Thế nào là Simulink?

1.Th nào là Simulink?

ế

ề

ầ Simulink cung c p cho ta h th ng tuy n tính, h ể ấ ộ ộ ỏ ế

ụ ộ ệ

ồ ả ụ ờ ạ ệ ố ạ ể

ậ ầ ệ ố ấ

ể Simulink cung c p m t giao di n đ ho đ ộ ệ

ư ự ẫ ấ ố ử ụ ấ

ớ ộ ộ ơ ồ ể ự ư ự ệ ạ

ướ ư ự ả

ươ ằ ộ

ồ ố

ươ ươ ậ ầ ử ệ ệ ồ

ể ầ ố ố

d ừ ướ ổ ể

ạ trên xu ng. B n có th xem h th ng ạ ự ệ ố ứ ậ ạ ở ứ ừ ơ

ể t mô hình. Cách này cho phép ta hi u sâu s c t ế

Simulink là m t ph n m m dùng đ mô hình hoá, mô ph ng và phân tích m t h th ng đ ng. ệ ộ ệ ố phi tuy n, các mô hình trong th i gian liên t c hay gián đo n hay m t h lai ế ộ bao g m c liên t c và gián đo n. H th ng cũng có th có nhi u t c đ ề ố t c ậ ố ệ ở ố khác nhau có nghĩa là các ph n khác nhau l y m u và c p nh t s li u ạ ể đ khác nhau. Đ mô hình hoá ồ ộ xâu d ng mô hình nh là m t s đ kh i s d ng thao tác “ nh n và kéo” chu t. V i giao di n này b n có th xây d ng mô hình nh ta xây d ng trên c mà nó yêu c u ta đ a vào gi y. Đây là s khác xa các b n mô ph ng tr ầ ấ ỏ ữ ng trình vi phân và các ph các ph ng trình sai phân b ng m t ngôn ng ư hay ch ng trình. Simulink cũng bao g m toàn b th vi n các kh i nh ộ ư ệ ế tuy n tính và phi tuy n, kh i nh n tín hi u, các ngu n tín hi u, các ph n t ế ố các đ u n i. Ta cũng có th thay đ i hay t o ra các kh i riêng c a mình. Các ủ mô hình là có th b c, b n có th xây d ng mô hình theo cách t i lên m c cao h n, khi đó ta nháy hay t ố kép và kh i đ xem xét chi ti ắ ổ ố ể ch c c a mô hình và tác đ ng qua l ể i c a các ph n nh th nào. ứ ủ ư ế ạ ủ ầ ộ

Sau khi t o ra đ ỏ ộ ể

ủ ượ ậ ệ

t thích h p cho các công vi c có s tác đ ng qua l ộ ệ ạ ẫ ạ ằ ợ ử ổ ệ ự

ạ ể ệ ệ ử ụ ạ ộ

ộ ả

ạ ế ố ỏ ổ

c dùng đ ch y m t lo t các mô ph ng. S ể ể ạ ả ể ỏ ể ặ ự ộ

ơ ế ể ụ ả ồ

ổ ư ế ậ ừ ể

ụ ữ ấ ơ

ươ ứ ủ

ụ ể ử ữ ỏ

i b t kỳ đi m nào. ng t c m t mô hình, ta cũng có th mô ph ng nó trong Simulink hay b ng nh p l nh trong c a s l nh c a MATLAB. Các Menu i l n nhau, trong đ c bi ặ ử khi s d ng dòng l nh hay đ ỏ ượ d ng các b Scope và các kh i hi n th khác ta có th xem k t qu trong khi ố ị ụ đang ch y mô ph ng. H n n a b n có th thay đ i thông s và xem có gì ữ ể thay đ i m t cách tr c ti p.K t qu mô ph ng có th đ t vào MATLAB đ ế x lý đ a ra máy in hay hi n th . Công c phân tích mô hình bao g m c công ị ử dòng l nh c a c tuy n tính hoá và "trimming" mà ta có th truy nh p t ủ ệ ụ ộ MATLAB, h n n a ta cũng có r t nhi u công c trong MATLAB và các b ề cượ Simulink đã đ ng trình ng d ng c a nó. Và b i vì MATLAB và ch ở tích h p nên ta có th mô ph ng, phân tích và s a ch a mô hình trong c hai ợ ả môi tr ườ ạ ấ ể

Đ xem xét m t ch ng trình cách t ể ộ ươ ố t nh t là ta xem xét m t vài ví d . ụ ấ ộ

2.Ch y m t mô hình ví d

ộ

ạ

ụ

M t ví d đáng chú ý c a ạ ộ ủ Simulink là mô hình ụ

t đ ng h c c a m t ngôi nhà. nhi Ch y m t mô hình: ộ ọ ủ ệ ộ ộ

Đ ch y mô hình này ta th c hi n các b i đây: ể ạ ự ệ c d ướ ướ

1. Ch y MATLAB. ạ

2. Đ ch y mô hình ta đánh "Thermo" trong c a s ể ử ạ

ủ l nh c a ổ ệ ạ Simulink và t o ra m t c a s ch a mô hình ứ ộ ử ổ ẽ ạ ệ

MATLAB. L nh này s ch y này:

Khi b n xem mô hình, Simulink s đ a ra hai kh i hi n th có tên ạ ẽ ư ể ố ị

"Indoor vs Outdoor Temp" và " Heat cost".

3.Đ b t đ u mô ph ng, vào menu ỏ ể ắ ầ ọ ệ

Start trên thanh công c c a c a s ặ ấ

ỏ

Start Simulation và ch n l nh ụ ủ ử ổ Simulink). Khi ch y mô ạ t đ trong và ngoài nhà s hi n thi trong kh i Scope "Indoor vs ố s xu t hi n trong kh i Scope " ả ẽ ẽ ể t ph i tr ả ố ề ệ ệ ấ ố

( Ho c n phím ph ng, nhi ệ ộ Outdoor Temp" và s ti n nhi Heat Cost".

ể ừ ọ ệ ỏ Stop trong menu Simulation ( Ho cặ

n phím 4. Đ d ng mô ph ng, ch n l nh Pause trên thanh công c ). ụ ấ

ệ ế ạ ằ

ạ Menu File. Close t 5.Khi b n đã k t thúc vi c ch y mô hình này, đóng mô hình b ng l nh ệ ừ

ệ ộ

ỏ c đ t t i 70 t đ Mô t ơ Mô hình mô ph ng nhi ề ệ ượ ặ ạ ở

ổ

t đ ng c a ngôi nhà là m t mô ủ ộ 0 F và b tác đ ng b i nhi t đ hình đ n gi n. Máy đi u nhi ệ ộ ộ ị 0 xung quanh nhi bên ngoài bi n đ i theo lu t hình sin có biên đ là 15 t đệ ộ ộ ậ 500. Đây là s mô ph ng s thay đ i nhi t đ hàng ngày. ự mô hình: ả ả ế ự ệ ộ ỏ ổ

ể ơ ơ ồ

ử ụ ể ử ụ ả ộ ượ ệ ố

ệ ề

t đ ( hai h bi n đ i t ệ h th ng có th s d ng đ c. H con là m t nhóm các kh i mà đ ượ ệ ố di n b i h con. Mô hình náy có 5 h con: máy đi u nhi ệ đ i nhi ổ Mô hình s d ng các h con đ đ n gi n hoá s đ mô hìnhvà t o ra ạ ạ c đ i ệ ế t, nhà và 3 h bi n ệ ổ ừ 0C sang 0F). ổ ừ 0F sang 0C và m t bi n đ i t ở ệ ệ ộ ệ ế ế ộ

i h con "House",và nó s c c p t

Nhi ậ ẽ ượ ấ ớ ệ t đ trong nhà.Nh p kép vào kh i 'House" đ xem các ố ể

t đ bên trong và ngoài nhà đ ệ ộ luôn c p nh t nhi ấ ệ ộ ậ kh i c b n c a h ph này. ố ơ ả ủ ệ ụ

Mô hình h con n đ nh nhi t là ho t đ ng c a máy n nhi ổ ệ ạ ộ ủ ệ

ị t b t hay t ệ ậ t, nó quy t ế ố t. Nháy kép vào kh i đ xem các kh i ổ ố ể ắ

ệ đ nh khi nào h th ng nhi ệ ố ị c b n c a h này. ơ ả ủ ệ

t đ bên trong và bên ngoài nhà đ c bi n đ i t ệ ộ ượ ổ ừ 0F sang 0C ế

C nhi ả ộ ệ b i m t h con chung. ở

c b t,ti n nhi t đ t ph i tr s đ ệ ượ ậ ề ệ ố c tính toán và hi n th trên kh i ể ị

Khi nhi "Heat Cost", nhi t đ bên trong nhà đ ả ả ẽ ượ ượ ể ệ ộ c hi n th trên kh i "Indoor Temp". ố ị

M t s quá trình c n th l i: ử ạ Có m t s quá trình mà ta c n th l ộ ố ộ ố ử ạ ể i đ

ầ xem mô hình đáp ng nh th nào đ i v i các thông s khác nhau. ầ ư ế ố ớ ứ ố

ồ ố ộ ệ ể ể ể ề

ọ ả ể ị ự ị

ệ ệ ự ị ệ ệ

ờ • M t kh i hi n th bao g m vùng hi n th tín hi u và đi u khi n mà nó cho phép ta l a ch n kho ng tín hi u hi n th , phóng to t ng ừ ph n tín hi u và th c hi n các công vi c khác. Tr c hoành bi u ể di n th i gian và tr c tung bi u di n giá tr c a tín hi u. ễ ầ ễ ị ủ ụ ệ ể

ụ • Kh i h ng s có tên là "Setpoint" đ t nhi ệ ộ ố

ặ

ổ

t đ yêu c u trong nhà. ầ 0 F khi đang chay mô ph ng.ỏ t thay đ i. Cũng nh v y ta ư ậ ệ ng c a nó t đ bên ngoài và xem nh h ủ ệ ộ ưở ả ổ

ố ằ ặ i 80 M kh i này ra và đ t giá tr t ố ở ị ớ Xem nhi t đ bên trong nhà và ti n nhi ề ệ ộ cũng có th thay đ i nhi ể đ i v i mô hình. ố ớ

• Đi u ch nh đ bi n đ i nhi ỉ ề ệ ộ ằ ộ ế ổ ở ở

ố ố ệ ổ

t đ h ng ngày b i vi c m kh i phát sóng sin có tên "Daily Temp Variation" và thay đ i thông s biên đ .ộ

Ví d này làm sáng t đi u gì?: m t vài ỏ ộ ụ

c s d ng đ xây d ng mô hình. ỏ ề ự ể

Mô ph ng này làm sáng t ỏ công vi c đã đ ượ ử ụ ệ • Ch y mô ph ng bao g m đ t các thông s và b t đ u mô ph ng ỏ ắ ầ ặ ồ ố

ỏ Start. ạ v i l nh ớ ệ

• B n có th gói g n toàn b các kh i có liên quan trong m t kh i ố ộ ố ộ ể

ọ ọ ạ đ n g i là h con. ơ

ạ ể ượ ế ế ộ ộ

ệ • B n có th t o ra bi u t ể ạ ộ

t c các h con đ t t ạ ệ ấ ả ể ượ ượ ạ ử ụ ố ệ

ố t k m t h p đ i ng c a mình và thi ủ tho i cho m t kh i công vi c s d ng "masking".Trong mô hình ệ ử ụ ng s d ng "Masking". c t o ra bi u t nhi • Kh i hi n th hi n th ra đ ho nh m t máy hi n sóng th c s . ự ự ạ ệ ị

ư ộ Kh i hi n th hi n th tín hi u vào c a nó. ủ ị ị ể ị ể ể ể ồ ệ ố ố

Các ví d có th s d ng khác c a ể ử ụ ủ ụ

Simulink ạ ể ượ ử ụ : Các ví d khác làm sáng c s d ng. B n có th xem các ví d này ể ụ ụ ề

khái ni m v mô hình có th đ c a s th vi n c a Simulink. t ệ ỏ t ừ ử ổ ư ệ ủ

1. Đánh "simulink" trong c a s l nh c a Matlab. C a s th vi n các ử ổ ư ệ ử ổ ệ ủ

kh i s xu t hi n. ố ẽ ệ ấ

2. Nh p kép vào bi u t ng " Demos". C a s "Matlab demos" s ể ượ ử ổ

ẽ ấ xu t hi n. C a s này có m t vài ví d đáng quan tâm mà nó làm ệ ụ ộ ấ ủ Simulink. đ c đi m s d ng c a sáng t ỏ ặ ử ổ ể ử ụ

3.Xây d ng m t mô hình:

ự

ộ

ư ế ầ ộ

ự ạ ẽ ử ụ ẽ ệ ự ể

ị ế ể ẽ

Ví d này s trình b y cho ta cách xây d ng m t mô hình nh th t nào, ụ cách s d ng các l nh và các thao tác b n s s d ng đ xây d ng mô hình ử ụ c a mình. Ta s xây d ng mô hình tích phân sóng sin và hi n th k t qu ả ủ cùng v i sóng sin. S đ kh i c a mô hình nh sau: ự ơ ồ ố ủ ư ớ

Đánh l nh "simulink" t c a s l nh c a Matlab đ hi n th c a s ệ ủ

ượ ị ử ổ ể ể ộ ử c m thì m t c a ở

c t o ra. C a s th vi n c a Simulink nh sau: th vi n Simulink và n u không có c a s mô hình nào đ ư ệ s mô hình m i đ ổ ế ớ ượ ạ ư ừ ử ố ệ ử ổ ử ổ ư ệ ủ

Trong mô hình này b n l y các kh i sau t các th vi n: ạ ấ ố ừ ư ệ

- Th vi n các ngu n tín hi u (Kh i phát sóng sin). ư ệ ệ ồ ố

- Th vi n các kh i nh n tín hi u(Kh i hi n th ). ậ ư ệ ệ ể ố ố ị

- Th vi n các hàm tuy n tính (Kh i tích phân). ế ư ệ ố

- Th viên các đ u n i ( Kh i chuy n m ch). ố ư ể ầ ạ ố

ệ ố

ồ Simulink s hi n th m t c a s ch a t

ư ể ở ộ t c các ứ ấ ả t c các kh i đ u là ố ề ị ộ ử ổ ệ ấ ả ư ệ

ở ư ệ vi n ta nháy kép vào nó. kh i c a th vi n đó. Trong th vi n ngu n tín hi u t ngu n tín hi u. Th vi n ngu n tín hi u hn sau: M th vi n các ngu n tín hi u đ vào kh i sóng sin. Đ m m t th ể ẽ ể ồ ư ệ ố ủ ồ ư ệ ệ ư ệ ệ ồ

ạ ủ ằ ố

ừ

ừ ư ệ B n thêm kh i vào mô hình c a b n b ng cách chép nó t th vi n ạ mô hình khác. Trong bài t p này b n c n chép kh i phát sóng hình sin. ạ ầ ậ phím chu t, kéo kh i t ộ ố i c a s mô hình. ố ớ ử ổ hay t Đ t con tr trên kh i n và gi ặ ố ấ ữ ỏ

ể ấ ố ạ ủ ể ạ ố

ể Khi b n di chuy n kh i b n có th th y kh i và tên c a nó di chuy n ớ cùng v i con tr . ỏ

t ả ầ ặ

chu t, m t b n copy c a kh i phát hình đã i n i b n c n đ t kh i trong mô hình b n nh phím ỏ ớ ơ ạ ố ủ ố trong mô hình c a b n. ở ạ ủ ạ Khi con tr ộ ả ộ

Theo cách này chép nh ng kh i còn l ữ ạ

ủ ạ ạ ư ể ậ ố

ể ạ ể ể ấ ố ọ ố

i vào mô hình c a b n. B n có ạ ố ố th di chuy n kh i trong mô hình s d ng k thu t nh khi b n chép kh i. ỹ ử ụ B n có th di chuy n kh i trong kho ng nh b ng cách ch n kh i và n các ỏ ằ ả phím mũi tên.

V i t t c các kh i đã chép c a s mô hình nh sau: ớ ấ ả ử ổ ư ố

ạ ế ỹ ừ ạ ố

c n i thì bi u t bên ph i kh i sin và ả ở ộ đ u vào m t ở ầ ổ i đàu vào kh i khác theo ố ng c a c ng cũng ủ ổ ể ượ ệ ộ ổ ấ ộ ộ ố ượ

N u b n xem k t ng kh i, b n th y d u > ấ ố d u bên trái kh i MUX. D u đ u ra m t kh i là c ng ra, ố ố ấ ở ấ ở ầ kh i là c ng vào. Tín hi u đi t đ u ra m t kh i t ố ớ ừ ầ ổ ố m t đ ng n i. Khi m t c ng đã đ ố ộ ườ m t đi. ấ

ố ạ ư ệ ỉ

ể ạ ố ở

i 2. Sau đó n phím ấ ổ ớ

B n th y r ng kh i MUX có ba c ng vào nh ng ch có 2 tín hi u vào. ổ Đ thay đ i s c ng vào b n m kh i MUX b ng cách nháy kép trên kh i và ố ằ thay đ i giá tr thông s " Number of Input" t Close, ố Simulink s đi u ch nh s c ng vào. ấ ằ ổ ố ổ ị ẽ ề ố ổ ỉ

ệ ớ ầ ố ầ

i đ u vào ỏ ẽ ố ố ủ ố

Hi n nay ta có th n i các kh i. N i đ u ra kh i phát sinh t ố trên c a kh i MUX. Đ t con tr t i đ u ra c a kh i sin, lúc đó con tr s ỏ ớ ầ ủ thay đ i thành m t ch th p nh . ỏ ộ ổ ể ố ặ ữ ậ

Gi và kéo chu t t ữ ườ ủ

và con tr s thay đ i thành ch th p kép khi nó l ộ ớ ầ ữ i đ u vào c a kh i MUX. Chú ý đ ố ữ ậ ổ ứ ng là nét đ t ạ i ỏ ẽ ộ ẫ

khi phím chu t v n gi g n kh i MUX. ố ầ

Ta nh phím chu t ra và các kh i đã đ ả ộ ố ạ ố

ể ố ằ c n i. B n có th n i b ng ượ ố ẽ ố ng n i s n i bên trong kh i. Khi đó đ ườ ố ả ộ ỏ ở

cách nh phím chu t khi con tr vào c ng g n v trí con tr nh t. ị ầ ấ ỏ ổ

ầ ớ ng n i t ườ m t đ ng n i t ố ừ ầ ng t ng r Ph n l n các đ ườ ố ừ ộ ườ i đ u vào c a kh i khác. đ u ra c a kh i t ủ ố ớ ầ ủ ẽ i đ u vào c a m t kh i g i là đ ộ ớ ầ ố ườ ố ọ ủ

Có đ nhánh.

V đ nhánh có s khác bi t nh so v i v đ ẽ ườ ự ớ ẽ ườ ỏ ể ố ng. Đ n i

ẽ ng đã có ta th c hi n theo các b ệ c sau: đ ng r ự ướ ệ ườ

1. Đ t v trí con tr trên đ ng c n r nhánh. ặ ị ỏ ở ườ ầ ẽ

2. phím phím chu t kéo con tr t i đ u vào Ctrl, n và gi ấ ữ ỏ ớ ầ ộ

n và gi Ấ ữ c a kh i. ố ủ

ng t đi m b t đ u t ả ộ Simulink s v m t đ ẽ ẽ ộ ườ ừ ể ắ ầ ớ i

3. Nh phím chu t, c ng vào c a kh i. ố ổ ủ

K t thúc vi c n i dây, mô hình nh sau: ệ ố ư ế

Bây gi ố ở ể ể ệ

ờ ầ ằ ố

ỏ ta m kh i Scope đ hi n th tín hi u ra và ch y mô ph ng ị Parameter ệ Stoptime đ t làặ ả ặ ộ ỏ ệ ạ ấ

ạ trong 10s. Đ u tiên ta ph i đ t thông s mô ph ng b ng l nh trong menu Simulation, h p h i tho i xu t hi n. Chú ý ộ 10.0s.

Close. ể ạ Simulink Parameter ta n phím ấ ố

Đ đóng h p đ i tho i ộ Simulink s áp d ng các thông s ta đ t và đóng c a s h i tho i. ố ử ổ ộ ụ ẽ ạ ặ

ổ ủ ự ầ

Ch n ọ Start trong menu Simulation và xem s thay đ i c a đ u vào kh i hi n th . ị ể ố

Save trong menu File và nh p tên và ể ư ử ụ ậ

Đ l u mô hình nay s d ng l nh ệ c a mô hình. ả ủ ứ ủ v trí c a file.File này ch a các mô t ị

Đ k t thúc Simulink và Matlab ch n l nh ọ ệ

ử ổ ệ ế ặ ạ

ể ế ho c ta đánh l nh Simulink mà không thoát kh i Matlab đóng t exit Matlab trong menu File ỏ ệ Quit trong c a s l nh Matlab. N u b n mu n thoát kh i ố ử ổ ủ Simulink. t c các c a s c a ấ ả ỏ