MÔ HÌNH HÓA VÀ MÔ PHỎNG VỚI MATLAB/SIMULINK

Vai trò của mô hình hóa và mô phỏng Mô hình toán và phương pháp sốMô hình toán của hệ vật lý Phương pháp số giải phương trình vi phânCông cụ MATLAB/SimulinkMATLAB SimulinkPhân tích, mô phỏng một số mô hình thiết bị điện với MATLAB/Simulink
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
MÔ HÌNH HÓA VÀ MÔ PHỎNG VỚI MATLAB/SIMULINK MÔ HÌNH HÓA VÀ MÔ PHỎNG VỚI MATLAB/SIMULINKSoạn bởi:Trần Vĩnh TháiB/m Thiết bị điện – điện tửĐHBK Hà nội Mô hình hóa và mô phỏng thiết bị điện – dành cho sinh viên chuyên ngành TBĐ-ĐT 1 NỘI DUNG Vai trò của mô hình hóa và mô phỏng Mô hình toán và phương pháp số Mô hình toán của hệ vật lý Phương pháp số giải phương trình vi phân Công cụ MATLAB/Simulink MATLAB Simulink Phân tích, mô phỏng một số mô hình thiết bị điện với MATLAB/Simulink ĐHBK Hànội 2 B/m Thiết bị điện – điện tửYêu cầu với sinh viên Tham dự lớp đầy đủ Làm các bài tập về nhà Hoàn thành bài tập lớn Thi cuối học kỳ ĐHBK Hànội 3 B/m Thiết bị điện – điện tử1. Vai trò của mô hình hóa và mô phỏng Mô hình – dạng biểu diễn đơn giản hóa của một hệ vật lý. Chương trình này giới hạn mô hình ở dạng thức mô tả toán học, mô hình toán. Mô hình hóa và mô phỏng – là kỹ thuật cho phép xây dựng mô hình của hệ vật lý và thực hiện thực nghiệm trên mô hình đó. Môn học này sử dụng công cụ MATLAB/Simulink để biểu diễn mô hình toán của hệ trên máy tính số và cho phép phân tích, nghiên cứu nó. Vai trò của mô hình hóa và mô phỏng Được sử dụng khi hệ vật lý không tồn tại, tốn kém và/hoặc tốn thời gian xây dựng… Cho phép quan sát quá trình, đáp ứng động của hệ thống thiết kế trước khi thực nghiệm trên thiết bị thực Là công cụ hữu hiệu với chi phí thấp cho nghiên cứu, dễ sử dụng, dễ dàng thay đổi phương án… ĐHBK Hànội 4 B/m Thiết bị điện – điện tử2. Mô hình toán và phương pháp số Phân loại mô hình toán Mô hình tuyến tính, phi tuyến Mô hình thông số tập trung, thông số rải Mô hình tĩnh, động Mô hình liên tục, gián đoạn Mô hình xác định, bất định Trình tự xây dựng mô hình Xác định mục tiêu và điều kiện của bài toán Đặt giả thiết đơn giản hóa và loại bỏ các yếu tố không quan trọng Xác định các tham số cho mô hình theo mục tiêu và điều kiện Kiểm chứng mô hình về mức độ phù hợp với hệ thống vật lý ĐHBK Hànội 5 B/m Thiết bị điện – điện tử2. Mô hình toán và phương pháp số Mô tả toán học thường gặp Phương trình vi phân Hàm truyền Không gian trạng thái ĐHBK Hànội 6 B/m Thiết bị điện – điện tử 2. Mô hình toán và phương pháp số Phương trình vi phân – Thí dụ 1: Phân tích mạch điện trên hình vẽ. Nguồn DC 1 V, điều kiện đầu i(0) = 0 A, uc(0) = 0 V. Xác định quá trình quá độ của i(t), uc(t) khi đóng công tắc.BTVN: Xây dựng mô hình toán động cơ DC kích thích độc lập. ĐHBK Hànội 7 B/m Thiết bị điện – điện tử 2. Mô hình toán và phương pháp số Hàm truyền Định nghĩa: The transfer function of a linear, time-invariant, differential equation system is defined as the ratio of the Laplace transform of the output variable to the Laplace transform ofthe input variable, with all initial conditions assumed to be zero. Tiếp theo thí dụ 1 – mô tả bài toán ở dạng hàm truyền di Ri + L + vC = Vs Biểu thức: dt VC ( s) Y ( s) = VS ( s) d 2v dvC + LC 2C + vC = Vs RC dt dtBTVN: Chuyển mô hình toán động cơ DC kích thích độc lập về dạ ...