Ðề tài: Điều khiển PID
View Single Post
Old 09-12-2005, 04:15 AM   #5
falleaf
PIC Bang chủ
 
falleaf's Avatar
 
Tham gia ngày: May 2005
Bài gửi: 2,631
:
Send a message via Yahoo to falleaf
Lập trình GUI

Lần này tôi sẽ giới thiệu cho các bạn cách lập trình GUI cho ứng dụng Simulink: dùng GUI để thiết lập tham số cho các khối chức năng Function Block (FB), chạy mô phỏng hiển thị ra Scope.Lần tiếp theo tôi sẽ giới thiệu cách lấy dữ liệu đã mô phỏng sử dụng vào các mục đích khác như để ghi vào file hoặc là hiển thị ra một hệ trục tọa độ khác.
Còn đây là chi tiết về vấn đề hôm nay: Tôi dùng ví dụ điều chỉnh tốc độ của động cơ( có hàm truyền là bậc 1/bậc 2: là khâu dao động). Động cơ chính là đối tượng, còn ta sẽ bộ PID là bộ điều khiển để điều khiển tốc độ động cơ.
- Trước hết, muốn điều khiển được ứng dụng Simulink thì bạn phải tự thiết kế một modul .mdl trong Simulink bao gồm các khối chức năng, phải nối sẵn các khối đó với nhau( không cần điều chỉnh thông số cho các bộ đó). Lưu tên file vào trong thư mục Work với phần mở rộng là .mdl. Ở đây tôi chọn DCMotor. Sơ đồ các bạn có thể tham khảo ở dưới.
- Thứ hai, thiết lập trong GUI:
+ Tạo giao diện như hình dưới bằng cách kéo thả. Đặt tên cho các đối tượng: nhấp đúp chuột, hiện Properties chọn thuộc tính Tag để đặt tên( tương ứng Caption trong VB). Các bạn nên đặt tên sao cho dễ nhớ( như nút bấm thì đặt có Button ở cuối,...). Có các edittext,statictext, plushbutton : ExitButton,SimulateButton, editP, editI,editD,..

+ Viết chưong trình: Các bạn lưu ý ở đây tôi dùng bộ PID rất là đơn giản đạng : P+ I/s+ D*s thôi. Các bạn có thể dùng bộ PID khác phức tạp hơn như bộ nhân,.. Khi đó các tham số P,I,D có thể thay bằng Kp,Ki,.. Bạn hoàn toàn có thể chuyển hóa các cái này với nhau bằng cách lấy thuộc tính String của nó sau đó chuyển sang dạng Double để tính toán sau đó lại truyền tham số vào các khối PID,.. dùng str2double(string) chuyển str -> double, num2str(num) chuyển num->str. Thế là vấn đề về tham số là không có vấn đề gì.
++ Với các nút bấm, edittext,.. bạn có các hàm Callback như Callback,CreateFcn,.. dùng CreateFcn để thiết lập tham số khi khởi tạo.
---------------------------------
Mọi thứ râu ria đã xong bây giớ tôi sẽ giới thiệu cách thiết lập tham số cho bộ điều khiển. Để biết được tham số của các FB bạn vào Help theo chỉ dẫn của tôi ở dưới hình để biết chi tiết tham số. DCMotor.mdl có các khối tên là :
Sum,Scope,Transfer Fcn,PID Controller,Step.
Ở đây tôi dùng một hàm là model_open(handles) để thiết lập tham số và lấy thông tin từ các editP,editI,editD chuyển vào bộ PID, các khối khác cũng tương tự nếu cần;

% begin code
function model_open(handles)
open_system('DCMotor'); % mở bộ DCMotor phải đúng tên của file
%nếu không thì chẳng làm được gì đâu
set_param('DCMotor/PID Controller','P',get(handles.editP,'String'),'I',ge t(handles.editI,'String')...
,'D',get(handles.editD,'String'));
set_param('DCMotor/Transfer Fcn','Numerator','[15]','Denominator','[1 0.5 1]');
set_param('DCMotor/Sum','Inputs','|+-');
set_param('DCMotor/Step','Time','0');
set_param('DCMotor/Scope','Open','on','Decimation','1','NumInputPorts ','1');
% mớ scope để xem mô phỏng.


**************
như các bạn thấy rất là đơn giản đúng không. Các khối chức năng như là một phần nhỏ của DCMotor do đó bạn dùng DCMotor/Sum để lấy tên của bộ Sum, tương tụ với các bộ khác, tham số thì tham khảo trong Help . Với khối PID lấy từ các edit.
--->thế là xong phần mở bộ điều khiển.

Phần tiếp theo là mô phỏng: khi ấn nút Simulate thì quá trình mô phỏng sẽ xảy ra. Thực hiện trong SimulateButton_Callback. có mấy cách để thực hiện có thể dùng hàm sim('DCMotor'), hoặc là set_param('DCMotor', 'SimulationCommand', 'start') để thiết lập tham số bắt đầu 'start', 'stop'. Từ đó bạn có thể cho thêm nút dừng mô phỏng trong GUI.
:

function SimulateButton_Callback(hObject, eventdata, handles)
% hObject handle to SimulateButton (see GCBO)
% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)
%Insert code
model_open(handles);
set_param('DCMotor', 'SimulationCommand', 'start')
% --- Executes during object creation, after setting all properties.

Còn với nút Exit đơn giản chỉ cần dùng hàm Close(' tên figure');
close(ControlDCMotor);

Xong! Các bạn thấy thế nào/.
Chúc thành công.

Ở dưới tôi upload cả mấy file minh họa và file chương trình . Các bác cho giải nén cho vào thư mục Work của Matlab. Gõ lệnh ControlDCMotor trong CommandWindow
Hình Kèm Theo
File Type: jpg Capture_0006.jpg (37.0 KB, 283 lần tải)
File Type: jpg Capture_0007.jpg (12.9 KB, 167 lần tải)
File Type: jpg Capture_0008.jpg (7.3 KB, 139 lần tải)
File Type: jpg Capture_0009.jpg (14.9 KB, 153 lần tải)
File Kèm Theo
File Type: rar ControlDCMotor.rar (11.0 KB, 339 lần tải)
falleaf vẫn chưa có mặt trong diễn đàn   Trả Lời Với Trích Dẫn