phỏng hệ thống sử dụng bộ đk mờ.
Matlab (Matrix Laboratory) là phần mếm tính toán, mô phỏng đƣợc ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khoa học và trở thành công cụ tính toán kỹ thuật hàng đầu, bao gồm phân tích dữ liệu, thiết kế mô phỏng…rất phù hợp cho những bài toán về điều khiển tự động và xừ lý tín hiệu. Matlab có nhiều tính năng về đồ họa, có thể vẽ các đặc tuyến bất kỳ trên mặt phẳng hai chiều hoặc không gian 3 chiều. Matlab còn có khả năng lập trình nhƣ một ngôn ngữ thực sự, có cấu trúc lệnh giống Pascal hoặc C.
SVTH: Trần Thị Phú GVHD: ThS. An Tri Tân Page 28 - Control System Toolbox: nền tảng của một nhóm các dụng cụ để thiết kế trong lãnh vực điều khiển. Bao gồm các hàm dành cho việc mô hình hoá, phân tích, thiết kế hệ thống điều khiển tự động.
- Frequency Domain System Identification Toolbox: bao gồm một tập các file .m dùng cho việc mô hình hoá hệ tuyến tính dựa trên sự đo lƣờng đáp tuyến tần số của một hệ thống.
- Fuzzy Logic Toolbox: bao gồm một tập hoàn chỉnh các công cụ giao diện với ngƣời dùng dành cho việc thiết kế, mô phỏng và phân tích hệ thống suy luận mờ.
- Neutral Network Toolbox: bao gồm một tập các hàm của MatLab dành cho việc thiết kế và mô phỏng mạng neutral.
- Nonlinear Control Design Toolbox : là một giao diện đồ hoạ ngƣời dùng cho phép thiết kế hệ điều khiển tuyến tính và phi tuyến sử dụng kỹ thuật tối ƣu trong miền thời gian.
- Simulink : Simulink là phần mở rộng của MatLab tạo ra thêm một môi trƣờng đồ hoạ dùng cho việc mô hình hoá, mô phỏng và phân tích hệ tuyến tính và phi tuyến động.
- System Identification Toolbox : bao gồm các công cụ để phỏng tính và nhận dạng hệ thống.
Matlab Simulink
Đƣợc viết tắt từ Simulation and Link, là một chƣơng trình đi chung với Matlab, là một chƣơng trình mô phỏng rất tốt cho các hệ thống tự động. Đây là một chƣơng trình đồ họa cho phép mô phỏng các hệ thống bằng cách sử dụng các khối trong thƣ viện Simulink và kết nối chúng lại với nhau một cách linh hoạt theo ý muốn bằng cách nhấp nhả chuột. Simulink có thể mô phỏng hầu hết các hệ thống phi tuyến, tuyến tính…
Simulink cho phép chúng ta dễ dàng xây dựng các mô hình từ đầu, hoặc lấy các mô hình đã tạo sẵn và thêm những khối cho chúng. Simulink cho phép chúng ta thay đổi các thông số của các khối trong hệ thống. Ta có thể sử dụng tất cả các công cụ phân tích trên Matlab, do đó sẽ rất dễ dàng để lấy kết quả tính toán đƣợc để tiếp tục mô phỏng, phân tích và làm trực quan hóa chúng. Simulink biến máy tính trở thành một phòng thí nghiệm thu nhỏ cho việc mô phỏng, mô hình hóa và phân tích hệ thống mà điều này rất khó làm trong thực tế.
SVTH: Trần Thị Phú GVHD: ThS. An Tri Tân Page 29
H2.9 Giao diện phần mềm Matlab version 7.10.0(R2010a)
Tổng quát, Simulink là một phần mềm sử dụng cho việc mô hình hóa, mô phỏng và phân tích hệ thống động. Nó hỗ trợ cả hai hệ thống phi tuyến và tuyến tính, mô phỏng trong khoảng thời gian liên tục, các khoảng thời gian lấy mẫu. Mô hình có thể đƣợc mô phỏng bằng các phƣơng pháp phân tích mô hình từ các Menu của Simulink hoặc từ cửa sổ lệnh của Matlab. Có thể sử dụng đồng hồ đo, dao động kí hoặc các khối hiển thị kết quả để lấy kết quả mô phỏng. Từ đó có thể thay đổi các thông số của hệ thống để đƣợc kết quả nhƣ ý muốn. Sau đó các kết quả mô phỏng có thể đƣợc đƣa vào vùng làm việc của Matlab để xử lý tiếp. Ngoài ra để phục vụ cho việc mô phỏng các hệ thống khác nhau trên máy tính.
Matlab đƣợc tích một bộ công cụ toolbox với nhiều mô hình dành cho việc mô phỏng các hệ thống khác nhau nhƣ : xử lý tín hiệu số, hệ thống tự động điều khiển, hệ thống điện, mạng nơ ron, hệ thống suy luận mờ…
H2.10 Cửa sổ thư viện công cụ mô phỏng Simulink
Khởi động simulink bằng cách gõ chữ simulink vào cửa sổ command windown hoặc nhấp vào biểu tƣợng trên thanh công cụ của matlab.
SVTH: Trần Thị Phú GVHD: ThS. An Tri Tân Page 30 Ta tạo sơ đồ khối bằng cách kéo thả :
H2.11 Cửa sổ và cách kéo thả để xây dựng mô hình simulink
Các công cụ về Fuzzy trong MatLab:
FIS Editor là một chƣơng trình tạo lập bộ điều khiển mờ cơ bản, trong đó có cả chƣơng trình tạo lập hàm liên thuộc, chƣơng trình soạn thảo hàm liên thuộc, …
FIS Editor:
FIS Editor cho phép xác định số đầu vào, số đầu ra, đặt tên các biến vào, các biến ra.
FIS Editor đƣợc gọi khi đánh dòng lệnh “Fuzzy” từ dấu nhắc của MatLab. Màn hình sau sẽ đƣợc hiển thị:
H2.12 Cửa sổ FIS Editor
SVTH: Trần Thị Phú GVHD: ThS. An Tri Tân Page 31 CHƢƠNG 3
MỜ - THÍCH NGHI