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

Các động cơ điện xoay chiều dùng nhiều trong sản xuất thường là những động cơ điện không đồng bộ , vì loại động cơ điện này có những đặc điểm như cấu tạo đơn giản , làm việc chắc chắn ,

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN

- - -   

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

XÂY DỰNG MÔ HÌNH VÀ ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ

XOAY CHIỀU BA PHA ĐỒNG BỘ

Giảng viên hướng dẫn : Th.S Bùi Thị Cẩm Quỳnh

Sinh viên thực hiện :

Phạm Đình Hiếu 15077901

Lê Cảnh Hưng 15059821 Trần Hoàng Phúc 15032531

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2019

i

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

ii

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

iii

MỤC LỤC

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP i 

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN ii 

MỤC LỤC iii 

DANH SÁCH HÌNH VẼ v 

Chương 1  GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ BA PHA ĐỒNG BỘ 1 

1.1.  Định nghĩa : 1 

1.2.  Cấu Tạo : 2 

1.2.1.  Phần Tĩnh ( Stato ) : 2 

1.2.2.  Phần Quay ( Rotor ) : 4 

1.3.  Nguyên lý làm việc : 6 

1.4.  Ứng dụng của máy điện đồng bộ : 6 

Chương 2  XÂY DỰNG MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ BA PHA ĐỒNG BỘ 8 

2.1.  Phương Trình Toán Học : 8 

2.1.1.  Tính toán chuyển đổi giữa 3 pha cân bằng và hệ vuông góc quay d-q : 8 

2.1.2.  Phương trình toán khối động cơ : 11 

2.2.  Mô Hình Trên Matlab : 13 

2.2.1.  Giới Thiệu MATLAB : 13 

2.2.1.1.  Làm quen với matlab : 13 

2.2.1.2.  Scripts : 15 

2.2.1.3.  Khái niệm dữ liệu và biến : 16 

2.2.2.  Giới Thiệu SIMULINK : 17 

2.2.2.1.  Khởi động Simulink : 18 

2.2.2.2.  Đặc điểm của Simulink : 18 

2.2.2.3.  Giới thiệu thư viện Simulink : 19 

2.2.2.4.  Giới thiệu chi tiết một số khối thường dùng : 20 

iv

2.2.2.5.  Các bước vẽ một mô hình : 21 

2.2.3.  Mô phỏng trên Matlab : 23 

2.2.4.  Kết Quả Mô Phỏng : 27 

Chương 3  PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN VÒNG TRỄ , BỘ ĐIỀU KHIỂN PID , PHƯƠNG PHÁP ƯỚC LƯỢNG TỪ THÔNG 29 

3.1.  Phương Pháp Điều Khiển Vòng Trễ : 29 

3.2.  Bộ Điều Khiển PID : 32 

3.3.  Bộ điều khiển anti windup : 34 

3.4.  Phương Pháp Ước Lượng Từ Thông : 35 

Chương 4  ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ BA PHA 37 

4.1.  Hệ thống điều khiển cơ bản : 37 

4.2.  Hệ thống điều khiển áp dụng cho động cơ ba pha : 37 

4.2.1.  Bộ điều khiển : 37 

4.2.1.1.  Khối động cơ : 38 

4.2.1.2.  Bộ nghịch lưu : 39 

4.2.1.3.  Bộ điều khiển : 40 

4.2.2.  Kết quả mô phỏng : 42 

4.2.2.1.  Khi không tải : 42 

4.2.2.2.  Khi có tải : 44 

4.2.3.  Nhận xét : 46 

TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 

LỜI CẢM ƠN 48 

v

DANH SÁCH HÌNH VẼ

Hình 1-1 Cấu tạo động cơ [3] 2 

Hình 1-2 Stator động cơ [3] 3 

Hình 1-3 Rotor động cơ [3] 4 

Hình 1-4 Một số hình ảnh về máy điện đồng bộ [3] 7 

Hình 2-1 Mô hình ví dụ 8 

Hình 2-2 trùng phương trục d 9 

Hình 2-3 trùng phương trục q 9 

Hình 2-4 trùng phương trục a 10 

Hình 2-5 trùng phương trục b 10 

Hình 2-6 trùng phương trục c 11 

Hình 2-7 Sơ đồ tương đương [1] 11 

Hình 2-8 Chuyển đổi Vs trong hệ d-q 12 

Hình 2-9 Giao diện Matlab 13 

Hình 2-10 Cửa sổ Scripts 15 

Hình 2-11 Cửa sổ làm việc của Simulink 18 

Hình 2-12 Cửa sổ thư viện Simulink 19 

Hình 2-13 Chi tiết một phần thư viện trong Simulink [4] 20 

Hình 2-14 Ví dụ mô hình khảo sát sóng sin 22 

Hình 2-15 Khối chuyển đổi từ 3 pha cân bằng sang d-q 23 

Hình 2-16 Khối chuyển đổi từ d-q về lại 3 pha cân bằng 23 

Hình 2-17 Khối động cơ trên matlab 25 

Hình 2-18 File scripts dữ liệu nạp vào động cơ 25 

Hình 2-19 Cài đặt tải TL thay đổi theo thời gian 26 

Hình 2-20 Cài đặt điện áp đầu vào 26 

Hình 2-21 Mô hình mô phỏng động cơ 3 pha đồng bộ 27 

vi

Hình 2-22 Kết quả mô phỏng 27 

Hình 2-23 Kết quả mô phỏng 28 

Hình 3-1 Điều khiển tiếp dòng dùng hysteresis 30 

Hình 3-2 Nguyên lý điều khiển tiếp dòng Hysteresis 31 

Hình 3-3 Mô phỏng bộ nghịch lưu nguồn áp điều khiển bằng dòng điện kiểu hysteresis trên SIMULINK 31 

Hình 3-4 Sơ đồ khối của một hệ kín có bộ PID 32 

Hình 3-5 Sơ đồ khối của bộ điều khiển PID [5] 34 

Hình 3-6 Sơ đồ song song của bộ điều khiển anti windup[6] 35 

Hình 4-1 Hệ thống điều khiển vòng hồi tiếp 37 

Hình 4-2 Hệ thống điều khiển 37 

Hình 4-3 Mô phỏng hệ thống điều khiển tốc độ động cơ ba pha đồng bộ trên Simulink 38 

Hình 4-4 Khối Động Cơ 38 

Hình 4-5 Bộ nghịch lưu 39 

Hình 4-6 Cài đặt relay 39 

Hình 4-7 Bộ điều khiển 40 

Hình 4-8 Bộ điều khiển anti windup 41 

Hình 4-9 Thông số bộ PID anti windup 41 

Hình 4-10 Khối tính toán ra dòng tham chiếu 42 

Hình 4-11 Tốc độ 42 

Hình 4-12 Momen điện 43 

Hình 4-13 Dòng điện pha a ( ia ) 43 

Hình 4-14 Momen tải 44 

Hình 4-15 Tốc độ 44 

Hình 4-16 Momen điện 45 

Hình 4-17 Dòng điện pha a ( ia ) 45 

1

Chương 1 GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ BA PHA ĐỒNG BỘ

1.1 Định nghĩa :

Những máy điện xoay chiều có tốc độ quay roto n bằng đúng tốc độ quay của từ

trường stato n1 gọi là máy điện đồng bộ Ở chế độ xác lập, máy điện đồng bộ có tốc độ

quay rotor luôn không đổi khi tải thay đổi

Các động cơ điện xoay chiều dùng nhiều trong sản xuất thường là những động cơ

điện không đồng bộ , vì loại động cơ điện này có những đặc điểm như cấu tạo đơn giản ,

làm việc chắc chắn , bảo quản dễ dàng và giá thành thấp Tuy nhiên các động cơ điện

đồng bộ do có những ưu điểm nhất định nên trong thời gian gần đây đã dược sử dụng

rộng rãi hơn và có thể so sánh được với động cơ không đồng bộ trong lĩnh vực truyền

động điện :

 Ưu điểm :

Động cơ điện đồng bộ do được kích thích bằng dòng điện một chiều nên có thể làm

việc với cos φ = 1 và không cần lấy công suất phản kháng từ lưới điện , kết quả là hệ số

công suất của lưới điện được nâng cao , bên cạnh đó còn giảm được điện áp rơi và tổn hao

công suất trên đường dây

Ngoài những ưu điểm chính đó động cơ điện đồng bộ còn ít chịu ảnh hưởng đối

với sự thay đổi điện áp của lưới điện do momen của động cơ điện đồng bộ chỉ tỷ lệ với U

, trong khi momen của động cơ không đồng bộ tỷ lệ với U2 Vì vậy khi điện áp của lưới

điện sụt thấp khi có sự cố thì khả năng giữ tải của động cơ đồng bộ lớn hơn ; trong trường

hợp đó nếu tăng kích thích , động cơ điện đồng bộ có thể làm việc an toàn và cải thiện

được điều kiện làm việc của cả lưới điện Cũng phải nói thêm rằng , hiệu suất của dộng

cơ điện đồng bộ thường cao hơn hiệu suất của động cơ điện không đồng bộ vì động cơ

đồng bộ có khe hở tương đối lớn nên tổn hao sắt phụ nhỏ hơn

2

 Nhược điểm :

Cấu tạo của động cơ đồng bộ phức tạp, đòi hỏi phải có nguồn kích từ, việc khởi động phức tạp, việc thay đổi tốc độ chỉ có thể thực hiện được nhờ thay đổi tần số của nguồn điện

1.2 Cấu Tạo :

Giống với các loại máy điện khác về cấu tạo,động cơ đồng bộ được cấu tạo từ hai phần chính được chia làm hai loại : lõi thép stato , lõi thép roto , dây quấn và vỏ máy

1.2.1 Phần Tĩnh ( Stato ) :

Stato bao gồm vỏ máy, lõi thép và dây quấn ( dây quấn phần ứng ) :

Hình 1-1 Cấu tạo động cơ [3]

3

 Vỏ máy :

Vỏ máy là nơi cố định lõi sắt, dây quấn và đồng thời là nơi ghép nối nắp hay gối

đỡ trục Vỏ máy có thể làm bằng gang nhôm hay lõi thép Để chế tạo vỏ máy người ta có thể đúc, hàn, rèn Vỏ máy có hai kiểu: vỏ kiểu kín và vỏ kiểu bảo vệ Vỏ máy kiểu kín yêu cầu phải có diện tích tản nhiệt lớn người ta làm nhiều gân tản nhiệt trên bề mặt vỏ máy Vỏ kiểu bảo vệ thường có bề mặt ngoài nhẵn, gió làm mát thổi trực tiếp trên bề mặt ngoài lõi thép và trong vỏ máy

Hộp cực là nơi để dấu điện từ lưới vào Đối với động cơ kiểu kín hộp cực yêu cầu phải kín, giữa thân hộp cực và vỏ máy với nắp hộp cực phải có giăng cao su Trên vỏ máy còn có bulong vòng để cẩu máy khi nâng hạ, vận chuyển và bulon tiếp mát

Hình 1-2 Stator động cơ [3]

4

 Lõi sắt :

Lõi sắt là phần dẫn từ Vì từ trường đi qua lõi sắt là từ trường quay , nên để giảm tổn hao lõi sắt được làm những lá thép kỹ thuật điện dây ép lại Yêu cầu lõi sắt là phải dẫn từ tốt , tổn hao sắt nhỏ và chắc chắn

Mỗi lá thép kỹ thuật điện đều có phủ sơn cách điện trên bề mặt để giảm tổn hao do dòng điện xoáy gây nên ( hạn chế dòng điện Fuco )

 Dây quấn :

Dây quấn stator được đặt vào rãnh của lõi sắt và được cách điện tốt với lõi sắt Dây quấn đóng vai trò quan trọng của máy điện vì nó trực tiếp tham gia các quá trình biến đổi năng lượng điện năng thành cơ năng hay ngược lại, đồng thời về mặt kinh tế thì giá thành của dây quấn cũng chiếm một phần khá cao trong toàn bộ giá thành máy

1.2.2 Phần Quay ( Rotor ) :

Rotor của động cơ đồng bộ gồm lõi sắt , dây quấn và trục (đối với động cơ dây quấn còn có vành trượt ) :

Hình 1-3 Rotor động cơ [3]

5

 Lõi sắt :

Lõi sắt của rotor bao gồm các lá thép kỹ thuật điện như của stator , điểm khác biệt

ở đây là không cần sơn cách điện giữa các lá thép vì tần số làm việc trong rotor rất thấp, chỉ vài Hz , nên tổn hao do dòng fuco trong rotor rất thấp Lõi sắt được ép trực tiếp lên trục máy hoặc lên một giá rotor của máy Phía ngoài của lõi thép có xẻ rãnh để đặt dây quấn rotor

 Dây quấn :

Phân làm hai loại chính : loại rotor kiểu dây quấn và loại rotor kiểu lồng sóc

 Loại rotor kiểu dây quấn :

Rotor có dây quấn giống như dây quấn stator Máy điện kiểu trung bình trở lên dùng dây quấn kiểu sóng hai lớp , vì bớt những dây đầu nối , kết cấu dây quấn trên rotor chặt chẽ Máy điện cỡ nhỏ dùng dây quấn đồng tâm một lớp Dây quấn ba pha của rotor thường đấu hình sao

Đặc điểm của loại động cơ kiểu dây quấn là có thể thông qua chổi than đưa điện trở phụ hay suất điện động phụ vào mạch rotor để cải thiện tính năng mở máy , điều chinh tốc độ hay cải thiện hệ số công suất của máy

 Loại rotor kiểu lồng sóc :

Kết cấu của loại dây quấn rất khác với dây quấn stato Trong mỗi rãnh của lõi sắt rotor , đặt các thanh dẫn bằng đồng hay nhôm dài khỏi lõi sắt và được nối tắt lại ở hai đầu bằng hai vòng ngắn mạch bằng đồng hay nhôm Nếu là rotor đúc nhôm thì trên vành ngắn mạch còn có các cánh khoáy gió

Rotor thanh đồng được chế tạo từ đồng hợp kim có điện trở suất cao nhằm mục đích nâng cao mômen mở máy

Để cải thiện tính năng mở máy, đối với máy có công suất lớn, người ta làm rãnh rotor sâu hoặc dùng lồng sóc kép Đối với máy điện cỡ nhỏ, rãnh rotor được làm chéo góc

so với tâm trục

Dây quấn lồng sóc không cần cách điện với lõi sắt

Khi cho dòng điện ba pha Ia, Ib, Ic vào ba dây quấn stato, dòng điện ba pha ở stato

sẽ sinh ra từ trường quay với tốc độ n1 =

Ta hình dung từ trường quay stato như một nam châm có hai cực đang quay với tốc

độ n1 Đồng thời cho dòng điện một chiều vào dây quấn rotor, rotor trở thành một nam châm điện.Tác dụng tương hỗ giữa từ trường stato và từ trường rotor tạo ra lực tác dụng lên rotor

Vì từ trường quay stato quay với tốc độ n1 nên lực tác dụng ấy kéo rotor quay với tốc độ n = n1

* Chú ý : Động cơ điện một chiều và động cơ không đồng bộ đều làm việc theo nguyên lý lực điện từ tác dụng , còn ở động cơ đồng bộ thì làm việc theo nguyên lý lực tác dụng giữa hai từ trường

1.4 Ứng dụng của máy điện đồng bộ :

Động cơ đồng bộ ứng dụng trong các hệ điều khiển cần độ chính xác cao và có khả năng tiết kiệm điện năng khi chạy không tải hoặc tải nhẹ

 Chế độ máy phát :

Máy phát điện đồng bộ là nguồn điện chính của các lưới điện quốc gia, trong đó động cơ sơ cấp là các tuốc bin nước, tuốc bin khí, tuốc bin hơi nước v.v Công suất của các máy phát có thể đạt đến 600 MVA hoặc lớn hơn và chúng thường làm việc song song

Ở các lưới điện công suất nhỏ, máy phát điện đồng bộ được kéo bởi các động cơ diezen hoặc các tuabin khí, có thể làm việc đơn lẻ hoặc hai ba máy làm việc song song

7

 Chế độ động cơ :

Động cơ đồng bộ được sử dụng khi truyền động công suất lớn, có thể đạt đến vài chục MW Trong công nghiệp luyện kim, khai thác mỏ, thiết bị lạnh, động cơ đồng bộ được sử dụng để truyền động các máy bơm, nén khí, quạt gió v.v với tốc độ không đổi Động cơ đồng bộ công suất nhỏ được được sử dụng trong các thiết bị như đồng hồ điện, dụng cụ tự ghi, thiết bị lập chương trình, thiết bị điện sinh hoạt v.v

Máy bù đồng bộ dùng để phát công suất phản kháng cho luới điện để bù hệ số công suất và ổn định điện áp

Hình 1-4 Một số hình ảnh về máy điện đồng bộ [3]

8

Chương 2 XÂY DỰNG MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ BA PHA ĐỒNG BỘ

2.1 Phương Trình Toán Học :

Do tính chất phức tạp của mô hình toán học của động cơ đồng bộ khi xây dựng trên

hệ tọa độ cố định a,b,c nên người ta chuyển đổi mô hình toán học của máy điện về hệ trục

tọa độ vuông góc dq, đây là hệ trục tọa độ quay cùng với rotor và từ trường quay

Khi đó các hệ số trong mô hình toán học của máy điện đồng bộ sẽ là các hệ số cố

định, các đại lượng đó là các đại lượng 1 chiều, cho nên rất dễ dàng mô phỏng trên máy

tính Khi mô phỏng xong thì ta biến đổi ngược từ hệ trục tọa độ quay d-q về hệ trục cố

định để khảo sát với các đại lượng 3 pha cân bằng

Sơ đồ tính toán ví dụ như sau :

2.1.1 Tính toán chuyển đổi giữa 3 pha cân bằng và hệ vuông góc quay d-q :

 Tính , từ , , :

Trong hệ tọa độ vuông góc quay d-q với vận tốc góc bất kì = , gọi ,

, là hình chiếu của trên các phương của , ,

Hình 2-1 Mô hình ví dụ

11

 Khi trùng phương trục c :

=

 = cos )

 = )

 = = cos ) )

Vậy công thức chuyển đổi từ d-q về lại 3 pha cân bằng : =

2.1.2 Phương trình toán khối động cơ :

Sơ đồ tương đương :

Hình 2-6 trùng phương trục c

Hình 2-7 Sơ đồ tương đương [1]

: tốc độ của hệ quy chiếu

: tốc độ của từ thông rotor

: tốc độ (điện ) của đầu trục rotor

Dùng hệ trục tọa độ d-q : = và vì bộ kích từ gắn cố định với rotor nên

13

2.2 Mô Hình Trên Matlab :

2.2.1 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

2.2.1.1 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

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

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

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

Hình 2-10 Cửa sổ Scripts

16

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

Mọi biến tạo và sửa đổi trong một script tồn tại trong workspace kể cả khi script đó

đã được MATLAB thực hiện xong

2.2.1.3 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)

17

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

2.2.2 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

18

2.2.2.1 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

- Cách 2 : gõ lệnh Simulink/Enter

Cửa sổ làm việc :

2.2.2.2 Đặc điểm của Simulink :

Simulink 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

Hình 2-11 Cửa sổ làm việc của Simulink

19

2.2.2.3 Giới thiệu thư viện Simulink :

Cửa sổ thư viện Simulink :

Chi tiết một phần thư viện trong Simulink như sau :

Hình 2-12 Cửa sổ thư viện Simulink

20

2.2.2.4 Giới thiệu chi tiết một số khối thường dùng :

khối hàm truyền : khối tạo hàm :

Hình 2-13 Chi tiết một phần thư viện trong Simulink [4]