Mô hình hóa, mô phỏng hệ thống động sử dụng simulink

Chơng 6 Mô hình hoá, Mô phỏng hệ thống động sử dụng Simulink Mục lục chơng : 1. Khái niệm về simulink 2. Phơng pháp xây dựng mô hình 3. ứng dụng simulink mô phỏng các bi toán kỹ thuật 6.1 Khái niệm về simulink What Is Simulink? Simulink l một phần mềm gói gọn đợc sử dụng để xây dựng mô hình v mô phỏng , tính toán phân tích hệ thống động .Simulink cho phép mô tả hệ thống tuyến tính, hệ phi tuyến , các mô hình trong thời gian liên tục hoặc gián đoạn(lấy mẫu ) hay kết hợp cả hai. Đối với mô hình , Simulink cung cấp một giao diện đồ hoạ (GUI) cho việc xây dựng mô hình nh l các khối (block diagrams), ngời sử dụng chỉ cần kích chuột v drag( chọn khối rồi giữ nguyên chuột trái rồi rê chuột đến vị trí đặt các khối). Với giao diện giao tiếp nh vậy, bạn có thể vẽ Mô hình nh l mô hình bạn vẽ trên ''giấy'' Th viện simulink bao gồm các khối th viện sinks, sources(tạo tín hiệu), linear. . . .V bạn cũng có thể tự tạo ra một khối block riêng của mình (viết trong S-function) Xây dựng mô hình 'từ trên xuống 'hoặc 'từ dới lên trên ' để xem kỹ các khối trong th viện các khối source hoặc sink linear . . . bạn kích đúp chuột vo các khối đó. Sau khi định nghĩa mô hình bạn có thể mô phỏng mô hình đó , sử dụng scope để xem biểu diễn mô hình đó ,ví dụ nh một khối phát hình sin , đầu ra của khối đó đợc mắc với một scope để thể hiện kết quả của khối đó 6.2 Th viện simulink v môi trờng lm việc (nơi xây dựng mô hình) Để Bắt đầu vo vùng lm việc của simulink trong cửa sổ command window ta gõ lệnh >>simulink nh sau: Trên mn hình sẽ xuất hiện thêm một cửa sổ mới , cửa sổ ny chứa ton bộ dữ liệu th viện của Simulink, nó có thể di chuyển đợc bằng chuột nh sau: Trang 1 Các khối th viện Của Simulink Bạn có thể kích đúp chuột vo từng khối để xem các khối con của nó(hoặc bạn nhấp đơn chuột vo danh mục tơng ứng với khối từ simulink) ví dụ bạn chọn khối source khối con của nó(hoặc bạn nhấp đơn chuột vo danh mục tơng ứng với khối từ simulink) ví dụ bạn chọn khối source Hm con của khối Trang 2 Tạo mội trờng lm việc Từ cửa sổ Library Browser (xem hình trên) ta kích chuột vo file danh sách các mục New , Open , Preferences xuất hiện . Để tạo môi trờng lm việc (vùng để vẽ mô hình) ta chọn mục New rồi chọn Model Ctr+N một cửa sổ lm việc xuất hiện Cửa sổ lm việc nh sau Đặt lại tên cho mô hình bằng cách vo mục file -> Save as 6.3 Phơng pháp xây dựng mô hình Tất cả các bớc trên l chuẩn bị cho việc xây dựng mô hình mô phỏng Trang 3 Giả sử ta muốn xây dựng mô hình phân tích sóng sin trên cửa sổ lm việc nh sau:(xem hình vẽ dới đây) Các bớc: Sau khi tạo môi trờng lm việc mới (các bớc giới thiệu ở trên) tiếp đến Tìm khối hm sin ở trong khối th viện no( bằng cách chọn từng khối bằng chuột từ các mục dới Simulink) ở ví dụ ny hm tạo sin ở trong khối Source (xem hình trên), dùng chuột chọn vo khối SineWave giữ nguyên chuột rồi kéo sang vùng cửa sổ lm việc , trên của sổ lm việc xuất hiện khối hm SineWave, tơng tự ta lm nh vậy với Scope trong khối Sink việc nối các khâu với nhau có các mũi tên , dùng chuột nối các mũi tên đó lại. Dùng chuột Kéo sang vùng cửa sổ Trang 4 Đặt lại các thông số của các hm bằng cách kích đôi lên các khối(các khối đã ở trong vùng cửa sổ lm việc). Đối với khối SinWave thì có các thông số có thể thay đổi đợc l: + Chu kỳ( tần số) Frequency(rad/s) + Biên độ Amplitude + Sample time (thời gian lấy mẫu) Khối Scope: Trang 5 Sau khi hoμn tÊt ®Æt l¹i c¸c th«ng sè , ®Õn c«ng viÖc quan trong nhÊt lμ kÕt qu¶ m« pháng : 1. Trªn thanh c«ng cô nhÊp chuét vμo môc Simulation Vμ chän Start Trang 6 2 . HoÆc nhÊp vμo nót tamgi¸c nh− trªn(t¸c dông lÖnh gièng nh− vμo lÖnh Start) 3.Muèn Dõng qu¸ tr×nh ®ang m« pháng ta kÝch vμo nót vu«ng bªn c¹nh nót tam gi¸c(nót nμy chØ xuÊt hiÖn khi ta ®ang m« pháng) 4.§Ó xem kÕt qu¶ cña khèi SineWave ta kÝch ®«i chuét vμo Scope Trang 7 . 6 Mô hình hoá, Mô phỏng hệ thống động sử dụng Simulink Mục lục chơng : 1. Khái niệm về simulink 2. Phơng pháp xây dựng mô hình 3. ứng dụng simulink mô phỏng. niệm về simulink What Is Simulink? Simulink l một phần mềm gói gọn đợc sử dụng để xây dựng mô hình v mô phỏng , tính toán phân tích hệ thống động .Simulink