Luận án tốt nghiệp Trang 1
CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU SƠ LƯC VỀ MATLAB
I.TÌM HIỂU VỀ CÔNG TY MATHWORKS:
Công ty MathWorks được thành lập vào năm 1984 là một công ty hàng đầu về việc
cung cấp và phát triển phần mềm kó thuật cho máy tính. Công ty có hơn 500 nhân viên
đang làm việc cho hai văn phòng chính ở Mỹ và Anh quốc.
Mọi chi tiết về việc tổ chức, nhân sự và đào tạo phát triển xin xem thêm tại điạ chỉ
WebSite : http:/ www.Mathworks.com/
II.GIỚI THIỆU CƠ SỞ MATLAB:
II.1. Giới thiệu chương trình MATLAB:
Chương trình MATLAB là một chương trình viết cho máy tính PC nhằm hỗ trợ cho
các tính toán khoa học và kó thuật với các phần tử cơ bản là ma trận trên máy tính cá nhân
do công ty "The MATHWORKS" viết ra.
Thuật ngữ MATLAB có được là do hai từ MATRIX và LABORATORYghép lại.
Chương trình này hiện đang được sử dụng nhiều trong nghiên cứu các vấn đề tính toán của
các bài toán kó thuật như: Lý thuyết điều khiển tự động, kó thuật thống kê xác suất, xử lý
số các tín hiệu, phân tích dữ liệu, dự báo chuổi quan sát, v.v…
MATLAB được điều khiển bởi các tập lệnh, tác động qua bàn phím. Nó cũng cho
phép một khả năng lập trình với cú pháp thông dòch lệnh – còn gọi là Script file. Các lệnh
hay bộ lệnh của MATLAB lên đến số hàng trăm và ngày càng được mở rộng bởi các phần
TOOLS BOX( thư viện trợ giúp) hay thông qua các hàm ứng dụng được xây dựng từ người
sử dụng. MATLAB có hơn 25 TOOLS BOX để trợ giúp cho việc khảo sát những vấn đề
có liên quan trên. TOOL BOX SIMULINK là phần mở rộng của MATLAB, sử dụng để
mô phỏng các hệ thống động học một cách nhanh chóng và tiện lợi.
MATLAB 3.5 trở xuống hoạt động trong môi trường MS-DOS.
MATLAB 4.0, 4.2, 5.1, 5.2, … hoạt động trong môi trường WINDOWS. Các version
4.0, 4.2 muốn hoạt động tốt phải sử dụng cùng với WINWORD 6.0. Hiện tại đã có version
5.31 (kham khảo từ Website của công ty). Chương trình Matlab có thể chạy liên kết với
các chương trình ngôn ngữ cấp cao như C, C++, Fortran, … Việc cài đặt MATLAB thật dễ
dàng và ta cần chú ý việc dùng thêm vào các thư viện trợ giúp hay muốn liên kết phần

đònh và gọi đó là chương trình. Chương trình chứa nhiều câu lệnh và những hàm chức
năng để giải những bài toán lớn hơn.
Các câu lệnh trong MATLAB rất mạnh và có những vấn đề chỉ cần một câu lệnh là
đủ giải quyết bài toán. Mô phỏng trong MATLAB sẽ cho ta hình ảnh tọa độ không gian
hai chiều (2D) và ba chiều(3D).
II.2. Các phím chức năng đặt biệt (chuyên dùng) và các lệnh dùng cho hệ thống:
Ctrl + P hoặc ↑
Ctrl + n hoặc ↓
Ctrl + f hoặc →
Ctrl + b hoặc ←
Ctrl + l hoặc Ctrl + →
Ctrl + r hoặc Ctrl +
←
Ctrl + a hoặc HOME
Ctrl + k
Gọi lại lệnh vừa thực hiện trước đó từ của sổ lệnh của
MATLAB
Gọi lại lệnh đã đánh vào trước đó
Chuyển con trỏ sang phải một kí tự
Chuyển con trỏ sang trái một kí tự.
Chuyển con trỏ sang phải một từ
Chuyển con trỏ sang trái một từ
Chuyển con trỏ về đầu dòng.
Xoá cho đến dòng cuối cùng
Các lệnh hệ thống :
Các lệnh trên cũng như sau này được viết từ cửa sổ lệnh của MATLAB
Casesen off
Casesen on
Clc
Clf

các hàm đã được đặt cũng có thể được sử dụng làm tên của biến với điều kiện hàm
này sẽ không được sử dụng trong suốt quá trình tồn tại của biến cho đến khi có
lệnh clear xoá các biến trong bộ nhớ hay clear + tên của biến.
Bình thường Matlab có sự phân biệt các biến tạo bởi chữ cái thường và chữ cái
hoa.Các lệnh trong Matlab nói chung thường sử dụng chữ cái thường. Việc phân biệt đó có
thể đươc bỏ qua nếu chúng ta thực hiện lệnh.
>> casensen off % bỏ thuộc tính phân biệt chữ hoa và chữ thường.
Việc kiểm tra sự tồn tại của các biến trong bộ nhớ thông bộ qua lệnh.
who
whos
who global
exist(namesrt)
Hiển thò danh sách các biến đã được đònh nghóa.
Hiển thò các biến đã được đònh nghóa cùng kích thước của chúng và
thông báo chúng có phải là số phức không.
Hiển thò các biến cục bộ.
Hiển thò các biến phụ thuộc vào cách các biến được đònh nghóa trong
chuỗi namestr. Hàm sẽ trả lại giá trò sau:
Nếu namestr là tên của một biến.
Nếu namestr là tên của một file.m.
Nếu namestr là tên của một Mex file
Nếu namestr là tên của hàm dòch bởi Simulink.
Nếu namestr là tên của hàm được đònh nghóa trước bởi Matlab.
GVHD : NGUYỄN MINH TÂM SVTH :NGUYỄN THANH DUẪN
Luận án tốt nghiệp Trang 6
Độ lớn của biến
Độ lớn hay chiều dài của biến vector cũng như ma trận có thể được xác đònh thông
qua một số hàm có sẵn của Matlab.
size (A)
[ m n] = size(A)

Đưa các nhãn theo chiều y của đồ thò.
zlabel
Đưa các nhãn theo chiều z của đồ thò.
grid
Hiển thò lưới trên đồ thò
GVHD : NGUYỄN MINH TÂM SVTH :NGUYỄN THANH DUẪN
Luận án tốt nghiệp Trang 7
plot (y)
Vẽ đồ thò theo y bỏ qua chỉ số theo y.
Nếu y là số phức (complex) thì đồ thò được vẽ là phần thực và phần ảo
của y
plot (x,y,S)
Vẽ theo x,y ; S: là các chỉ số về màu sắc và kiểu đường theo biến str của
các đường trên đồ thò được liệt kê ở dưới.
plot(x,y,z…,S)
Vẽ theo x,y,z…; S: là các chỉ số về màu sắc và kiểu đường theo biến str
của các đường được liệt kê ở dưới.
polar (x,y)
Vẽ đồ thò theo hệ trục tọa độ cực
bar
Vẽ đồ thò dạng cột
Các chỉ số về màu sắc:
Giá trò cuả biến Str trong hàm plot về màu sắc hay kiều dáng của đường được liệt kê
theo bảng dưới đây.
Kiểu đường Màu sắc
. : Điểm
* : Sao
X : Chữ cái x
O : Chữ cái o
+ : Dấu cộng

Lệnh cho phép xem các lệnh có trong *.m files khi chúng được thực hiện.
type
Lệnh cho phép xem nội dung,ngầm đònh file ở dạng M-file
what
Lệnh này cho biết tất cả các file M –file và Mat-file có trong vùng làm việc hiện
hành hay không.
Một ví dụ về Script file:
II.5.2.Files dữ liệu:
GVHD : NGUYỄN MINH TÂM SVTH :NGUYỄN THANH DUẪN
Luận án tốt nghiệp Trang 9
Các ma trận biểu diễn thông tin được lưu trữ trong các files dữ liệu. Matlab phân
biệt hai loại file dữ liệu khác nhau Mat- files và ASCII files.
Mat – files lưu trữ các dữ liệu ở dạng số nhò phân, còn các ASCII- files lưu các dữ
liệu dưới dạng các kí tự. Mat-file thích hợp cho dữ liệu được tạo ra hoặc được sử dụng bởi
chương trình MATLAB. ASCII- files được sử dụng khi các dữ liệu được chia xẻ (export –
import) với các chương trình của MATLAB .
ASCII- files có thể được tạo bởi các chương trình soạn thảo nói chung hay các
chương trình soạn thảo bằng ngôn ngữ máy. Nó có thể được tạo ra bởi chương trình Matlab
bằng cách sử dụng câu lệnh sau đây:
>> save <tên file>.dat <tên ma trận>./ascii;
Nhìn chung Mat lab rất mạnh trong việc mô phỏng cho các bài toán kó thuật. Phần
mềm Matlab hiện nay đã trở nên thông dụng và là công cụ đắc lực cho việc giảng dạy,
ứng dụng trong nghiên cứu ở các trường đại học.
GVHD : NGUYỄN MINH TÂM SVTH :NGUYỄN THANH DUẪN
Luận án tốt nghiệp Trang 10
CHƯƠNG II
CÁCH KẾT NỐI VÀ CÁC THUỘC TÍNH CỦA
BLOCKS
I. KHÁI NIỆM VỀ SIMULINK:
Simulink là một phần mềm mở rộng của MATLAB (1 Toolbox của Matlab) dùng để


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 làmm các thao tác sau:
GVHD : NGUYỄN MINH TÂM SVTH :NGUYỄN THANH DUẪN
Luận án tốt nghiệp Trang 12
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(Hình 8).Từ đó ta bắt đầu xây dựng mô
hình.
3 . Chọn các block ở các thư viện thích hợp:
Hình 2.7 : Mô hình phân tích sóng hình sin
Hỉnh 2.8 : Chọn vẽ một Model (Scheme) mới
Trong sơ đồ này chọn các khối từ các thư viện:
+ Thư viện các nguồn tín hiệu (Sources): Chọn Sin wave.
+ Thư viện các khối nhận tín hiệu (Sinks): Chọn Scope.
+ Thư viện các hàm tuyến tính (Linear): Chọn Integrator.
+ Thư viện các đầu nối ( Connections): Chọn Mux.
Để chọn một thư viện trong Simulink ta nhấp kép (Double Click) vào khối (icon)
đó. Simulink sẽ hiển thò 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 2.9.
GVHD : NGUYỄN MINH TÂM SVTH :NGUYỄN THANH DUẪN
Luận án tốt nghiệp Trang 13

Bây giờ ta có thể nối các khối lại với nhau. Đầu tiên hãy nối đầu ra khối phát Sin tín
hiệu tới đầu vào trên khối Mux. Công việc thực hiện nối các khối, nói chung không theo
GVHD : NGUYỄN MINH TÂM SVTH :NGUYỄN THANH DUẪN
INPUT PORT
OUTPUT PORT
Luận án tốt nghiệp Trang 15
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, đưòng nối có hình nét đứt và con trỏ sẽ thay đổi thành dấu cộng kép khi lại gần
khôí cần nối.
Hình 2.14. Cửa sổ mô hình trước khi nối dây.

Hình 2.15. Cửa sổ mô hình khi đang nối dây.
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 vò trí con trỏ nhất.
Hình 2.15. Hình khôí Sin đã nối vào trên khối Mux.
GVHD : NGUYỄN MINH TÂM SVTH :NGUYỄN THANH DUẪN
Luận án tốt nghiệp Trang 16
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:
1. Đặt con trỏ vào điểm cần vẽ đường rẽ nhánh.
Hình 2.16. Con trỏ đặt vào điểm cần rẽ nhánh.
2. n 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


Hình 2.23 : Thư viện Đồ thò (SINKS)
Hình 2.24 : : Thư viện Phần Tuyến tính (LINEAR)
GVHD : NGUYỄN MINH TÂM SVTH :NGUYỄN THANH DUẪN
Luận án tốt nghiệp Trang 20
Hình 2.24:Thư viện Phần Phi Tuyến (NONLINEAR)

Hình 2.26: Thư viện Phần Đầu Nối (CONECTIONS)
Hình 2.27: Thư viện BLOCKSETS và TOOLBOXES
III. THUỘC TÍNH CỦA MỘT BLOCK VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI
BÀI TOÁN TRONG SIMULINK.
GVHD : NGUYỄN MINH TÂM SVTH :NGUYỄN THANH DUẪN
Luận án tốt nghiệp Trang 21
Như chúng ta đã biết phần tử để xây dựng nên một sơ đồ trong Simulink đó chính
là Block. Một Block được quy đònh bởi hai thuộc tính: Văn phong và cấu trúc.
Thuộc tính về văn phong được mô tả trong bản Style:
Style
Drop Shadows
Orientation
Title
Font…
Foreground Color
Background Color
Screen Color
Bao gồm :
• Drop Shadows : Bật tắt bóng của Block.
• Orientation : Đònh hướng chọn Block. Sự đònh hướng này có thể chọn phím
nóng Ctrl +R để xoay 90
0
hoặc Ctrl + F để xoay 180

khả thi cho bất cứ hệ thống nào có những bước nhỏ. Do đó những bài toán có
liên quan đến việc tính toán quá nhiều thì không bao giờ chính xác. Phương pháp
này chỉ nên dùng cho việc kiểm tra kết quả.
• Phương pháp Runge-Kutta 3 và Runge-Kutta 5: Đây là phương pháp thông
dụng áp dụng cho mọi loại bài toán và nó có thể đạt chỉ tiêu chất lượng so với
các phương pháp đặc biệt khác. Phương pháp này thích hợp cho cho hệ liên tục
và hệ phi tuyến. Không làm việc với hệ có ma sát.
• Phương pháp Adams :là phương pháp tự chỉnh áp dụng cho hệ không có ma sát.
• Phương pháp Gear : là phương pháp tự chỉnh áp dụng cho hệ có ma sát. Phương
pháp này không làm việc tốt khi hệ bò rối loạn do ngõ vào thay đổi liên tục.
• Phương pháp Adams / Gear : Chọn giữa hai phương phápAdams và Gear.
• Phương pháp LinSim : là phương pháp dùng cho hệ tuyến tính. Nếu hệ mang
tính chất tuyến tính nhưng có vài khối phi tuyến thì hệ cũng làm việc tốt.
GVHD : NGUYỄN MINH TÂM SVTH :NGUYỄN THANH DUẪN
Block name
Brief
explanation
Parameter
For further information
Luận án tốt nghiệp Trang
23
CHƯƠNG III
BLOCKS LIBRARY
(Các khối chức năng trong thư viện Simulink)
Những khối của SIMULINK được mô tả trong chương này. Những mô tả trong
chương này là những mô tả ngắn gọn giúp ích cho việc tra cứu và sử dụng.
Theo đó, tất cả các khối được xem như có thể làm việc trong môi trường đa biến
(có hướng) và vô hướng.
III. 1 . SOURCES:
Đây là nhóm bao gồm các khối phát và nhận tín hiệu .

GVHD : NGUYỄN MINH TÂM SVTH :NGUYỄN THANH DUẪN
Luận án tốt nghiệp Trang
25
Lặp lại dạng sóng đã cho một cách tuần tự
Những thông số : vector thời gian và quan hệ giá trò của hàm vector (cùng chiều)
Khi mô phỏng thời gian rơi vào trong phạm vi của vector thời gian của ngõ ra thì
nó được xem như From Workspace. Nói cách khác, hàm này là phần mở rộng bởi một
dạng sóng cơ bản có chu kì lặp. Tín hiệu được phát ra với chu kì tuần hoàn có biên độ
bằng vector.
6. Step input:
Phát ra dạng sóng có tính chất hàm bước:
Những thông số : Thời gian chuyển đổi (Steptime), giá trò đầu, giá trò cuối.
Thời gian chuyển đổi có thể âm và điều kiện đầu có thể lớn hơn giá trò cuối 1 đơn
vò.
7. Chirp Signal:
GVHD : NGUYỄN MINH TÂM SVTH :NGUYỄN THANH DUẪN