Giáo trình Matlab v5.3
Start/ Programs/ Matlab/ Matlab 5.3, sau
đó hiện cửa sổ Matlab vàcửa sổ lệnh (
MATLAB Command Widowd )
Cũng nh-các ch-ơng trình chạy trong môi tr-ờng windows khác Matlab cũng có
những thành phần giao diện của ch-ơng trình.
• Dòng trên cùng làthanh tiêu đề gồm:
+ Tận trái làbiểu t-ợng ch-ơng trình. Khi kích vào biểu
t-ợng này Matlab hiện menu xổ chứa các lệnh liên quan tới
việc xử lý khung cửa sổ ch-ơng trình cũng nh-thoát ch-ơng
trình.
+ Kế biểu t-ợng làtên ch-ơng trình cùng với cửa sổ ch-ơng trình. Tận cùng làba
biểu t-ợng có chức năng phong to, thu nhỏ vàthoát ch-ơng trình.
• Dòng thứ hai làthanh trình đơn gồmcác menu chính ch-a các lệnh liên quan đến
việc tạo, xử lý, gán thuộc tính vào đồ thị.
• Dòng thứ ba làthanh công cụ chứa các hộp công cụ chứa các lệnh nhanh.
• Phần chiếm gần chọn màn hình lànơi nhập các lệnh .
• Cuối cùng làthanh tác vụ hiện thông tin về tình trạng đang xử lý, thực hiện đối
t-ợng.
đồ thị MATLAB 8.1.3 Th− viện các khối Dicrete (tín hiệu rời rạc hay tín hiệu số Z) Th− viện nμy có các khối cơ bản của hệ thống rời rạc, các khối tính toán trong miền thời gian rời rạc. Cụ thể bao gồm các khối nh− trong bảng sau: Tên khối Chức năng Discrete Transfer Ecn Biểu diễn hμm truyền trong hệ rời rạc Discrete Zero- pole Biểu diễn hμm truyền trong hệ rời rạc thông qua Pole vμ Zero Discrete -Filter Biểu diễn các bộ lọc HR vμ FIR Discrete State- Space Biểu diễn hệ thống trong không gian trạng thái rời rạc Discrete- Time Integrator Biểu diễn tích phân tín hiệu rời rạc theo thời gian Fist Order Hold Khâu tạo dạng bậc nhất Unit Display Hiển thị tín hiệu trong một chu kỳ rời rạc Zero order Hold Khâu tạo dạng bậc thang không 8.1.4 Th− viện các khối Continuous. Trong th− viện nμy có các khối của hệ thống liên tục tuyến tính, các khối biểu diễn các hμm tuyến tính chuẩn. Th− viện Linear gồm các khối sau: Tungvn40@yahoo.com CM Soft 70 NCT F2 Q10 Trang 3 Tên khối Chức năng Derivative Tính vi phân theo thời gian của l−ợng vμo ( d/dt) Integrator Tích phân tín hiệu Memory Bộ nhớ ghi lại dữ liệu State- Space Biểu diễn hệ thống trong không gian trạng thái tuyến tính Transfer Fcn Hμm truyền đạt tuyến tính của các khâu hoặc hệ thống Transport Delay Giữ chậm l−ợng vμo theo giá trị thời gian cho tr−ớc. Variable Transport Delay Giữ chậm l−ợng vμo với khoảng thời gian biến đổi Zero- pole Hμm truyền theo Pole(điểm cực) vμ Zero(điểm không) 8.1.5 Th− viện các khối Nonlinear (các khâu phi tuyến). Th− viện Nonlinear có các khối biểu diễn các hμm phi tuyến điển hình các khối trong hệ thống phi tuyến. Cụ thể bao gồm các khối sau: Dead Zone Mô tả vùng không nhạy (vùng chết). Quantizer L−ợng tử hoá tìn hiệu vμo trong các khoảng xác định. Rate Limiter Hạn chế phạm vi thay đổi của tín hiệu Relay Khâu rơle. Saturation Khâu bão hoμ tín hiệu (khâu hạn chế). Switch Chuyển mạch giữa hai l−ợng vμo. 8.1.6 Th− viên khối Signal & System: Th− viện Signal & System có các khối biểu diễn tín hiệu vμ hệ thống. Cụ thể bao gồm các khối chính nh− sau: Tên khối Chức năng Sub&Systems Xây dựng hệ thống con bên trong hệ thống lớn In1 Tạo cổng vμo cho một hệ thống Demux (phân kênh) Tách tín hiệu véctơ thμnh các tín hiệu vô h−ớng Mux (Dồn kênh) Gộp các tín hiệu thμnh một véctơ Out1 Tạo cổng ra cho một hệ thống 8.1.7 Th− viện chứa các khối toán học Math: Th− viện Math có các khối biểu diễn hμm toán học. Cụ thể bao gồm các khối chính nh− sau: Tên khối Chức năng Abs Biểu diễn giá trị tuyệt đối của l−ợng vμo Combuanatoril logic Biểu diễn bảng chân lý. Dot product Nhân giữ hai véctở Product Thực hiện nhân các l−ợng vμo Gain Bộ (khâu) khuyếch đại Matrix gain BKĐ có hệ số khuyếch đại lμ một Ma trận Math function Các hμm toán học MinMax Tìn giá trị min, max Tungvn40@yahoo.com CM Soft 70 NCT F2 Q10 Trang 4 Relational Toán tử quan hệ Sum Tính tổng của các l−ợng vμo Trigonometric Function Hμm l−ợng giác 8.1.8 Th− viện chứa các khối Function & Tables: Tên khối Chức năng Fcn ứng dụng biểu thức toán nhất định cho l−ợng vμo. Matlab Fcn ứng dụng hμm Matlab cho l−ợng vμo. look- Up Table 2-D Biểu diễn tuyến tính từng đoạn của hai l−ợng vμo S -Function Đ−a một S-Function vμo trong một khối 8.2 Th− viện các khối mở rộng của Simulink: Additional Discrete: Khối mở rộng khối tín hiệu rời rạc. Additional linear: Khối mở rộng khối tín hiệu tuyến tính Additional Sinks: Khối mở rộng khối quan sát. Filp Flops: Khối mở rộng chứa khối Trigơ. Linearization: Khối mở rộng tuyến tính hoá. Transformations: Khối mở rộng các khối biến đổi toán học. 8.3 Các trình đơn thông dụng của Simulink (cửa sổ lμm việc untitled): Các trình đơn của Simulink nằm ở phía trên cửa sổ lμm việc. Khi một mục trong trình đơn mμ theo sau có mũi tên mầu đen trỏ sang phải thì sẽ mở ra trình đơn con, còn khi phía sau lμ dấu ba chấm thì sẽ mở ra một hộp thoại. Những mục đứng riêng biệt thì kết quả sẽ lμ một tác vụ trực tiếp. Trong phạm vi phần nμy chỉ giới thiệu các trình đơn thông dụng trong cửa sổ untitled. 8.3.1 Trình đơn File: ắ New: Hình 8.2: Cấu trúc th− việnmở rộng của Simulink Tungvn40@yahoo.com CM Soft 70 NCT F2 Q10 Trang 5 - New/ untitled: Mở cửa sổ lμm việc mới để xây dựng một hệ thống mới - New/ library: Mở cửa sổ để tự xây dựng một th− viên riêng cho ng−ời sử dụng. ắ Open: HIển thị một hộp thoại với danh sách các file đã l−u, ta tìm file cần mở rồi kích vμo nút Open để mở file. ắ Close: Đóng cửa sổ đang mở. ắ Save: Ghi lại nội dung của một file. ắ Save as: Ghi lại nội dung của một file mới. ắ Model Properties: Các thông số của mô hình. ắ Print…: In một sơ đồ khối. ắ Print Seup…: Hiển thị danh sách lựa chọn máy in vμ kích thứơc giấy….. ắ Exit Matlab: Thoát khỏi Matlab. 8.3.2 Trình đơn Edit: ắ Cut: Di chuyển các đối t−ợng từ cửa sổ lμm việc vμo vùng nhớ Clipboard. ắ Copy: Sao chép đối t−ợng vμo vùng nhớ Clipboard. ắ Paste: Dán nội dung từ Clipboard vμo vị trí cần chèn đến. ắ Clear: Xoá các đối t−ợng đã chọn. ắ Select All: Chọn tất cả các đối t−ợng trong cửa sổ hiện hμnh. ắ Copy Model: Sao chép mô hình trong cửa sổ hiện hμnh vμo vùng nhớ Clipboard. Khi cần đem dán sang ch−ơng trình khác. ắ Create Subsystem: Tạo một hệ thống con từ những đối t−ợng đã chọn trong cửa sổ hiện hμnh. 8.3.3 Trình đơn View: ắ Toolbar: Hiển thị thanh công cụ. ắ Status bar: Hiển thị thanh trạng thái. ắ Zoom in: phóng to mô hình. ắ Zoom out: Thu nhỏ mô hình. ắ Normanl(100%): Hiển thị mô hình ở 100%. 8.3.4 Simulation: ắ Start/ Stop: Khởi động/ dừng mô phỏng. ắ Parameters…: Đặt thông số cho quá trình mô phỏng. - Max step size: B−ớc tính lớn nhất. - Initial step size: B−ớc tính lúc đầu. - Relative tolerance: Sai số cho phép. - Start time: Thời gian bắt đầu mô phỏng. - Stop time: Thời gian kết thúc mô phỏng. Tungvn40@yahoo.com CM Soft 70 NCT F2 Q10 Trang 6 - Solver option: Đặt biến, thuật toán mô phỏng 8.3.5 Format: ắ Font…: Chọn kích th−ớc, kiểu dáng, độ đậm nhạt của chữ. ắ Filp Name: Chuyển vị trí trên, d−ới tên của khối. ắ Hide Name: Đặt ẩn tên của một khối. ắ Show Name: Hiện tên của một khối. ắ Flip Block: Xoay khối đi một góc1800. ắ Rotate Block: Xoay khối đi một góc 900. ắ Show Drop Shadow: Tạo vết bóng cho khối Simulink. ắ Foreground Color: Chọn mầu cho đ−ờng tín hiệu vμ đ−ờng khung các khối. ắ Background Color: Chọn mầu nền cho các khối ắ Screen Color: Chọn mầu nền khung cửa sổ. 8.4 Các b−ớc thực mô phỏng hệ thống bằng Simulink: Để hiểu rõ cách thức xây dựng một mô hình vμ cách thức chạy mô phỏng trong Simulink ta xét một ví dụ đơn giản, mô hình có các khối : Signal Generator : Thuộc th− viện Sources Gain : Thuộc th− viện Math Mux : Thuộc th− viện Signals & Systems Scope & To Workspace: Thuộc th− viện Sinks Hình 8.3: Cấu trúc mô hình cần mô phỏng Tungvn40@yahoo.com CM Soft 70 NCT F2 Q10 Trang 7 B−ớc 1: Gọi phần ứng dụng Simulink . Kích chuột vμo biểu t−ợng Simulink Library Browser Hoặc từ dấu nhắc lệnh trong cửa sổ Matlab Command Window ta gõ dòng lệnh simulink >> simulink → Simulink Library Browser B−ớc 2: mở cửa sổ lμm việc: Kích chuột vμo biểu t−ợng create a new model trong cửa sổ Simulink Library Browser để mở cửa sổ mới (Cửa sổ mμ chúng ta sẽ xây đựng mô hình mô phỏng nó có tên lμ untitled ) B−ớc 3: Xây dựng mô hình Simulink: Các thao tác tìm các khối để xây dựng mô hình nh− sau: ắ Kích đúp chuột vμo th− viện chính Simulink. ắ Kích đúp chuột vμo th− viện Sources. ắ Kích vμ kéo th− viện khối Sin Wave sang cửa sổ lμm việc ( untitled) ắ Cách thức xây dựng các khối còn lại lμm t−ơng tự Hình 8.4: Cấu trúc th− viện của Simulink Kích chuột vμo biểu Hình 8.5: Cách thức tạo cửa sổ lμm việc Th− viện Th− viện Tungvn40@yahoo.com CM Soft 70 NCT F2 Q10 Trang 8 B−ớc 4: Nối các khối theo sơ đồ cấu trúc. Sau khi các khối đã đ−ợc đ−a ra cửa sổ lμm việc ta dùng chuột để nối các khối theo đúng sơ đồ cấu trúc cần mô phỏng, cách lμm nh− sau: ắ Nối giữa hai khối: Đ−a chuột đến đầu vμo hoặc đầu ra của một khối, khi con trỏ suy biến thμnh dấu cộng thì kích phím trái chuột rồi kéo trỏ chuột đến đầu vμo hoặc đầu ra của khối của khối cần nối. Nếu ta nhả phím chuột tr−ớc đ−ờng nối các khối hoμn thμnh thì đoạn thẳng sẽ kết thúc bằng mũi tên chỉ h−ớng truyền tín hiệu. ắ Trích đ−ờng nối giữa các khối: Kích phải chuột vμo điểm cần trích rồi kéo chuột ta sẽ đ−ợc một đ−ờng truyền tín hiệu. ắ Thay đổi kích th−ớc của các khối: Kích chuột vμo khối sau đó đ−a trỏ chuột đến góc của khối rồi kích vμ kéo theo chiều mũi tên để thay đôỉ kích th−ớc. ắ Di chuyển các khối: ắ Copy các khối: Hình 8.7: Cách nối các khối theo sơ đồ cấu trúc. Tungvn40@yahoo.com CM Soft 70 NCT F2 Q10 Trang 9 B−ớc 5: Mở các khối bằng cách kích đúp chuột vμo khối đó. Lúc nμy sẽ xuất hiện cửa sổ Block Parameters .... Tại đây ta có thể thay đổi dữ liệu theo mong muốn. B−ớc 6: Thực hiện quá trình mô phỏng bằng các cách sau chọn các công việc sau trong cửa sổ lμm việc. - Simulation / start. - Kích vμo biểu t−ợng Start / Pause Simulation. B−ớc 7: Ta có thể thay đổi thông số của quá trình mô phỏng - Simulation / Parameters → Simulation Parameters... Hình 8.8: Khối thông số của khâu khuyếch đại. Hình 8.9: Khối thông số của khâu To Hình 8.10: Hộp thoại đặt thông số mô Tungvn40@yahoo.com CM Soft 70 NCT F2 Q10 Trang 10 B−ớc 8: Có thể ghi lại mô hình mô phỏng vừa tạo đ−ợc bằng cách chọn Save trong menu File hoặc kích vμo biểu t−ợng đĩa mềm trên thanh công cụ của cửa sổ lμm việc. 8.5 Các ví dụ: Tungvn40@yahoo.com CM Soft 70 NCT F2 Q10 Trang 11 Tungvn40@yahoo.com CM Soft 70 NCT F2 Q10 Trang 12 Tungvn40@yahoo.com CM Soft 70 NCT F2 Q10 Trang 13 Serial Number: 11-10224-43044-38818-03811-61063-11324 11-30608-63868-33547-31267-29961-41669 11-57331-07688-52528-02324-05637
File đính kèm:
- Giáo trình Matlab v5.3.pdf