Xây dựng mô hình và điều khiển tốc độ động cơ xoay chiều ba pha không đồng bộ

Dây quấn 3 pha của rotor thường đấu hình sao còn ba đầu kia được nối vào vành trượt thường làm bằng đồng đặt cố định ở một đầu trục và thông qua chổi than có thể đấu với mạc

PHẾU GIAO ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

MỤC LỤC

PHẾU GIAO ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP i

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ii

MỤC LỤC iii

MỤC LỤC HÌNH ẢNH v

PHẦN NỘI DUNG 1

CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ BA PHA KHÔNG ĐỒNG BỘ 1

1.1 Định nghĩa : 1

1.2 Cấu Tạo : 1

1.2.1 Phần tĩnh (stato) : lõi thép và dây quấn 2

1.2.2 Phần quay (rotor) : lõi thép, dây quấn và trục máy 2

1.3 Phân loại động cơ không đồng bộ 4

1.4 Ứng dụng của động cơ không đồng bộ 4

1.5 Nguyên lí hoạt động 6

CHƯƠNG 2 : XÂY DỰNG MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 7

2.1 Phương trình toán học: 7

2.2 Tính toán công thức chuyển đổi từ 3 pha cân bằng sang α-β: 8

2.3 Tính toán công thức chuyển đổi từ α-β sang 3 pha cân bằng: 9

2.3.1 Sơ đồ tương đương động cơ không đồng bộ : 12

2.4 Mô hình trên matlab: 14

2.4.1 Giới thiệu MATLAB: 14

2.4.2 Làm quen với MATLAB : 14

2.4.3 Tạo thư mục lưu trữ 15

2.4.4 Khái niệm dữ liệu và biến: 17

2.5 Giới thiệu SIMULINK: 18

2.5.1 Khởi động Simulink: 18

2.5.2 Đặc điểm của Simulink: 19

2.5.3 Các khối chức năng trong thư viện Simulink: 19

2.6 Mô phỏng trên MATLAB: 24

CHƯƠNG 3 : PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN VÒNG TRỄ VÀ BỘ ĐIỀU KHIỂN PID , PHƯƠNG PHÁP ƯỚC LƯỢNG TỪ THÔNG 31

3.1 Phương pháp điều khiển vòng trễ dòng điện 31

3.2 Phương pháp ước lượng từ thông : 34

CHƯƠNG 4 : ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ 36

4.1 Bộ điều khiển PID 36

4.1.1 Khâu tỉ lệ (Proportional) : 37

4.1.2 Khâu tích phân (Integration) : 38

4.1.3 Khâu vi phân (Derivative) : 39

4.1.4 Các phương pháp tìm thông số PID (K P , K D, K I ) : 41

4.2 Hệ thống điều khiển động cơ 3 pha không đồng bộ: 42

4.2.1 Bộ điều khiển: 42

4.2.2 Kết quả mô phỏng: 45

TÀI LIỆU THAM KHẢO 50

LỜI CẢM ƠN 51

MỤC LỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Động cơ điện không đồng bộ 1

Hình 1.2 Lá thép kỹ thuật điện 2

Hình 1.3 Rotor dây quấn 3

Hình 1.4 Rotor lồng sóc 4

Hình 1.5 Nguyên lí hoạt động 6

Hình 2.1 Mô hình ví dụ 7

Hình 2.2 𝑣𝑠 trùng phương với trục α 8

Hình 2.3 𝑣𝑠 trùng phương với trục 𝛽 9

Hình 2.4 𝒗𝒔 trùng phương với 𝒗𝒂 9

Hình 2.5 𝒗𝒔 trùng phương với 𝒗𝒃 10

Hình 2.6 𝒗𝒔 trùng phương với 𝒗𝒄 10

Hình 2.7 Sơ đồ tương đương động cơ không đồng bộ chiếu trên trục d 12

Hình 2.8 Sơ đồ tương đương động cơ không đồng bộ chiếu trên trục q 12

Hình 2.9 Giao diện MATLAB 14

Hình 2.10 Cửa sổ Editor 16

Hình 2.11 Màn hình cài đặt thông số cho khối sin 19

Hình 2.12 Màn hình cài thông số Repeating sequency 20

Hình 2.13 Màn hình cài thông số Step 21

Hình 2.14 Scope 22

Hình 2.15 Màn hình cài thông số Tranfer Fcn 22

Hình 2.16 Integrator 23

Hình 2.17 Màn hình cài thông số Fcn 23

Hình 2.18 Màn hình cài thông số Switch 24

Hình 2.19 khối chuyển đổi từ 3 pha cân bằng sang α-β 24

Hình 2.20 Khối chuyển đổi α-β sang 3 pha cân bằng 25

Hình 2.21 Khối động cơ không đồng bộ 26

Hình 2.22 Thông số tải TL 27

Hình 2.23 Cài đặt điện áp đầu vào 28

Hình 2.24 File scripts dữ liệu nạp vào động cơ 28

Hình 2.25 Mô hình mô phỏng động cơ 3 pha không đồng bộ 29

Hình 2.26 Kết quả mô phỏng tốc độ động cơ  29

Hình 2.27 Kết quả mô phỏng moment Te 30

Hình 2.28 Kết quả dòng điện 30

Hình 3.1 Điều khiển tiếp dòng dùng hystersis 32

Hình 3.2 Nguyên lí điều khiển dòng dùng hysteresis 33

Hình 3.3 Mô phỏng bộ nghịch lưu nguồn áp điều khiển bằng dòng điện kiểu hysteresis trên SIMULINK 34

Hình 3.4 Khối ước lượng từ thông 35

Hình 4.1 PID 36

Hình 4.2 Khâu tỉ lệ (Proportional) 38

Hình 4.3 Khâu tích phân (Integration) 39

Hình 4.4 Khâu vi phân (Derivative) 39

Hình 4.5 Bộ PID thông thường 40

Hình 4.6 Sơ đồ song song của bộ điều khiển ainti-windup kiểu “tracking” 41

Hình 4.7 Hệ thống điều khiển 42

Hình 4.8 Hệ thống điều khiển tốc độ động cơ 3 pha không đồng bộ 43

Hình 4.9 Khối động cơ 43

Hình 4.10 Bộ ngịch lưu 44

Hình 4.11 Bộ điều khiển 44

Hình 4.12 Khối tính toán dòng tham chiếu 45

Hình 4.13 Kết quả mô phỏng động cơ khi không tải 45

Hình 4.14 Moment khi không tải 46

Hình 4.15 Cài đặt tải TL 46

Hình 4.16 Thông số bộ PID anti-windup 47

Hình 4.17 Kết quả mô phỏng động cơ khi có tải 47

Hình 4.18 Moment khi có tải 48

Hình 4.19 Dòng điện khi có tải 48

Trục máy làm bằng thép, trên đó có gắn rotor, ổ bi và phía cuối trục có gắn một quạt gió để làm mát máy trục dọc

Hình 1.1 Động cơ điện không đồng bộ

1.2.1 Phần tĩnh (stato) : lõi thép và dây quấn

Lõi thép: là bộ phận dẫn từ của máy có dạng hình trụ rỗng, được làm bằng các lá

thép kỹ thuật điện dày 0,35 – 0,5 mm, dập theo hình vành khăn, phía trong có các rãnh để đặt dây quấn và được sơn phủ trước khi ghép lại

Dây quấn: được làm bằng dây đồng hoặc dây nhôm đặt trong các rãnh của lõi thép

2 bộ phận chính trên còn có các bộ phận phụ bao bọc lõi thép là vỏ máy làm bằng nhôm hoặc gang dùng để giữ chặt lõi thép, phía dưới là chân đế để bắt chặt vào bệ máy, 2 đầu có

2 nắp làm bằng vật liệu cùng loại với vỏ máy, trong nắp có ổ đỡ (bạc) dùng để đỡ trục quay của rôto

1.2.2 Phần quay (rotor) : lõi thép, dây quấn và trục máy

Lõi thép: có dạng hình trụ đặc làm bằng các lá thép kỹ thuật điện, dặp thành hình

đĩa và ép chặt lại, trên mặt có các đường rãnh để đặt các thanh dần hoặc dây quấn Lõi thép được ghép chặt với trục quay và đặt trên 2 ổ đỡ của stato

Dây quấn: trên rotor có 2 loại gồm roto dây quấn và rotor lồng sóc

Rotor dây quấn :

Rotor có dây quấn giống như dây quấn của stato Dây quấn 3 pha của rotor thường đấu hình sao còn ba đầu kia được nối vào vành trượt thường làm bằng đồng đặt cố định ở một đầu trục và thông qua chổi than có thể đấu với mạch điện bên ngoài

Hình 1.2 Lá thép kỹ thuật điện

Đặc điểm là có thể thông qua chổi than đưa điện trở phụ hay suất điện động phụ vào

mạch điện rôto để cải thiện tính năng mở máy, điều chỉnh tốc độ hoặc cải thiện hệ số công

suất của máy Khi máy làm việc bình thường dây quấn rotor được nối ngắn mạch Nhược

điểm so với động cơ rotor lòng sóc là giá thành cao, khó sử dụng ở môi trường khắc nghiệt,

đầu bằng hai vành ngắn mạch bằng đồng hay nhôm làm thành một cái lồng mà người ta quen gọi là lồng sóc

1.3 Phân loại động cơ không đồng bộ

Theo kết cấu vỏ máy : kiểu kín, kiểu bảo vệ, kiểu hở

Theo số pha: 1 pha, 2 pha, 3 pha

Theo kiểu dây quấn : động cơ không đồng bộ rotor lồng sóc và động cơ không đồng

bộ rotor dây quấn

1.4 Ứng dụng của động cơ không đồng bộ

Ngày nay, các hệ thống truyền động điện được sử dụng rất rộng rãi trong các thiết

bị hoặc dây chuyền sản xuất công nghiệp, trong giao thông vận tải, trong các thiết bị điện dân dụng, Ước tính có khoảng 50% điện năng sản xuất ra được tiêu thụ bởi các hệ thống truyền động điện Hệ truyền động điện có thể hoạt động với tốc độ không đổi hoặc với tốc độ thay đổi được Hiện nay khoảng 75 – 80% các hệ truyền động là loại hoạt động với tốc độ không đổi Với các hệ thống này, tốc độ của động cơ hầu như không cần điều khiển trừ các quá trình khởi động và hãm Phần còn lại, là các hệ thống có thể điều chỉnh được tốc

Hình 1.4 Rotor lồng sóc

độ để phối hợp đặc tính động cơ và đặc tính tải theo yêu cầu Với sự phát triển mạnh mẽ của kỹ thuật bán dẫn công suất lớn và kỹ thuật vi xử lý, các hệ điều tốc sử dụng kỹ thuật điện tử ngày càng được sử dụng rộng rãi và là công cụ không thể thiếu trong quá trình tự động hóa

Động cơ không đồng bộ có nhiều ưu điểm như: kết cấu đơn giản, làm việc chắc chắn,hiệu suất cao, giá thành hạ, có khả năng làm việc trong môi trường độc hại hoặc nơi

có khả năng cháy nổ cao Vì những ưu điểm này nên động cơ không đồng bộ được ứng dụng rất rộng rãi trong các ngành kinh tế quốc dân với công suất từ vài chục đến hàng nghìn

kW Trong công nghiệp, động cơ không đồng bộ thường được dùng làm nguồn động lực cho các máy cán thép loại vừa và nhỏ, cho các máy công cụ ở các nhà máy công nghiệp nhẹ Trong nông nghiệp, được dùng làm máy bơm hay máy gia công nông sản phẩm Trong đời sống hằng ngày, động cơ không đồng bộ ngày càng chiếm một vị trí quan trọng với nhiều ứng dụng như: quạt gió, động cơ trong tủ lạnh, máy quay dĩa, Tóm lại, cùng với sự phát triển của nền sản xuất điện khí hóa và tự động hóa, phạm vi ứng dụng của động

cơ không đồng bộ ngày càng rộng rãi

So với máy điện DC, việc điều khiển máy điện xoay chiều gặp rất nhiều khó khăn bởi vì các thông số của máy điện xoay chiều là các thông số biến đổi theo thời gian, cũng như bản chất phức tạp về mặt cấu trúc máy của động cơ điện xoay chiều so với máy điện một chiều Cho nên việc tách riêng điều khiển giữa moment và từ thông để có thể điều khiển độc lập đòi hỏi một hệ thống có thể tính toán cực nhanh và chính xác trong việc qui đổi các giá trị xoay chiều về các biến đơn giản Vì vậy, cho đến gần đây, phần lớn động cơ xoay chiều làm việc với các ứng dụng có tốc độ không đổi do các phương pháp điều khiển trước đây dùng cho máy điện thường đắt và có hiệu suất kém Động cơ không đồng bộ cũng không tránh khỏi nhược điểm này

1.5 Nguyên lí hoạt động

Khi nam châm điện quay ( tốc độ n1 vòng/ phút ) làm đường sức từ quay cắt qua các cạnh của khung dây cảm ứng gây nên sức điện động E trên khung dây Sức điện động E sinh ra dòng điện I chạy trong khung dây Vì dòng điện I nằm trong từ trường nên khi từ trường quay làm tác động lên khung dây một lực điện từ F Lực điện từ này làm khung dây chuyển động với tốc độ n vòng/ phút

Vì n < n1 nên gọi là không đồng bộ

ĐCKĐB ba pha có dây quấn ba pha phía stator, Roto của ĐCKĐB là một bộ dây quấn ba pha có cùng số cực trên lõi thép của Roto Khi Stator được cung cấp bởi nguồn ba pha cân bằng với tần số f, từ trường quay với tốc độ 𝑑𝑏 sẽ được tạo ra Quan hệ giữa từ trường quay và tần số f của nguồn ba pha là :

𝑑𝑏 = 2𝜋𝑓

𝑝 = 1

𝑝 (rad/s) Trong đó:

p: số cặp cực

1: tần số góc của nguồn ba pha cung cấp cho động cơ 1 =2𝜋𝑓

Hình 1.5 Nguyên lí hoạt động

CHƯƠNG 2 : XÂY DỰNG MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ

KHÔNG ĐỒNG BỘ

2.1 Phương trình toán học:

Các đại lượng thực trên động cơ 3 pha (dòng, áp, từ thông …) đều là các đại lượng

3 pha cân bằng, nhưng nền tản toán học được xây dựng trên hệ trục tọa độ vuông góc Như vậy ta cần biến đổi từ 3 pha cân bằng sang hệ trục tọa độ vuông góc α-β để áp dụng các công cụ tính toán, mô phỏng Khi mô phỏng xong thì ta biến đổi ngược trở về hệ trục cố định để khảo sát với các đại lượng 3 pha cân bằng

Hệ 𝑣𝑎, 𝑣𝑏, 𝑣𝑐 là 3 pha cân bằng |𝑣𝑎| = |𝑣𝑏| = |𝑣𝑐| và lệch pha nhau góc 120∘ |𝑣𝑠| =

|𝑣𝑎|

Sơ đồ tính toán ví dụ như sau:

Hình 2.1 Mô hình ví dụ

2.2 Tính toán công thức chuyển đổi từ 3 pha cân bằng sang α-β:

Khi 𝒗𝒔 trùng phương với trục 𝛂 :

𝑣𝑠=𝑣α =2

3(𝑣𝑎 −1

2𝑣𝑏−1

2𝑣𝑐) Các hệ số này thu được bằng cách chiếu vecto 𝑣𝑠 lên phương của của các vecto

𝑣𝑎, 𝑣𝑏, 𝑣𝑐 Khi cộng đại số các vecto lại ta thu được vecto 3

2𝑣𝑠, nhân lại với 2

3 để thu lại đúng vecto 𝑣𝑠

Khi 𝒗𝒔 trùng phương với trục 𝜷 :

𝑣𝑠=𝑣𝛽=2

3(0𝑣𝑎 +√3

2 𝑣𝑏 −√3

2 𝑣𝑐) Các hệ số này thu được bằng cách chiếu vecto 𝑣𝑠 lên phương của của các vecto

𝑣𝑎, 𝑣𝑏, 𝑣𝑐 Khi cộng đại số các vecto lại ta thu được vecto 3

2𝑣𝑠, nhân lại với 2

3 để thu lại đúng vecto 𝑣𝑠

Hình 2.2 𝑣𝑠 trùng phương với trục α

Vậy công thức chuyển đổi từ 3 pha cân bằng sang α-β:

2.3 Tính toán công thức chuyển đổi từ α-β sang 3 pha cân bằng:

Khi 𝒗𝒔 trùng phương với 𝒗𝒂 :

𝑣𝑠=𝑣𝑎=𝑣𝛼+0𝑣𝛽

Các hệ số thu được bằng cách chiếu 𝑣𝑠 trên phương của 𝑣𝛼, 𝑣𝛽

Hình 2.3 𝑣𝑠 trùng phương với trục 𝛽

Hình 2.4 𝒗 𝒔 trùng phương với 𝒗 𝒂

Khi 𝒗𝒔 trùng phương với 𝒗𝒃 :

𝑣𝑠=𝑣𝑏=−1

2𝑣𝛼+√3

2 𝑣𝛽Các hệ số thu được bằng cách chiếu 𝑣𝑠 trên phương của 𝑣𝛼, 𝑣𝛽

Khi 𝒗𝒔 trùng phương với 𝒗𝒄 :

𝑣𝑠=𝑣𝑐=−1

2𝑣𝛼-√3

2 𝑣𝛽Các hệ số thu được bằng cách chiếu 𝑣𝑠 trên phương của 𝑣𝛼, 𝑣𝛽

Hình 2.5 𝒗𝒔 trùng phương với 𝒗𝒃

Hình 2.6 𝒗𝒔 trùng phương với 𝒗𝒄

Vậy công thức chuyển đổi từ α-β sang 3 pha cân bằng:

−√3

2

]

[ 𝑣 𝑣α

β ]

Ta có:

𝜔𝑚: tốc độ điện của đầu trục roto

𝜔𝑑: tốc độ của hệ quy chiếu

𝜔𝑟: tốc độ của từ thông roto

Hình 2.7 Sơ đồ tương đương động cơ không đồng bộ chiếu trên trục d

Hình 2.8 Sơ đồ tương đương động cơ không đồng bộ chiếu trên trục q

𝐿𝑟 𝜆𝑟𝑑𝑖𝑞𝑠

𝑇𝑒 − 𝑇𝐿 = 𝐽𝑑𝑚𝑒𝑐ℎ

dt

2.4 Mô hình trên matlab:

2.4.1 Giới thiệu MATLAB:

MATLAB là một môi trường tính toán số và lập trình, được thiết kế bởi công ty MathWorks MATLAB cho phép tính toán số với ma trận, vẽ đồ thị hàm số hay biểu đồ thông tin, thực hiện thuật toán, tạo các giao diện người dùng và liên kết với những chương trình máy tính viết trên nhiều ngôn ngữ lập trình khác MATLAB giúp đơn giản hóa việc giải quyết các bài toán tính toán kĩ thuật so với các ngôn ngữ lập trình truyền thống như C, C++ , và Fortran

MATLAB được sử dụng trong nhiều lĩnh vực, bao gồm xử lý tín hiệu và ảnh, truyền thông, thiết kế điều khiển tự động, đo lường kiểm tra, phân tích mô hình tài chính, hay tính toán sinh học Với hàng triệu kĩ sư và nhà khoa học làm việc trong môi trường công nghiệp cũng như ở môi trường hàn lâm, MATLAB là ngôn ngữ của tính toán khoa học

2.4.2 Làm quen với MATLAB :

Sau khi cài đặt, mở Matlab từ màn hình Desktop hoặc qua Start Menu

Màn hình giao diện có dạng như sau :

Hình 2.9 Giao diện MATLAB

Command Window là nơi người dùng gõ lệnh và cũng là nơi nhận kết quả tính toán của Matlab Mỗi câu lệnh được thực hiện sau khi người dùng ấn nút Enter

Workspace là nơi biểu diễn các dữ liệu đang sử dụng, giúp ta biết được loại, kích thước và nội dung các biến hiện có trong bộ nhớ của MATLAB

Command History mọi câu lệnh Matlab thực hiện đều được lưu trong Command History Nếu muốn thực hiện lại lệnh nào, chỉ cần click đúp vào câu lệnh được lưu trong Command History

2.4.3 Tạo thư mục lưu trữ

Sử dụng các thư mục gọn gàng để lưu trữ các file bạn thực hiện với Matlab

Để tạo một thư mục mới, click vào 'Browse' ở gần 'Current Directory'

Click vào 'Make New Folder', và đặt tên cho Folder mới tạo Lưu ý: Không được dùng các khoảng trắng (space) trong tên của Folder Trong thư mục MATLAB, tạo 2 thư mục mới: IAPMATLAB\day1

Đánh dấu thư mục bạn mới tạo và click 'OK'

Lúc này, thư mục hiện hành là thư mục bạn vừa mới tạo

Để xem một chương trình ở ngoài thư mục hiện hành, cần đưa chúng vào Path MATLAB chỉ quản lý file được chứa trong Path Để đặt một Folder vào Path, thực hiện như sau: Vào File->Set Path để thêm Folder vào Path

Tùy chỉnh MATLAB: Bạn có thể tùy chỉnh Matlab theo ý mình trong việc biên dịch, soạn thảo, bằng cách vào File -> Preferences Tạm thời khi mới làm quen với MATLAB, bạn không nên chỉnh các lựa chọn trong phần này

Command Window là nơi bạn gõ lệnh, Matlab sẽ lập tức thực hiện các câu lệnh của bạn sau khi bạn ấn Enter

Các phím thao tác trên cửa số dòng lệnh :

Home đưa con trỏ về đầu dòng

End đưa con trỏ về cuối dòng

 hiển thị lại các lệnh đã xoá trước đó

 hiển thị lại các lệnh đã nhập trước đó

,  di chuyển con trỏ

Ctrl+k xoá từ vị trí con trỏ đến cuối dòng

Scipts là :

một tập các câu lênh được thực hiện theo trình tự

được viết trong MATLAB editor

save dưới dạng MATLAB files (đuôi m)

Để tạo một MATLAB file, từ Command Window gõ

>> edit helloWorld.m

hoặc click vào biểu tượng New

hoặc nhấn tổ hợp phím Ctrl + N sẽ hiện cửa sổ Editor như sau:

Comment :

Mọi kí tự sau % được coi là comment

Phần comment đầu tiên của script sẽ được MATLAB coi là phần help của script Nên tạo thói quen comment cho các lệnh khi lập trình để tránh lãng phí thời gian xem lại code của mình

Chú ý rằng các script là thủ tục static, bởi vì không có input và không có một biến

ra được định nghĩa rõ ràng

Hình 2.10 Cửa sổ Editor

Mọi biến tạo và sửa đổi trong một script tồn tại trong workspace kể cả khi script đó đã được MATLAB thực hiện xong

2.4.4 Khái niệm dữ liệu và biến:

Trong Matlab có các kiểu dữ liệu: (kiểu số, kiểu xâu, kiểu cấu trúc và kiểu files)

Dữ liệu kiểu số: dưới dạng mảng hoặc vectơ các số phức (dạng đại số: a + jb)

Dữ liệu kiểu xâu: dưới dạng các xâu (char) và mảng các xâu ký tự

Dữ liệu kiểu đối tượng: dạng đối tượng hình ảnh, đồ hoạ,

Dữ liệu kiểu cấu trúc: dạng các thành phần (bản ghi và mảng cấu trúc)

Dữ liệu kiểu tệp (files): là các tệp lưu thông tin trên đĩa

Với mỗi kiễu dữ liệu, cần chú ý khi làm việc :

Khái niệm kiểu dữ liệu

Làm việc trực tiếp với dữ liệu

Các phép toán khi làm việc (đại số, quan hệ, logic)

Các hàm, lệnh có sẵn trong thư viện

Chuyển đổi kiễu dữ liệu

Vào, ra với dữ liệu

Tên (biến, hằng, hàm, ) nói chung theo quy ước giống ngôn ngữ C++ Cụ thể: Bao gồm:

Các chữ cái hoa ‘A’ ‘B’ ‘Z’, chữ cái thường ‘a’ ‘b’ ‘z’

Các chữ số ‘0’ ‘1’ ‘9’

Dấu gạch dưới ‘_’

Ký tự đầu của tên phải bằng chữ cái

Có sự phân biệt chữ cái thường và chữ cái HOA

Độ dài tối đa của tên 31 ký tự (19 ký tự đối với ver 5.3)

Tên các hàm (kể cả m-files) đã được đặt cũng có thể được sử dụng làm tên của biến, như vậy hàm này sẽ không được sử dụng trong quá trình tồn tại của biến, cho đến khi có lệnh xoá các biến đó trong bộ nhớ: lệnh clear hoặc clear <tên biến>

Các hàm, lệnh trong Matlab sử dụng chữ cái thường

2.5 Giới thiệu SIMULINK:

SIMULINK (Simulation and Link): là một tiện ích quan trọng của MATLAB giúp cho người sử dụng mô phỏng, phân tích và thiết kế các hệ thống thực tế cho các đối tượng liên tục, gián đoạn tuyến tính hay phi tuyến và cả các hệ sự kiện logic (ví dụ như một quá trình sản xuất)

Nguyên tắc làm việc chung của SIMULINK là xây dựng mô hình sơ đồ khối từ các khối mô đun chức năng tạo sẵn bằng thao tác “nhấn” và “thả” chuột các khối vào cửa sổ thiết kế, sau đó kết nối các khối và khai báo tham số cho phù hợp

Bước tiếp theo là chạy kết quả, phân tích, hiệu chỉnh để có kết quả mong muốn SIMULINK cho phép giao diện với MATLAB thông qua một số khối Các kết quả trả lại trong không gian Workspace để chương trình MATLAB lấy và xử lý Trong SIMULINK còn cho phép đưa các dòng lệnh MATLAB hoặc các biểu thức toán học vào ngay trong sơ đồ SIMULINK

Như vậy công cụ SIMULINK giúp cho người lập trình tiết kiệm nhiều thời gian và công sức vì nó tự động liên kết, biến đổi để chuyển thành các hệ phương trình vi phân tính toán ngầm trong môi trường MATLAB mà người lập trình không cần quan tâm Vì vậy, để

mô phỏng một quá trình thực tế có thể tính toán bằng hai cách: hoặc viết các dãy lệnh MATLAB (* m file) hay lập mô hình tính toán trong SIMULINK Cách đầu có ưu điểm là chạy nhanh nhưng vất vả cho người lập trình nhất là đối với các hệ phức tạp Cách sau có

ưu điểm là rất trực quan sinh động, dễ tư duy tiện lợi, nhất là đối với hệ thống lớn Nhược điểm là chạy chậm Tuy nhiên, theo quan niệm lập trình nâng cao, nên kết hợp hai phần trên trong một dự án (project) để thực hiện nhiều công việc khác nhau

2.5.1 Khởi động Simulink:

Khởi động vào Matlab , sau đó có hai cách vào cửa sổ Simulink

- Cách 1 : vào trực tiếp simulink bằng cách nhấp chuột vào biểu tượng trong menu của Matlab

2.5.2 Đặc điểm của Simulink:

Simulink phân biệt phân biệt ( không phụ thuộc vào thư viện con ) 2 loại khối chức năng : khối ảo (virtual ) và khối thực ( nolvirtual )

Các khối thực đóng vai trò quyết định khi chạy mô phỏng mô hình simulink Việc thêm hay bớt một khối thực sẽ thay đổi đặc tính động học của hệ thống đang được mô hình simulink mô tả Có thể nêu nhiều ví dụ về khối thực như khối tích phân Integrator , khối hàm truyền đạt Tranfer Fcn của thư viện Continuous , khối Sum hay khối Product của thư viện con Math Ngược lại , các khối ảo không có khả năng thay đổi thuộc tính của hệ thống , chúng chỉ có nhiệm vụ thay đổi diện mạo đồ họa của mô hình simulink Đó chính là các khối như Mux , Demux hay Enable thuộc thư viện con Signal và System Một số chức năng mang đặc tính ảo hay thực tùy thuộc theo vị trí hay cách sử dụng chúng trong mô hình simulink , các mô hình đó được xếp vào loại ảo có điều kiện

2.5.3 Các khối chức năng trong thư viện Simulink:

Sine wave: Khối phát 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 )

Hình 2.11 Màn hình cài đặt thông số cho

khối sin

Repeating sequency: Lặp lại dạng sóng đã cho một cách tuần tự

Những thông số: vecto giá trị hàm và quan hệ giá trị của hàm vecto ( cùng chiều )

Khi mô phỏng thời gian rơi vào trong phạm vi của vecto thời gian của ngõ ra thì nó được xem như Form Workspace Nói cách khác, hàm này là phần mở rộng bởi một dạng sóng cơ bản có chu kì lập Tín hiệu được phát ra với chu kì tuần hoàn có biên độ bằng vecto

Hình 2.12 Màn hình cài thông số Repeating

sequency

Step input: Phát ra dạng sóng có tính chất hàm bước:

Những thông số: thời gian chuyển đổi (steptime), giá trị đầu, cuối

Thời gian chuyển đổi có thể âm và điều kiện đầu có thể lớn hơn giá trị cuối 1 đơn

vị

Hình 2.13 Màn hình cài thông số Step

Scope: hiển thị dạng tín hiệu trong suốt thời gian mô phỏng

Những thông số: phạm vi trục ngang ( thời gian ) và trục dọc Trục ngang có thể cuộn ở mỗi phạm vi

Transfer Fcn: thực hiện chức năng một hàm truyền