Đồ Án Thiết hế hệ thống truyền động điện

Chương 1
Mô hình hóa theo lý thuyết và thực nghiệm

Mô hình hóa là phương pháp xây dựng các phương trình toán học để biểu diễn các quá trình, hiện tượng trong thực tế. Các mô hình toán phải đảm bảo đơn giản nhưng phải chính xác đủ để mô tả những đặc tính và tính chất của hệ thống phục vụ cho mục đích của người tạo ra mô hình toán.
Mô hình hóa chia ra làm hai nhóm: mô hình hóa vật lý (lý thuyết - Physical modeling) và mô hình hóa thực nghiệm ( Experimental modeling).
Mô hình hóa lý thuyết là sử dụng các định luật vật lý để tìm ra mô hình toán học biểu diễn hệ thống và sử dụng việc đo lường quan sát để xác nhận kiểm nghiệm mô hình toán có đúng hay không. Mô hình hóa lý thuyết còn được gọi là mô hình hóa hộp trắng. Mô hình hóa lý thuyết, ước lượng tham số và mô phỏng được minh họa trong hình sau:

Mô hình hóa thực nghiệm: ( hay còn được gọi là nhận dạng hệ thống) là phương pháp mô hình hóa sử dụng dữ liệu qua đo lường giám sát để tìm ra mô hình toán biểu diễn hệ thống. Mô hình hóa thực nghiệm thường được sử dụng khi không biết đầy đủ các hiện tượng vật lý sảy ra trong hệ thống. Mô hình hóa thực nghiệm được mô tả như hình dưới đây:


Sau đây ta nghiên cứu chi tiết từng mô hình hóa.
1. Mô hình hóa lý thuyết
Phương pháp nhận dạng hệ thống theo lý thuyết hay còn gọi là mô hình hóa lý thuyết, là phương pháp xây dựng mô hình toán của hệ thống bằng cách phân tích hệ thống thành các chức năng, trong đó mô hình toán của các khối chức năng đã biết hoặc có thể rút ra được dựa vào quy luật vật lý, sau đó các khối chức năng được kết nối toán học để được mô hình của hệ thống.
Ba bước mô hình hóa:
- Phân tích chức năng
- Phân tích vật lý
- Phân tích toán học
1.1 Phân tích chức năng
Khái niệm: Phân tích chức năng là phân tích hệ thống cần mô hình hóa thành nhiều hệ thống con, mỗi hệ thống con gồm nhiều bộ phận chức năng.
Khi phân tích chức năng cần chú ý liên kết vật lý và nhân quả giữa các thành phần bên trong hệ thống
Ba bước phân tích chức năng:
- Cô lập hệ thống
- Phân tích hệ thống
- Xác định các quan hệ nhân quả
Cô lập hệ thống
Xác định giới hạn của hệ thống cần mô hình hóa, cắt kết nối giữa hệ thống khảo sát với môi trường ngoài, mỗi kết nối bị cắt được thay thế bằng một cổng để mô tả sự tương tác giữa hệ thống và môi trường.