CHƯƠNG V Mễ PH NGH B NG PH NM M CA SIMULINK MATLAB ỀỦ
5.1lơ ượ cv Simulink
CHƯƠNG V
Mễ PHỎNG HỆ BẰNG PHẦN MỀM CỦA SIMULINK MATLAB
5.1 Sơ lược về Simulink
Matlab là một bộ chương trỡnh phần mềm lớn của lĩnh vực toỏn số. Tờn bộ chương trỡnh chớnh là chữ viết tắt của từ MATrix LABoratory, thể hiện định hướng chớnh của chương trỡnh là cỏc phộp tớnh vector và ma trận. Phần cốt lừi của chương trỡnh bao gồm một số hàm toỏn, cỏc chức năng nhập, xuất cũng như khả năng điều khiển chu trỡnh mà nhờ đú ta cú thể dựng nờn cỏc Scrớpt. Ngoài phần cốt lừi cũn cú cỏc Toolbox cú cỏc chức năng chuyờn dụng khỏc. Simulink là một Toolbox cú vai trũ đặc biệt quan trọng, là một cụng cụ mạnh phục vụ mụ hỡnh hoỏ và mụ phỏng cỏc hệ thống kỹ thuật vật lý trờn cơ sở sơ đồ cấu trỳc dạng khối. Giao diện đồ hoạ trờn màn hỡnh của Simulink cho phộp thể hiện hệ thống dưới dạng sơ đồ tớn hiệu với cỏc
i i pT K + 1 1550
phong phỳ, cú sẵn với số lượng lớn cỏc khối chức năng cho cỏc hệ tuyến tớnh, phi tuyến và gión đoạn. Hơn thế người sử dụng cũng cú thể tạo nờn cỏc khối riờng của mỡnh. Sau khi đó xõy dựng mụ hỡnh của hệ thống cần nghiờn cứu, bằng cỏch ghộp cỏc khối cần thiết thành sơ đồ cấu trỳc của hệ, ta cú thể khởi động quỏ trỡnh mụ phỏng. Trong quỏ trỡnh mụ phỏng ta cú thể chớch tớn hiệu tại vị trớ bất kỳ của sơ đồ cấu trỳc và hiển thị đặc tớnh của tớn hiệu đú trờn màn hỡnh. Hơn thế nữa nếu cú nhu cầu ta cũn cú thể cất giữ cỏc đặc tớnh đú vào mụi trường nhớ. Việc nhập và thay đổi tham số của tất cả cỏc khối cũng cú thể được thực hiện rất đơn giản bằng cỏch nhập trực tiếp hay thụng qua Matlab. Để khảo sỏt hệ thống ta cú thể sử dụng thờm cỏc toolbox như Signal processing ( sử lý tớn hiệu ), Optimization ( tối ưu ) hay Control System ( hệ thống điều khiển ).
5.2 Mụ hỡnh toỏn của hệ e dt d L R i U iu u u u + + = . dt d J M M w c = − u I k M = φ. w k e = φ. Trong đú: kệ = 1,944 J = 0,4 kgm2 Lư = 0,024 H ự = 105 rad/s
Iư = 25,2 A.
Từ mụ hỡnh toỏn đú ta xõy dựng sơ đồ cấu trỳc Matlab như hỡnh 5.1 sau:
5.3 Mụ phỏng dũng điện, mụmen, tốc độ động cơ.
Ở đõy ta sẽ khởi động cơ theo dải điều chỉnh gúc ỏ từ ỏmax đến ỏmin như sau:
Trong đú: ỏmax = 86,5 0 như đó tớnh ở phần trước
=> ỏmin = arccos(220/2,34.220) = 64,70
ỏmin = 64,70 ≈ pi/2.8 (rad/s).
+ Dũng điện :Từ đú ta cú: i = f(t) như hỡnh vẽ 5.2 dưới đõy:
Ở hỡnh 5.2 ta thấy khi bắt đầu khởi động: gúc ỏ = ð/2 = 900 ;
thời gian khởi động: tkđ = 0.
sau đú ta vặn nỳt điều chỉnh gúc ỏ = ð/2,15 =840; t = 1s. Lỳc này dũng điện tăng lờn đến 30A rồi giảm về 27,5A ở giõy thứ 1. Rồi tiếp tục điều chỉnh gúc ỏ đến giỏ trị bằng ỏmin = 64,70 ở thời điểm t = 7s. Kể từ dõy thứ 6 thỡ dũng ổn định ở giỏ trị định mức.
+ Mụmen: Ta cú M = f(t) như hỡnh 5.3 dưới đõy: đặc tớnh mụmen cú giỏng điệu giống như dũng điện và ở dõy thứ 6 mụmen đạt giỏ trị định mức:
Mđm = 42,86 Nm
Hỡnh 5.2
+ Tốc độ: ự = f(t) như hỡnh vẽ 5.3 dưới đõy:
Ta thấy sau khi điều chỉnh gúc mở ỏ ở dõy thứ 6 thỡ tốc độ đạt giỏ trị định mức ựđm = 105 rad/s
KẾT LUẬN
Trờn đõy là tất cả những nội dung mà bản thõn em qua quỏ trỡnh học tập trờn lớp, tỡm tũi tài liệu để tham khảo và với sự hướng dẫn của thầy giỏo Thỏi Duy thức em đó trỡnh bày đầy đủ những nội dung yờu cầu của đề tài là “thiết kế bộ điều khiển động cơ một chiều kớch từ độc lập”.
Nội dung em trỡnh bày gồm cú 5 chương lớn và trong mỗi chương là cỏc đề mục phự hợp với nội dung của từng chương.
Bản thõn em dó nỗ lực cố gắng hoàn thành nội dung đề tài yờu cầu xong khụng trỏnh khỏi sai sút, em rất mong nhận được sự chỉ bảo từ phớa thầy cụ giỏo và cỏc bạn đồng nghiệp.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Cơ sở lý thuyết truyền động điện tự động tập I_ PGS - TS Thỏi Duy Thức_ nhà xuất bản giao thụng vận tải Hà Nội - 2001.
2. Thiết kế truyền động điện tự động tập I _ PGS -TS Thỏi Duy Thức, ThS Phan Minh Tạo_ nhà xuất bản giao thụng vận tải Hà Nội - 2000.
3. Điện tử cụng suất trong cụng nghiệp mỏ và dầu khớ _ PGS - TS Thỏi Duy Thức, ThS Khổng Cao Phong _ nhà xuất bản giao thụng vận tải Hà Nội - 2007. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
4. Matlab & simulink dành cho kỹ sư điều khiển tự động _ Ngụ Phựng Quang _ nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội - 2004.