phi tuyến. Ta xét một mạch điện như hình vẽ:
e = 2 .220sin(314π + 10°) V R = 10Ω L = 0.1 H C = 100µF Để mô phỏng mạch điện này ta dùng các khối: nguồn, điện trở, điện kháng, điện dung và dụng cụ đo. Để đo điện áp ta dùng khối Vmet. Nó cho trị số tức thời của điện áp. Để thấy đươc giá trị hiệu dụng ta dùng khối RMS. Các bước thực hiện như sau:
• Từ menu File của cửa sổ powerlib chọn New rồi chọn Model sẽ chứa mạch điện và gọi là ctcircuit.mdl
• Mở thư viện Electrical Sources để copy AC Voltage Source Block vào cửa sổ ctcircuit.mdl
• Mở hộp thoại AC Voltage Source Block bằng cách nhấp đúp lên nó để nhập vào biên độ, phase và tần số theo các giá trị đã cho trong sơ đồ. Chú ý là biên độ là giá trị max của điện áp.
• Do khối điện trở không có nên copy khối Series RLC Branch và đặt giá trị điện trở như đã cho và đặt L là vô cùng và C là zero.
• Thực hiện tương tự với phần tử L và C.
• Lấy khối đo điện áp trong hệ thống con Measurement
• Để xem điện áp, dùng khối Scope của Simulink chuẩn. Mở Simulink và copy khối Scope vào mô hình ctcircuit.mdl. Nếu khối Scope được nối trực tiếp với đầu ra của thiết bị đo điện áp nó sẽ hiển thị điện áp theo V.
• Để hoàn thành mạch điện, ta cần nối các phần tử với nhau Sơ đồ mô phỏng(lưu trong ctcircuit.mdl) như sau:
E
R
L
Bây giờ ta có thể bắt đầu mô phỏng từ menu simulation. ta vào menu này, chọn các thông số cho qua trình mô phỏng và bấm nút start.
Để dễ dàng cho việc phân tích trạng thái xác lập của mạch điện chúng ta, thư viện powerlib cung cấp giao diện đồ hoạ(GUI). Copy khối giao diện
Powergui vào cửa sổ ctcircuit.mdl và nhấn đúp vào icon để mở nó. Mỗi dụng cụ đo đại lượng ra được xác định bằng mỗi chuỗi tương ứng với tên của nó. Các biến trạng thái được hiển thị tương ứng với các giá trị xác lập của dòng điện và điện áp. Tên các biến chứa tên các khối, bắt đầu bằng tiếp đầu ngữ Il‐ hay Uc_. Dấu quy ước được sử dụng với dòng điện và điện áp và các biến trạng thái đươc xác định bằng hướng của các khối:
‐ dòng điện điện cảm chạy theo hướng mũi tên tương ứng với dấu dương
‐ điện áp trên tụ C bằng điện áp ra trừ đi điện áp vào
Chọn menu Tool | Steady ‐ State Voltages and Currents để xem các trị số xác lập của dòng điện và điện áp.
Bây giờ chọn menu Tool | Initial Value of State Variables để hiển thị các giá trị khởi đầu của các biến trạng thái. Các giá trị khởi đầu này được đặt để bắt đầu simulation ở trạng thái xác lập.
Tiếp theo ta tính các biểu diễn của không gian trạng thái của mô hình
ctcircuit bằng hàm power2sys. Nhập dòng lệnh sau đây vào cửa sổ MATLAB:
Hàm power2sys trả về mô hình không gian trạng thái của mạch trong 4 ma trận A, B, C, D, x0 là vec tơ các điều kiện đầu mà ta vừa hiển thị với
Powergui. Tên của các biến trạng thái, các đại lượng vào và các đại lượng ra được trả về trong 3 ma trận chuỗi.
Một khi mô hình trạng thái đã biết, nó có thể phân tích được trong vùng tần số. Ví dụ các mode của mạch này có thể tìm từ các giá trị riêng của ma trận A(dùng lệnh MATLAB eig(A)):
eig(A) ans = 1.0e+002 * ‐0.5000 + 3.1225i ‐0.5000 ‐ 3.1225i
Hệ thống này có dao động tắt dần vì phần thực âm. Nếu ta dùng Control
System Toolbox, ta có thể vẽ đồ thị Bode. Các lệnh MATLAB(lưu trong
ctcircuitm.m) như sau:
freq = 0:1500; w = 2*pi*freq; (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
[bien, pha, w] = bode(A, B, C, D); semilogy(w, mag1(:, 2));
semilogy(w, mag1(:, 2));