phục vụ cho nghiên cứu sâu như:

 Giải các phương trình vi phân đạo hàm riêng phục vụ để giải quyết các bàitoán bền dùng phương pháp phần tử hữu hạn

 Simulink cho phép mô phong các cơ cấu máy

 Stateflow: để nghiên cứu các dòng chảy khi hay chất lỏng

 Fuzzy logic: nghiên cứu logic mờ

1.3 Các loại tệp được dùng trong Matlab

Trong Matlab, ta thường dùng một số loại tệp chính:

Tệp *.m (m file): Tệp này có nhiều chức năng:

 Có thể chứa các biểu thức của Matlab (script file) để gọi vào môi trườngcủa Matlab khi cần thiết

 Là chương trình ứng dụng dùng ngôn ngữ lập trình của Matlab

 Là một hàm mới của Matlab do người dùng định nghĩa M file được lưu trữdưới mã ASCII

 Clc: Xóa cửa sổ dòng lệnh.

 Clf: Xóa cửa sổ đồ họa

 Clear all: Xóa các biến đã lưu

 Casesen off: bỏ thuộc tính phân biệt chữ hoa, chữ thường

 Exit hoặc quit: Thoát khỏi Matlab

 Ctrl+C: Dừng trương trình khi rơi vào trạng thái lập không kết thúc

 Help: Xem trợ giúp

 Input: Nhập dữ liệu từ bàn phím

 Load: Tải các biến đã lưu trong 1 file vào đưa vào vùng làm việc

 Pause: Ngừng tạm thời chương trình

 Edit: Lệnh để vào cửa sổ soạn thảo (dùng để viết 1 chương trình)

1.5 Các lệnh thông dụng trong đồ họa Matlab

 Matlab rất mạnh trong việc xử lý đồ họa, cho hình ảnh minh họa một cáchsinh động và trực quan trong không gian 2D và 3D mà không cần đến nhiềudòng lệnh

 Plot(x,y): Vẽ đồ thị trong tọa độ (x, y)

 Plot(x,y,z): Vẽ đồ thị trong tọa độ (x, y, z)

 Title: Đưa các tiêu đề vào trong hình vẽ

 Xlabel: Đưa các nhãn theo chiều x của đồ thị

 Ylabel: Đưa các nhãn theo chiều y của đồ thị

 Zlabel: Đưa các nhãn theo chiều z của đồ thị

 Grid: Hiển thị lưới trên đồ thị

 Polar: Vẽ đồ thị theo hệ trục tọa độ cực

1.6 Các phép so sánh và phép toán logic

Các phép tính logic có thể sử dụng cho tất cả các số Khi tính, các giá trị khác 1 ứng với logic true và các giá trị 0 ứng với logic false Khi xuất giá trị lên màn hình ta sẽ chỉ thu được các số 0 hoặc 1

Chú ý

 Các phép tính được thực hiện theo trình tự: trước hết là biểu thức toán, tiếptheo là các biểu thức logic Tuy nhiên, khi có cảm giác không chắc chắn, cóthể dùng cách viết với dấu ngoặc đơn

 Một lệnh hữu ích nữa là Exist (variable) giúp kiểm tra xem trongWorkspace có tồn tại biến hay hàm nào tên là variable hay không Nếukhông ta thu được kết quả là số 0, nếu kết quả là số khác 0, đó chính là sốnói lên bản chất của variable

Phép so sánh

== eq(a, b) bằng

~= ne(a, b) khác

< lt(a, b) bé hơn

<= le(a, b) bé hơn hoặc bằng

> gt(a, b) lớn hơn hoặc bằng

B CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ SIMULINK

1.1 Khái niệm và đặt điểm Simulink

Simulink là một công cụ trong Matlab dùng để mô hình hóa, mô phỏng và phântích các hệ thống động lực học đa miền với môi trường dao diện là một công cụ sơ đồkhối đồ họa và một thư viện khối có thể tùy chỉnh Simulink bao gồm 1 thư viện khối vớicác hộp công cụ toàn diện cho cả việc phân tích tuyến tính và phi tuyến Simulink là mộtphần quan trọng của Matlab và có thể dễ dàng chuyển đổi qua lại trong quá trình phântích, sử dụng rộng rãi trong điều khiển tự động và xử lý tín hiệu kỹ thuật số để mô phỏng

đa miền và thiết kế dựa trên mô hình

Similink phân biệt (không phụ thuộc vào thư viện con) hai loại khối chức nănggồm: khối ảo (virtual) và khối thực (notvirtual) Các khối thực đóng vai trò quyết địnhtrong việc chạy mô phỏng mô hình Simulink Việc thêm hay bớt một khối thực sẽ làmthay đổi đặc tính động học của hệ thống đang được mô hình Simulink mô tả Có thể nêunhiều ví dụ về khối thực như: khối tích phân Integrator hay khối hàm truyền đạt TranferFcn của thư viện Continuous, khối Sum hay khối Product của thư viện con Math Ngượclại các khối ảo không có khả năng thay đổi đặc tính của hệ thống, chúng chỉ có nhiệm vụthay đổi diện mạo đồ họa của thư viện Simulink Đó chính là các khối Mux, Demuxc hayEnable của thư viện con Signal và System Một số chức năng mang đặt tính thực hay ảo

tùy thuộc theo vị trí và cách sử dụng chúng trong mô hình Simulink, các mô hình đóđược sắp xếp vào loại ảo có điều kiện.

1.2 Khởi động Simulink

Để có thể làm việc với Simulink, trước hết ta phải khởi động Matlab

 Cách 1: Nếu chạy với hệ điều hành Linux, click vào biểu tượng “Simulink

Library” như hình B.1.2.1 ta sẽ thu được cửa sổ thư viện của Simulink nhưhình B.1.2.3.B

 Cách 2: Nếu làm việc với Windows, từ cửa sổ lệnh gõ lệnh Simulink và

enter ta có cửa sổ tra cứu thư viện như hình B.1.2.3.C

Hình 1.1 Biểu tượng Simulink Library

Hình 1.2 Thư viện Simulink

Hình 1.3 Thư viện Simulink

 Các thư viện con Source (các khối nguồn tín hiệu), Sinks (các khối xuất tínhiệu), Math (các khối ghép nối toán học) và Signals & Systems (các khốitín hiệu và hệ thống con) sẽ được giới thiệu trong phạm vi chương này

 Tính chất của các khối chức năng Tất cả các khối chức năng đều được xâydựng theo 1 mẫu như sau:

 Mỗi khối có một hay nhiều đầu vào /ra (trừ trường hợp ngoại lệ:các khối thuộc 2 thư viện con Source và Sinks), có tên và ở trung tâm củahình khối chữ nhật có biểu tượng thể hiện đặc điểm riêng của khối Người

sử dụng có thể tùy ý thay đổi tên của khối (nháy kép phím chuột trái vào vịtrí tên), tuy nhiên, mỗi tên chỉ có thể sử dụng một lần duy nhất trong phậm

vi cửa sổ mô hình mô phỏng Khi nháy kép phím chuột trái trực tiếp vàokhối ta sẽ mở cửa sổ tham số Block Parameters (trừ các khối Scope, SliderGain, Subsystem) và có thể nhập thủ công các tham số đặc trưng của khối.Khi nhập xong, nháy chuột trái vào nút OK hay nút Apply để Simulinkchấp nhận các tham số vừa nhập Nếu nháy kép phím chuột phải trực tiếpvào khối có tác dụng mở menu chứa các lệnh cho phép soạn thảo và lậptrình dạng khối

 Simulink phân biệt hai loại khối chức năng: Khối ảo (vitural) và khối thực(not vitural) Các khối thực đóng vai trò quyết định khi chạy mô phỏng môhình Simulink Việc thêm hay bớt một khối thực sẽ thay đổi đặc tính độnghọc của hệ thống đang được mô hình Simulink mô tả Có thể nêu nhiều ví

dụ về khối thực như: khối Sum hay khối Product của thư viện con Math.Ngược lại các khối áo không có khả năng thay đổi đặc tính của hệ thống,chúng chỉ có nhiệm vụ thay đổi diện mạo đồ hoạ của mô hình Simulink Đóchính là các khối như Mux, Demux, hay Enable thuộc thư viện con Signal

& System Một số khối chức năng mang đặc tính ào hay thực tuỳ thuộctheo vị trí hay cách thức sử dụng chúng trong mô hình Simulink

 Mô hình Simulink Từ cửa sổ thư viện khối (Library) hay từ cửa sổ truy cập thưviện (Library Browser) ta có thể tạo ra các cửa số mô phòng mới bằng cách đitheo menu File/New/Model, hoặc mở các File có sẵn qua menu File / Open MộtFile Simulink khi được cất giữ sẽ có đuôi mdl

1.3 Thư viện Sources

1.3.1 Constant:

Khối constant tạo nên một hằng số thực hoặc phức, hằng số có thể là scalar, vectorhay ma trận tuỳ theo cách ta khai báo tham số Constant Value và ô Interpret vectorparameters as 1-D có được chọn hay không Nếu ô đó được chọn, ta có thể khaibáo tham số Constant Value là vector hang hay cột với kích cỡ [1×n] hay [n×1]dưới dạng ma trận Nếu ô đó không được chọn, các vector hang cột đó chỉ được sửdụng như vector với chiều dài n, tức là tín hiệu 1-D

Hình 1.4 Khối Constant và bảng thông số giá trị

1.3.2 Step và Ramp

Khối Stemp và Ramp ta có thể tạo nên các tín hiệu dạng bậc thang haydạng dốc tuyến tính, 53at để kích thích các mô hình Simulink Trong đó hộp thoạiBlock Parameters của khối Step ta có thể khai báo giá trị đầu / giá trị cuối và cảthời điểm bắt đầu của tín hiệu bước nhảy

Đối với Ramp ta có thể khai báo độ dốc, thời điểm và giá trị xuất phát củatín hiệu ở đầu ra Đối với cả hai khối, ta có thể sử dụng tham số tuỳ chọn Interpretvector parameters as 1-D để quyết định các tín hiệu dạng bước nhẩy hay dạng dốctuyến tính có giá trị scalar hay vector hay ma trận

Chú ý: Hai khối Step và Ramp không phải chỉ tạo ra một tín hiệu như

nhiều người vẫn hiểu nhầm, mà có thể tạo ra một tập các tín hiệu được xử lý dướidạng vector hàng hay cột hoặc ma trận

1.3.3 Signal Generator và Pulse Generator

Bằng Signal Generator ta tạo ra các dạng tín hiệu kích thước khác nhau

Hình 1.5 Khối Signal Generator và bảng thông số giá trị

Cung cấp cho 4 dạng sóng khác nhau :

 Sóng Sin

 Sóng vuông (Square)

 Sóng răng cưa (Sawtood)

 Sóng ngẫu nhiên (Random)

Với Pulse Generator tạo chuỗi xung hình chữ nhật Biên độ và tần số có thể khaibáo tuỳ ý Đối với Pulse Generator ta còn có khả năng chọn tỷ lệ cho bề rộng xung (tínhbằng phần trăm cho cả chu kỳ) Đối với cả hai khối ta có thể sử dụng tham số tuỳ chọnInterpret vector parameters as 1-D để quyết định các tỉn hiệu có giá trị scalar hay vector

ma trận

Hình1.6 Khối Pilse Genertor và bảng thông số giá trị

Đối với các hệ gián đoạn hay hệ lai (sơ đồ có cả hai loại khối liên tục và giánđoạn) ta sử dụng khối Discrete Pulse Generator để tạo chuỗi xung chữ nhật

1.3.4 Repeating Sequence:

Khối Repeating Sequence cho phép ta tạo nên một tín hiệu tuần hoàn tuỳ ý Tham

số Time values phải là một vector thời gian với các giá trị đơn điệu tăng Vectorbiển ra Output values phải có kích cỡ phù hợp với chiều dài của tham số Timevalues Giá trị lớn nhất của vector thời gian quyết định chu kỳ lập lại của vectorbiến ra

Hình 1.7 Khối Repeating Sequence và bảng thông số giá trị

1.3.5 Sine wave:

Khối Sine Wave được sử dụng để tạo tín hiệu hình sin cho cả hai loại mô hình:liên tục (tham số Simple time = 0) và gián đoạn (tham số Simple time = 1) Tínhiệu đầu ra y phụ thuộc vào 56at ham số chọn: Amplitude, Frequency và Phasetrên cơ sở quan hệ y = Amplitude.sin (Frequency.time + Phase) Vì đơn vị củaPhase là [rad], ta có thể khai báo trực tiếp giá trị của Phase là một hệ số nào đónhân với pi Giống như khối Constant, ta có thể sử dụng tham số tuỳ chọnInterpret vector parameters as 1-D để quyết định các tỉn hiệu có giá trị calar hayvector hay ma trận

Hình 1.8 Khối Sine Wave và bảng thông số giá trị 1.3.6 From Workspace:

Khối From Workspace có nhiệm vụ lấy số liệu từ cửa sổ Matlab Workspace để

cung cấp cho mô hình Simulink Các số liệu lấy vào phải có dạng của biểu thức Matlab, khai bảo tại dòng Data

Hình 1.9 Khối From Workspace và bảng thông số giá trị

 From File: Bằng khối From File ta có thể lấy số liệu từ một MAT-File có sẵn.

MATFile có thể là kết quả của một lần mô phỏng trước đó, đã được tạo nên và cất

đi nhờ khối To file trong sơ đồ Simulink

1.4 Thư viện Sinks

Thư viện này bao gồm các khối xuất chuẩn của Simulink Ngoài khả năng hiển thị đơn giản bằng số, còn có các khối dao động kí để biểu diễn các tín hiệu phụ thuộc thời gian hay biểu diễn hai tín hiệu trên hệ toạ độ XY

1.4.1 Scope

Nhờ khối Scope ta có thể hiển thị các tín hiệu của quá trình mô phỏng Khi

nhấn vào nút Properties, hộp thoại Scope Properties (đặc điểm của Scope) sẽ mở

ra Chọn general ta có thể đặt chế độ cho các trục Khi đặt Number of axes > 1,cửa sổ Scope sẽ có nhiều đồ thị con giống tương tự như lệnh Subplot của Matlab.Nếu điền một số cụ thể vào ô time range, đồ thị sẽ chỉ được biểu diễn tại thời điểm

do giá trị của số xác định

Hình 1.10 Khối Scope và các thông số giá trị 1.4.2 XY Graph:

Khối này biểu diễn hai tin hiệu đầu vào trên hệ toạ độ XY dưới dạng đồ

hoạ Matlab đầu vào thứ nhất (bên trên) ứng với trục X, đầu thứ hai ứng với trục Y

1.4.3 To Workspace:

Khối To Workspace gửi số liệu ở đầu vào của khối đến môi trường MatlabWorkspace dưới dạng mảng (Array), Stracture hay Stracture with time và lấychuỗi kí tự tại khai variable name để đặt tên cho tập số liệu được ghi

Hình 1.11 Khối To Workspace và các thông số giá trị 1.4.4 To File:

Khối này giúp ta cất tập số liệu (mảng hay ma trận) ở đầu vào của khối cùng vớivector thời gian dưới dạng Mat-File Array định dạng giống như định dạng màkhối From File cần, vì vậy số liệu do To File cất có thể được From File đọc trựctiếp mà không cần phải xử lý gì

1.5 Thư viện Math

Thư viện này có một số khối có chức năng ghép toán học các tín hiệu khác nhau, cónhững khối đơn giản chỉ nhằm cộng hay nhân tín hiệu còn có các hàm phức tạp nhưlượng giác và logic Sau đây ta xét chức năng của một số khối quan trọng trong thưviện này:

1.5.1 Sum:

Tín hiệu ra của khối Sum là tổng các tín hiệu đầu vào (Ví dụ như tin hiệu đầu vào

là các tín hiệu hình sin thì tín hiệu đầu ra cũng là các tín hiệu hình sin) Khối Sumcũng có thể tính tổng từng phần tử (ví dụ tín hiệu vào gồm hai tín hiệu: sin(x) và[5 9 3] thì tín hiệu ra sẽ có dạng [sin(x)+5 sin(x)+9 sin(x)+3]