Tài liệu Thí nghiệm cad

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
© TcAD - 2003 3
Giáo trình thí nghiệm CAD
III.2 Hệ thống thông tin rời rạc (Digital Communications) .36
IV. Tự chọn 37
BÀI 5: MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG 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 Bộ điều khiển PID 42
III.3 Hiệu chỉnh thông số của bộ điều 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
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 chỉ được 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 Tự động 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 tự động, 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 từ đó sinh viên tự nghiên cứu, học hỏi để có thể thiết kế và mô phỏng các mô hình Hệ thống Viễn thông hay các Hệ điều khiển tự động. 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 tự động. (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
©