báo cáo mô hình hóa và điều khiển

XÂY DỰNG MÔ HÌNH HÓA MÔ PHỎNG HÊ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG TRÊN CÔNG CỤ GUIDE CỦA PHẦN MỀM MATLABI.. Mục đích- Giúp sinh viên hiểu phương pháp xây dựng mô hình hóa mô phỏng một hệ thống đ

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐẠO TẠO Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

BÁO CÁO

Mô Hình Hóa Và Điều Khiển

Họ Và Tên: Đoàn Văn Nghiệp

Mã SV: 6651024

Lớp: K66CNPMB

Trang 2

Mô phỏng trên công cụ Guide

Bài 1 XÂY DỰNG MÔ HÌNH HÓA MÔ PHỎNG HÊ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG TRÊN CÔNG CỤ GUIDE CỦA PHẦN MỀM MATLAB

I Mục đích

- Giúp sinh viên hiểu phương pháp xây dựng mô hình hóa mô phỏng một

hệ thống điều khiển tự động

- Thu thập và phân tích các bảng dữ liệu của hệ thống

- Đánh giá được kết quả mô phỏng, so sánh độ tương đồng giữa kết quả

mô phỏng của mô hình với các tính chất của đối tượng thực

- Đưa ra kết luận và các phương án điều chỉnh cho đối tượng thực dựa trên kết quả mô phỏng sau khi phân tích chúng

II Nội dung thực hiện

Trang 3

Bước 2 Xây dựng giao diện mô phỏng hệ thống điều khiển tự động(1) Khởi tạo guide trong phần mềm Matlab

(2) Thiết lập bảng điều khiển trên giao diện

-Chọn công cụ Panel

Trang 4

- Thay đổi tên cho Panel bằng cách kích đúp vào Panel và thay têntrong phần Title của nó từ tên

- Panel sang tên “Bang dieu khien”

Trang 5

- Chọn công cụ Push Button để khai báo nút khảo sát hệ thống

Trang 6

Đổi tên PushButton trong String ở Inspector của nút sang tên mới là khảosát hệ thống

Trang 7

+ Kết quả thu được

Trang 8

+ Tương tự như vậy ta lấy nút có tên gọi là “Thoát khỏi hệ thống

Trang 9

- Chọn công cụ Panel để khai báo bảng nhập giá trị

Trang 10

- Chọn công cụ Static Text để định nghĩa các ô nhập giá trị từ bàn phím

Trang 11

+ Kích đúp vào Static Text để thay đổi tên Static Text trong String sang tên “Nhap gia tri K1 =”

Trang 12

+Tương tự như vậy ta khai báo nhập giá trị cho K2, T1, T2, T

Trang 13

- Chọn công cụ Edit Text để khai báo ô nhập và xuất giá trị trên màn hình

Trang 14

+ Kích đúp vào Edit1 để khai báo giá trị mặc định trong phần String từ chuỗi ký tự “ Edit Text” sang số 100

Trang 15

+ Làm tương tự chọn Edit2, Edit3, Edit4, Edit5 cho các biến K2, T1, T2,

T, với mặc định K2 = 0.5; T1 = 0.01; T2 = 0.02 và T = 0.001

Trang 16

+ Tương tự ta lập bảng xuất giá trị tính toán ra:

> Giá trị cực đại xuất ra Edit6

> Thời gian ổn định xuất ra Edit7

> Độ quá điều chỉnh xuất ra Edit8

Trang 17

Bước 3 Viết Code cho các nút điều khiển

(1) Nút thoát khỏi hệ thống

Nhấn chuột phải vào Nút “ Thoat khoi he thong” chọn View callBacks/Callback

Trang 19

(2) Nút “Khao sat he thong”

Nhấn chuột phải vào Nút “Khao sat he thong” chọn View callBacks/Callback

Trang 21

- Đánh giá được kết quả mô phỏng, so sánh độ tương đồng giữa kết quả

mô phỏng của mô hình với các tính chất của đối tượng

thực

II Nội Dung Thực Hành

Bước 2 Xây dựng giao diện mô phỏng hệ thống điều khiển tự động

(1) Khởi tạo guide trong phần mềm Matlab

Trang 22

- Thiết lập Bảng nhập giá trị và khai báo các giá trị trong bảng

Trang 24

- Thiết lập Bảng xuất giá trị

Trang 25

Nhấn chuột phải vào Nút “ Thoat khoi he thong” chọn View callBacks/Callback+ Ta lập trình như sau:

hoi=questdlg('Ban muon thoat khoi chuong trinh?',

'THUC SU MUON THOAT?','Yes','No','No');

Nhấn chuột phải vào Nút “Khao sat he thong” chọn View callBacks/Callback và lập trình Kết quả chạy mô phỏng:

Bài 3 XÂY DỰNG MÔ HÌNH HÓA MÔ PHỎNG ĐỘ TIN CẬY CỦA THIẾT

BỊ ĐIỆN TỬ TRÊN CÔNG CỤ GUIDE CỦA PHẦN MỀM MATLAB

Trang 26

I Mục đích

- Giúp sinh viên hiểu phương pháp xây dựng mô hình hóa mô phỏng một hệ thống vật lý

- Đánh giá được kết quả mô phỏng, so sánh độ tương đồng giữa kết quả mô phỏng của mô hình với các tính chất của đối tượng

thực

1 Bài toán yêu cầu

Dùng phương pháp mô phỏng để tính toán độ tin cậy của thiết bị, biết cường độ hỏng hóc λ = 2 10-3

(l/h) Hãy vẽ đường cong

biểu diễn độ tin cậy P(t) lý thuyết và P(t) mô phỏng khi số lần thực nghiệm là S

= 300, S = 1000, S = 3000;

2 Các bước tiến hành

.Do cường độ hỏng hóc của thiết bị λ(lan/gio)=const nên dòng hỏng hóc là dòngtối giản Như vậy khoảng cách giữa các lần

hỏng hóc ti tuân theo luật phân bố mũ

Gọi T là thời gian khảo sát Thiết bị được coi là làm việc tin cậy khi khoảng cách giữa các lần hỏng hóc lớn hơn thời gian

khảo sát ti>T (Trong khoảng thời gian khảo sát thì thiết bị không bị hỏng) Như vậy độ tin cậy là P(ti>T)

Bước 1 Thuật toán mô phỏng:

(1) Lấy một số ngẫu nhiên Ui ~ U(0,1) Vậy ti = - ln(Ui/ λ)

(2) So sánh ti với T:

Nếu ti > T thiết bị làm việc tin cậy

Nếu ti < T thiết bị làm việc không tin cậy

(3) Thực hiện N thử nghiệm

Độ tin cậy của thiết bị được đánh giá như sau:

P(ti>T) = Số thiết bị làm việc tin cậy/Số thiết bị thử nghiệm

(4) Độ tin cậy lý thuyết P*(t) = expo(-λT)

(5) So sánh giữa P(t) và P*(t)

Trang 27

Trang 29

- Thiết lập bảng nhập giá trị

Trang 30

+ Tương tự ta lập bảng xuất giá trị tính toán ra:

Trang 31

Nhấn chuột phải vào Nút “ Thoat khoi he thong” chọn View callBacks/Callback và lập trình

Nhấn chuột phải vào Nút “Khao sat he thong” chọn View callBacks/Callback và lập trình

Kết quả chạy mô phỏng:

Trang 32

Bài 4 XÂY DỰNG MÔ HÌNH HÓA MÔ PHỎNG XE BUS

TRÊN CÔNG CỤ GUIDE CỦA PHẦN MỀM MATLAB

I Mục đích

- Giúp sinh viên hiểu phương pháp xây dựng mô hình hóa mô phỏng một hệ thống vật lý

- Đánh giá được kết quả mô phỏng, so sánh độ tương đồng giữa kết quả mô phỏng của

mô hình với các tính chất của đối tượng

thực

Mô phỏng trạm xe bus sinh viên Sinh viên đi từ ký túc xá đến trường bằng xe bus, mỗi

xe chứa được 60 sinh viên Thời

gian đi đến trường bắt đầu từ 6h đến 7h Sinh viên đi đến trạm xe bus được mô tả bằng một dòng tối giản với cường độ λ = 0.8

SV/s Cứ sau Txe = 15 phút có một chuyến xe bus đi đến trường Nếu số sinh viên chờ

xe <60 SV xe chạy đúng giờ Nếu số SV

chờ xe >60SV thì số SV thừa sẽ phải chờ đến chuyến xe sau

Xây dựng mô hình mô phỏng hệ thống trên Kiểm tra xem sau 7h30 thì còn bao nhiêu

SV bị kẹt xe tại bến xe bus Để đảm

bảo tất cả sinh viên đi học đúng giờ thì Txe = ??

3.2 Các bước tiến hành

Bước 1 Thuật toán mô phỏng:

B1 Xây dựng mô hình dòng sinh viên đi đến trạm xe bus Khoảng thời gian giữa các sinh viên đi đến trạm xe bus là ti = (-1/λ)ln(Ui) với Ui ~ U(0,1)

B2 Thời gian mô phỏng là từ 6h đến 7h tức t = 0 đên t = 3600s

t = t + ti khi t = 3600s thì dừng mô phỏng

B3 Nếu t <3600s thì số sinh viên ở trạm c = c +1 khi có 1 sinh viên đến trạm.B4 Khi t = Tx, t = 2Tx, t = 3Tx… (tức t/Tx không có dư) Kiểm tra số sinh viên ở trạm

là c

Trang 33

- Nếu c<60 (Tức 1 xe 60 chỗ có thể cho hết số sinh viên trong trạm lên) khi đó sau khi

xe đi thì không có sinh viên còn

phải chờ ở chạm tức c = 0

- Nếu c>60 khi đó số sinh viên còn chờ ở bến xe bus là c = c - 60

B5 Khi t = 3600s thì đếm c = ??? Khi đó ta thay đổi Tx để c = 0

Trang 34

- Thiết lập bảng nhập giá trị và bảng xuất giá trị

Trang 35

- Thiết lập bảng nhập giá trị và bảng xuất giá trị:

Trang 36

Nhấn chuột phải vào Nút “ Thoat khoi he thong” chọn View callBacks/Callback và lập trình

Nhấn chuột phải vào Nút “Khao sat he thong” chọn View callBacks/Callback và lập trình

Kết quả chạy mô phỏng:

Trang 37

Mô phỏng trên công cụ Simulink

VD1: - Mô hình hệ thống (ảnh chụp màn hình Simulink)

- Kết quả mô phỏng (ảnh chụp màn hình) và nhận xét

Trang 38

Trang 39

Tiêu đề	Mô Hình Hóa Và Điều Khiển
Tác giả	Đoàn Văn Nghiệp
Trường học	Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam
Chuyên ngành	Điều khiển tự động
Thể loại	Báo cáo

Định dạng
Số trang	39
Dung lượng	9,25 MB