Luận án Lập trình MATLAB

. : Điểm * : Sao X : Chữ cái x O : Chữ cái o + : Dấu cộng - : Đường liền nét -- : Đường đứt nét -. : Đường chấm gạch : : Đường chấm Y: vàng G : xanh lá cây M : đỏ tươi B : xanh lam C : xanh lá mạ. W : màu trắng R : đỏ K : đen Ví dụ về đồ họa bề mặt (3D) Luận án tốt nghiệp Trang 7 GVHD : NGUYỄN MINH TÂM SVTH :NGUYỄN THANH DUẪN Ngồi các lệnh cơ bản trên còn có các lệnh liên quan đến vẽ đồ thị Vector, vẽ đồ thị theo hệ trục loga,các lệnh liên quan đến đồ họa bề mặt (3D) ,các lệnh liên quan đến việc kiểm sốt đồ thị… II.5 .Các dạng file sử dụng trong MATLAB: II.5 .1. Script file (M-files): Các chương trình do người sử dụng soạn thảo ra được lưu trữ trong các file có phần mở rộng là *.m. File dạng này còn được gọi là Script file. File được dưới dạng kí tự ASCII và có thể sử dụng trong các chương trình soạn thảo nói chung để tạo nó. Ta có thể chạy các file giống như các lệnh, thủ tục của MATLAB. Tức là gõ tên file không cần có phần mở rộng sau đó Enter. Khi sử dụng nội dung của file không được hiển thị trên màn hình. Trong Simulink sơ đồ mô phỏng cũûng được lưu dưới dạng *.m (trong các version 5.x trở lên thì được lưu dưới dạng * .mdl) nhưng được gọi là S-function. Một số lệnh hệ thống tương tác với *.m files thường gặp echo Lệnh cho phép xem các lệnh có trong *.m files khi chúng được thực hiện. type Lệnh cho phép xem nội dung,ngầm định file ở dạng M-file what Lệnh này cho biết tất cả các file M –file và Mat-file có trong vùng làm việc hiện hành hay không. Một ví dụ về Script file: Luận án tốt nghiệp Trang 8 GVHD : NGUYỄN MINH TÂM SVTH :NGUYỄN THANH DUẪN II.5.2.Files dữ liệu: Các ma trận biểu diễn thông tin được lưu trữ trong các files dữ liệu. Matlab phân biệt hai loại file dữ liệu khác nhau Mat- files và ASCII files. Mat – files lưu trữ các dữ liệu ở dạng số nhị phân, còn các ASCII- files lưu các dữ liệu dưới dạng các kí tự. Mat-file thích hợp cho dữ liệu được tạo ra hoặc được sử dụng bởi chương trình MATLAB. ASCII- files được sử dụng khi các dữ liệu được chia xẻ (export –import) với các chương trình của MATLAB . ASCII- files có thể được tạo bởi các chương trình soạn thảo nói chung hay các chương trình soạn thảo bằng ngôn ngữ máy. Nó có thể được tạo ra bởi chương trình Matlab bằng cách sử dụng câu lệnh sau đây: >> save .dat ./ascii; Nhìn chung Mat lab rất mạnh trong việc mô phỏng cho các bài tốn kĩ thuật. Phần mềm Matlab hiện nay đã trở nên thông dụng và là công cụ đắc lực cho việc giảng dạy, ứng dụng trong nghiên cứu ở các trường đại học. Luận án tốt nghiệp Trang 9 GVHD : NGUYỄN MINH TÂM SVTH :NGUYỄN THANH DUẪN CHƯƠNG II CÁCH KẾT NỐI VÀ CÁC THUỘC TÍNH CỦA BLOCKS I. KHÁI NIỆM VỀ SIMULINK: Simulink là một phần mềm mở rộng của MATLAB (1 Toolbox của Matlab) dùng để mô hình hố, mô phỏng và phân tích một hệ thống động. Thông thường dùng để thiết kế hệ thống điều khiển, thiết kế DSP, hệ thống thông tin và các ứng dụng mô phỏng khác. Simulink là thuật ngữ mô phỏng dễ nhớ được ghép bởi hai từ Simulation và Link. Simulink cho phép mô tả hệ thống tuyến tính,hệ phi tuyến, các mô hình trong miền thời gian liên tục, hay gián đoạn hoặc một hệ gồm cả liên tục và gián đoạn. Để mô hình hố, Simulink cung cấp cho bạn một giao diện đồ họa để sử dụng và xây dựng mô hình sử dụng thao tác "nhấn và kéo" chuột. Với giao diện đồ họa ta có thể xây mô hình và khảo sát mô hình một cách trực quan hơn. Đây là sự khác xa các phần mềm trước đó mà người sử dụng phải đưa vào các phương vi phân và các phương trình sai phân bằng một ngôn ngữ lập trình. Điểm nhấn mạnh quan trọng trong việc mô phỏng một quá trình là việc thành lập được mô hình. Để sử dụng tốt chương trình này, người sử dụng phải có kiến thức cơ bản về điều khiển, xây dựïng mô hình tốn học theo quan điểm của lý thuyết điều khiển và từ đó thành lập nên mô hình của bài tốn. II. TÌM HIỂU VỀ SIMULINK VÀ CÁC BLOCKS LIBRARY: II.1 CÁCH KHỞI TẠO SIMULINK VÀ VẼ SƠ ĐỒ MÔ PHỎNG: II.1.1 Khởi tạo SIMULINK: Để vào Simulink trong Matlab, ta từ cửa sổ lệnh của Matlab đánh dòng lệnh: >> simulink ↵ Khi khởi động Simulink xong ta được màn hình cửa sổ Simulink. Cửa sổ này hoạt động liên kết với cửa sổ lệnh MATLAB. Ta thấy cửa sổ Simulink có nhiều khối chức năng (blocks library), trong đó có nhiều khối chức năng cụ thể. Luận án tốt nghiệp Trang 10 GVHD : NGUYỄN MINH TÂM SVTH :NGUYỄN THANH DUẪN Hình 2.5 : Cách vào toolbox SIMULINK trong MATLAB Từ cửa sổ lệnh ta thấy được các khối thư viện: Khối nguồn (Sources), khối đầu đo (Sinks), khối phi tuyến (nonlinear), khối tuyến tính (linear), khối đầu nối (Connections)………… Hình 2.6 : Màn hình cửa sổ thư viện SIMULINK Thư viện của Simulink bao gồm các khối chuẩn trên, người sử dụng cũng có thể thay đổi hay tạo ra các khối cho riêng mình. Simulink cũng giống như các phần mềm mô phỏng thiết kế mạch điện tử như : MicroSim Eval, EWB, Circuit Maker…. Để vẽ sơ đồ mô phỏng cũng như xây dựng mô hình như thế nào.Việc xây dựng mô hình và các thao tác để xây dựng mô hình. Ta thử thiết kế mô phỏng ví dụ sau (Hình 2.7) để biết được việc vẽ và mô phỏng sơ đồ: Để vẽ được mô hình này bạn phải làmm các thao tác sau: 1.Từ cửa sổ Matlab đánh lệnh simulink. Cửa sổ thư viện các khối sẽ xuất hiện 2.Từ cửa sổ thư viện ta nhấp chuột vào File/New/Model hoặc nhấn Ctrl+ N. Màn hình cửa sổ mô hình mới Untitled được mở ra(Hình 8).Từ đó ta bắt đầu xây dựng mô hình. 3 . Chọn các block ở các thư viện thích hợp: Hình 2.7 : Mô hình phân tích sóng hình sin Luận án tốt nghiệp Trang 11 GVHD : NGUYỄN MINH TÂM SVTH :NGUYỄN THANH DUẪN Hỉnh 2.8 : Chọn vẽ một Model (Scheme) mới Trong sơ đồ này chọn các khối từ các thư viện: + Thư viện các nguồn tín hiệu (Sources): Chọn Sin wave. + Thư viện các khối nhận tín hiệu (Sinks): Chọn Scope. + Thư viện các hàm tuyến tính (Linear): Chọn Integrator. + Thư viện các đầu nối ( Connections): Chọn Mux. Để chọn một thư viện trong Simulink ta nhấp kép (Double Click) vào khối (icon) đó. Simulink sẽ hiển thị một cửa sổ chứa tất cả các khối của thư viện đó. Trong thư viện nguồn tín hiệu chứa tất các khối đều là nguồn tín hiệu. Thư viện nguồn tín hiệu được trình bày như hình 2.9. Người sử dụng thêm vào sơ đồ của mình bằng cách ghép khối đó từ thư viện hay từ mô hình bất kì nào khác. Trong ví dụ này ta chọn khối phát sóng hình sin. Đặt con trỏ chuột lên khối ấn và giữ phím trái chuột, kéo khối tới cửa sổ vẽ sơ đồ Untitled. Khi di chuyển khối ta có thể thấy khối và tên của nó di chuyển cùng với con trỏ chuột. Hình 2.9 : Cửa sổ thư viện Phầàn Nguồn tín hiệu. (SOURCES) Luận án tốt nghiệp Trang 12 GVHD : NGUYỄN MINH TÂM SVTH :NGUYỄN THANH DUẪN Hình 2.10 : Khối và tên di chuyển cùng khối . Khi con trỏ chuột di chuyển tới nơi bạn cần đặt khối trong sơ đồ bằng cách nhả phím chuột, một bản copy của khối đã ở trong màn hình mô phỏng. Khi ta không vừa ý chỗ đặt ta có thể di chuyển khối bằng cách như trên. Theo cách này chép những khối còn lại vào trong màn hình mô phỏng để tiếp tục xây dựng sơ đồ. Muốn copy tiếp một khối Sin nữa trong một một sơ đồ, ta làm bằng cách giữ phím Ctrl + phím trái chuột và di chuyển tới điểm cần đặt khối, lúc đó một khối đã được copy. Với tất cả các khối đã chép vào cửa sổ màn hình mô phỏng sẽ được hiển thị như trên hình 2. 11. Nếu xem kĩ từng khối, chúng ta thấy dấu > ở bên phải của khối là dâú đầu nối dành cho ngõ ra của tín hiệu, còn dấu > ở bên trái là dấu đầu nối dành cho ngõ vào. Tín hiệu đi từ đầu ra của một khối tới đầu vào của khối khác theo một đường nối giữ hai khối. Khi một khối đã được nối thì biểu tượng > cũng mất đi. Hình 2.11. Cửa sổ sơ đồ với các khối đã được copy. Hình 1.12 .Đầu vào - ra của một khối Từ hình 1.11 ta thấy khối Mux có ba cổng vào nhưng ta cần có hai cổng nên ta phải thay đổi thông số của Mux, bằng cách nhấp kép lên khối Mux và thay đổi giá trị thông số "Number of Input" là 2 (hình 2.13).Sau đó nhấn phím Apply và đó cửa cửa sổ Mux. Simulink sẽ điều chỉnh số cổng vào theo giá trị đã nhập. INPUT PORT OUTPUT PORT Luận án tốt nghiệp Trang 13 GVHD : NGUYỄN MINH TÂM SVTH :NGUYỄN THANH DUẪN Hình 2.13. Cửa sổ thông số khối Mux. Bây giờ ta có thể nối các khối lại với nhau. Đầu tiên hãy nối đầu ra khối phát Sin tín hiệu tới đầu vào trên khối Mux. Công việc thực hiện nối các khối, nói chung không theo thứ tự bắt buộc nào cả. Công việc thực hiện nối các sơ đồ cũng giống như các phần mềm thiết kế điện tử nào đó là đặt con trỏ chuột tại đầu nối (ra) của khối này (con trỏ chuột biến thành dấu cộng), giữ trỏ chuột và kéo tới đầu nối (vào) của khối khác. Trong quá trình nối, đưòng nối có hình nét đứt và con trỏ sẽ thay đổi thành dấu cộng kép khi lại gần khôí cần nối. Hình 2.14. Cửa sổ mô hình trước khi nối dây. Hình 2.15. Cửa sổ mô hình khi đang nối dây. Bạn có thể nối bằng cách nhả phím chuột khi con trỏ ở bên trong khối. Khi đó đường nối sẽ nối vào cổng gần vị trí con trỏ nhất. Luận án tốt nghiệp Trang 14 GVHD : NGUYỄN MINH TÂM SVTH :NGUYỄN THANH DUẪN Hình 2.15. Hình khôí Sin đã nối vào trên khối Mux. Phần lớn các đường nối đi từ đầu ra của một khối tới đầu vào của một khối khác. Có đường nối từ một đường nào đó đi tới đầu vào của một khối ta gọi đó là đường rẽ nhánh. Việc vẽ đường rẽ nhánh có sự khác biệt so với vẽ đường nối chính. Để vẽ được rẽ nhánh ta thực việc như sau: 1. Đặt con trỏ vào điểm cần vẽ đường rẽ nhánh. Hình 2.16. Con trỏ đặt vào điểm cần rẽ nhánh. 2. Aán phím Ctrl + giữ phím trái chuột ,kéo con trỏ chuột tới đầu vào của khối. 3. Nhả phím chuột, Simulink sẽ vẽ một đường từ điểm bắt đầu tới cổng vào của khối. Tuy nhiên chúng ta cũng có thể nối dây từ đầu vào (đầu ra) của một khối tới đường nối chính, mà không cần giữ phím Ctrl . Tuy nhiên việc nối dây sẽ bất tiện do mối nối hình thành không theo ý muốn hoặc không nối được. Hình 2.17.Một đoạn dây không như ý . Kết thúc việc nối dây, mô hình được hiển thị như trên hình 2.19. Luận án tốt nghiệp Trang 15 GVHD : NGUYỄN MINH TÂM SVTH :NGUYỄN THANH DUẪN Tuy nhiên trong quá trình nối dây có thể có những đưòng nối dây không như ý ta muốn, ta có thể bỏ đi hoặc sử a chữa lại bằng cách nhấp chuột vào đoạn dây đó, sau đó ta nhấn phín Delete hoặc di chuyển đoạn dây để sửa lại. Hình 2.18. Một đoạn dây đã được chọn. Hình 2. 19. Cửa sổ mô hình đã được vẽ xong. Bây giờ ta mở khối Scope để hiển thị tín hiệu ra và chạy mô phỏng trong 10s. Đầu tiên ta phải đặt thông số mô phỏng bằng lệnh Parameter trong menu Simulation. Đặt thời gian mô phỏng (Stop time) là 10.0. Sau đó nhấn vào Apply để Simulink áp dụng các thông số do ta đặt và đóng hộp hội thoại bằng cách nhấn vào Close. Hình 2.20 . Hộp hội thoại Parameter của Simulink Chọn Start trong menu Simulation để chạy mô phỏng và ta Double Click vào khối Scope để xem dạng sóng ra của tín hiệu. Luận án tốt nghiệp Trang 16 GVHD : NGUYỄN MINH TÂM SVTH :NGUYỄN THANH DUẪN Muốn dừng mô phỏng thì chọn Stop hay Pause từ menu Simulation. Hình 2.21 . Cửa sổ hiển thị tín hiệu ra của sơ đồ. Để lưu sơ đồ này ta chọn Save từ menu File, nhập tên file. File này sẽ chứa mô hình đã vẽ. II.2 CÁC BLOCKS LIBRARY: Sau đây là các BLOCK LIBRARY của Simulink. Giúp cho có cách nhìn khái quát thư viện của Simulink. Hình 2.22: Thư viện Phần Rời Rạc (DISCRETE) Luận án tốt nghiệp Trang 17 GVHD : NGUYỄN MINH TÂM SVTH :NGUYỄN THANH DUẪN Hình 2.23 : Thư viện Đồ thị (SINKS) Hình 2.24 : : Thư viện Phần Tuyến tính (LINEAR) Hình 2.24:Thư viện Phần Phi Tuyến (NONLINEAR) Luận án tốt nghiệp Trang 18 GVHD : NGUYỄN MINH TÂM SVTH :NGUYỄN THANH DUẪN Hình 2.26: Thư viện Phần Đầu Nối (CONECTIONS) Hình 2.27: Thư viện BLOCKSETS và TOOLBOXES III. THUỘC TÍNH CỦA MỘT BLOCK VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TỐN TRONG SIMULINK. Như chúng ta đã biết phần tử để xây dựng nên một sơ đồ trong Simulink đó chính là Block. Một Block được quy định bởi hai thuộc tính: Văn phong và cấu trúc. Thuộc tính về văn phong được mô tả trong bản Style: Style Drop Shadows Orientation Title Font… Foreground Color Background Color Screen Color Bao gồm : • Drop Shadows : Bật tắt bóng của Block. • Orientation : Định hướng chọn Block. Sự định hướng này có thể chọn phím nóng Ctrl +R để xoay 900 hoặc Ctrl + F để xoay 1800 • Title : Đặt tên cho Block. Luận án tốt nghiệp Trang 19 GVHD : NGUYỄN MINH TÂM SVTH :NGUYỄN THANH DUẪN Displayed Hidden Top/Left Bottom/Right Hiện tên Block Ẩn tên Block Tên của Block nằm trên đỉnh block hay bên trái. Tên của Block nằm ở dươí block hay bên phải. • Font :Định dạng Font cho Block • Color : màu nền, khung màu chữ cho Block. Thuộc tính về cấu trúc được mô tả trong hộp hội thoại của Block. Mở nó bằng cách Double Click chuột vào biểu tượng Block. Trong hộp hội thoại có những thành phần sau: • Tên khối (block name) • Mô tả ngắn gọn về đặt điểm của khối (Brief explanation) • Những mảng thông số (parameters) nếu khối đó cần những thông số. • Giải thích về đặc điểm của khối. (Help button) Những mô tả về những cấu trúc thuộc tính của các blocks trong Simulink sẽ được mô tả trong chương III. Hình 2.28: Thuộc tính cấu trúc của một Block III.2 .Các phương pháp giải bài tốn mô phỏng trong Simulink : Trong Simulink việc giải các bài tốn mô phỏng có nhiều phương pháp giải khác nhau. Sau đây là các cách giải được áp dụng trong Simulink. • Phương pháp Euler : là phưng pháp cổ điển với biến là bước. Phương pháp này khả thi cho bất cứ hệ thống nào có những bước nhỏ. Do đó những bài tốn có liên quan Block name Brief explanation Parameter For further information Luận án tốt nghiệp Trang 20 GVHD : NGUYỄN MINH TÂM SVTH :NGUYỄN THANH DUẪN đến việc tính tốn quá nhiều thì không bao giờ chính xác. Phương pháp này chỉ nên dùng cho việc kiểm tra kết quả. • Phương pháp Runge-Kutta 3 và Runge-Kutta 5: Đây là phương pháp thông dụng áp dụng cho mọi loại bài tốn và nó có thể đạt chỉ tiêu chất lượng so với các phương pháp đặc biệt khác. Phương pháp này thích hợp cho cho hệ liên tục và hệ phi tuyến. Không làm việc với hệ có ma sát. • Phương pháp Adams :là phương pháp tự chỉnh áp dụng cho hệ không có ma sát. • Phương pháp Gear : là phương pháp tự chỉnh áp dụng cho hệ có ma sát. Phương pháp này không làm việc tốt khi hệ bị rối loạn do ngõ vào thay đổi liên tục. • Phương pháp Adams / Gear : Chọn giữa hai phương phápAdams và Gear. • Phương pháp LinSim : là phương pháp dùng cho hệ tuyến tính. Nếu hệ mang tính chất tuyến tính nhưng có vài khối phi tuyến thì hệ cũng làm việc tốt. CHƯƠNG III BLOCKS LIBRARY (Các khối chức năng trong thư viện Simulink) Những khối của SIMULINK được mô tả trong chương này. Những mô tả trong chương này là những mô tả ngắn gọn giúp ích cho việc tra cứu và sử dụng. Theo đó, tất cả các khối được xem như có thể làm việc trong môi trường đa biến (có hướng) và vô hướng. III. 1 . SOURCES: Đây là nhóm bao gồm các khối phát và nhận tín hiệu . Màn hình hiển thị 1.CLOCK : Cung cấp vector theo thời gian Mở trong suốt thời gian mô phỏng, hiển thị thời gian liên tục mà cuộc mô phỏng đang xảy ra. Điểm quan trọng là Clock không phải là khối phát thời gian, mà chỉ là khối hiển thị thời gian mô phỏng. Được phép nối với To Workspace để chuyển vector thời gian vào trong Matlab. Luận án tốt nghiệp Trang 21 GVHD : NGUYỄN MINH TÂM SVTH :NGUYỄN THANH DUẪN Màn hình cài đặt thông số là hằng số 2. CONSTANT: Phát ra giá trị là hằng số Những thông số : Giá trị constant. 3. Sine Wave: Khối phát ra sóng có dạng sin. Những thông số : Giá trị biên độ, tần số ( rad/s, hezt), pha, thời gian lấy mẫu (chỉ áp dụng cho hệ gián đoạn). Màn hình cài đặt thông số cho khối sin 4. Signal Generator: Cung cấp cho 4 dạng sóng khác nhau (giống như máy phát sóng): + Sóng Sin + Sóng vuông (square) + Sóng răng cưa (sawtooth) + Sóng ngẩu nhiên ( random). Những thông số : Dạng sóng, giá trị biên độ (giá trị đỉnh), tần số, đơn vị tần số. Nhũng giá trị này có thể thay đổi trong quá trình mô phỏng. 5. Repeating sequency: Lặp lại dạng sóng đã cho một cách tuần tự Luận án tốt nghiệp Trang 22 GVHD : NGUYỄN MINH TÂM SVTH :NGUYỄN THANH DUẪN Những thông số : vector thời gian và quan hệ giá trị của hàm vector (cùng chiều) Khi mô phỏng thời gian rơi vào trong phạm vi của vector thời gian của ngõ ra thì nó được xem như From Workspace. Nói cách khác, hàm này là phần mở rộng bởi một dạng sóng cơ bản có chu kì lặp. Tín hiệu được phát ra với chu kì tuần hồn có biên độ bằng vector. 6. Step input: Phát ra dạng sóng có tính chất hàm bước: Những thông số : Thời gian chuyển đổi (Steptime), giá trị đầu, giá trị cuối. Thời gian chuyển đổi có thể âm và điều kiện đầu có thể lớn hơn giá trị cuối 1 đơn vị. 7. Chirp Signal: Phát ra một tín hiệu mà tần số tăng tuyến tính theo thời gian . Những thông số : Tần số ban đầu (Hz), thời gian đích cần đặt (s),tần số tại thời gian đích. Luận án tốt nghiệp Trang 23 GVHD : NGUYỄN MINH TÂM SVTH :NGUYỄN THANH DUẪN Khối này được dùng trong việc phân tích phổ của hệ không tuyến tính. Tần số đặt ban đầu có thể lớn hơn tại tần số đặt cuối cùng. Nhưng sau thời gian đích đã đặt tần số bắt đầu tăng lên. 8. Pulse Generator : Phát ra một chuổi xung tuần tự với khoảng thời gian ổn định. Những thông số : Chu kì xung, độ rộng xung (hệ số chu kì), biên độ xung, thời gian bắt đầu phát xung. 9.Random Number: Bộ phát số ngẫu nhiên (ý nghiã Zero) phân bố chuẩn (Phân bố Gauss). Những thông số: Giá trị trung bình, khoảng biến đổi, giá trị bắt đầu phát sinh (seed), thời gian lấy mẫu. Điểm khác biệt cuả khối này sự khác nhau của giá trị "seed". Giá trị này có thể là một vector. Trong hệ rời rạc (phụ thuộc vào thời gian) liên quan đến vấn đề số nó thường được dùng hơn khối Band –Limited White Noise. 10.From Workspace: Đọc dữ liệu từ ma trận MATLAB. Những thông số: bảng ma trận . Luận án tốt nghiệp Trang 24 GVHD : NGUYỄN MINH TÂM SVTH :NGUYỄN THANH DUẪN Ma trận này phải chứa ít nhất hai cột, cột đầu tiên phải là vector thời gian (nó phải là giá trị tăng đơn điệu). Nếu giá trị ngõ ra cần thời gian tại giữa hai giá trị đã chọn thì ngõ ra phải là nội suy tuyến tính giữa hai giá trị thời gian yêu cầu đặt trong ngoặc. 11. From File: Đọc dữ liệu từ một file. Những thông số : Tên file. Dữ liệu phải giống như một ma trận. Mỗi cột phải phải có giá trị của n ngõ vào tại thời điểm cho trước (yếu tố đầu tiên của cột). Sau đó, hàng thứ nhất là một vector thời gian (so với From Workspace hàng và cột ngược nhau). 12. Digital Clock: Cung cấp thời gian cho hệ rời rạc. Những thông số: thời gian mẫu. Khối này không giống khối Clock . 13. Band –Limited White Noise: Luận án tốt nghiệp Trang 25 GVHD : NGUYỄN MINH TÂM SVTH :NGUYỄN THANH DUẪN Phát ra một dãy tín hiệu ồn trắng. Những thông số : Phổ năng lượng, thời gian mẫu, giátrị "seed". III.2 .SINKS: 1. Scope: Hiển thị dạng tín hiệu trong suốt thời gian mô phỏng (giống như Oscilloscope) Những thông số : Phạm vi trục ngang (thời gian) và trục dọc. Trục ngang có thể cuộn ở mỗi phạm vi. Màn hình của Scope và bản thuộc tính của nó 2. To Workspace: Lưu trữ dữ liệu dưới dạng một ma trận. Nhấp chuột vào đây để thay đổi thuộc tính của Scope( trục ngang và dọc) Luận án tốt nghiệp Trang 26 GVHD : NGUYỄN MINH TÂM SVTH :NGUYỄN THANH DUẪN Những thông số:Tên ma trận, số mẫu tối đa(maximum) để xuất ra. Mỗi một cột ma trận đại diện cho mỗi giá trị khác nhau dữ liệu được truyền đến MATLAB cho đến khi kết thúc mô phỏng. Nêú sự mô phỏng cần số bước lớn hơn giá trị maximum một đơn vị thì khối này chỉ lưu giá trị n cuối cùng ,với n là giá trị lấy mẫu maximum đã quy định. Thông số thứ hai cuả hàng trong maximum là tuỳ ý (timestep: buớc thời gian), Matlab chỉ lưu giá trị n chung. Thường thường vector thời gian không cần khoảng cách đều; thông số thứ ba của maximum cũng tuỳ ý nhưng có đặc điểm là phải phù hợp với thời gian lấy mẫu với dữ liệu được thu thập. Ví dụ nếu bạn cài đặt thông số cho maximum… [ 100, 3, 0.4] Ngõ ra của ma trận gồm 100 hàng (số cột tương ứng với chiều của khối vào) mà giá trị mỗi lần tích trữ T =3∗ 0.4 giây (s) có nghĩ là tại To =0 ,T1=1∗3∗0.4 =1.2, T2 =2∗3∗0.4 =2.4 , T3 =3∗3∗0.4 = 3.6………Tk = k ∗3∗0.4 (s). 3. To File: Lưu trữ dữ liệu dưới dạng file. Những thông số : Tên file ,tên matrận. Dữ liệu ở đây là một ma trận, hàng đầu tiên là một vetor thời gian, những cột khác là biến ngõ ra (so với To Workspace hàng và cột đảo nhau) Hàng đầu tiên luôn là vector thời gian (không cần thiết phải nối đến Clock để hiện ra) 4.XY graph: Hai đồ thị của hai tín hiệu sẽ được vẽ trên cửa sổ đồ họa của Matlab . Những thông số : biên duới và biên trên của trục 5. Stop Simulation: Ngừng cuộc mô phỏng ngay lậy tức khi ngõ vào bằng không. Luận án tốt nghiệp Trang 27 GVHD : NGUYỄN MINH TÂM SVTH :NGUYỄN THANH DUẪN Khi nhiều tín hiệu vào là đa biến nếu có một thành phần ngõ vào bằng không thì cuộc mô phỏng sẽ ngừng ngay lập tức. 6. Graph: Vẽ số liệu trên cửa sổ đồ họa. Những thông số : phạm vi trục thời gian, biên dưới và biên trên của trục ngang, màu sắc của mỗi đường. Nếu thời gian mô phỏng vuợt quá thời gian đặt thì đồ thị sẽ bắt đầu được vẽ từ cạnh trái của Graph. III.3. DISCRETE: 1. Unit Delay : Ngõ vào bị trễ bởi một chu kì lấy mẫu . Những thông số : Giá trị đầu (giá trị giả định trong chu kì mô phỏng đầu tiên khi ngõ ra không xác định được), thời gian lấy mẫu. 2 .Discrete Zero –Pole: Thực hiện một hàm truyền rời rạc (theo thời gian) ở dạng Cực và Zero. Những thông số : Các zero, Các cực, độ lợi, thời gian lấy mẫu. 3. Discrete State- Space: Thực hiện một hệ rời rạc dưới dạng hệ phuơng trình trạng thái. Những thông số : Hệ ma trận, điều kiện đầu, thời gian lấy mẫu. Luận án tốt nghiệp Trang 28 GVHD : NGUYỄN MINH TÂM SVTH :NGUYỄN THANH DUẪN 4. Discrete Filter: Thực hiện lọc IIR và lọc FIR. Những thông số : Hệ số tử và mẫu của bộ lọc, thời gian lấy mẫu. 5.Discrete Tranfer Fcn: Thực hiện chức năng một hàm truyền rời rạc. Những thông số : hệ số tử và mẩu của hàm truyền, thời gian lấy mẫu. 6. Zero – Order Hold: (khâu giữ bậc không) Thực hiện một hàm giữ và lấy mẫu. Những thông số : thời gian lấy mẫu 7. First – Order Hold: (khâu giữ bậc một) Những thông số :thời gian lấy mẫu Ngõ ra bị trễ một khoảng thời gian khi ngõ ra được đưa vào giữa hai lần lấy mẫu kế tiếp. Khâu này cho biết được cấu trúc của tín hiệu. Tín hiệu được lấy mẫu và giữ cho đến khi tín hiệu kế tiếp được lấy mẫu. Luận án tốt nghiệp Trang 29 GVHD : NGUYỄN MINH TÂM SVTH :NGUYỄN THANH DUẪN III.4. LINEAR: Đây là nhóm tuyến tính trong miền thời gian và Laplace. Nếu tất cả các tín hiệu vào là đa biến ( cùng chiều) thì ngõ ra là tổng. Nếu ngõ vào bao gồm hai đại luợng đa biến và vô hướng thì tổng các thành phần đa biến là lượng vô hướng 8. Discrete- Time Integrator: Thực hiện hàm tích phân gián đoạn. Những thông số : Điều kiện đầu, Giới hạn cận dưới và trên, thời gian lấy mẫu. Nó thực hiện một phép biến đổi hàm truyền Z : Ở đây Ts là giá trị thời gian lấy mẫu. 1. Sum: Ngõ ra tổng (hiệu) các ngõ vào. Những thông số : Các dấu của ngõ vào. Số dấu sẽ cho biết số ngõ vào của khối 2.Gain: Nhân tín hiệu vào với một hằng số. Nhũng thông số : Giá trị độ lợi U 1Z TY s−= Luận án tốt nghiệp Trang 30 GVHD : NGUYỄN MINH TÂM SVTH :NGUYỄN THANH DUẪN Nếu thông số được dùng trong Gain ở dạng vector thì nội dung để hiển thị phải ở trong ngoặc đơn. 3.Derivative: Tín hiệu vào được lấy vi phân theo thời gian. 4. Tranfer Fcn: Thực hiện chức năng một hàm truyền. Những thông số : Hệ số tử và mẫu của hàm truyền 5. Integrator: Tín hiệu vào được lấy tích phân. Những thông số : Điều kiện đầu. 6. State-Space : 7. Zero-pole: Thực hiện hàm truyền dưới dạng cực và zero. Những thông số : Các Zero, các cực, độ lợi 8. Matrix Gain: Ở mỗi đoạn lấy vi phân được tính trên cơ sở của tỉ số vi phân đối với giá trị đoạn trước. Kết quả có thể sai nếu đoạn lấy vi phân có thời gian quá lớn. Những thông số : hệ ma trận, điều kiện đầu Thực hiện một hệ tuyến tính không thay đổi theo thời gian . Luận án tốt nghiệp Trang 31 GVHD : NGUYỄN MINH TÂM SVTH :NGUYỄN THANH DUẪN Ngõ vào là một vector thì ngõ ra là một ma trận. Những thông số : Độ lợi ma trận. 9. Inner (dot) product: Tính tích vô hướng của vector. 10. Slider Gain: Tương tác độ lợi. Những thông số : Giá trị gain. III.5 .NONLINEAR: 1. Abs: Tính giá trị tuyệt đối