Mô Phỏng Các Bài Thí Nghiệm Máy Điện Bằng Matlab Simulink.pdf

Chương trình này hiện đang được sử dụng nhiều trong nghiên cứu các vấn đề tính toán của các bài toán kĩ thuật như: Lý thuyết điều khiển tự động, kĩ thuật thống kê xác suất, xử lý số các

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - TRƯỜNG ĐIỆN- ĐIỆN TỬ -

PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ

động cơ một chiều,giớithiệu sơ lược matlab vàsimulink

phát điện đồng bộ

MỤC LỤC

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ MATLAB

1.GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ MATLAB.

Chương trình Matlab là một chương trình viết cho máy tính PC nhằm hỗ trợ chocác tính toán khoa học và kĩ thuật với các phần tử cơ bản là ma trận trên máy tính

cá nhân do công ty "The MATHWORKS" viết ra

Thuật ngữ MATLAB có được là do hai từ MATRIX và LABORATORY ghép lại Chương trình này hiện đang được sử dụng nhiều trong nghiên cứu các vấn đề tính toán của các bài toán kĩ thuật như: Lý thuyết điều khiển tự động, kĩ thuật thống kê xác suất, xử lý số các tín hiệu, phân tích dữ liệu, dự báo chuổi quan sát,

v v…

Matlab được điều khiển bởi các tập lệnh, tác động qua bàn phím Nó cũng cho phép một khả năng lập trình với cú pháp thông dịch lệnh – còn gọi là script file Các lệnh hay bộ lệnh của Matlab lên đến số hàng trăm và ngày càng được mở rộng bởi các phần TOOLS BOX ( thư viện trợ giúp) hay thông qua các hàm ứng dụng được xây dựng từ người sử dụng Matlab có hơn 25 TOOLS BOX để trợ giúp choviệc khảo sát những vấn đề có liên quan trên TOOL BOX SIMULINK là phần mở rộng của Matlab, sử dụng để mô phỏng các hệ thống động học một cách nhanh chóng và tiện lợi

Matlab 3.5 trở xuống hoạt động trong môi trường MS-DOS Các thế hệ mới hoạt động trong môi trường Window

Chương trình Matlab có thể chạy liên kết với các chương trình ngôn ngữ cấp cao như C, C++, Fortran, … Việc cài đặt Matlab thật dễ dàng và ta cần chú ý việc dùng thêm vào các thư viện trợ giúp hay muốn liên kết phần mềm này với một vài ngôn ngữ cấp cao

Còn các Version Matlab khác thì làm việc với hệ điều hành UNIX

Hình 1-1 Khởi động Matlab từ môi trường windows.

Hình 1-2 Giao diện phần mềm Matlab

2 CÁC LỆNH THÔNG DỤNG TRONG ĐỒ HỌA MATLAB.

Matlab rất mạnh trong việc xử lý đồ họa, cho hình ảnh minh họa một cách sinh động và trực quan trong không gian 2D và 3D mà không cần đến nhiều dòng lệnh.plot (x, y) Vẽ đồ thị trong tọa độ (x, y)

plot (x, y, z) Vẽ đồ thị theo tọa độ ( x, y, z)

Title Đưa các tiêu đề vào trong hình vẽ

plot (y) Vẽ đồ thị theo y bỏ qua chỉ số theo y

Nếu y là số phức (complex) thì đồ thị được vẽ là phần thực vàphần ảo của y

plot (x, y, S) Vẽ theo x, y ; S: là các chỉ số về màu sắc và kiểu đường theo

biến str của các đường trên đồ thị được liệt kê ở dưới

Giá trị của biến Str trong hàm plot về màu sắc hay kiều dáng của đường được liệt

kê theo bảng dưới đây:

CHƯƠNG II GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ SIMULINK

1 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ SIMULINK.

Simulink là một công cụ trong Matlab dùng để mô hình, mô phỏng và phân tích các hệ thống động với môi trường giao diện sử dụng bằng đồ họa Việc xây dựng

mô hình được đơn giản hóa bằng các hoạt động nhấp chuột và kéo thả Simulink bao gồm một bộ thư viện khối với các hộp công cụ toàn diện cho cả việc phân tích tuyến tính và phi tuyến

Simulink là một phần quan trọng của Matlab và có thể dễ dàng chuyển đổi qua lại trong quá trình phân tích, và vì vậy người dùng có thể tận dụng được ưu thế của cả hai môi trường.

2 CÁCH SỬ DỤNG SIMULINK.

Có thể mở Simulink bằng 2 cách:

- Click vào biểu tượng như hình dưới (Simulink icon):

- Từ cửa sổ lệnh, đánh lệnh simulink và enter

Cửa sổ thư viện Simulink sẽ hiển thị:

Tạo một mô hình mới bằng cách :

Thư viện

Các khối chức năng Khung tìm kiếm

- Click vào icon New model hoặc gõ Ctrl + N :

- Menu File New Model

Cửa sổ xây dựng mô hình xuất hiện :

Tạo các khối : từ thư viện Simulink chọn khối cần dung, nhấp chuột vào và kéo ra

cửa số mô hình:

Vùng làm việc , xây dựng

mô hình mô phỏng

Lưu trữ mô hình bằng lệnh Save (File Save) hoặc nhấp vào icon Save:

Di chuyển các khối đơn giản bằng cách nhấp vào khối đó và kéo thả:

kéo thả

Nối tín hiệu : Đưa con chuột tới ngõ ra của khối (dấu “>”), khi đó con chuột sẽ có

dạng “+” Kéo rê chuột tới ngõ vào của một khối khác và thả ra để kết nối tín hiệu

Mô phỏng mô hình : Dùng lệnh Start ( Menu Simulation Start ) hoặc nhấp chuột vào icon Start

khối và kéo thả

để di chuyển

Nhấp chuột để mô

Xem tín hiệu từ Scope: nhấp đôi vào khối Scope :

Chỉnh thông số của một khối bằng cách nhấp đôi vào khối cần chỉnh

Trước khi mô phỏng mô hình Simulink, chúng ta cần đặt các thông số mô phỏng

bằng cách chọn menu Simulink Model Configuration Parameters.

Khối scope

Ở cửa sổ Configuration Parameters, chúng ta có thể đặt một số thông số như

Start time Stop time , (second – giây), và phương pháp giải Solver, Solver options, sau đó nhấn nút OK:

Giá trị thời gian bước mô phỏng Chọn bước thời

gian mô phỏng

là không đổi

Kết thúc (S) Bắt đầu

CHƯƠNG III MÔ PHỎNG MÁY ĐIỆN

1.MÔ PHỎNG ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ.

- Khối Gain :

Thiết kế mạch như hình bên dưới :

Kết quả thu được:

2.MÔ PHỎNG MÁY BIẾN ÁP BA PHA.

Cách mô phỏng :

- Như phần hướng dẫn sử dụng Simulink ở bên trên ta lấy các khối như bảng dưới đây :

Đặt thông số của các khối như sau :

- Khối Series RLC Branch:

-Khối Voltage Source:

-Khối Mux:

-Khối Scope:

Thiết kế mạch như hình bên dưới :

Kết quả thu được:

3.MÔ PHỎNG ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU.

- DC Machine:

- DC Voltage Source:

-Khối Gain:

-Khối Constant:

Thiết kế mạch như hình bên dưới :

Kết quả thu được :