Bài giảng Ứng dụng tin học thiết kế - điều khiển – ThS. Nguyễn Tấn Phúc

"Bài giảng Ứng dụng tin học thiết kế - điều khiển – ThS. Nguyễn Tấn Phúc" được biên cung cấp cho người học về mô phỏng hệ thống liên tục đơn giản; mô phỏng hệ phương trình vi phân bậc cao; phương trình vi phân cấp cao- hệ tuyến tính; mô hình hóa hệ phương trình vi phân; mô phỏng mạch điện R,L,C mắc nối tiếp; mô hình hệ thống điều khiển tự động ứng dụng matlab...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Ứng dụng tin học thiết kế - điều khiển – ThS. Nguyễn Tấn Phúc ỨNG DỤNG TIN HỌC THIẾT KẾ-ĐIỀU KHIỂN Th.S Nguyễn Tấn Phúc. Email:phucnt@hcmuaf.edu.vn Tel: 0126.7102772. MỘT SỐ VÍ DỤ MÔ PHỎNG VỚI MATLAB SIMULINK Giải pt bậc thấp Giải pt bậc cao Mô phỏng Hệ thống liên tục đơn giản Mô phỏng hệ ptrình vi phân bậc cao Phương trình vi phân cấp cao- hệ tuyến tính Mô hình hoá hệ phi tuyến Mô hình hóa hệ pt vi phân- có đk ban đầu Xây dựng mô hình hệ thống xe tải Mô phỏng mạch điện R,L,C mắc nối tiếp Mạch R nối tiếp L,C mắt song song V i(t) 1/R Scope 1 Sine Wave Gain 1 ic(t) dVc /dt ic (t) 1 1/C s C 1/C Integrator Gain 5 Gain 4 Gain 3 1 tfvc (t) 1/L s2 Transfer Fcn Gain 2 Mô phỏng hệ thống lò xo u=F u x' x'' 1 1 x 1/m s s Step Integrator Integrator 1 Gain Scope c Gain 1 k Gain 2   0 1 0  A  B    3  2   20 sin t  Phƣơng trình trạng thái: Dạng tổng quát: 1  X’ = AX + BU C  D0 Y = CX + DU 0  MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG ỨNG DỤNG MATLAB HÀM TRUYỀN VÀ PHƢƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA HỆ THỐNG Hệ thống điều khiển tốc độ motor DC Hàm truyền: Biến đổi Laplace 2 vế ta đƣợc: Hay: Phƣơng trình trạng thái: Dạng tổng quát: X’ = AX + BU Y = CX + DU đặt x1 = dθ/dt và x 2 = i , ta có: x' = Ax+Bu y = Cx+Du Sine Wave State -Space Scope BỘ ĐIỀU KHIỂN PID Trong đó hàm truyền của khâu PID là: KP là độ lợi của khâu tỉ lệ (Proportional gain) KI là độ lợi của khâu tích phân (Integral gain) KD là độ lợi khâu vi phân (Derivative gain) Bộ điều khiển tỉ lệ P x' = Ax+Bu kp y = Cx+Du Step State -Space Scope Gain Bộ điều khiển PID s x' = Ax+Bu y = Cx+Du kd.s2 +kp.s+ki Step State -Space Scope Transfer Fcn LẬP TRÌNH GUI TRONG MATLAB 1. MỞ PHẦN MỀM. 2. CÁC CÔNG CỤ TRONG CỬA SỔ GUI . 3. KÉO THẢ CÁC ĐIỀU KIỆN. 4. THAY ĐỔI CÁC THUỘC TÍNH CỦA CÁC ĐIỀU KIỆN. 5. VIẾT LỆNH CHO CHƢƠNG TRÌNH. 1.MỞ PHẦN MỀM Mở phần mềm, gõ lệnh sau vào command>>guide Create New GUI: Tạo một hộp thoại GUI mới:  Blank GUI (Default): Hộp thoại GUI trống không có điều khiển unicontrol nào cả. * GUI With Unicontol: Hộp thoại GUI với vài unicontrol nhƣ button,…, chƣơng trình có thể chạy ngay. * GUI With Axes Menu: Hộp thoại với một unicontrol axse và button, các menu để hiển thị đồ thị. * Modal Question Dialog: Hộp thoại đặt câu hỏi Yes, No. Open Existing GUI: mở hộp thoại project có sẵn 2.CÁC CÔNG CỤ TRONG CỬA SỔ GUI. • Giao diện rất giống với các chƣơng trình lập trình giao diện nhƣ Visual Basic, Visual C++,… Di chuột qua các biểu tƣợng ở bên trái sẽ thấy tên của các điều khiển. Push Button: giống nhƣ nút command button trong VB. Là các nút bấm nhƣ nút OK,Cancel,.. Slider: Thanh trƣợc có một con trƣợc chạy trên đó. Radio Button: Nút nhỏ hình tròn để lựa chọn (Options)  Các nút điều khiển khác: Check Box, Edit Text, Static Text, Pop-up Menu, List Box, Axes, Panel, Button Group, AtiveX Control, Toggle Button.