2.1.3.1. Các thao tác cơ bản
SIMULINK là một phần mềm mô phỏng, định hướng sơ đồ khối dùng để mô phỏng các hệ động lực. Đây là sản phẩm nằm bên trong MATLAB và sử dụng nhiều hàm của MATLAB, và cũng có thể trao đổi qua lại với môi trường của MATLAB để tăng thêm khả năng mềm dẻo của nó.
Khi mô phỏng hệ thống phức tạp có nhiều phần tử nối ghép, ta có thể tạo các mô đun độc lập để mô phỏng các hệ thống con (hệ thống thành phần) trong sơ đồ chung rồi nối ghép các mô đun đó lại. Việc cấu trúc thành các mô đun mô phỏng độc lập (Sub-system) như vậy sẽ làm cho sơ đồ mô phỏng có tính cấu trúc, dễ theo dõi, quan sát và sửa chữa chúng.
Trình tự thực hiện một quá trình mô phỏng gồm các bước cơ bản:
Bước 1: Xây dựng mô hình toán học là việc xây dựng hệ phương trình mô tả sự hoạt động và thể hiện các qui luật chung về vật lý của hệ thống.
Bước 2: Xây dựng sơ đồ mô phỏng trên máy tính bằng công cụ Simulink của Matlab bao gồm các bước công việc: Tiến hành lựa chọn các khối chức năng thích hợp ở trong thư viện các khối chính để mô phỏng các thành phần trong hệ phương trình vi phân đã được xây dựng; nối ghép các khối chức năng trong sơ đồ mô phỏng bằng cách sử dụng các đường truyền tín hiệu nối các khớp theo đúng trình tự và chức năng trong cấu trúc của hệ thống cần khảo sát.
Bước 3: Nhập giá trị các thông số vào các khối chức năng của mô hình.
Bước 4: Thiết lập các điều khiển trong quá trình mô phỏng.
Bước 5: Chạy chương trình và xuất kết quả mô phỏng.
Bước 6: Đánh giá nhận xét kết quả sau khi mô phỏng.
2.1.3.2. Xây dựng mô hình:
Khởi động MATLAB (nháy đúp chuột vào biểu tượng MATLAB trên màn hình), tại dòng nhắc của MATLAB ta gõ Simulink (hoặc nháy chuột vào biểu tượng Simulink trên thanh công cụ) để kích hoạt chương trình SIMULINK, cửa sổ thư viện của Simulink sẽ hiện ra. Nháy chuột vào biểu tượng “New” để mở ra cửa sổ mới xây dựng mô hình mô phỏng, hoặc "Open" để mở 1 file mô phỏng trước đó (tương tự như các phần mềm chạy trong Windows).
Việc xây dựng mô hình bắt đầu từ việc mở thư viện các khối của Simulink bằng cách nháy chuột vào mục Simulink và sau đó chọn các nhóm thích hợp.
Trong MATLAB thư viện của Simulink phân làm 8 nhóm: Nhóm các khối xử lý tín hiệu liên tục; Nhóm các khối xử lý tín hiệu rời rạc; Nhóm các khối thực hiện việc gọi hàm từ Matlab; Nhóm các khối thực hiện việc gọi hàm từ hàm truyền; Nhóm các khối thực hiện thao tác toán học (Math); Nhóm các khối xử lý tín hiệu; Nhóm các khối thực hiện chức năng xuất kết quả (Sinks); Nhóm các khối thực hiện chức năng nhập dữ liệu (Sources);
Các nhóm trên chứa rất nhiều khối chức năng cho phép thực hiện các phép tích toán phân tích động lực học trên các khối toán học chuẩn. Bao gồm từ các dạng tín hiệu đầu vào, các phép toán xử lý, các hàm chuẩn, các hàm do người sử dụng tự xây dựng, cho đến quản lý các dữ liệu đầu ra.
29
Các thao tác cơ bản khi thực hiện trên Simulink:
- Để Copy một khối từ thư viện vào của sổ mô hình, hãy chọn khối, rê chuột để kéo khối đã chọn và thả vào cửa sổ mô hình. Trong cửa sổ mô hình, nếu muốn copy một khối, hãy ấn phím Ctrl và rê chuột kéo khối sang vị trí đặt bản copy. Để
xoá khối hãy chọn nó và ấn phím Delete.
- Thao tác tiếp theo là nối các khối thành mô hình phản ánh hệ thống được mô tả bằng toán học ở trên. Dựa trên phương trình trạng thái toán học xác lập ban đầu, chúng ta cần nối các tín hiệu vào cho từng khối, và chỉ định đích cho tín hiệu ra (tính toán tiếp theo hoặc xuất kết quả...)
- Bước cuối cùng là đổi tên các khối để có thể dễ dàng đọc và hiểu sơ đồ khối mô phỏng được xây dựng. Hãy nháy chuột lên tên của mô hình và biên tập lại. Chúng ta ghi mô hình vào đĩa bằng cách nháy chuột vào biểu tượng Save trên thanh công cụ và đặt tên tệp trong hộp thoại hiện ra và nháy vào Save
Để gán các giá trị cho thông số của mô hình chúng ta phải kích đúp chuột vào khối tương ứng.
Trước khi chạy chương trình mô phỏng, hãy xác lập các thông số điều khiển quá trình mô phỏng: Trên thực đơn kéo xuống (pulldown menu) của cửa sổ mô hình hãy chọn Simulation/Parameter (hoặc ấn Ctrl + E).