- Simulink là gì?
- Làm thế nào để khởi chạy Simulink trong MATLAB?
- Trình duyệt Thư viện Simulink
- Chạy Mô hình Demo với MATLAB Simulink
- Khởi động trình gỡ lỗi
- Tạo mô hình liên kết mô phỏng cho bộ khuếch đại tín hiệu
- Mô hình hóa hệ thống điều khiển động
Simulink là gì?
Simulink đã trở thành gói phần mềm kỹ thuật được sử dụng nhiều nhất trong vài năm qua trong số các học viện và ngành công nghiệp. Simulink được tích hợp với phần mềm MATLAB được sử dụng để mô hình hóa, mô phỏng và phân tích các hệ thống động. Simulink cung cấp Giao diện người dùng đồ họa (GUI) dưới dạng sơ đồ khối để xây dựng mô hình của bạn giống như bạn đang xây dựng bằng cách sử dụng bút chì và giấy.
Để hiểu Simulink, bạn có thể xem xét một ví dụ đơn giản,
Ở đây, trong ví dụ trên, chúng ta đang tạo sóng sin từ khối sóng sin và khuếch đại nó bằng hệ số khuếch đại mà bạn kiểm tra trực tiếp trên Simulink bằng cách nhấp đúp vào khối phạm vi.
Nếu bạn chưa quen với MATLAB, trước tiên hãy học các thuật ngữ được sử dụng trong MATLAB và bắt đầu với Đèn LED nhấp nháy.
Làm thế nào để khởi chạy Simulink trong MATLAB?
Để mở Simulink trong MATLAB, bạn chỉ cần nhấp vào nút Simulink từ thanh menu MATLAB, như thể hiện trong hình ảnh bên dưới
Ngoài ra, bạn chỉ có thể sử dụng cửa sổ lệnh để mở Simulink. Chỉ cần viết 'simulink' trong dòng lệnh và nhấn enter.
simulink
Dưới đây là cửa sổ đầu tiên xuất hiện sau khi mở Simulink:
Như bạn có thể thấy trong hình ảnh, có các tùy chọn khác nhau để thực hiện các tác vụ khác nhau, chẳng hạn như bạn có thể tạo mẫu, mô hình trống, thư viện trống và nhiều tùy chọn khác.
Bất cứ khi nào chúng tôi cần thiết kế một mô hình mới, chúng tôi chọn tùy chọn ' Blank Model' bằng cách nhấp đúp vào nó. Cửa sổ mô hình trống mà chúng ta còn có thể gọi là cửa sổ Simulink trông giống như hình dưới đây.
Trình duyệt Thư viện Simulink
Simulink Library Browser chứa phần chìm, nguồn, trình kết nối, các thành phần tuyến tính và phi tuyến tính. Simulink tốt hơn nhiều so với các gói mô phỏng khác trước đó là cần thiết lập các phương trình thành một chương trình, trong khi trong Simulink bạn có thể chọn hàm và các khối và bạn chỉ cần nhập giá trị của biến của phương trình.
Để mở Trình duyệt Thư viện Simulink, bạn có thể chỉ cần nhấp vào nút Trình duyệt Thư viện từ trình đơn Simulink, như hình dưới đây
Cách khác để mở trình duyệt thư viện Simulink là gõ lệnh dưới đây vào cửa sổ lệnh. Lệnh phân biệt chữ hoa chữ thường, vì vậy hãy cẩn thận khi nhập:
slLibraryBrowser
Đây là cách trình duyệt thư viện Simulink trông, trong đó bạn có thể tìm kiếm phần chìm, nguồn, trình kết nối, các thành phần tuyến tính và phi tuyến tính.
Chạy Mô hình Demo với MATLAB Simulink
Simulink đã chứa một số mô hình đơn giản và nâng cao của các loại hệ thống khác nhau như âm thanh, giao tiếp, thị giác máy tính, DSP, thời gian thực và nhiều mô hình khác, như bạn có thể thấy trong hình ảnh bên dưới,
Để chạy một ví dụ hoặc mô hình demo, chỉ cần nhấp đúp vào nó và cửa sổ bật lên của mô hình Simulink của nó sẽ xuất hiện, như thể hiện trong hình ảnh bên dưới
Sau khi lập mô hình, bạn có thể mô phỏng mô hình bằng cách sử dụng phương pháp tích hợp, menu Simulink hoặc cửa sổ lệnh. Cách dễ nhất và thuận tiện là chỉ cần sử dụng nút Simulink 'RUN' từ menu Simulink để chạy một mô hình trong Simulink, như thể hiện trong hình ảnh bên dưới
Bạn cũng có thể sử dụng hoặc chỉnh sửa mô hình demo nếu muốn.
Khởi động trình gỡ lỗi
Simulink Debugger là một công cụ của Simulink để định vị hoặc chẩn đoán lỗi trong một mô hình. Debugger giúp bạn kiểm tra hoặc chạy mô phỏng từng bước và cũng hiển thị trạng thái đầu vào, đầu ra và khối.
Để bắt đầu trình gỡ lỗi, bạn chỉ cần nhấp vào mô hình gỡ lỗi trong phần mô phỏng của thanh menu Simulink, như thể hiện trong hình ảnh bên dưới
Bạn thậm chí có thể khởi động trình gỡ lỗi từ cửa sổ lệnh chỉ bằng cách gõ lệnh dưới đây, sldebug ('tên kiểu máy')
Tạo mô hình liên kết mô phỏng cho bộ khuếch đại tín hiệu
Bước 1: - Khởi chạy Simulink từ nút Simulink hoặc gõ 'simulink' trong cửa sổ lệnh.
Bước 2: - Chọn ' Mô hình trống' từ Simulink, như thể hiện trong hình dưới đây
Bước 3: - Bây giờ, chúng ta sẽ xây dựng một 'Mô hình Bộ khuếch đại Tín hiệu' lấy một đầu vào và khuếch đại nó bằng một hệ số khuếch đại.
Đối với tín hiệu Amplifier mẫu chúng ta cần sóng sin khối, tăng khối và phạm vi.
Bước 4: - Mở trình duyệt thư viện bằng cách gõ 'sl'LibraryBrowser' trong cửa sổ lệnh. Và, chọn các khối cần thiết và kéo chúng vào cửa sổ Simulink từ cửa sổ trình duyệt thư viện, như thể hiện trong hình ảnh bên dưới
Bước 5: - Sau khi đặt tất cả các khối vào cửa sổ Simulink, bạn phải kết nối chúng theo hình bên dưới,
Bước 6: - Bạn phải thay đổi cài đặt để có hai đầu vào trong phạm vi, vì vậy hãy nhấp đúp vào phạm vi và sau đó đi đến cài đặt và thay đổi ' Số cổng đầu vào' thành '2', như được hiển thị trong hình ảnh dưới đây
Bước 7: - Bây giờ, để khuếch đại, bạn có thể thiết lập giá trị của biên độ sóng sin và hệ số khuếch đại bằng cách nhấp đúp vào khối tương ứng.
Bước 8: - Sau khi hoàn thành việc này, chúng ta có thể chạy mô hình Simulink của mình từ nút 'RUN' được cung cấp trong menu Simulink.
Chờ cho đến khi Simulink biên dịch mô hình của bạn, bạn có thể thấy mô hình này ở góc dưới cùng bên phải của cửa sổ.
Bước 9: - Bây giờ, để có kết quả, hãy nhấp đúp vào phạm vi và bạn sẽ có thể thấy cả dạng sóng đầu vào và khuếch đại, như thể hiện trong hình ảnh bên dưới,
Kết quả là, nếu bạn quan sát dạng sóng đầu ra, nó sẽ được khuếch đại bởi hệ số 3.
Bước 10: - Bây giờ, bạn có thể lưu mô hình của mình và cũng có thể in ra, phần mở rộng cho thiết kế Simulink là '.slx' vì vậy hãy để ý đến phần mở rộng trong khi lưu, nói chung nó sẽ tự động lấy phần mở rộng '.slx'.
Bạn cũng có thể kiểm tra video được cung cấp ở cuối về 'Tạo mô hình bằng MATLAB Simulink'.
Mô hình hóa hệ thống điều khiển động
Simulink được sử dụng để phân tích các hệ thống phức tạp theo thời gian thực khác nhau liên quan đến ma sát, lực cản không khí, trượt bánh răng, v.v. Hệ thống này rất phức tạp và để thiết kế một Mô hình cho điều đó nằm ngoài phạm vi của bài báo. Nhưng để tìm hiểu cách lập mô hình hệ thống điều khiển động, bản thân MATLAB đã cung cấp một tài liệu hay. Bạn có thể truy cập điều đó trong hướng dẫn Bắt đầu của MATLAB. Đi tới ' Lập mô hình hệ thống động ' sau khi chọn Bắt đầu .
Bạn sẽ được chuyển hướng đến trình duyệt trợ giúp của MATLAB, như thể hiện trong hình dưới đây
Quy trình hoàn chỉnh để chỉ định một mô hình Simulink được hiển thị trong Video bên dưới: