MỤC TIÊU

Hiểu một bí quyết cơ bản về hai công cụ mạnh với hữu hiệu của Matlab, đó là Symbolic cùng Simulink, để từ đó sinh viên tất cả thể tự bản thân đẩy mạnh các chức năng cao hơn của hai công cụ này trong tính toán với tế bào phỏng hệ thống.

Bạn đang xem: Simulink là gì

Đang xem: Matlab simuliên kết là gì

THAM KHẢO

. The Mathworks Inc., Matlab Notebook User’s Guide, 2003.

. Nguyễn Hoài Sơn – Đỗ Thanh Việt – Bùi Xuân Lâm, Ứng dụng MATLAB vào tính toán kỹ thuật, Tập 1, NXB ĐHQG Tp. TP HCM, 2000

. Nguyễn Chí Ngôn, Bài thí nghiệm Kỹ thuật tế bào phỏng trong Điều khiển tự động, Bộ môn Viễn Thông & Tự động hóa, khoa Công nghệ thông báo, Đại học Cần thơ, 2002.

. Nguyễn Công Định, Phân tích cùng tổng hợp các hệ thống điều khiển bằng máy vi tính, NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2002.

. http://www-h.eng.cam.ac.uk/help/tpl/programs/Matlab/Symbolic.html

THỰC HÀNH

Symbolic với Simulink đều chứa thư viện chức năng rất đa dạng và phong phú, bài thí nghiệm này chỉ bao gồm thể đề cập đến những gì gọi là cơ bản nhất. Từ đó, sinc viên bao gồm thể tự bản thân nghiên cứu và phát triển tiếp.

Symbolic

Phiên bản mới nhất của Symbolic toolbox được Mathworks giới thiệu vào Matlab 6.5 hồi tháng 6-2003. Đó là một thư viện tân oán học kiểu cam kết tự, được phạt triển từ Symbolic Maple của trường Đại học Waterloo, Canadomain authority. Để gồm ánh nhìn tổng quát lác về những chức năng của Symbolic, sinch viên hãy gõ:

Một số hàm thông dụng của Symbolic:

Tên hàmChức năngTên hàmChức năng
diffĐạo hàmfourierBiến đổi Fourier
intTích phân ifourierBiến đổi Fourier ngược
taylorKnhì triển TaylorlaplaceBiến đổi Laplace
detĐịnh thức của ma trậnlaplaceBiến đổi Laplace ngược
numdenTử cùng mẫu của phân sốezplotVẽ hàm,  plot
subsTxuất xắc biến sym bằng trị sốezpolarVẽ hàm, tọa độ cực  polar
dsolve Giải phương trình vi phânezmeshVẽ mặt lưới  mesh
solveGiải phương trình đại sốezsurfVẽ mặt  surf

Để biến đổi một số, một biến xuất xắc một đối tượng làm sao đó thành kiểu Symbolic ta có thể sử dụng một trong các giải pháp sau:

1. Tính đạo hàm bằng hàm diff của symbolic: Nếu S là biểu thức symbolic thì:

diff(S) đạo hàm của S theo biến tự do

diff(S,’v’) đạo hàm của S theo biến v

diff(S,’v’,n) đạo hàm cấp n của S theo v.

Ví dụ: Tính đạo hàm của y = sinx3.

z =

3*cos(x^3)*x^2 % sinc vien kiem tra ket qua

3 cos(x3) x2

*
Hình 3.1 – Vẽ đồ thị hàm symbolic

2. Tính vi phân bằng hàm int – Nếu S là biểu thức Symbolic thì:

int(S) tích phân không xác định của S theo biến mặc nhiên (muốn biết biến mặc nhiên này ta sử dụng hàm findsym).

int(S,v) tích phân ko xác định của S theo v.

Xem thêm: Nộp Bài Tiếng Anh Là Gì (2021) ✔️ Cẩm Nang Tiếng Anh ✔️, Nộp In English

int(S,a,b) tích phân xác định của S bên trên cận

int(S,v,a,b) tích phân xác định của S theo v trên cận

Ví dụ: Tính ∫012×219+12x27x2+1dx kích thước 12 Int cSub form size 80 cSup kích cỡ 81 2x rSup kích cỡ 82 left (“19″+”12″x rSup size 82 right ) over 7 left (x rSup kích cỡ 82 +1 right ) ital “dx”

3. Giải hệ phương trình bằng hàm solve:

Sau khi thu được nghiệm x và y, sinch viên hãy rứa vào 2 phương trình trên với nhận xét kết quả.

4. Vẽ mặt 3D bằng hàm ezsurf: Ví dụ vẽ mặt S=f(x,y)=y1+x2+y2 kích cỡ 12S=f ( x,y ) = y over 1+x rSup size 82 +y rSup size 82 bên trên miền xác định: -5>syms x y

Hình 3.2 – Vẽ đồ thị 3 chiều đến hàm số symbolic

Simulink

Simulink 5.0 (Simulation và Link – R13) được MatWorks giới thiệu vào thời điểm tháng 6 năm 2003. Nó được cho phép phân tích, mô hình hóa với mô phỏng những hệ thống động tuyến tính với phi tuyến, liên tục với rời rạc một bí quyết trực quan tiền trong môi trường giao tiếp đồ họa, bằng các thao tác làm việc chuột đơn giản. Có thể nói, không tận dụng được Simulink là một thiệt thòi lớn mang lại người làm công tác làm việc mô phỏng!

Khởi động Simuliên kết bằng một trong các cách sau:

nhập: >>simulink

hoặc nhấp chuột vào

trên menubar của Matlab

Thư viện simulinks hiện ra như hình 3.3:

Trước tiên, sinh viên hãy nhấp chuột vào những tkhô nóng cuộn của thư viện để có ánh nhìn thân thiện về simulink.

Từ đây, để gồm thể tạo mô hình bằng simulink, hãy:

nhấp chuột vào biểu tượng

của thư viện simuliên kết chọn: File – New – Model trong Menu của thư viện Simulink chọn: File – New – Model vào cửa sổ lệnh của Matlab

Hình 3.3 – Cửa sổ thiết yếu của thư viện Simuliên kết

Hình 3.4 – Môi trường soạn thảo của Simulink

Cửa sổ này (hình 3.4) được cho phép ta ‘nhấp – kéo – thả’ vào từng khối chức năng trong thư viện simuliên kết. Ví dụ, đặt vào đây khối ‘Sine Wave’ trong thư viện

của

(hình 3.5):

Hình 3.5 – Lấy một khối từ thư viện

Sau lúc đặt tất cả những khối cần thiết của mô hình, ta nối chúng lại bằng bí quyết ‘nhấp – giữ’ với kéo một đường từ ngõ ra của khối này đến ngõ vào của khối không giống rồi thả phím trái chuột, một kết nối sẽ được thiết lập.

1. Xây dựng mô hình hệ thống xe cộ tải:

Hình 3.6 – Mô hình xe tải

mang đến bởi phương trình: mdvdt=u−bv kích thước 12m ital “dv” over ital “dt” =u – ital “bv” xuất xắc dvdt=1m(u−bv) kích cỡ 12 “dv” over “dt” = 1 over m ( u – “bv” ) .

Trong đó m là khối lượng xe, u là lực tác động của động cơ (ngõ vào của mô hình), b là hệ số ma gần cạnh cùng v là vận tốc đạt được (ngõ ra của mô hình).

Xuất vạc điểm của việc xây dựng các quy mô hệ thống từ những phương trình vi phân tương ứng là các khối tích phân (Integrator). Nếu vào phương trình mô tả hệ thống gồm vi phân bậc n thì ta sẽ đặt vào quy mô n khối tích phân, bởi quan hệ ∫dvdt=v form size 12 Int “dv” over “dt” =v .

Mở một cửa sổ mô hình mới. Đặt vào mô hình khối ‘Integrator’ từ thư viện ‘Continuous’ với kẻ những đường thẳng nối đến ngõ vào và ngõ ra của khối này. Đặt nhãn ‘vdot’ (dv/dt) mang lại đến đường nối đến ngõ vào với ‘v’ đến đường nối đến ngõ ra bằng bí quyết nhấp đúp chuột tức thì phía bên trên những đường này.

Từ phương trình hệ thống ta thấy dv/dt (vdot) bằng tích của thành phần (1/m) và thành phần tổng (u-bv), cần ta thêm khối 1/m ngay lập tức trước khối tích phân:

Đặt vào khối ‘Gain’ trong thư viện

. Nhấp đúp chuột vào khối này để cố kỉnh đổi độ lợi thành 1/m. Đặt nhãn ‘inertia’ đến khối này để tượng trưng mang đến quán tính của xe pháo (nhấp đúp vào nhãn ‘Gain’ bên dưới khối).

Bây giờ ta đặt khối tổng với 2 ngõ vào ‘+-‘, ngõ vào ‘+’ sẽ được nối với u, ngõ vào ‘-’ sẽ được nối với thành phần bv để được (u-bv)

Đặt vào khối ‘Sum’ vào thư viện

Nhấp đúp vào khối này để đổi ngõ vào từ ‘++’ sang ‘+-’

Để được thành phần bv ta chỉ cần đặt thêm khối ‘Gain’ với độ lợi b:

Đặt khối ‘Gain’ gồm độ lợi b Đặt nhãn là ‘damping’ tượng trưng mang đến thành phần lực cản của xe cộ.

Đến đây việc xây dựng quy mô xe tải với ngõ vào u và ngõ ra v coi như xong xuôi. Tuy nhiên, để tế bào phỏng mô hình này, ta cần đặt thêm khối ‘Step’ vào u cùng hiển thị v bên trên khối ‘Scope’

Đặt khối ‘Step’ trong thư viện

biên độ u tức thì ngõ vào. Đặt khối ‘Scope’ vào thư viện

ngay ngõ ra v.

Nhớ rằng m, b với u là những biến cần được gán trị trước lúc tế bào phỏng.

Thời gian tế bào phỏng hệ thống tùy thuộc vào thông số ‘Stop time’ trong menu ‘SimulationSimulation paramrters’,giả sử đặt 120 (Hình 3.7).

Để chạy mô phỏng, ta tất cả thể thực hiện bằng 1 trong các cách:

nhấp chuột vào biểu tượng

bên trên menubar của quy mô chọn: Simulation → Start Ctrl-T

Nhấp đúp vào ‘Scope’ để xem kết quả mô phỏng.

Hình 3.7 – Thay đổi thông số mô phỏng

2. Xây dựng mô hình hệ thống điều khiển vị trí motor DC cho bởi phương trình vi phân sau:

Bài viết liên quan

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *