II. TÌM HIỂU VỀ SIMULINK VÀ CÁC KHỐI BLOCKS LIBARY:

GVHD: TS. Phan Văn Hiền.



Đồ án tốt nghiệp.



Hình 2. 6 : Màn hình cửa sổ thư viện Simulink

Thư viện của Simulink bao gồm các khối chuẩn trên, người sử dụng cũng có

thể thay đổi hay tạo ra các khối cho riêng mình. Simulink cũng giống như các phần

mềm mô phỏng thiết kế mạch điện tử như : MicroSim Eval, EWB, Circuit Maker…

Để vẽ sơ đồ mô phỏng cũng như xây dựng mô hình như thế nào. Việc xây

dựng mô hình và các thao tác để xây dựng mô hình. Ta thử thiết kế mô phỏng ví dụ

sau (Hình 2. 7) để biết được việc vẽ và mô phỏng sơ đồ:

Để vẽ được mô hình này bạn phải làm các thao tác sau:

1. Từ cửa sổ Matlab đánh lệnh Simulink. Cửa sổ thư viện các khối sẽ xuất

hiện.

2. Từ cửa sổ thư viện ta nhấp chuột vào File/New/Model hoặc nhấn Ctrl+

N. Màn hình cửa sổ mô hình mới Untitled được mở ra. Từ đó ta bắt đầu xây

dựng mô hình.

3 . Chọn các khối ở các thư viện thích hợp:

Để chọn một thư viện trong Simulink ta nhấp kép (Double Click) chuột vào

khối (icon) đó. Simulink sẽ hiển thị một cửa sổ chứa tất cả các khối của thư viện đó.

Trong thư viện nguồn tín hiệu chứa tất các khối đều là nguồn tín hiệu. Thư viện

nguồn tín hiệu được trình bày như hình 2.6.

Người sử dụng thêm vào sơ đồ của mình bằng cách ghép khối đó từ thư viện

hay từ mô hình bất kì nào khác. Trong ví dụ này ta chọn khối phát sóng hình sin.

Đặt con trỏ chuột lên khối ấn và giữ phím trái chuột, kéo khối tới cửa sổ vẽ sơ đồ

SVTH: Nguyễn Quốc Thành.



Lớp: 01D3A.

Trang13



GVHD: TS. Phan Văn Hiền.



Đồ án tốt nghiệp.



Untitled. Hoặc kích phải chuột chọn Add vào Untitled. Khi di chuyển khối ta có thể

thấy khối và tên của nó di chuyển cùng với con trỏ chuột.

Khi con trỏ chuột di chuyển tới nơi bạn cần đặt khối trong sơ đồ bằng cách

nhả phím chuột.

Theo cách này chép những khối còn lại vào trong màn hình mô phỏng để tiếp

tục xây dựng sơ đồ.

Muốn copy tiếp một khối nữa trong một sơ đồ, ta làm bằng cách giữ phím

Ctrl + phím trái chuột và di chuyển tới điểm cần đặt khối, lúc đó một khối đã được

copy.

Với tất cả các khối đã chép vào cửa sổ màn hình mô phỏng sẽ được hiển thị

như trên hình 2.7.



Hình 2.7. Cửa sổ sơ đồ với các khối cần thiết.

Bây giờ ta có thể nối các khối lại với nhau. Công việc thực hiện nối các khối,

nói chung không theo thứ tự bắt buộc nào cả. Công việc thực hiện nối các sơ đồ

cũng giống như các phần mềm thiết kế điện tử nào đó là đặt con trỏ chuột tại đầu

nối (ra) của khối này (con trỏ chuột biến thành dấu cộng), giữ trỏ chuột và kéo tới

đầu nối (vào) của khối khác. Trong quá trình nối, đường nối có hình nét đứt và con

trỏ sẽ thay đổi thành dấu cộng kép khi lại gần khôí cần nối.

Bạn có thể nối bằng cách nhả phím chuột khi con trỏ ở bên trong khối. Khi

đó đường nối sẽ nối vào cổng gần vị trí con trỏ nhất. Phần lớn các đường nối đi từ

đầu ra của một khối tới đầu vào của một khối khác. Có đường nối từ một đường nào

đó đi tới đầu vào của một khối ta gọi đó là đường rẽ nhánh.

Việc vẽ đường rẽ nhánh có sự khác biệt so với vẽ đường nối chính. Để vẽ

được rẽ nhánh ta thực việc như sau:

SVTH: Nguyễn Quốc Thành.



Lớp: 01D3A.

Trang14



GVHD: TS. Phan Văn Hiền.



Đồ án tốt nghiệp.



1. Đặt con trỏ vào điểm cần vẽ đường rẽ nhánh.

2. An phím Ctrl + giữ phím trái chuột, kéo con trỏ chuột tới đầu vào của

khối.

3. Nhả phím chuột, Simulink sẽ vẽ một đường từ điểm bắt đầu tới cổng vào

của khối.

Tuy nhiên chúng ta cũng có thể nối dây từ đầu vào (đầu ra) của một khối tới

đường nối chính, mà không cần giữ phím Ctrl .

Kết thúc việc nối dây, mô hình được hiển thị như trên hình 2.8.

Tuy nhiên trong quá trình nối dây có thể có những đường nối dây không như

ý ta muốn, ta có thể bỏ đi hoặc sửa chữa lại bằng cách nhấp chuột vào đoạn dây đó,

sau đó ta nhấn phín Delete hoặc di chuyển đoạn dây để sửa lại.



Hình 2. 8. Cửa sổ mô hình đã được vẽ xong.

Bây giờ ta mở khối Scope để hiển thị tín hiệu ra và chạy mô phỏng trong

10s. Đầu tiên ta phải đặt thông số mô phỏng bằng lệnh simulationParameter trong

menu Simulation. Đặt thời gian mô phỏng (Stop time) là 10.0. Sau đó nhấn vào

Apply để Simulink áp dụng các thông số do ta đặt và đóng hộp hội thoại bằng cách

nhấn vào Close.

Chọn Start trong menu Simulation để chạy mô phỏng và ta Double Click

vào khối Scope để xem dạng sóng ra của tín hiệu.

Muốn dừng mô phỏng thì chọn Stop hay Pause từ menu Simulation.



SVTH: Nguyễn Quốc Thành.



Lớp: 01D3A.

Trang15



GVHD: TS. Phan Văn Hiền.



Đồ án tốt nghiệp.



Hình 2.9 . Các cửa sổ hiển thị tín hiệu ra của sơ đồ.

Để lưu sơ đồ này ta chọn Save từ menu File, nhập tên file. File này sẽ chứa

mô hình đã vẽ.

II. 2 Hộp thoại Simulation parameters:

Trước khi tiến hành mô phỏng ta phải có những thao tác chuẩn bị nhất định:

Đó là khai báo tham số và phương pháp mô phỏng. Các thao tác chuẩn bị

được thực hiện ở hôp thoại này. Tại đây, tất cả các tham số đều được mặc định sẵn.

Tuy nhiên để thu được kết quả mô phỏng tốt nhất, phải chuẩn bị, đặt các tham số

phù hợp với mô hình Simulink cụ thể.

Hộp thoại Simulation parameters có 4 trang:

II. 2. 1 Solver

Tại trang solver ta có thể khai báo thời điểm bắt đầu và kết thúc, thuật toán

tích phân và phương pháp xuất kết quả của mô phỏng.

SVTH: Nguyễn Quốc Thành.



Lớp: 01D3A.

Trang16



GVHD: TS. Phan Văn Hiền.



Đồ án tốt nghiệp.



Simulink cung cấp cho ta một số thuật toán (Solver) khác nhau để giải bằng

số phương trình vi phân, đáp ứng một phổ khá rộng các bài toán đặt ra. Đối với hệ

gián đoạn ta có thể chọn thuật toán Discrete với bước tích phân linh hoạt

(variablestep) hay cố định (Fix- Step). Đối với hệ liên tục ta có các thuật toán

variable-step khác nhau như ode45, ode23, ode 2, ode1. ngoài ra, SIMULINK còn

có các thuật toán Variable-Step dùng để mô phỏng hệ thống cứng (hệ có tồn tại tần

số cao hơn động học của hệ rất nhiều. Ví dụ: các hệ thống cơ với trục kích cở lớn và

cứng nhưng có cộng hưởng).

Solver với thuật toán variable-step làm việc với bước tích phân linh hoạt.

Việc giải các phương trình vi phân được bắt đầu với bước khai báo tại Initial step

size. Nếu ngay khi mới bắt đầu đạo hàm của các biến trạng thái quá lớn, Solver sẽ

chọn giá trị bé hơn giá trị ghi tại ô Initial step size. Trong quá trình mô phỏng,

Simulink sẽ cố gắng giải phương trình vi phân bằng bước cho phép lớn nhất ghi tại

Max step size. Kích cỡ Max step size có thể tính như sau:

Maxstepsize =



Stoptime − startime

50



Hình 2.10. Trang Solver.

Do có khả năng thích nghi bước tích phân, thuật toán Solver với variable

step có thể giám sát biến thiên của các biến trạng thái từ thời điểm vừa qua đến thời

điểm hiện tại. Thêm vào đó thuật toán có thể nhận biết các vị trí không liên tục của

hàm như các đột biến dạng bước nhảy.

SVTH: Nguyễn Quốc Thành.



Lớp: 01D3A.

Trang17