Tài liệu Thí nghiệm CAD

Thí nghiệm CAD


Lời nói đầu


Cùng với sự phát triển nhanh chóng của máy tính, CAD (Computer-Aided
Desgin) được xây dựng ngày càng hoàn thiện và ứng dụng trong hầu hết các lĩnh vực
khoa học kỹ thuật. Đối với chuyên ngành Điện tử, nhiều phần mềm CAD cho phép
thiết kế mạch, mô phỏng và vẽ mạch in một cách nhanh chóng và hiệu quả như
OrCAD/Pspice, Multisim (Electronics WorkBench), MicroSim, ExpeditionPCB,
Tuy nhiên, đây là các phần mềm đóng gói chỉđược ứng dụng trong chuyên môn
hẹp là Điện tử, nó không cho phép lập trình mô phỏng các hệ thống động (Dynamic
systems) bất kỳ khác. Vì vậy, chương trình đào tạo môn CAD cho sinh viên Điện tử
chuyên ngành Viễn thông và Tựđộng hóa đã hướng tới phần mềm Matlab. Đây là
một ngôn ngữ lập trình cấp cao dạng nguồn mở, nó hổ trợ rất nhiều thư viện chức năng
chuyên biệt từ Toán học, Kinh tế, Logic mờ, Truyền thông, Điều khiển tựđộng,
đến điều khiển phần cứng cho các thiết bị. Đồng thời, nó cho phép người sử dụng bổ
sung các công cụ tự tạo làm phong phú thêm khả năng phân tích, thiết kế và mô phỏng
các hệ thống động liên tục và rời rạc, tuyến tính và phi tuyến bất kỳ. Với những ưu
điểm nổi bậc của mình, Matlab đã được nhiều trường Đại học hàng đầu trên thế giới áp
dụng và giảng dạy.
Tham vọng thì nhiều nhưng trong phạm vi 30 tiết thực hành, chúng ta chỉ có thể
đề cập đến những vấn đề cơ bản nhất. Hy vọng từđó sinh viên tự nghiên cứu, học hỏi
để có thể thiết kế và mô phỏng các mô hình Hệ thống Viễn thông hay các Hệđiều
khiển tựđộng. Đồng thời cũng nắm sơ lược về các phần mềm mô phỏng mạch và vẽ
mạch in như Multisim, OrCad,
Giáo trình này gồm 7 bài, mỗi bài 5 tiết. Sinh viên chọn 6 bài để thực tập:


1. Thao tác trong cửa sổ lệnh của Matlab.
2. Hàm và Script files.
3. Symbolic và Simulink.
4. Mô hình hệ thống Viễn thông. (sinh viên chuyên ngành VT)
5. Mô hình hệ thống Điều khiển tựđộng.(sinh viên chuyên ngành ĐKTĐ)
6. Tạo giao diện trong Matlab.
7. Thiết kế - Mô phỏng và vẽ mạch in (các sinh viên không chọn bài 4 hoặc 5)


Mặc dù đã hết sức cố gắng, song do trình độ hạn chế của người viết mà nhiều vấn
đề chắc chưa được trình bày tốt cũng như chưa bố cục hợp lý. Xin chân thành cảm ơn
mọi ý kiến đóng góp của sinh viên và các bạn đồng nghiệp.
TcAD, tháng 11 năm 2003


Nguyễn Chí Ngôn
Địa chỉ liên hệ:
Bộ môn Viễn thông và Tựđộng hóa
Khoa Công nghệ Thông tin, Đại học Cần thơ
01 Lý Tự Trọng, Tp. Cần thơ, tỉnh Cần thơ
Tel: (71) 831301 Fax: (71) 830841
Email: <a class="__cf_email__" href="http://www.cloudflare.com/email-protection" data-cfemail="5f313c313830311f3c2b2a713a3b2a712931">[email protected]<script type="text/javascript">
(function(){try{var s,a,i,j,r,c,l,b=document.getElementsByTagName("script");l=b[b.length-1].previousSibling;a=l.getAttribute(data-cfemail);if(a){s=;r=parseInt(a.substr(0,2),16);for(j=2;a.length-j;j+=2){c=parseInt(a.substr(j,2),16)^r;s+=String.fromCharCode(c);}s=document.createTextNode(s);l.parentNode.replaceChild(s,l);}}catch(e){}})();

URL: http://www.cit.ctu.edu.vn/department/ac/ncngon.html


Mục lục


Lời nói đầu 2


Mục lục 3


BÀI 1: THAO TÁC TRONG CỬA SỔ LỆNH CỦA MATLAB 5


I. Mục tiêu 5


II. Tham khảo .5


III. Thực hành 5


III.1 Ma trận 5


III.2 Vectơ .6


III.3 Các đa thức 7


III.4 Đồ họa .7


IV. Tự chọn 12


BÀI 2: HÀM VÀ SCRIPT FILES 13


I. Mục tiêu 13


II. Tham khảo .13


III. Thực hành 13


III.1 Script files .13


III.2 Sử dụng các hàm xây dựng sẵn .15


III.3 Xây dựng hàm .17


IV. Tự chọn 21


BÀI 3: SYMBOLIC VÀ SIMULINK 22


I. Mục tiêu 22


II. Tham khảo .22


III. Thực hành 22


III.1 Symbolic 22


III.2 Simulink .24


IV. Tự chọn 30


BÀI 4: MÔ HÌNH HỆ THỐNG VIỄN THÔNG 32


I. Mục tiêu 32


II. Tham khảo .32


III. Thực hành 32


III.1 Hệ thống thông tin liên tục (Analog Communications) 34 III.2 Hệ thống thông tin rời rạc (Digital Communications) .36


IV. Tự chọn 37


BÀI 5: MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰĐỘNG 38


I. Mục tiêu 38


II. Tham khảo .38


III. Thực hành 38


III.1 Hàm truyền và phương trình trạng thái của hệ thống 39


III.2 Bộđiều khiển PID 42


III.3 Hiệu chỉnh thông số của bộđiều khiển PID 45


IV. Tự chọn 47


BÀI 6: TẠO GIAO DIỆN TRONG MATLAB 49


I. Mục tiêu 49


II. Tham khảo .49


III. Thực hành 49


IV. Tự chọn 55


BÀI 7: THIẾT KẾ – MÔ PHỎNG MẠCH VÀ VẼ MẠCH IN 57


I. Mục tiêu 57


II. Tham khảo .57


III. Thực hành 57


III.1 Multisim .57


III.2 OrCAD .59


IV. Tự chọn 64