SlideShare a Scribd company logo
THUYáșŸT MINH ĐÈ TÀI
NGHIÊN CỚU KHOA HỌC Cáș€P
TRÆŻá»œNG: MATLAB TÌM HIỂU
      VÀ ỚNG DỀNG
Tr−ĂȘng ÂźÂčI hĂ€c giao th«ng vËn t¶I




             thuyÕt minh
¼Ò t”I nghiÂȘn cĂžu khoa hĂ€c cÊp tr−ĂȘng




             matlab
      t×m hiÓu v” Ăžng dĂŽng
  gi¶i mĂ©t sĂš b”i tožn kÜ thuËt

          M· sÚ : T2001- CK- 08




  Ng−ĂȘi thĂčc hiÖn :   Th.S NguyÔn Bž NghÞ
                      K.S NguyÔn v¹n Chung
                      K.S PhÂčm thÕ Minh

   §n vÞ :           BĂ© m«n KÜ thuËt mžy
                          Khoa C¬ khÝ




              HANOI - 2002
mĂŽc lĂŽc

PhÇn 1 Giíi thiÖu vÒ Matlab
1. BŸt ¼Çu vĂ­i Matlab

2. Cžc khži niÖm cÂŹ b¶n
   a. C©u lÖnh v” biÕn
   b. Cžc phÐp tožn
   c. SĂš dĂŻng trong Matlab
   d. NhËp sĂš liÖu tĂ” b”n phÝm
   e. In kÕt qu¶ ra m”n h×nh
   f. Ma trËn
   g. SĂš phĂžc v” ma trËn phĂžc

3. Cžc h”m tožn hÀc
   a. Cžc h”m l−üng gižc
   b. Cžc h”m tožn sÂŹ cÊp

4. Cžc thao tžc ¼Æc biÖt trÂȘn ma trËn

5. ThĂčc hiÖn cžc phÐp tÝnh trÂȘn ma trËn
   a. Cžc phÐp tÝnh trÂȘn ma trËn
   b. Cžc phÐp tÝnh phÇn tö - phÇn tö cña ma trËn

6. Cžc h”m thĂčc hiÖn cžc phÐp tÝnh vÒ Âźa thĂžc

7. Cžc h”m ph©n tÝch dĂ· liÖu

8. H”m cña h”m
   a. H”m tÝch ph©n sĂš
   b. H”m t×m nghiÖm ph−¬ng tr×nh phi tuyÕn v” cžc h”m tĂši −u
   c. H”m gi¶i ph−¬ng tr×nh vi ph©n

9. Cžc tožn tö ÂźiÒu khiÓn

10. Cžc loÂči file trong Matlab

11. Xö lÝ tÝn hiÖu

12. VÏ ŸÄ thÞ
PhÇn 2            Ăžng dĂŽng Matlab gi¶i mĂ©t sĂš
                         b”i tožn kÜ thuËt
1. B”i tožn vÒ mÂčch ÂźiÖn

2. Gi¶i b”i tožn Ÿéng hĂ€c cÂŹ cÊu phÂŒng

3. Gi¶i b”i tožn c©n b»ng mžy

4. TÝnh thiÕt kÕ bĂ© truyÒn bžnh ršng

5. TÝnh sþc bÒn trîc

6. TÝnh dao Ÿéng
      a. TÝnh dao Ÿéng hÖ mĂ©t bËc tĂč do
      b. TÝnh dao Ÿéng hÖ hai bËc tĂč do
      c. Xžc ¼Þnh tÇn sĂš dao Ÿéng riÂȘng cña hÖ nhiÒu bËc tĂč do


KÕt luËn

t”i liÖu tham kh¶o
Giíi thiÖu



MATLAB l” mĂ©t bĂ© phÇn mÒm dĂŻng ¼Ó tÝnh tožn cžc b”i tožn kÜ thuËt,
¼−üc viÕt b»ng ng«n ngĂ· C do h·ng Math Works Inc. s¶n xuÊt. NĂŁ ¼−üc
tÂčo trÂȘn cÂŹ sĂ« nhĂ·ng phÇn mÒm do cžc nh” lËp tr×nh cña cžc dĂč žn
LINPACK v” EISPACK viÕt ra b»ng ng«n ngĂ· Fortran dĂŻng cho viÖc
thĂčc hiÖn cžc phÐp tÝnh v” thao tžc trÂȘn ma trËn.

TÂȘn cña phÇn mÒm MATLAB l” chĂ· viÕt tŸt cña ‘ matrix laboratory’ cĂŁ
nghÜa l” ‘ph−¬ng phžp ma trËn’. §Õn khi thĂčc h”nh sö dĂŽng phÇn mÒm ta
sÏ thÊy mçi phÇn tö cÂŹ b¶n cña MATLAB l” mĂ©t ma trËn.
MATLAB liÂȘn tĂŽc ¼−üc bĂŠ sung v” ho”n thiÖn. ThĂȘi gian gÇn Ÿ©y h·ng
s¶n xuÊt Ÿ· cho ra phiÂȘn b¶n mĂ­i nhÊt l” MATLAB 6.0.

Matlab l” mĂ©t phÇn mÒm rÊt mÂčnh, cho phÐp gi¶i rÊt nhanh cžc b”i tožn
ph©n tÝch sĂš liÖu, tÝnh tožn ma trËn, xö lÝ tÝn hiÖu, m« phĂĄng v” tÂčo vÏ ŸÄ
thÞ ... LÝ do v× Matlab Ÿ· cĂŁ mĂ©t loÂčt cžc h”m chuyÂȘn gi¶i quyÕt cžc vÊn
¼Ò Ÿã ¼−üc ¼Æt trong Toolbox. ThÂȘm nĂ·a, Matlab lÂči rÊt dÔ sö dĂŽng: nĂŁ
kh«ng cÇn khai bžo biÕn, cžc c©u lÖnh ¼−üc viÕt rÊt gÇn gĂČi nh− khi viÕt
cžc biÓu thĂžc tožn hĂ€c, tiÕt kiÖm rÊt nhiÒu thĂȘi gian cho viÖc lËp tr×nh.

MĂ©t ¼Æc ÂźiÓm nĂŠi bËt nĂ·a cña Matlab l” nĂŁ cĂŁ kh¶ nšng mĂ« rĂ©ng: ng−ĂȘi
sö dĂŽng cĂŁ thÓ tĂč sžng tÂčo nhĂ·ng file h”m ¼Æt v”o Toolbox ¼Ó thĂčc hiÖn
gi¶i nhĂ·ng ba× tožn trong lÜnh vĂčc chuyÂȘn m«n cña m×nh.

Sau mĂ©t thĂȘi gian tĂč t×m hiÓu v” Ăžng dĂŽng chĂłng t«i thÊy r»ng MATLAB
l” mĂ©t phÇn mÒm rÊt thÝch hĂźp cho viÖc gi¶i cžc b”i tožn kÜ thuËt trong
nhiÒu lÜnh vĂčc. §Æc biÖt trong cžc tr−ĂȘng §Âči hĂ€c kÜ thuËt nĂŁ cĂŁ thÓ giĂłp
cho cžc cžn bĂ© nghiÂȘn cĂžu v” sinh viÂȘn cĂŁ ¼−üc mĂ©t c«ng cĂŽ sŸc bÐn ¼Ó
n©ng cao nšng lĂčc tÝnh tožn, tiÕt kiÖm thĂȘi gian lËp tr×nh.
§ã l” lÝ do ¼Ó nhĂŁm nghiÂȘn cĂžu chĂłng t«i mÂčnh dÂčn thĂčc hiÖn ¼Ò t”i cĂŁ
tÝnh chÊt t×m hiÓu, giĂ­i thiÖu v” thö Ăžng dĂŽng n”y.
PhÇn 1        giíi thiÖu vÒ matlab

   1. BŸt ¼Çu vĂ­i Matlab

      Sau khi bËt mžy tÝnh, ¼Ó khĂ«i Ÿéng Matlab, tĂ” m”n h×nh Destop,
      nhŸp Ÿóp trĂĄ chuĂ©t trži v”o biÓu t−üng cña Matlab. trÂȘn m”n h×nh
      sÏ xuÊt hiÖn cöa sĂŠ Command Window nh− h×nh d−íi Ÿ©y:




                                    H×nh 1

BÂčn cĂČng cĂŁ thÓ v”o Matlab b»ng cžch trÂȘn m”n h×nh Destop bÊm chĂ€n
Start  Program  Matlab5.3 kÕt qu¶ mhËn ¼−üc cĂČng nh− trÂȘn.
Ta cĂŁ thÓ trĂčc tiÕp thĂčc hiÖn cžc phÐp tÝnh tožn v” chÂčy cžc ch−¬ng tr×nh
trÂȘn cöa sĂŠ Command Window n”y.

VÝ dĂŽ 1: CÇn ttĂčc hiÖn phÐp tÝnh 201+191x32/44, tĂ” dÊu nhŸc trÂȘn
Command Window ta gĂą v”o nh− sau:

     >> 201+191*32/44
BÊm Enter, kÕt qu¶ cho nh− d−íi Ÿ©y:

          ans =

                    339.9091

H×nh 2 l” h×nh ¶nh bÂčn thÊy trÂȘn m”n h×nh.
H×nh 2

VÝ dĂŽ 2: NÕu bÂčn muĂšn vÏ ŸÄ thÞ h”m sĂš y=5sinx+2cos2x+0,2x vĂ­i biÕn
x chÂčy tĂ” -10 ¼Õn 10, gia sĂš cña x l” 0,1, trÂȘn Command Window bÂčn cĂŁ
thÓ gĂą v”o cžc lÖnh nh− ¼−üc thÓ hiÖn trong h×nh 3 d−íi Ÿ©y:




                              H×nh 3

      Sau khi bÊm Enter Ă« dßng lÖnh cuĂši cĂŻng, ch−¬ng tr×nh chÂčy v”
      cho kÕt qu¶ l” ŸÄ thÞ nh− trong h×nh 4.
H×nh 4

NÕu muĂšn l−u giĂ· ch−¬ng tr×nh vÏ ŸÄ thÞ trÂȘn ¼Ó cĂŁ thÓ tu söa hoÆc chÂčy
nhiÌu lÇn, bÂčn h·y viÕt mĂ©t file ch−¬ng tr×nh ( gĂ€i l” M. file) nh− sau:
trÂȘn cöa sĂŠ Command Window bÊm chĂ€n File  New  M-file (h×nh 5):




                                     H×nh 5

trÂȘn m”n h×nh sÏ xuÊt hiÖn mĂ©t cöa sĂŠ soÂčn th¶o Editor/ Debugger vĂ­i
tÂȘn file l” [Untitled1] nh− trÂȘn h×nh 6 d−íi Ÿ©y:
H×nh 6

ViÕt ch−¬ng tr×nh vÏ ŸÄ thÞ trÂȘn m”n h×nh soÂčn th¶o Ÿã ( H×nh 7).




                                         H×nh 7
Khi viÂȘt xong ta ¼Æt tÂȘn cho file v” cÊt nĂŁ b»ng cžch bÊm chĂ€n File
 Save as trÂȘn m”n h×nh Editor / Debugger ( H×nh 8). Cöa sĂŠ
Save as xuÊt hiÖn (h×nh 9): ta gñ
H×nh 8

tÂȘn file, vÝ dĂŽ dothi v”o « File name rĂ„i bÊm chĂ€n Save. Ch−¬ng tr×nh sÏ
¼−üc tĂč Ÿéng cÊt v”o th− mĂŽc Work cña Matlab vĂ­i tÂȘn l” dothi v” vĂ­i
Âźu«i mÆc ¼Þnh l” .m ( file vĂ”a cÊt sÏ l” dothi.m).




      »

                                     H×nh 9

§Ó chÂčy ch−¬ng tr×nh trong file n”y, tÂči chç dÊu nhŸc trÂȘn m”n h×nh
Command Window ta chØ viÖc gĂą tÂȘn file :
   >> dothi
rĂ„i bÊm Enter.Ch−¬ng tr×nh sÏ ¼−üc thĂčc hiÖn v” kÕt qu¶ cho ra l” ŸÄ thÞ
nh− ¼−üc thÓ hiÖn trÂȘn h×nh 4.
Tr−ĂȘng hĂźp bÂčn cÊt file .m v”o mĂ©t th− mĂŽc ngo”i, khi cÇn chÂčy ch−¬ng
tr×nh cĂŁ thÓ bÊm chĂ€n File  Run Scrip, mĂ©t cöa sĂŠ sÏ xuÊt hiÖn v” bÂčn
cĂŁ thÓ gĂą ¼−ĂȘng dÉn v” tÂȘn file v”o Ÿã rĂ„i bÊm phÝm Enter.

   2. Cžc khži niÖm cÂŹ b¶n

   a-C©u lÖnh v” biÕn trong Matlab
          Cžc c©u lÖnh trong Matlab th−ĂȘng cĂŁ dÂčng sau:
                    biÕn = biÓu thþc
TÂȘn biÕn ¼−üc bŸt ¼Çu b»ng mĂ©t chĂ· cži, sau Ÿã cĂŁ thÓ l” cžc chĂ· v” sĂš.
VÝ dî:
                          a2=4/5
Matlab chÊp nhËn tÂȘn biÕn (cĂČng nh− tÂȘn h”m) cĂŁ ¼Õn 19 kÝ tĂč v” ph©n
biÖt chĂ· in hoa vĂ­i chĂ· in th−ĂȘng. VÝ dĂŽ : A v” a l” tÂȘn hai biÕn khžc
nhau.
Kh«ng giĂšng vĂ­i mĂ©t sĂš phÇn mÒm lËp tr×nh khžc, Ă« Ÿ©y biÕn kh«ng
ph¶i khai bžo tr−íc. NÕu kh«ng viÕt tÂȘn biÕn v” dÊu = tr−íc biÓu thĂžc th×
ch−¬ng tr×nh sÏ tĂč Ÿéng tÂčo tÂȘn biÕn l” ans ( ŸÞng cho chĂ· answer).
VÝ dî:
   >> 4/5

         ans =
                 0.8000
NÕu cuĂši c©u lÖnh ta Ÿžnh dÊu kÕt thĂłc ‘ ; ‘ th× cžc phÐp tÝnh ¼−üc thĂčc
hiÖn nh−ng kh«ng xuÊt kÕt qu¶ ra m”n h×nh. Ng−üc lÂči nÕu kh«ng gĂą dÊu
kÕt thĂłc lÖnh th× kÕt qu¶ tÝnh ¼−üc in ra m”n h×nh. VÝ dĂŽ:

  >> b20=30+3^4/35
          b20 =
                    32.3143
NÕu c©u lÖnh quž d”i kh«ng thÓ viÕt hÕt ¼−üc trÂȘn mĂ©t dßng th× cĂŁ thÓ
dĂŻng dÊu ba chÊm (...) ¼Ó viÕt tiÕp trÂȘn dßng thĂž hai. VÝ dĂŽ:
  >> b = 22.334 - 45.12 + 89.222 – ( 123.30+330.2)/217.22 ...
            + 87.32 – 443.112 ;
MuĂšn viÕt lĂȘi chĂł dÉn, tr−íc dßng Ÿã ta gĂą dÊu %. VÝ dĂŽ:
   % Day la chuong trinh giai phuong trinh vi fan bËc hai.
Khi chÂčy ch−¬ng tr×nh, mžy sÏ bĂĄ qua dßng n”y.

   b. Cžc phÐp tožn
         ‱ Cžc phÐp tožn sĂš hĂ€c: nĂši cžc tožn hÂčng trong biÓu thĂžc
            ¼−üc víi
nhau. DÊu c¾c phÐp to¾n nh− sau:
                  + céng
                  - trĂ”
                  * nh©n
/   chia ph¶i
                      chia trži
                   ^   luĂŒ thĂ”a

          ‱ C¾c phÐp to¾n quan hÖ
                    == b»ng
                    <= nhĂĄ hÂŹn hoÆc b»ng
                    >= lĂ­n hÂŹn hoÆc b»ng
                    ~= kh«ng b»ng
                    <    nhĂĄ hÂŹn
                    >    lĂ­n hÂŹn
          ‱ Cžc phÐp tožn l« gic
                    & v”
                    / hoÆc
                    ~ kh«ng
Cžc phÐp tožn quan hÖ v” l« gÝc th−ĂȘng ¼−üc dĂŻng trong cžc biÂȘñ thĂžc
cña cžc tožn tö ÂźiÒu khiÓn nh− if, while.

  c. SĂš dĂŻng trong Matlab
Matlab dĂŻng sĂš thËp ph©n truyÒn thĂšng vĂ­i sĂš chĂ· sĂš thËp ph©n tuĂș chĂ€n.
BÂčn cĂČng cĂŁ thÓ dĂŻng sĂš d−íi dÂčng luĂŒ thĂ”a cña 10 v” sĂš cĂŁ Ÿn vÞ phĂžc.
D−íi Ÿ©y l” mĂ©t sĂš vÝ dĂŽ vÒ cžc sĂš hĂźp thĂžc dĂŻng trong Matlab:
                   4             57          -180.1122
                  3.09837412 12.6529E4 20.2908e-2
                   12i          -23.1261i     5e2i

       d- NhËp sĂš liÖu tĂ” b”n phÝm
Dïng lÖnh input víi qui c¾ch viÕt nh− sau:
               a=input(‘ H·y nhËp giž trÞ cña a : a = ‘)
Khi chÂčy ch−¬ng tr×nh mžy sÏ dĂ”ng ¼Ó Ÿßi ta gĂą v”o tĂ” b”n phÝm giž trÞ
cña a, sau Ÿã bÊm Enter.

       e. In kÕt qu¶ ra m”n h×nh: cĂŁ hai cžch
Cžch 1 : Kh«ng gĂą dÊu kÕt thĂłc ( ; ) Ă« cuĂši c©u lÖnh. Khi chÂčy kÕt qu¶
tÝnh ¼−üc tĂč Ÿéng in ra trÂȘn m”n h×nh.
          VÝ dî:
          >> x=12+6*sin(pi/7)

            x=
                  14.6033
C¾ch 2: dïng lÖnh disp
         >> x=12+6*sin(pi/7);

           disp(x)
                 14.6033

      f. Ma trËn
Ma trËn ¼−üc biÓu thÞ trong dÊu ngoÆc vu«ng, mçi phÇn tö trÂȘn mĂ©t h”ng
¼−üc cžch nhau b»ng cžc « trĂšng hoÆc dÊu phÈy (,), cßn mçi h”ng ¼−üc
ngšn cžch bĂ«i dÊu chÊm phÈy (;).
  VÝ dĂŽ : viÕt ma trËn A gĂ„m 3 h”ng 3 cĂ©t trÂȘn m”n h×nh Command
Window
          >> A=[ 1 2 3 ; 4 5 6 ; 7 8 9]

            A=

              1 2 3
              4 5 6
              7 8 9
Tr−ĂȘng hĂźp ma trËn quž lĂ­n ta cĂŁ thÓ viÕt mçi h”ng cña ma trËn trÂȘn mĂ©t
dßng nh− sau:
        B=[1 2 3 4
              5 6 7 8
              9 10 11 12 ] ;

Cžc phÇn tö cña ma trËn cĂŁ thÓ l” cžc biÓu thĂžc. VÝ dĂŽ:
      C=[ -1 2*3/5 2.2^3 (12+34/7)/3 ]

      C=

             -1.0000 1.2000 10.6480 5.6190

      g. SĂš phĂžc v” ma trËn phĂžc
      Matlab cĂŁ thÓ thĂčc hiÖn ¼−üc cžc phÐp tožn vÒ sĂš phĂžc. SĂš phĂžc
      ¼−üc biÓu thÞ nhĂȘ h”m i v” j. VÝ dĂŽ viÕt sĂš phĂžc z dĂŻng i v” j nh−
      d−íi Ÿ©y cho kÕt qu¶ nh− nhau:
                  z = 4+5*i
         hoÆc     z = 4+5*j
      MĂ©t vÝ dĂŽ khžc vÒ sĂš phĂžc ¼−üc viÕt d−íi dÂčng e mĂČ:
                  w =r* exp(i*theta)
      Ma trËn cĂŁ cžc phÇn tö l” sĂš phĂžc ¼−üc viÕt nh− sau:
            A=[ 3+2*i 4-9*i ; 12+i 7-6*i ]

3. Cžc h”m tožn hÀc
a. Cžc h”m l−üng gižc
                    - sin : sin
                    - cos : cosin
                    - tan : tang
                    - asin : arcsin
                    - acos : arccosin
                    - atan : arctang
                    - atan2 : arctan gãc phÇn t−
                    - sinh : sin hypecb«lic
                    - cosh : cosin hypecb«lic
                    - tanh : tang hypecb«lic
- asinh : sin hypecb«lic ng−üc
                    - acosh : cosin hypecb«lic ng−üc
                    - atanh : tang hypecb«lic ng−üc

VÝ dî 1:
a=1.223;
b=sin(a)
KÕt qu¶ cho:
b=

  0.9401

VÝ dî 2:
c=[1.22 -0.96 1.17 ];
d=cos(c)
KÕt qu¶ cho:

d=
     0.3436 0.5735 0.3902

 b. Cžc h”m tožn sÂŹ cÊp
                    - abs : giž trÞ tuyÖt ŸÚi hoÆc m« Âźun cña sĂš phĂžc
                    - angle : gĂŁc pha
                    - real : phÇn thĂčc cña sĂš phĂžc
                    - imag: phÇn ¶o
                    - sqrt : c¹n bËc hai
                    - conj : sĂš phĂžc liÂȘn hĂźp
                    - round : l”m trßn ¼Õn sĂš nguyÂȘn gÇn nhÊt
                    - fix : l”m trßn h−íng vÒ zÎo
                    - sign : h”m xÐt dÊu
                    - gcd : þ¬c sù chung lín nhÊt
                    - lom : BĂ©i sĂš chung nhĂĄ nhÊt
                    - exp : h”m e mĂČ
                    - log : logarit cÂŹ sĂš tĂč nhiÂȘn
                    - log10 : logarit cÂŹ sĂš 10
VÝ dî 1:
      a=2+5*i;
      md= abs(a)
      arg= angle(a)
KÕt qu¶ cho:
      md =
             5.3852
      arg =
             1.1903

4. Cžc thao tžc ¼Æc biÖt trÂȘn ma trËn
- TÂčo ma trËn h”ng
>>t=0: 0.5: 3
t=
     0 0.5000 1.0000          1.5000 2.0000 2.5000 3.0000

>> v= -2: 3

v=

  -2 -1       0   1   2   3

- LÊy ra mĂ©t ma trËn con tĂ” mĂ©t ma trËn ¼∙ cho
VÝ dî: Cho ma trËn c

>> c=[1 2 3 4 ; 5 6 7 8; 9 10 11 12]

c=

  1 2 3 4
  5 6 7 8
  9 10 11 12
LÊy ra mĂ©t ma trËn con e tĂ” ma trËn c nh− sau:
>> e=c(1:2,2: 4)

e=

     2   3    4
     6   7    8

HoÆc vÝ dĂŽ khžc: lÊy ra mĂ©t ma trËn cĂ©t t−¬ng Ăžng vĂ­i cĂ©t thĂž 3 cña ma
trËn c
>> f=c(:,3)

f=

   3
   7
  11
LÊy ra mĂ©t ma trËn h”ng gĂ„m 3 phÇn tö cuĂši cña h”ng thĂž 3:

>>g=c(3,2:4)

g=

  10 11 12
- TÂčo ma trËn cĂŁ cĂŹ lĂ­n hÂŹn tĂ” cžc ma trËn nhĂĄ
VÝ dĂŽ: tÂčo ma trËn h tĂ” hai ma trËn e v” g Ă« trÂȘn

>> h=[e ; g]

h=

   2 3 4
   6 7 8
  10 11 12
VÝ dĂŽ khžc: tÂčo ma trËn k tĂ” ma trËn h v” ma trËn cĂ©t f
>> k= [ h f ]

k=

   2 3 4   3
   6 7 8   7
  10 11 12 11

- TÂčo mĂ©t sĂš ma trËn ¼Æc biÖt
       + VÕt cña ma trËn : DĂŻng lÖnh diag ¼Ó tÂčo mĂ©t ma trËn cĂ©t m”
cžc phÇn tö cña nĂŁ l” cžc phÇn tö n»m trÂȘn ¼−ĂȘng chÐo cña ma trËn cho
tr−íc. VÝ dĂŽ: muĂšn cĂŁ vÕt cña ma trËn h Ă« trÂȘn ta l”m nh− sau:
>> ch=diag(h)

ch =

   2
   7
  12

       + Ma trËn ¼−ĂȘng chÐo
CĂČng dĂŻng lÖnh diag tÂčo ma trËn ¼−ĂȘng chÐo tĂ” mĂ©t ma trËn cĂ©t hoÆc ma
trËn h”ng cho tr−íc.
VÝ dĂŽ: tÂčo ma trËn ¼−ĂȘng chÐo tĂ” ma trËn cĂ©t ch Ă« trÂȘn
 >>C=diag(ch)
   C=

   2   0   0
   0   7   0
   0   0   12

      + Ma trËn Ÿn vÞ : DĂŻng h”m eye
VÝ dĂŽ: §Ó tÂčo ma trËn Ÿn vÞ cĂŁ 4 h”ng 4 cĂ©t ta viÕt nh− sau:
>> I=eye(4)
I=
     1   0   0   0
     0   1   0   0
     0   0   1   0
     0   0   0   1

       + Ma trËn m” cžc phÇn tö ¼Òu l” cžc sĂš 0 hoÆc sĂš 1:
Dïng h”m zeros v” h”m ones.
VÝ dî:
>> K=zeros(3,4)

K=
  0      0   0   0
  0      0   0   0
  0      0   0   0

>>M=ones(2,2)

M=
 1       1
 1       1

     - §¶o ma trËn
DĂŻng h”m fliplr ¼Ó ٦o ma trËn tĂ” trži sang ph¶i v” h”m flipud ٦o ma
trËn tĂ” trÂȘn xuĂšng d−íi.
VÝ dĂŽ : Cho ma trËn M cĂŹ 4x4 rĂ„i tiÕn h”nh ٦o nh− d−íi Ÿ©y

>> M=[1 2 3 4; 5 6 7 8; 9 10 11 12; 13 14 15 16]

M=

   1 2  3  4
   5 6  7  8
  9 10 11 12
  13 14 15 16

>> Mtf=fliplr(M)     % Dao tu trai sang phai

Mtf =

   4 3   2  1
   8 7   6  5
  12 11 10 9
  16 15 14 13

>> Mtd=flipud(M) % Dao tu tren xuong duoi
Mtd =
13 14 15 16
   9 10 11 12
    5 6  7   8
    1 2  3   4
5. ThĂčc hiÖn Cžc phÐp tÝnh trÂȘn ma trËn

a- Cžc phÐp tÝnh tiÂȘu chuÈn
Gi¶ sö cho a l” ma trËn vu«ng cĂŹ 4x4
a=[1 3 -4 5; 2 -1 2 0 ; 4 6 -1 1; 0 1 3 5]
a=

   1 3 -4        5
   2 -1 2        0
   4 6 -1        1
   0 1 3         5

      - Ma trËn chuyÓn vÞ
Ma trËn chuyÓn vÞ cña a l” ac ¼−üc xžc ¼Þnh nh− sau:
   ac=a'
ac =
   1 2 4 0
   3 -1 6 1
  -4 2 -1 3
   5 0 1 5

      - CĂ©ng ma trËn : hai ma trËn ph¶i cĂŻng cĂŹ. Ta tÝnh tĂŠng cña hai
      ma trËn a v” ac nh− sau:

   at=a+ac
at =
    2 5       0 5
    5 -2      8 1
    0 8      -2 4
    5 1       4 10

       - CĂ©ng mĂ©t sĂš vĂ­i ma trËn:
Matlab coi sĂš Ÿã nh− mĂ©t ma trËn cĂŻng cĂŹ vĂ­i ma trËn ¼−üc cĂ©ng, mçi
phÇn tö cña ma trËn b»ng chÝnh sĂš Ÿã. VÝ dĂŽ: cĂ©ng sĂš l” 7 vĂ­i ma trËn at
Ă« trÂȘn ta ¼−üc ma trËn cs.

 s =7;
 cs=s+at
cs =
    9 12 7 12
   12 5 15 8
    7 15 5 11
   12 8 11 17
       - Nh©n ma trËn vĂ­i mĂ©t sĂš
VÝ dĂŽ: Nh©n sĂš 3 vĂ­i ma trËn a Ă« trÂȘn
>> t=3*a

t=

   3 9 -12 15
   6 -3 6 0
  12 18 -3 3
   0 3 9 15

    - Nh©n ma trËn vĂ­i ma trËn
§iÒu kiÖn ¼Ó hai ma trËn nh©n ¼−üc vĂ­i nhau l” sĂš cĂ©t cña ma trËn thĂž
nhÊt ph¶i b»ng sĂš h”ng cña ma trËn thĂž hai. VÝ dĂŽ ta nh©n ma trËn b
d−íi Ÿ©y vĂ­i ma trËn a:
>> b=[3 7 0 9];
>> tich=b*a
  tich =
         17 11 29 60
VÝ dĂŽ nĂ·a l” ta nh©n ma trËn a vĂ­i ma trËn chuyÓn vÞ cña b:
>> tich2=a*b'
tich2 =
          69
          -1
          63
          52

    - Chia ma trËn
 Ma trËn x= AB víi ¼iÒu kiÖn : A*x=B        (*)
VÝ dî:
A=[ 2 1 9 7; 1 3 8 5; 5 3 4 2; 9 0 6 6]

A=

     2   1   9   7
     1   3   8   5
     5   3   4   2
     9   0   6   6

B=[12; 2; -6; 8 ]'

B=

  12
   2
  -6
   8

x= AB
x=

  0.1026
 -6.2051
  4.8718
 -3.6923
Thö lÂči xem A*x cĂŁ b»ng B kh«ng:
A*x

ans =

  12.0000
   2.0000
  -6.0000
   8.0000
KÕt qu¶ Ÿóng b»ng vÐc tÂŹ B
(cĂČng cĂŁ thÓ dĂŻng phÐp chia ph¶i / nh−ng ph¶i thay A v” B b»ng cžc ma
trËn chuyÓn vÞ t−¬ng Ăžng, tĂžc B’/A’, v” kÕt qu¶ l” mĂ©t ma trËn h”ng Ÿóng
b»ng ma trËn chuyÓn cña nghiÖm x Ÿ· tÝnh Ă« trÂȘn).

 - Ma trËn nghÞch ٦o : DĂŻng h”m inv
VÝ dĂŽ: TÝnh ma trËn nghÞch ٦o cña ma trËn A Ă« trÂȘn
gĂ€i An l” ma trËn nghÞch ٦o cña ma trËn A th×:
 >> An=inv(A)
An =

  0.4615   -0.6154    0.4615   -0.1795
 -2.9231    3.2308   -1.9231    1.3590
  3.9231   -4.2308    2.9231   -2.0256
 -4.6154    5.1538   -3.6154    2.4615

Thö t×m nghiÖm x tĂ” ph−¬ng tr×nh (*) khi dĂŻng ma trËn nghÞch ٦o:
Ta cã nghiÖm x ¼−üc viÕt nh− sau:   x=A-1.B
GĂą v”o dßng lÖnh sau:
    X=An*B
KÕt qu¶ cho:
X=

  0.1026
 -6.2051
  4.8718
 -3.6923

      - §Þnh thĂžc cña ma trËn
§Þnh thĂžc cña ma trËn vu«ng ¼−üc tÝnh nhĂȘ h”m det. VÝ dĂŽ tÝnh ¼Þnh thĂžc
D cña ma trËn A Ă« trÂȘn:
>> D=det(A)
D=

 -39
       - Nh©n v« h−íng, nh©n cĂŁ h−íng vÐc tÂŹ
Cho hai vÐc tÂŹ m v” n nh− sau:
                               m=[1 1 3]; n=[4 2 0];
TÝch v« h−íng cña m v” n: dĂŻng h”m dot
vh=dot(m,n)
             vh = 6
TÝch cĂŁ h−íng cña m v” n: dĂŻng h”m cross
ch=cross(m,n)
                 ch = -6 12 -2
Cßn tÝch cĂŁ h−íng cña n v” m:
ch2=cross(n,m)
                ch2 = 6 -12 2

b- Cžc phÐp tÝnh phÇn tö - phÇn tö cña ma trËn

Cžc phÐp tÝnh n”y rÊt tiÖn Ých v” ¼−üc ph©n biÖt vĂ­i cžc phÐp tÝnh tiÂȘu
chuÈn trÂȘn ma trËn b»ng dÊu chÊm ( . ) ¼−üc ¼Æt tr−íc cžc dÊu phÐp tÝnh.
VÝ dĂŽ: X.^Y, X.*Y, hay X.Y. NÕu X v” Y l” cžc ma trËn ( hay vÐc tÂŹ)
cžc phÇn tö cña X sÏ ¼−üc n©ng lÂȘn luĂŒ thĂ”a hoÆc ¼−üc nh©n , chia bĂ«i
cžc phÇn tö t−¬ng Ăžng cña ma trËn Y. DÏ thÊy l” ma trËn X v” Y ph¶i
cĂŻng cĂŹ.

- LuĂŒ thĂ”a cžc phÇn tö ma trËn
VÝ dî:
  >> x=[1 2 ; 3 4]
x=

   1    2
   3    4

>> y=[ 3 4; 1 2]
y=

   3    4
   1    2

>> x.^y

ans =

   1    16
   3    16

x=
1    2
   3    4

NÕu y kh«ng ph¶i l” ma trËn m” l” mĂ©t sĂš, vÝ dĂŽ y=2, th× kÕt qu¶ nh−
sau:
>> x.^2

ans =

   1    4
   9    16

- Nh©n phÇn tö ma trËn
VÝ dî
>> x.*y

ans =

   3    8
   2    8

- Chia phÇn tö ma trËn
VÝ dî;
>> x./y

ans =

  0.3333 0.5000
  3.0000 2.0000


6. Cžc h”m thĂčc hiÖn cžc phÐp tÝnh vĂ­i Âźa thĂžc

- H”m poly : Xžc ¼Þnh Âźa thĂžc khi biÕt tr−íc nghiÖm

Quy c¾c viÕt p=poly(b)
trong Ÿã b l” mĂ©t ma trËn h”ng.
KÕt qu¶ sÏ cho ra l” mĂ©t ma trËn h”ng m” mçi phÇn tö cña nĂŁ l” mĂ©t hÖ
sĂš cña mĂ©t Âźa thĂžc cĂŁ nghiÖm l” cžc phÇn tö cña ma trËn b ( theo sĂš mĂČ
gi¶m dÇn).
VÝ dî:

b=[2 1 -4 3];
p=poly(b)
   p=
           1 -2 -13 38 -24
Theo kÕt qu¶ trÂȘn th× cžc sĂš 2, 1, -4 v” 3 l” nghiÖm cña Âźa thĂžc :
x4- 2x3 - 13x2 + 38x - 24 = 0

- H”m roots : Xžc ¼Þnh nghiÖm cña Âźa thĂžc

Quy c¾ch viÕt :      a=roots(b)
trong Ÿã b l” ma trËn h”ng vĂ­i cžc phÇn tö l” cžc hÖ sĂš cña Âźa thĂžc (theo
sĂš mĂČ gi¶m dÇn). KÕt qu¶ cho ra l” mĂ©t ma trËn cĂ©t m” cžc phÇn tö l”
nghiÖm cña Âźa thĂžc.
VÝ dĂŽ: Thö t×m lÂči nghiÖm cña Âźa thĂžc trÂȘn. Ta viÕt cžc lÖn nh− sau:

   p=[ 1 -2 -13      38 -24 ];
      r=roots(p)

r=
 -4.0000
  3.0000
  2.0000
  1.0000
Ta thÊy kÕt qu¶ ho”n to”n chÝnh xžc.

- H”m conv : Dïng nh©n Ÿa thÞc.

Quy cžch viÕt: a=conv(b,c) trong Ÿã b,c l” hai ma trËn h”ng cĂŁ cžc phÇn
tö l” cžc hÖ sĂš cña cžc Âźa thĂžc cÇn nh©n. KÕt qu¶ cho ra l” ma trËn a cĂŁ
cžc phÇn tö l” hÖ sĂš cña ma trËn tÝch.
VÝ dĂŽ : cÇn nh©n hai Âźa thĂžc x3+2x2+6 v” 3x4-6x2+5x-10 ta l”m nh− sau:

b=[1 2 0 6];
c=[3 0 -6 5 -10];
a=conv(b,c)

a=

  3 6 -6 11 0 -56 30 -60
VËy Âźa thĂžc tÝch l”: 3x7+ 6x6- 6x5 + 11x4 - 56x2 + 30x – 60

- H”m deconv : Dïng chia hai Ÿa thÞc

Qui c¾ch viÕt nh− sau: [ m , n] = deconv(p,q)
vĂ­i p v” q l” hai ma trËn h”ng cĂŁ cžc phÇn tö l” cžc hÖ sĂš cña Âźa thĂžc bÞ
chia v” Âźa thĂžc chia, cßn cžc phÇn tö cña ma trËn m,n l” cžc hÖ sĂš cña Âźa
thĂžc th−¬ng v” phÇn d−.
VÝ dĂŽ : Ta thö chia ngay Âźa thĂžc tÝch vĂ”a cĂŁ Ă« trÂȘn cho Âźa thĂžc cĂŁ cžc hÖ
sĂš l” cžc phÇn tö cña ma trËn c, tĂžc Âźa thĂžc: 3x4-6x2+5x-10.

 a=[3 6 -6 11          0 -56     30 -60];
 c=[3 0 -6 5 -10];
 [b,d]=deconv(a,c)
b=

   1   2   0    6

d=

   0   0   0    0   0   0   0    0

Ta thÊy kÕt qu¶ l” ho”n to”n Ÿóng.

7. cžc H”m dĂŻng ph©n tÝch dĂ· liÖu

Cžc h”m t×m giž trÞ cĂčc ÂźÂči, cĂčc tiÓu v” trung b×nh
- H”m max : T×m giž trÞ lĂ­n nhÊt
Qui c¾ch viÕt ln=max(a)
vĂ­i a l” ma trËn h”ng. KÕt qu¶ cho ra l” mĂ©t phÇn tö cĂŁ giž trÞ lĂ­n nhÊt
cña a
VÝ dî:
a=[ 10 2 1 -30 23 8];
ln=max(a)
ln =
   23
- H”m min : t×m giž trÞ cĂčc tiÓu
VÝ dî:
bn=min(a)
bn =
  -30
bn=mi

- H”m mean : T×m giž trÞ trung b×nh
VÝ dî:
tb=mean(a)
tb =
   2.3333
NÕu a l” mĂ©t ma trËn cĂŁ nhiÒu h”ng nhiÒu cĂ©t th× cžc giž trÞ max, min
hoÆc trung b×nh sÏ l” cžc giž trÞ t−¬ng Ăžng ŸÚi vĂ­i cžc cĂ©t cña ma trËn.
VÝ du :
>>b=[1 2 3; 4 5 6 ; 7 8 9]
b=
    1 2 3
    4 5 6
    7 8 9
>>ln=max(b)

ln =

   7   8   9
>>bn=min(b)
bn =

     1   2   3

>>tb=mean(b)
tb =

   4 5 6
- H”m sum : dĂŻng tÝnh tĂŠng
VÝ dĂŽ: TÝnh tĂŠng cžc phÇn tö cña ma trËn a nh− sau
              T=sum(a)
                     T=
                            26

- H”m diff : TÝnh giž trÞ sai khžc cña hai sĂš ŸÞng liÒn nhau. Qui cžch
viÕt:
                   s=diff(x)
vĂ­i x l” mĂ©t ma trËn h”ng hoÆc cĂ©t.
VÝ dî:
>>x=[ 1.2 1.4 1.8 2.1 3 ];
>> s=diff(x)

s=

   0.2000 0.4000 0.3000 0.9000
Ta dÔ d”ng thÊy r»ng h”m diff n”y cĂŁ thÓ dĂŻng ¼Ó tÝnh gÇn Ÿóng ÂźÂčo
h”m.
NÕu x l” mĂ©t ma trËn b×nh th−ĂȘng th× quž tr×nh tÝnh sÏ ¼−üc thĂčc hiÖn
theo thĂž tĂč cžc cĂ©t.
                       - H”m Interp1 : DĂŻng t×m cžc giž trÞ bÞ khuyÕt.
VÝ dĂŽ: §· biÕt giž trÞ cña h”m y=x3-3x+4 tÂči cžc ÂźiÓm cĂŁ x=0,1,2,3,4 v”
5. H·y xžc ¼Þnh giž trÞ cña y tÂči cžc ÂźiÓm cĂŁ x= 0,3, 0,5, ..., 4.2, 4,8.
Ta viÕt c¾c lÖnh nh− sau:

x1=0:5;
y1=x1.^3-3*x1+4;
x2=[0 .3 .5 1.2 1.4 2.1 3.3 4.2 4.8 5];
y2=interp1(x1,y1,x2,'cubic')
plot(x1,y1,'ro',x2,y2,'b+')

KÕt qu¶ cho Ă« dÂčng sĂš v” ŸÄ thÞ d−íi Ÿ©y

y2 =
    Columns 1 through 7

  4.0000 2.7700 2.2500         2.2240 2.5920 7.0330 30.1210
Columns 8 through 10

  65.6800 100.4800 114.0000
§ã l” 10 giž trÞ cña y Ăžng vĂ­i 10 giž trÞ cña x ( trong ch−¬ng tr×nh tÝnh l”
x2). Cßn ŸÄ thÞ sÏ cho thÊy sĂč ppĂŻ hĂźp cña cžc kÕt qu¶ n”y: Cžc ÂźiÓm vÏ
b»ng dÊu ‘+’ l” biÓu thÞ cžc ÂźiÓm cÇn t×m, cßn cžc ÂźiÓm vÏ b»ng dÊu ‘o’
l” t−¬ng Ăžng cžc ÂźiÓm Ÿ· cho.
        120



        100



         80



         60



         40



         20



          0
              0       1            2           3            4           5




8. H”m cña h”m

CĂŁ nhiÒu h”m trong Matlab kh«ng chØ l”m viÖc vĂ­i cžc ma trËn sĂš m”
cßn l”m viÖc vĂ­i cžc h”m tožn. Cžc h”m cña h”m n”y bao gĂ„m cžc h”m
dĂŻng ¼Ó tÝnh tÝch ph©n, gi¶i cžc ph−¬ng tr×nh phi tuyÕn v” gi¶i cžc
ph−¬ng tr×nh vi ph©n.

a. H”m dĂŻng ¼Ó tÝch ph©n sĂš: h”m quad hoÆc quad8
VÝ dĂŽ: CÇn tÝnh tÝch ph©n cña h”m f(x) = 3+sin2x/(4+2cosx) vĂ­i cËn tĂ”
0 ¼Õn 4, ta tiÕn h”nh nh− sau:
  ViÕt mĂ©t file h”m cĂŁ tÂȘn tfan1.m nh− d−íi Ÿ©y:

function f=tfan1(x)
f=3+sin(2*x)/(4+2*cos(x));
v” mĂ©t file chÝnh cĂŁ tÂȘn tfan.m:
tf=quad8('tfan1',0,4)
ChÂčy ch−¬ng tr×nh kÕt qu¶ cho giž trÞ cña tÝch ph©n:

tf =
12.0517

b. H”m ¼Ó t×m nghiÖm ph−¬ng tr×nh phi tuyÕn v” cžc h”m tĂši
−u
        - H”m fzero : xžc ¼Þnh nghiÖm cña h”m mĂ©t biÕn.
        - H”m fmin : tÝnh giž trÞ cĂčc tiÓu cña h”m mĂ©t biÕn.
        - H”m fmins : tÝnh cžc giž trÞ cĂčc tiÓu cña h”m nhiÒu biÕn

VÝ dĂŽ: DĂŻng h”m fzero t×m nghiÖm cña ph−¬ng tr×nh sau tÂči vÞ trÝ gÇn
x=1 :
                y=2- 6sinx / (1+x);
Ta viÕt file h”m nghiem1.m nh− sau:
function y=nghiem(x)

y=2-6*sin(x)./(1+x);

Sau ¼ã viÕt file chÝnh nghiem.m:

   x1=fzero('nghiem1',1)
ChÂčy ch−¬ng tr×nh chÝnh, kÕt qu¶ cho trÂȘn m”n h×nh nh− sau:

Zero found in the interval: [0.36, 1.4525].

 x1 =
           0.5385
§Ó thö lÂči, ta thay x=x1 v”o ph−¬ng tr×nh ban ¼Çu ¼Ó xem kÕt qu¶ hai vÕ
cã b»ng 0 hay kh«ng.

y=2-6*sin(.5385)/(1+.5385)

y=
        -6.0516e-005

Ta thÊy y~ 0 v” cĂŁ thÓ nĂŁi kÕt qu¶ Ÿñ chÝnh xžc.

c. H”m ¼Ó gi¶i ph−¬ng tr×nh vi ph©n : h”m ode23 v” ode34
VÝ dĂŽ: Gi¶i ph−¬ng tr×nh vi ph©n Van de Pol cĂŁ dÂčng nh− sau:
                    x’’+( x2- 1 ) x’+ x=0
Ta viÕt lÂči ph−¬ng tr×nh trÂȘn d−íi dÂčng hÖ ph−¬ng tr×nh vi ph©n bËc nhÊt:

      x1’= x1(1- x22 ) - x2
      x2’= x1
ViÕt mĂ©t file h”m mang tÂȘn ftvf.m m« t¶ hÖ ph−¬ng tr×nh vi ph©n:

function xc=ftvf(t,x)
xc=zeros(2,1);
xc(1)=x(1).*(1-x(2).^2)-x(2);
xc(2)=x(1);
ViÕt file chÝnh cĂŁ tÂȘn ftvf0.m nh− d−íi Ÿ©y:
t0=0; t1=20;% Thoi diem dau va cuoi
x0=[0 .2]; %    Dieu kien ban dau
[t,x]=ode23('ftvf',t0,t1,x0);
plot(t,x)

ChÂčy ch−¬ng tr×nh kÕt qu¶ cho d−íi dÂčng ŸÄ thÞ nh− d−íi Ÿ©y:


        3



        2



        1



        0



       -1



       -2



       -3
            0           5              10             15              20




9. Cžc tožn tö ÂźiÒu khiÓn
CĂČng nh− cžc phÇn mÒm lËp tr×nh khžc, cžc tožn tö ÂźiÒu khiÓn cĂČng cĂŁ
trong Matlab. §ã l” tožn tö vßng lÆp for, while v” tožn tö lĂča chĂ€n if.

        - Tožn tö for
           DÂčng chung cña tožn tö n”y ¼−üc viÕt nh− sau:
                     for biÕn = biÓu thþc
                          cžc c©u lÖnh
                     end
        BiÓu thĂžc Ă« Ÿ©y th−ĂȘng cĂŁ dÂčng m:n hoÆc m:i:n, trong Ÿã m, n l”
giž trÞ ¼Çu v” cuĂši, cßn i l” gia sĂš.
        VÝ dî:
      for k=1: n
         a(k)=sin(k*pi/5);
         b(k)=cĂŁ(k*pi/5);
       end
- Tožn tö while
        DÂčng chung cña lÖnh vßng lÆp n”y cĂŁ dÂčng sau:
             while biÓu thþc
                   cžc c©u lÖnh
             end
      BiÓu thĂžc Ă« Ÿ©y l” biÓu thĂžc quan hÖ.
      VÝ dî:
             d=1;
             while d>0.001
                   z1=z2-sin(z2)/(z2+2);
                   d=abs(z2-z1);
                   z2=z1;
             end

      - Tožn tö ÂźiÒu kiÖn if
        Tožn tö cĂŁ dÂčng chung nh− sau:
           if biÓu thþc
               cžc c©u lÖnh
           elseif biÓu thþc
               cžc c©u lÖnh
                ...
                ...
           else
               cžc c©u lÖnh
          end
        CĂČng nh− ŸÚi vĂ­i tožn tö while biÓu thĂžc Ă« Ÿ©y cĂČng l” biÓu
        thþc quan hÖ.
        VÝ dî:
                for k=1: n
                    for p=1: m
                       if k= =p
                          z(k,p)=1;
                       elseif k<p
                          z(k,p)=-1 ;
                        else
                         z(k,p)=0;
                        end
                     end
                 end

    - C©u lÖnh Break
LÖnh Break cho phÐp tho¾t ra khái vßng lÆp.
VÝ dî:
k=input(' k=');
 if k>0
    break
      else
a=5*k+4
   end


10. cžc loÂči file dĂŻng trong matlab

CĂŁ hai loÂči file l” M-File v” file dĂ· liÖu (data file)
Cžc file cĂŁ chĂža cžc lÖnh cña Matlab ¼−üc gĂ€i l” M-
file . SĂ« dÜ gĂ€i l” M- file v× phÇn mĂ« rĂ©ng cña cžc file
n”y l” .m.
CĂŁ hai loÂči M- file l” script file v” function file (file h”m)

Script File
 Khi Script ¼−üc kÝch hoÂčt Matlab Ÿn gi¶n thĂčc hiÖn cžc lÖnh t×m thÊy
trong file. Cžc c©u lÖnh trong file n”y th× hoÂčt Ÿéng trÂȘn to”n bĂ© cžc dĂ·
liÖu trong Workspace.
VÝ dĂŽ : file lg.m d−íi Ÿ©y l” mĂ©t script file:

      % File dung tinh ham luong giac va ve do thi
     f1=0:2*pi/60;
     a=3*sin(f1)+4.5*cos(f1+.6);
     plot(f1,a)
Sau khi tÝnh tožn v” vÏ ¼ß thÞ xong cžc biÕn f1 v” a vÉn cßn l−u trong
workspace

Function File
L” mĂ©t M-File cĂŁ chĂža tĂ” function tÂči vÞ trÝ ¼Çu tiÂȘn trÂȘn dßng ¼Çu cña
file. VĂ­i function file, cžc biÕn ¼−üc ¼Þnh nghÜa v” hoÂčt Ÿéng chØ trong
phÂčm vi file, chĂž kh«ng cĂŁ tÝnh to”n cĂŽc nh− trong script file. Function
file rÊt tiÖn Ých trong viÖc mĂ« rĂ©ng thÂȘm kh¶ nšng cña Matlab, cĂŽ thÓ l”
tÂčo thÂȘm ¼−üc cžc Matlab file mĂ­i.
D−íi Ÿ©y l” mĂ©t vÝ dĂŽ vÒ function file ¼−üc tÂčo ¼Ó gi¶i ph−¬ng tr×nh bËc
hai, tÂȘn file l” ftb2.m :
               function [x1 , x2] = ftb2(a,b,c)
     % File ham nay dung de giai Fuong tr×nh bac hai : ax^2+bx+c=0
     % voi a, b, c la cac hang so cho truoc. Cac nghiem l” x1 va x2

              delta=b^2-4*a*c;
              x1=(-b+sqrt(delta)/(2*a);
              x2=(-b-sqrt(delta)/(2*a);

H”m n”y dĂŻng ¼Ó gi¶i ph−¬ng tr×nh bËc hai vĂ­i lÖnh gĂ€i ra l”:
                 [nghiem1, nghiem2] = ftb2(10,-6.5,-3.5);

File dĂ· liÖu ( data file)
Ta cĂŁ thÓ ghi sĂš liÖu v”o mĂ©t file gĂ€i l” file sĂš liÖu vĂ­i phÇn mĂ« rĂ©ng l”
.dat. Khi cÇn file cĂŁ thÓ ¼−üc gĂ€i ra.
D−íi Ÿ©y l” vÝ dĂŽ vÒ tÂčo v” gĂ€i file sĂš liÖu:
Gi¶ sö ta cĂŁ mĂ©t ma trËn h”ng a nh− sau:
>>a=1:8

a=

   1 2 3 4 5 6 7 8
GiĂȘ ta muĂšn ghi cžc giž trÞ cña ma trËn a v”o mĂ©t file dĂ· liÖu cĂŁ tÂȘn l”
sl1.dat, ta dïng lÖnh save víi qui c¾ch viÕt nh− sau:
>> save sl1.dat a -ascii
Khi Ÿã ma trËn a Ÿ· ¼−üc l−u trong fil sl1.dat. NÕu muĂšn gĂ€i ra cžc sĂš
liÖu n”y v” gžn cho cho nĂŁ mĂ©t tÂȘn biÕn mĂ­i, vÝ dĂŽ l” x, ta dĂŻng lÖnh
load víi qui c¾ch viÕt nh− sau:
>>load sl1.dat
>> x=sl1
    x=
         1 2 3 4 5 6 7 8

11. Xö lÝ tÝn hiÖu

Matlab cĂŁ mĂ©t sĂš h”m dĂŻng ¼Ó xö lÝ tÝn hiÖu sĂš d−íi Ÿ©y:
abs - giž trÞ (m« Âźun) cña sĂš phĂžc
angle – gãc pha
conv - tÝch chËp ( convolution)
deconv – ( deconvotution)
fft - biÕn ŸÊi Fu ri ÂȘ nhanh
ift - biÕn ŸÊi ng−üc Fu ri ÂȘ
fftshift

VÝ dĂŽ: cho x l” mĂ©t ma trËn cĂ©t nh− sau:
                 x=[ 4 3 7 -9 1 0 0 0 ]’ ;

BiÕn ŸÊi Fu ri ÂȘ nhanh cña x ¼−üc viÕt nh− sau:
                 y=fft(x)
KÕt qu¶ cho nh− d−íi Ÿ©y:

y=

  6.0000
 11.4853 + 2.7574i
 -2.0000 +12.0000i
 -5.4853 -11.2426i
 18.0000
 -5.4853 +11.2426i
 -2.0000 -12.0000i
 11.4853 - 2.7574i
12. vÏ ŸÄ thÞ

Matlab rÊt mÂčnh vĂ­i viÖc vÏ ŸÄ thÞ. D−íi Ÿ©y tr×nh b”y cžch vÏ ŸÄ thÞ
trong kh«ng gian hai chiÒu (2D) v” ba chiÒu (3D).

a.VÏ ŸÄ thÞ 2D
VÏ cžc ¼−ĂȘng cong th«ng th−ĂȘng:
Dïng lÖnh plot víi qui c¾ch viÕt nh− sau:
                                             plot(x,y)
trong Ÿã x v” y l” cžc ma trËn h”ng (hoÆc cĂ©t ) cĂŻng cĂŹ. Matlab sÏ vÏ ra
mĂ©t ¼−ĂȘng cong cña y theo x.
NÕu bÂčn muĂšn chĂ€n m”u v” kiÓu nÐt vÏ cho ¼−¬ng cong cĂŁ thÓ l”m theo
vÝ dî sau:
 plot(x,y, 'r*')
Khi chÂčy, Matab sÏ cho bÂčn ¼−ĂȘng cong tÂčo bĂ«i cžc dÊu *** v” cĂŁ m”u
Ÿå (chĂ· r ŸÞng cho tĂ” red trong tiÕng Anh, nghÜa l” Ÿå).

D−íi Ÿ©y l” b¶ng kÝ hiÖu m”u v” kiÓu nÐt vÏ dĂŻng khi vÏ ŸÄ thÞ:

   BiÓu t−üng         M”u sŸc           BiÓu t−üng       LoÂči ¼−ĂȘng nÐt
       y               V”ng                  .               §iÓm
       m              §á t−¬i                °             Vßng trßn
        c           Xanh lž mÂč              ×              DÊu nh©n
        r               §å                  +              DÊu cĂ©ng
       g            Xanh lž c©y             ∗               DÊu sao
       b           Xanh n−íc biÓn            -              NÐt liÒn
       w               TrŸng                 :             NÐt chÊm
       k                §en                 --              NÐt ŸÞt
                                            -.           NÐt chÊm gÂčch


CĂČng cĂŁ thÓ vÏ nhiÒu ¼−ĂȘng cong trÂȘn cĂŻng mĂ©t hÖ trĂŽc toÂč Ÿé.
 VÝ dĂŽ: lÖnh vÏ sau sÏ cho 3 ¼−ĂȘng cong khžc nhau trÂȘn mĂ©t h×nh:
             plot(x1,y1,’r *’,x2,y2,’g+’x3,y3,’w -‘)
NÕu bÂčn muĂšn ¼Æt tÂȘn cho ŸÄ thÞ h·y dĂŻng lÖnh title.
VÝ dî: title(' Do thi 1 ‘)
BÂčn cĂČng cĂŁ thÓ ¼Æt tÂȘn cho cžc trĂŽc toÂč Ÿé x v” y b»ng cžch dĂŻng lÖnh
xlabel
v” ylabel .
 VÝ dî:
xlabel('x - m');
ylabel('y - m/s ');
Cßn ¼Ó tÂčo l−íi trÂȘn h×nh vÏ dĂŻng lÖnh grid.

CĂŽ thÓ ta l”m mĂ©t vÝ dĂŽ d−íi Ÿ©y:
VÏ trÂȘn cĂŻng hÖ trĂŽc toÂč Ÿé ŸÄ thÞ hai h”m sĂš sau
             y1=e-5tsin5t ; y2= e-5t cos5t;
vĂ­i biÕn t chÂčy tĂ” - 4 ¼Õn +4:

Ta viÂȘt file p2d.m ¼Ó vÏ ŸÄ thÞ nh− sau:

 % Chuong trinh ve do thi 2D
 t=-4:.05:4;
 y1=exp(-.5*t).*sin(5*t);
 y2=exp(-.5*t).*cos(5*t);
 plot(t,y1,'*',t,y2,'-');
 title('VE DO THI 2 CHIEU : y1( ***), y2 (---)')
 xlabel(' Gia tri t ')
 ylabel('gia tri y1, y2')
 grid
ChÂčy ch−¬ng trinh cho kÕt qu¶ l” ŸÄ thÞ d−íi Ÿ©y:

                                   V E D O T H I 2 C H IE U : y 1 ( * * * ) , y 2 ( - - - )
                      8


                      6


                      4


                      2
     gia tri y1, y2




                      0


                      -2


                      -4


                      -6


                      -8
                        -4   -3   -2           -1             0             1                 2   3   4
                                                         G i a tr i t




CĂŁ thÓ vÏ nhiÒu ŸÄ thÞ trÂȘn mĂ©t h×nh b»ng cžch dĂŻng lÖnh subplot.
VÝ dĂŽ: ta vÏ hai ŸÄ thÞ y1=y1(t) v” y2=y2(t) vĂ”a nÂȘu trÂȘn cĂŻng mĂ©t h×nh
nh−ng lÂči trÂȘn hai hÖ trĂŽc riÂȘng biÖt, ta viÕt lÂči cžc cžc lÖnh ( tÝnh tĂ” lÖnh
plot(t,y1,...) nh− sau:

 subplot(211)
 plot(t,y1,'*')
 title('VE DO THI 2 CHIEU : y1( ***), y2 (---)')
 xlabel('gia tri t')
 ylabel('gia tri y1')
 grid
 subplot(212)
 plot(t,y2,'-')
 xlabel('gia tri t')
ylabel('gia tri y2')
 grid


                                                      V E D O T H I 2 C H IE U : y1 ( * * * ), y2 (---)
                     10


                       5
    gia tri y1




                       0


                      -5


                     -1 0
                         -4               -3         -2           -1           0              1           2   3   4
                                                                          g i a tri x

                     10



                       5
        gia tri y2




                       0



                      -5
                        -4                -3         -2           -1           0              1           2   3   4
                                                                          g i a tri x



VÏ ŸÄ thÞ Ÿéc cĂčc DĂŻng lÖnh polar
VÝ dĂŽ: vÏ ŸÄ thÞ h”m y=4e-4t vĂ­i t=0:2pi/3
Ta viÕt ch−¬ng tr×nh vÏ nh− sau:
t=0:pi/20:2*pi/3;
 r=4*exp(-4*t);
 polar(t,r)
KÕt qu¶ cho ra nh− d−íi Ÿ©y:


                                                            90
                                                                      4
                                               120                         60
                                                                      3


                                    150                           2                     30


                                                                  1


                              180                                                             0




                                    210                                                 330




                                               240                        300
                                                            270
VÏ §Ä thÞ dÂčng thanh (Bar).
   §Ä thÞ bar biÓu diÔn giž trÞ cña mĂ©t vÐc tÂŹ hay mĂ©t ma trËn d−íi dÂčng
cžc thanh thÂŒng ŸÞng hay n»m ngang. Bar(y) biÓu diÔn cžc phÇn tö cña
vÐc tÂŹ y nÕu y l” mĂ©t vÐc tÂŹ. NÕu y l” mĂ©t ma trËn, mĂ©t nhĂŁm thanh sÏ
biÓu diÔn cžc phÇn tö trong mĂ©t h”ng, trĂŽc x sÏ biÓu diÔn sĂš h”ng.
VÝ dĂŽ: VÏ ŸÄ thÞ biÓu thÞ sĂš sinh viÂȘn tĂšt nghiÂȘp cña mĂ©t tr−ĂȘng §Âči hĂ€c
tĂ” nšm 1995 ¼Õn 2001, biÕt sĂš sinh viÂȘn tĂšt nghiÖp t−¬ng Ăžng l” 1000,
1200, 1800, 1850, 1750, 2100.
LËp ch−¬ng tr×nh vÏ nh− sau:

x=[1000, 1200, 1800, 1850, 1750, 2100]
bar(x);
title('SO LUONG SINH VIEN TOT NGHIEP HANG NAM')
xlabel('Nam')
ylabel('So luong sinh vien')
set(gca,'XTickLabel',{'1996';'1997';'1998';...
                          '1999';'2000';'2001'})

ChÂčy ch−¬ng tr×nh cho kÕt qu¶ l” ŸÄ thÞ d−íi Ÿ©y:

                                       S O L U O N G S IN H V IE N T O T N G H IE P H A N G N A M
                            2 500




                            2 000
       So luong sinh vien




                            1 500




                            1 000




                             500




                                0
                                    1996      199 7        1998          1999       2000            2001
                                                                  N am




§Ä thÞ pie.

 LÖnh Pie(x) biÓu thÞ th”nh phÇn phÇn tršm theo dĂ· liÖu trong x. Mçi
phÇn tö trong x ¼−üc ÂźÂči diÖn b»ng mĂ©t phÇn cña ŸÄ thÞ Pie.
Pie(x,explode) ¼Æt cžc phÇn tö cho ŸÄ thÞ Pie. Explode l” mĂ©t vÐc tÂŹ hay
mĂ©t ma trËn cña sĂš 0 v” 1 t−¬ng Ăžng vĂ­i x. Cžc phÇn tö l” 0 sÏ t−¬ng Ăžng
vĂ­i cžc phÇn tÂčo th”nh mĂ©t khĂši liÒn trong ŸÄ thÞ pie. NÕu l” giž trÞ 1 th×
phÇn tö t−¬ng Ăžng vĂ­i mÈu trÂȘn ŸÄ thÞ sÏ ¼−üc tžch rĂȘi khĂĄi khĂši liÒn
trong ŸÄ thÞ Pie. Explode ph¶i cĂŁ cĂŹ giĂšng vĂ­i x.
      VÝ dĂŽ : BiÓu diÔn th”nh phÇn phÇn tršm cña cžc loÂči vËt liÖu cĂŁ
trong mét hçn hßp.

x=[7 15 56 12 10];
eplode= [1 0 0 0 0];
pie(x,eplode)
colormap jet

Ta ¼−üc ŸÄ thÞ :
                        7%
                                   10%



               15%
                                         12%




                             56%




b. VÏ ŸÄ thÞ 3D : dĂŻng lÖnh surf, mesh, contour3
VÝ dĂŽ: VÏ ŸÄ thÞ z=-20x2+x-15y2+5y , vĂ­i -4<x<4 v” -4<y<4.
ViÂȘt file p3d.m ¼Ó vÏ ŸÄ thÞ ( dĂŻng lÖnh surf )nh− sau:
[x,y]=meshgrid(-4:.2:4,-4:.2:4);
z=-20*x.^2+x-15*y.^2+5*y;
surf(x,y,z)
title(' Do thi 3D')
xlabel(' truc x')
ylabel(' truc y')
zlabel(' truc z')
pause

KÕt qu¶ cho nh− h×nh d−íi Ÿ©y:
Cßn hai ŸÄ thÞ d−íi Ÿ©y ¼−üc vÏ b»ng lÖn mesh v” lÖnh contour3:
 - §Ä thÞ 3D dĂŻng lÖnh mesh




 - §Ä thÞ 3D dĂŻng lÖnh contour
D o th i 3 D d u n g le n h c o n to u r




             0


         -1 0 0


         -2 0 0
truc z




         -3 0 0


         -4 0 0


         -5 0 0
             40
                  30                                                                            40
                          20                                                               30
                                                                                    20
                                 10                                10
                       tru c y                                                   tru c x
PhÇn 2

Ăžng dĂŽng Matlab gi¶i mĂ©t sĂš b”i toÊn kÜ
thuËt

1. B”i tožn vÒ mÂčch ÂźiÖn

VÝ dĂŽ 1: TÝnh c−ĂȘng Ÿé dßng ÂźiÖn cña mÂčch ÂźiÖn cĂŁ cžc trĂ« khžng phĂžc
d−íi Ÿ©y, biÕt hiÖu ÂźiÖn thÕ nguĂ„n U=5V, cžc trĂ« khžng: z1=1+0,5i,
z2=2+0,5i, z3=4+i, z4=z1 ( ℩ ).



         z1                 z1              z1                       z1



                   aaa
U=5v                         fff




              z4                   z4            z4                       z4
Gi¶i:
ViÕt cžc ph−¬ng tr×nh ¼Þnh luËt KiÕc sĂšp cho mÂčch nh− sau:
(z1+z2+z4)I1- z2I2 = U
(z1+2z2+z4)I2 - z2I1- z2I3= 0
(z1+2z2+z4)I3- z2I2- z2I4= 0
(z1+z2+z3+z4)I4- z2I3 = 0

ViÕt lÂči hÖ ph−¬ng tr×nh trÂȘn d−íi dÂčng ma trËn nh− sau:

   (z1+z2+z4) - z2           0           0                  I1   =        U
  - z2        (z1+2z2+z4)I2 - z2         0                  I2   =        0
   0           - z2         (z1+2z2+z4) - z2                I3   =        0
   0            0          - z2         (z1+z2+z3+z4)       I4   =        0

hay Z.I = U
vĂ­i Z l” ma tr©n trĂ« khžng, I l” ma trËn cĂ©t dßng ÂźiÖn, cßn U l” ma trËn
cĂ©t thÕ hiÖu.
NghiÖm I ¼−üc tÝnh nh− sau:
                           I=Z-1.U

D−íi Ÿ©y l” file ml12.m ¼Ó gi¶i ph−¬ng tr×nh ma trËn trÂȘn
% File ml12.m
% Chuong trinh giai mach dien tro khang phuc

z1=1+.5i; z2=2+.5i; z3=4+i; z4=z1; % Cac tro
khang
U=5;                           % Hieu dien the
nguon
% Ma tran tro khang
Z=[z1+z2+z4 -z2             0            0;...
      -z2      z1+2*z2+z4 -z2            0;...
       0     -z2            z1+2*z2+z4  -z2;...
       0       0           -z2
z1+z2+z3+z4 ];
F=[ V 0 0 0 ]';    % Ma tran cot ve phai
I=inv(Z)*F         % Tinh dong dien

ChÂčy ch−¬ng tr×nh cho kÕt qu¶ d−íi Ÿ©y:
                  I=

                          1.3008 - 0.5560i
                          0.4560 - 0.2504i
                          0.1530 - 0.1026i
                          0.0361 - 0.0274i




VÝ dĂŽ 2: TÝnh dßng ÂźiÖn cho mÂčch cĂŁ R, L v” C nh− h×nh vÏ, cho
E=60v, R=50 ℩ , L=1H,
       C=10-4F, tÂči thĂȘi ÂźiÓm ban ¼Çu i1(0)=0, i2(0)=0.


                         i1        L

                                                           i3

                 E                     oi    R        C




ViÕt hÖ ph−¬ng tr×nh vi ph©n cho mÂčch nh− sau:

          Ldi1/dt + Ri2 = E
          RCdi2/dt+ i2 - i1 = 0
ChuyÓn vÕ, viÕt lÂči hÖ ph−¬ng tr×nh trÂȘn nh− d−íi Ÿ©y:
         i1’ = - Ri2/L + E/L                         (1)
i2’ = i1/RC - i2 /RC

DĂŻng h”m ode45, lËp ch−¬ng tr×nh ¼Ó xžc ¼Þnh i1, i2 b»ng cžc file
ml13.m v” ml13a.m d−íi Ÿ©y:


% File ml13.m               CHUONG TRINHF TINH MACH DIEN
%                                    CO R-L-C

     global E R L C

E=60; L=1; R=50;C=.005 % Nhap cac so lieu
i0=[0 0]';       % Dieu kien ban dau
t=5;           % thoi gian
[t,i]=ode45('ml13a',t,i0);

subplot(211)
plot(t,i(:,1))
title('GIAI MACH DIEN CO R- L- C')
ylabel('D.dien trong mach chinh I1 - A')
grid
subplot(212)
plot(t,i(:,2))
ylabel('D.dien trong mach re I2 - A')
xlabel(' Thoi gian')
grid


 %     File ml13a.m

      function ic=ml13a(t,i)
        global E R L C

          ic=zeros(2,1);
          ic(1)=-R/L*i(2)+E/L;
          ic(2)=i(1)/(R*C)-i(2)/(R*C);



ChÂčy ch−¬ng tr×nh cho kÕt qu¶ l” trÞ sĂš c−ĂȘng Ÿé dßng ÂźiÖn trong mÂčch
chÝhh i1 v” mÂčch rÏ i2 nh− h×nh d−íi Ÿ©y:
G IA I M A C H D IE N C O R - L - C




    D.dien trong m ac h c hinh I1- A
                                       1.5



                                         1



                                       0.5



                                         0
                                             0       0.5       1       1.5             2                2.5       3          3.5            4           4.5          5


                                       1.5
    D.dien trong m ach re I2 - A




                                         1



                                       0.5



                                         0
                                             0       0.5       1       1.5             2          2.5             3          3.5            4           4.5          5
                                                                                               Th o i g ia n

§Ó kiÓm tra kÕt qu¶ trÂȘn, ta so sžnh nĂŁ vĂ­i kÕt qu¶ chÝnh xžc cña hÖ
ph−¬ng tr×nh vi ph©n (1) l”:
      i1= 6/5- 6e-100t/5- 60te-100t
       i2= 6/5- 6e-100t/5- 120te-100t

§Ä thÞ chÝnh xžc cña i1 v” i2 cĂŁ dÂčng nh− h×nh d−íi Ÿ©y:
                                                                        D o n g       d ie n    I1 = 6 / 5 - 6 / 5 e ( - 1 0 0 t ) - 6 0 t e ( - 1 0 0 t )
                                        1 . 4



                                        1 . 2



                                             1



                                        0 . 8



                                        0 . 6



                                        0 . 4



                                        0 . 2



                                             0
                                                 0     0 . 5       1          1 . 5                 2          2 . 5              3          3 . 5               4       4 . 5       5



                                                                       D o n g    d ie n   I2 = 6 / 5 - 6 / 5 e ( - 1 0 0 t ) - 1 2 0 t e ( - 1 0 0 t )
                                        1 . 4



                                        1 . 2



                                             1



                                        0 . 8



                                        0 . 6



                                        0 . 4



                                        0 . 2



                                             0
                                                 0     0 . 5       1         1 . 5              2             2 . 5           3           3 . 5              4       4 . 5       5




Ta thÊy kÕt qu¶ cña hai cžch tÝnh l” nh− nhau.
§Ó thÊy sĂč dao Ÿéng cña mÂčch ÂźiÖn mĂ©t cžch rĂą nÐt ta tšng ÂźiÖn dung
cña tĂŽ ÂźiÂȘn: lÊy C=0,005F rĂ„i chÂčy lÂči ch−¬ng tr×nh ta ¼−üc kÕt qu¶ nh−
h×nh d−íi Ÿ©y:

                                                                                       G IA I M A C H D IE N C O R - L - C
                             Dong dien trong m ach c hinh - A
                                                                  6


                                                                  4


                                                                  2


                                                                  0


                                                                 -2
                                                                       0   0 .5   1   1.5      2       2.5          3    3.5           4   4.5   5
     Dong dien trong m ac h re R - A




                                                                  2


                                                                1 .5


                                                                  1


                                                                0 .5


                                                                  0
                                                                       0   0 .5   1   1.5      2       2.5          3    3.5           4   4.5   5
                                                                                                   T h o i g ia n




2. Gi¶i b”i tožn Ÿéng hĂ€c cÂŹ cÊu phÂŒng

VÝ dĂŽ : Gi¶i b”i tožn Ÿéng hĂ€c cÂŹ cÊu cu lit
H·y xžc ¼Þnh chuyÓn vÞ, vËn tĂšc gĂŁc, gia tĂšc gĂŁc cña thanh cu lit 3 cña
cÂŹ cÊu cu lit, biÕt tr−íc kÝch th−íc cžc kh©u: l0=0,5m, l1=0,2m, tay quay
1 quay ¼Òu víi w1=8rad/s.




                                                                                                                             l1
                                                                                                                                  ϕ1




                                                                                                                    l0         l3



                                                                                                                                  ϕ3
Ta cã quan hÖ vÐc t¬ sau:
                 l 3 = l0 + l1
ViÕt l0 , l1 d−íi dÂčng sĂš phĂžc ta ¼−üc:
                                     l3 = l0ei π / 2 + l1ei ϕ 1              (1)
DĂŻng h”m abs ta tÝnh ¼−üc trÞ sĂš cña vÐc tÂŹ l3 , dĂŻng h”m angle ¼Ó tÝnh
gĂŁc chØ ph−¬ng cña vÐc tÂŹ n”y cĂČng l” gĂŁc ϕ 3 cña cu lit.
                      l3a = abs( l3 )                                         (2)
                     ϕ 3 = angle( l3 )                                        (3)
§Ó tÝnh ¼−üc vËn tĂšc gĂŁc v” gia tĂšc gĂŁc cña cu lÝt ta thay l3 = l3aei ϕ 3
   v”o (1) rĂ„i ÂźÂčo h”m theo t, ta ¼−üc:
                        l3aei ϕ 3 = l0ei π / 2 + l1ei ϕ 1
                 l3a’e i ϕ 3 + i ω 3 l3aei ϕ 3 = i ω 1 l1ei ϕ 1
Chia c¶ hai vÕ cho ei ϕ 3 :
                    l3a’ + i ω 3 l3a = i ω 1 l1ei (ϕ1 − ϕ 3 )
Tžch phÇn thĂčc v” ¶o, ta rĂłt ra:
                    l3a’ = - ω 1 l1sin( (ϕ1 − ϕ 3 )                        (4)
                    ω 3 = ω 1 l1cos (ϕ 1 − ϕ 3 ) / l3a                     (5)
§Ó cĂŁ gia tĂšc gĂŁc, ta ÂźÂčo h”m (5) :
      α 3 = ( - ω 1 l1sin (ϕ 1 − ϕ 3 ) ( ω 1 - ω 3 ) l3a - l3a’ ω 3 )/ l3a (6)

Cšn cĂž v”o cžc biÓu thĂžc (1), (2), (3), (4), (5) v” (6) lËp ch−¬ng tr×nh tÝnh
cžc chuyÓn vÞ vËn tĂšc v” gia tĂšc nh− ¼−üc viÕt trong file cl3.m d−íi Ÿ©y.
KÕt qu¶ vÒ chuyÓn vÞ, vËn tĂšc v” gia tĂšc gĂŁc cu lÝt ¼−üc cho d−íi dÂčng ŸÄ
thÞ Ă« phÝa d−íi ch−¬ng tr×nh.
%   CHUONG TRINH TINH CHUYEN DONG CUA CO CAU CU LIT

l1=.2; l0=.5;                     %     Kich thuoc tay quay va
gia
 w1=8;                            %     Van toc goc khau dan -
rad/s
n=51;                         %       So vi tri tay quay
df=2*pi/n;
f1=0:df:2*pi;
f1d=f1*180/pi;                    %     Goc tay quay – do

l3=l0*exp(i*pi/2)+l1*exp(j*f1);
f3=angle(l3);
l3a=abs(l3);

l3ac=-l1*w1*sin(f1-f3);
w3=l1*w1*cos(f1-f3)./l3a;
alpha3=-(v32.*w3+l1*w1*(w3-w1).*sin(f3-
f1))./l3a;
subplot(311)
plot(f1d,f3*180/pi)
title(' CHUYEN DONG CUA CU LIT ')
ylabel(' C.vi goc Culit - do')
grid
subplot(312)
plot(f1d,w3)
ylabel(' Van toc goc Culit - rad/s')
grid
subplot(313)
plot(f1d,alpha3)
ylabel(' Gia toc goc Culit - rad/s^2')
xlabel(' Goc tay quay')
grid




                                                                                                CHUYEN DONG CUA CU LIT
                                                                           120
   Gia toc goc Culit - rad/s 2 toc goc Culit - rad/s C.vi goc Culit - do




                                                                           100

                                                                           80

                                                                           60
                                                                                 0   50   100     150       200     250    300   350   400
                                                                            5

                                                                            0

                                                                            -5

                                                                           -10
                          V an




                                                                                 0   50   100     150       200     250    300   350   400
                                                                           50



                                                                            0


                                                                           -50
                                                                                 0   50   100     150       200      250   300   350   400
                                                                                                        Goc tay quay


3. Gi¶i b”i tožn c©n b»ng mžy
VÝ dĂŽ 1 : Gi¶i b”i tožn c©n b»ng tÜnh
CĂŁ trĂŽc quay trÂȘn cĂŁ gŸn cžc khĂši l−üng lÖch t©m ¼Æt trong cĂŻng mĂ©t mÆt
phÂŒng nh− h×nh vÏ. TrĂŽc hiÖn Âźang mÊt c©n b»ng tÜnh.Ta tiÕn h”nh c©n
b»ng trĂŽc quay b»ng ph−¬ng phžp sĂš phĂžc nh− sau:
TĂ” ÂźiÒu kiÖn c©n b»ng tÜnh ta cĂŁ:                          m4
m1
     m1r1 + m2r2 + m3r3 + m4r4 + mcbrcb = 0                          r1
                                                                     r4

r2
                                                         mcb      rcb
r3

BiÓu diÔn cžc vÐc tÂŹ d−íi dÂčng sĂš phĂžc ta ¼−üc:
  mcbrcb = - (m1r1ei ϕ 1 + m2r2ei ϕ 2 + m3r3ei ϕ 3 + m4r4ei ϕ 4 )
TĂ” Ÿã tÝnh ¼−üc trÞ sĂš cña tÝch mcbrcb v” gĂŁc chØ ph−¬ng ϕ cña bžn kÝnh
vÐc t rcb b»ng cžch dïng h”m abs v” h”m angle.
                    mcbrcb = abs( mcbrcb);
                         ϕ = angle(mcbrcb )
Ch−¬ng tr×nh tÝnh nh− sau:

%     File canbt.m
%    TINH CAN BANG TINH

m1=12; m2=15; m3=27;m4=30;                  %       Cac khoi
luong
r1=.6; r2=.8; r3=.5; r4=.4;                 % Tri so cac ban
kinh vec to
f1=pi/2; f2=pi/12;                          %    Cac goc chi
phuong
f3=-pi/6;f4=2*pi/3;                         % cua ban kinh ri

mrcb=-m1*r1*exp(i*f1)-m2*r2*exp(i*f2)-
m3*r1*exp(i*f3)-...
       m4*r4*exp(i*f4);
mr=abs(mrcb)               % Tri so mcg*rcb
f=angle(mrcb)*180/pi       % Goc chi phuong cua
ban
                           % kinh vecto rcb (do)


      ChÂčy ch−¬ng tr×nh trÂȘn kÕt qu¶ nhËn ¼−üc l” tÝch mcbrcb ( kÝ hiÖu
l” mr) v” gĂŁc chØ ph−¬ng (kÝ hiÖu l” f) cña bžn kÝnh vÐc tÂŹ cña khĂši
l−üng c©n b»ng (tÝnh ra Ÿé):

                   mr =
                           23.3171
f=
                          -147.2962
NÕu chĂ€n tr−íc r = rcb= 0,6m th× khĂši l−üng c©n b»ng cÇn ¼Æt v”o l”:
            m = mcb = mr/rcb =38,86 kg.

VÝ dĂŽ 2: Gi¶i b”i tožn c©n b»ng Ÿéng vËt quay
B”i tožn: H·y c©n b»ng Ÿéng trĂŽc quay cĂŁ gŸn cžc khĂši l−üng ¼Æt lÖch
t©m trÂȘn nhĂ·ng mÆt phÂŒng khžc nhau nh− h×nh vÏ d−íi Ÿ©y. BiÕt hai mÆt
phÂŒng T v” P l” hai mÆt phÂŒng c©n b»ng.


          m1                            T                          m1
           P
                          m2                 m2               r1
           r1            r2                          r2                              m4
     r4                                          A                                        B
m4                   rP       mP            l2
          mP                                          l1
                r3                                      l4
r3
                 m3                                                             l3
m3
           rT
mT                             mT                                           l



 Cžc khĂši l−üng, Ÿé d”i cžc bžn kÝnh vÐc tÂŹ t−¬ng Ăžng v” cžc kÝch th−íc
kh¾c ¼−üc cho nh− sau: m1=20 kg, m2=15 kg, m3=17 kg, m4=26 kg,
r1=0,6m, r2= 0,3m, r3=0,4m, r4=0,4m, l1=0,3m, l2=0,5m, l3=0,8m,
l4=1,2m, l=1,5m . Cžc bžn kÝnh vÐc tÂŹ r1, r4 t−¬ng Ăžng cĂŁ ph−¬ng thÂŒng
ŸÞng v” n»m ngang, cßn vÐc tÂŹ r2, r3 l”m vĂ­i ph−¬ng ngang gĂŁc
ϕ 2 = 30 0  v” ϕ 3 = −60 0 .
Ta gi¶i nh− sau: Gi¶ sö hai ŸÚi trĂ€ng khĂši l−üng mT v” mP Ÿ· ¼−üc ¼Æt
v”o hai mÆt phÂŒng c©n b»ng T v” P, cžc bžn kÝnh vÐc tÂŹ t−¬ng Ăžng l” rT
v” rP , v” hiÖn giĂȘ trĂŽc Ÿ· ¼−üc c©n b»ng tÜnh v” Ÿéng. TĂ” ph−¬ng tr×nh
c©n b»ng m« men ŸÚi vĂ­i ÂźiÓm A cña cžc lĂčc qužn tÝnh v” ph−¬ng tr×nh
tĂŠng vÐc tÂŹ cžc lĂčc qužn tÝnh b»ng 0 ta cĂŁ hai ph−¬ng tr×nh vÐc tÂŹ sau:
                  m1l1r1 + m2l2r2 + m3l3r3 + m4l4r4 + mPlrP =0 (1)
                   m1r1 + m2r2 + m3r3 + m4r4 + mPrP +mTrT=0 (2)
Ta gi¶i (1) tr−íc ¼Ó xžc ¼Þnh mP, rP , sau Ÿã gi¶i tiÕp (2) ¼Ó xžc ¼Þnh nĂšt
mT , rT .
V× : r1 = r1 eiϕ , r2 = r2 eiϕ , r3 = r3 eiϕ , r4 = r4 eiϕ
                     1              2                     3ta viÕt lÂči (1) d−íi
                                                                        4



dÂčng sĂš phĂžc nh− sau:
mPlrP = mPlrP eiϕ = - m1l1r1 eiϕ - m2l2r2 eiϕ - m3l3r3 eiϕ - m4l4r4 eiϕ
                      P              1            2             3              4



hay :      mPrP = (- m1l1r1 eiϕ - m2l2r2 eiϕ - m3l3r3 eiϕ - m4l4r4 eiϕ ) / l
                               1            2             3           4




TrÞ sĂš cña tÝch mPrP ¼−üc tÝnh nh− sau:

            mP rP = abs(mPrP )
ChĂ€n tr−íc rP ta sÏ xžc ¼Þnh ¼−üc khĂši l−üng cña ŸÚi trĂ€ng cÇn ¼Æt trÂȘn
mÆt phÂŒng c©n b»ng ph¶i P:                 mP= mP rP /rP
GĂŁc chØ ph−¬ng cña bžn kÝnh vÐc tÂŹ :
                         ϕ P = angle( mPrP )
Sau khi Ÿ· cĂŁ mP ,rP ta gi¶i (2) ¼Ó xžc ¼Þnh mTrT:
             mTrT = - ( m1r1 + m2r2 + m3r3 + m4r4 + mPrP )
TrÞ sĂš cña mTrT ¼−üc tÝnh theo:
                                         mTrT = abs( mTrT )
NÕu chĂ€n tr−íc mT ta sÏ xžc ¼Þnh ¼−üc Ÿé d”i cña bžn kÝnh vÐc tÂŹ rT :
                          rT = m TrT / mT
GĂŁc chØ ph−¬ng cña bžn kÝnh vÐc tÂŹ rT
                                          ϕ T = angle(mTrT)
§Õn Ÿ©y b”i tožn Ÿ· gi¶i xong.
D−íi Ÿ©y l” ch−¬ng tr×nh tÝnh:

%          File canbd.m
%       CHUONG TRINH TINH CAN BANG DONG CHO VAT QUAY
m1=20; m2=15; m3=17; m4=26;                           % Khoi luong cac
                                                      % vat lech tam - kg
r1a=0.6; r2a= 0.3; r3a=0.4; r4a=0.4;                  % Do dai cac ban
                                                             % kinh vec
to -m
l1=0.3; l2=0.5; l3=0.8; l4=1.2;                   % Khoang cach doc
                                                  % truc den mat phang
T
                                                          % cua cacs khoi
luong
l=1.5;                     %    Khoang cach giua hai mat phang
c.bang
f1=pi/2; f2=pi/6;          % Cac goc chi phuong cua cac
f3=-pi/3; f4=pi;           %    ban kinh vec to -m

r1=r1a*exp(i*f1);                           % Cac ban kinh vec to
r2=r2a*exp(i*f2);                              %    duoi dang so phuc
r3=r3a*exp(i*f3);
r4=r4a*exp(i*f4);

mPrP=(-m1*l1*r1-m2*l2*r2-m3*l3*r3-m4*l4*r4)/l; % Vec to

mPrPa=abs(mPrP);                         % Tri so cua tich mPrP -
kg.m
rPa=0.5;                                 % Chon truoc tri so v.to rP
mP=mPrPa/rPa;                          % Khoi luong doi trong mP
fP=angle(mPrP)*180/pi;              % Goc chi phuong cua rP

rP=mPrP/mP;            % ban kinh vec to cua doi trong mP
mTrT=-m1*r1-m2*r2-m3*r3-m4*r4-mP*rP;
mTrTa=abs(mTrT);                     % Tri so tich mTrT
mT=10;                       % chon truoc doi trong trai
mT - kg
rTa=mTrTa/mT;             % Do dai ban kinh vec to rT
fT=angle(mTrT)*180/pi; % Goc chi phuong cua vec to rT -
do
disp(' DOI TRONG DAT LEN M.PHANG P ')
disp('      mP(kg)    rP(m)     fP(do)')
P=[ mP rPa    fP];
disp(P)
disp(' DOI TRONG DAT LEN M.PHANG T ')
disp(   '     mT (kg)   rT(m)    fT (do)')
T=[ mT rTa    fT];
disp(T)


ChÂčy ch−¬ng tr×nh vĂ­i trÞ sĂš bžn kÝnh vÐc tÂŹ cña ŸÚi trĂ€ng ¼Æt trÂȘn mÆt
phÂŒng c©n b»ng ph¶i rP v” khĂši l−üng ŸÚi trĂ€ng ¼Æt trÂȘn mÆt phÂŒng c©n
b»ng trži mT ¼−üc chĂ€n tr−íc:
                   rP = 0,5 m v” mT = 10 kg
ta ¼−üc kÕt qu¶ l” cžc khĂši l−üng cña cžc ŸÚi trĂ€ng ( tÝnh b»ng kg), Ÿé
d”i cžc bžn kÝnh vÐc tÂŹ (tÝnh b»ng m)v” cžc gĂŁc chØ ph−¬ng t−¬ng Ăžng
cña chĂłng (tÝnh b»ng Ÿé) nh− ¼−üc biÓu diÔn d−íi Ÿ©y:

DOI TRONG DAT LEN M.PHANG P
    mP(kg) rP(m) fP(do)
  10.4153 0.5000 -0.1014

DOI TRONG DAT LEN M.PHANG T
    mT (kg) rT(m) fT (do)
  10.0      0.8613 -104.1446

VÞ trÝ cña cžc ŸÚi trĂ€ng ¼−üc thÓ hiÂȘn trÂȘn h×nh vÏ.


4. TÝnh thiÕt kÕ bĂ© truyÒn bžnh ršng

 VÝ dĂŽ: TÝnh kho¶ng cžch trĂŽc cña bĂ© truyÒn bžnh ršng trĂŽ ršng thÂŒng A
v” kh¶o sžt sĂč phĂŽ thuĂ©c giĂ·a A v” tØ sĂš truyÒn i khi cžc th«ng sĂš khžc l”
kh«ng ŸÊi

Kho¶ng cžch trĂŽc cña bĂ© truyÒn bžnh ršng trĂŽ ršng thÂŒng ¼−üc tÝnh theo
c«ng thĂžc cĂŁ dÂčng quen thuĂ©c sau:
2
                                                    ⎛ 1,05.10 6 ⎞ KN
                                                  3
                                                    ⎜ [σ ] i ⎟ ϕ n
                                        A ≄ (i + 1) ⎜           ⎟
                                                    ⎝      tx   ⎠ A 2

Cho Ăžng suÊt tiÕp xĂłc cho phÐp [σ ]tx = 546N / mm 2 , hÖ sĂš t¶i trĂ€ng K=1,3,
hÖ sĂš chiÒu rĂ©ng bžnh ršng ϕ A = 0,4 , tĂšc Ÿé vßng quay trĂŽc bÞ dÉn n2 = 60
v/ph, c«ng suÊt truyÒn       N=5 kw. §Ó thÊy ¼−üc quan hÖ giĂ·a trÞ sĂš
kho¶ng cžch trĂŽc v” tØ sĂš truyÒn ta cho tØ sĂš truyÒn i biÕn thiÂȘn tĂ” 1 ¼Õn
10, sau Ÿã tÝnh cžc trÞ sĂš A t−¬ng Ăžng. Cžch tÝnh ¼−üc tr×nh b”y trong file
kctA.m v” ŸÄ thÞ trÂȘn h×nh d−íi Ÿ©y m« t¶ quan hÖ giĂ·a A v” i l” kÕt qu¶
thu ¼−üc khi chÂčy ch−¬ng tr×nh.
Ta thÊy mĂ©t ÂźiÒu thĂł vÞ l” kho¶ng cžch trĂŽc cĂŁ trÞ sĂš nhĂĄ nhÊt khi tØ sĂš
truyÒn b»ng 2 v” kho¶ng cžch trĂŽc tšng nhanh khi tØ sĂš truyÒn v−üt quž
4.

                                            T IN H K H . C A C H T R U C B O T R U Y E N B . R A N G
                          240



                          230



                          220
    K h. cach truc - mm




                          210



                          200



                          190



                          180
                                1   2        3         4          5             6      7         8     9   10
                                                                T i s o tr u y e n




%                          File kctA.m
%                          TINH KHOANG CACH TRUC BO TRUYEN BANH RANG
i=1:.5:10; %    Ti so truyen
ustx = input(' ung suat tiep xuc - N/mm^2
ustx=')
k = input('he so tai trong la     k=')
phiA = input('he so chieu rong banh rang
phiA=')
teta=input('he so tang kha nang tai teta=')
n2= input('so vong quay banh rang     n2=')
N=input('cong suat la - KW    N=')

A
=(i+1).*((1.05*10^6./(ustx*i)).^2*k*N/(phiA*teta*n2)).^(1
/3);
plot(i,A)
title(' TINH KH. CACH TRUC BO TRUYEN B.RANG')
xlabel('Ti so truyen')
ylabel(' Kh. cach truc - mm')
grid


5. TÝnh sþc bÒn trîc

Trong tÝnh sĂžc bÒn trĂŽc trong cžc hĂ©p gi¶m tĂšc viÖc xžc ¼Þnh cžc ph¶n
lĂčc tÂči cžc gĂši v” trÞ sĂš m« men uĂšn tÂči cžc tiÕt diÖn nguy hiÓm ( th−ĂȘng
l” b”i tožn kh«ng gian) cĂŁ thÓ ¼−üc thĂčc hiÖn nhĂȘ lËp mĂ©t ch−¬ng tr×nh
tÝnh nh− trong vÝ dĂŽ d−íi Ÿ©y:

                           y
                                          PAy                       PBy


                       0                        A                    B
C     x
                   z           lA   PAz                       PBz
                                                    lB
                                                         lC


Gi¶ sö trĂŽc chÞu tžc dĂŽng cña hÖ lĂčc nh− h×nh vÏ. GĂ€i R0y,R0z,RAy,Raz l”
cžc th”nh phÇn ph¶n lĂčc tĂ” cžc ĂŠ tÂči 0 v” C. Theo ÂźiÒu kiÖn c©n b»ng vÒ
m« men ŸÚi vĂ­i ÂźiÓm O v” c©n b»ng tĂŠng vÐc tÂŹ lĂčc , ta viÕt ¼−üc hai
ph−¬ng tr×nh c©n b»ng sau:
             lAxPAy+lAxPAz+ lBxPBy+lBxPBz+ lCxRCy+lCxRCz = 0
      (1)
             PAy+PAz+ PBy+PBz+ RCy+RCz+ R0y+R0z = 0
      (2)

Thay Rc=RCy+RCz , R0= R0y+R0z v”o (1) v” (2) ta rót ra:
           lCxRC = - ( lAxPAy+lAxPAz+ lBxPBy+lBxPBz )
     (3)
              R0 = - ( PAy+PAz+ PBy+PBz+ RCy+RCz )
(4)

Sau khi tÝnh ¼−üc cžc žp lĂčc khĂ­p Ÿéng tÂči C v” O, ta cĂŁ thÓ tÝnh ¼−üc
m« men uĂšn tÂči cžc tiÕt diÖn nguy hiÓm l” A v” B dĂča v”o cžc ph−¬ng
tr×nh c©n b»ng sau:
                    MB + lBC x RC = 0
(5)
                    MA+(-lA x R0) = 0
(6)
§Ó gi¶i cžc ph−¬ng tr×nh vÐc tÂŹ (3), (4), (5) v” (6) ta ¼−a ra cžc vÐc tÂŹ
Ÿn vÞ cña hÖ toa Ÿé §Ò cžc l” i, j v” k v” dĂŻng h”m cross(...,...) ¼Ó nh©n
cĂŁ h−íng hai vÐc tÂŹ. Cžch l”m ¼−üc thÓ hiÖn rĂą trong file plkd.m d−íi
Ÿ©y:

%    File plkd.m
%   Tinh phan luc tai khop dong va mo men uon

% Cac Vec to don vi cua he toa do De cac
I=[1 0 0]';
J=[0 1 0]';
K=[0 0 1]';
% Vec to vi tri
la=100; lb=250; lc=350; lbc=100;
La=100*I; Lb=250*I; Lc=350*I; Lbc=lbc*I;


% Luc tac dung
Pay=-1.4*J; Paz=.5*K;
Pby=-.9*J; Pbz=1.4*K;

% Tinh phan luc goi C

LcRc=-cross(La,Pay)-cross(La,Paz)-cross(Lb,Pby)-
cross(Lb,Pbz);

Rc0=LcRc/lc;                            %   Vec to phan luc tai
goi C(chua quay)

Q=[0 0 0; 0 0 -1; 0 1 0]; % Ma tran chuyen
(quay)
Rc=-Q*Rc0                % Vec to phan luc tai
goi C

% Tinh phan luc tai goi O
     R0=-(Pay+Paz+Pby+Pbz+Rc)

% Tinh mo men uon tai tiet dien B va A
    Mb=-cross(Lbc,Rc)
    Ma=-cross(-La,R0)
%              ---------------------------------------------

ChÂčy ch−¬ng tr×nh plkd.m trÂȘn m”n h×nh Command Window, kÕt qu¶
cña cžc ph¶n lĂčc khĂ­p Ÿéng tÂči O , C v” cžc m« men uĂšn tÂči mÆt cŸt A v”
B nhËn ¼−üc nh− sau:

                          Rc =
0
                            1.0429
                           -1.1429

                       R0 =
                                0
                            1.2571
                           -0.7571

                       Mb =
                                0
                        -114.2857
                        -104.2857

                       Ma =
                                0
                         -75.7143
                        -125.7143


» plkd

                          Rc =
                                     0
                                1.0429
                               -1.1429

                          R0 =
                                    0
                                1.2571
                               -0.7571

                          Mb =
                                   0
                           -114.2857
                           -104.2857

                          Ma =
                                     0
                               75.7143
                              125.7143


6. TÝnh dao Ÿéng

a. TÝnh dao Ÿéng cña hÖ mĂ©t bËc tĂč do
Gi¶ sö cĂŁ hÖ dao Ÿéng mĂ©t bËc tĂč do nh− h×nh vÏ: m k” khĂši l−üng cña
vËt, c l” Ÿé cĂžng lß xo (N/m), k l” hÖ sĂš c¶n cña gi¶m chÊn thuĂ» lĂčc
(Ns/m), cßn F l” lĂčc kich thÝch vĂ­i F=F0coswt ( F0 l” biÂȘn Ÿé cña lĂčc –
N, w l” tÇn sĂš gĂŁc – rad/s).
ViÕt ph−¬ng tr×nh ¼Þnh luËt 2 cho vËt ;
          mx’’= -kx’-cx +F0coswt                                          (1)
trong Ÿã x, x’, x’’ lÇn l−üt l” chuyÓn vÞ,                              x
vËn tĂšc v” gia tĂšc cña vËt.                               k                   F
ta biÕn ¼éi (1) nh− sau:
                                                          c            m

                     x’’= -kx’/m - cx/m + +F0coswt/m                  (2)
§Æt x1=x’, x2= x th× x1’= x’’, x2’= x1, ph−¬ng tr×nh vi ph©n cÊp 2 trÂȘn sÏ
¼−üc viÕt th”nh hÖ hai ph−¬ng tr×nh bËc nhÊt vĂ­i hai Èn l” x1 v” x2 nh−
d−íi Ÿ©y:
                     x1’= - kx1/m - cx2m + F0coswt/m                              (3)
                     x2’= x1

Ch−¬ng tr×nh ¼Ó gi¶i hÖ (3) ¼−üc viÕt trong cžc file ml00.m v” ml0.m
nh− d−íi Ÿ©y:

% File ml00.m
% Chuongtrinh tinh dao dong he 1 bac tu do co
giam chan
% thuy luc chui luc kich dong dang F=F0cos(wt)

global m k c w F0

m=100;                       % Khoi luong vat     - kg
c=10000;                     % Do cung lo xo - N/m
k=80;                        % He so can nhot Ns/m
w1=sqrt(c/m)                 % Tan so dao dong rieng
w=6;                         % Tan so luc kich dong
tc=15;                       % Thoi gian dao dong

x0=[0 .01 ]' ;               %   Dieu kien ban dau (van
toc, toa do)
F0=20      ;                 %    Bien do luc kich dong - N

         [t,x]=ode45('ml0',tc,x0);

subplot(211)
plot(t,x(:,2))
title(' TINH DAO DONG HE MOT BAC TU DO')
ylabel('Chuyen vi cua vat - cm')
grid
subplot(212)
plot(t,x(:,1))
xlabel('thoi gian -s')
ylabel('Van toc cua vat - m/s')
grid
pause


%                     File ml0.m

function xc=ml0(t,x)
 global m k c w F0

 xc=zeros(2,1);
 xc(1)=-k/m*x(1)-c/m*x(2)+F01*cos(w*t)/m;
 xc(2)=x(1);

KÕt qu¶ chÂčy ch−¬ng tr×nh cho d−íi dÂčng ŸÄ thÞ d−íi Ÿ©y:


                                                                TIN H D A O D O N G H E M O T B A C TU D O
                                                       1
                      Chuyen vi c ua vat - c m




                                                    0.5


                                                       0


                                                   -0 . 5


                                                      -1
                                                            0          5                          10         15


                                                    0.1
    V an toc c ua vat - m /s




                                                  0.05


                                                       0


                                                 -0 . 0 5


                                                   -0 . 1
                                                            0          5                          10         15
                                                                              t h o i g ia n -s




b. TÝnh dao Ÿéng hÖ hai bËc tĂč do
CĂŁ hÖ dao dĂ©ng hai bËc tĂč do nh− h×nh vÏ: khĂši l−üng
cña cžc vËt l” m1, m2, Ÿé cĂžng cžc lß xo l” c1v” c2, hÖ                                                x2
F1
sĂš c¶n nhĂ­t l” k1 v” k2, lĂčc kÝch thich ¼Æt lÂȘn hÖ l”            c2    k2
F1=F10sinw1t, F2=F20sinw2t.
                                                            x1
F2

                                                                 c1
k1
ViÕt hÖ ph−¬ng tr×nh ¼Þnh luËt 2 Niu t¬n cho
tĂ”ng vËt:
m1x1’’=- k1x1’- c1x1+k2(x2’-x1’)+c2(x2-x1) +F01sinw1t
m2x2’’= - k2 (x2’-x1’)- c2(x2 -x1)+F02sinw2t

x1’’ = - (k1+k2)x1’/m1- (c1+c2)x1/ m1+k2x2’/ m1+c2x2 / m1+ F01sinw1t/ m1
       (1)
x2’’ = k2x1’/ m2 + c2x1 / m2 - k2x2’ / m2 - c2x2/ m2 + F02sinw2t/ m2

T−¬ng tĂč nh− khi gi¶i ph−¬ng tr×nh vi ph©n c©p hai Ă« phÇn trÂȘn, ta cĂČng
¼Æt:
                    y1 = x1’, y2 = x1, y3 = x2’, y4 = x2.
                    (2)
RĂłt ra:
                     y1’=x1’’
             (3)
                     y2’=y1
                     y3’= x2’’
                     y4’=y3
Thay (1) v”o (3) v” chĂł Ăœ ¼Õn (2) ta lËp ¼−üc hÖ gĂ„m bĂšn ph−¬ng tr×nh
vi ph©n tuyÕn tÝnh bËc nhÊt. HÖ ph−¬ng tr×nh n”y v” cžch gi¶i nĂŁ ¼−üc
cho trong file ml11.m v” ml1.m Ă« d−íi Ÿ©y.
Nh©n tiÖn Ÿ©y ta cĂČng thö tžc dĂŽng cña gi¶m chÊn Ÿéng lĂčc: theo lÝ
thuyÕt, nÕu lĂčc kÝch thÝch v”o vËt 2 b»ng 0 ( F2=0), v” cžc th«ng sĂš cña
bĂ© gi¶m chÊn Ÿéng lĂčc gĂ„m khĂši l−üng m2 v” lß xo cĂŁ Ÿé cĂžng c2 tho·
m·n ÂźiÒu kiÖn: c2/m2 = w12 ( w1 l” tÇn sĂš lĂčc kÝch thÝch cña lĂčc F1 lÂȘn vËt
1) th× dao Ÿéng cña vËt chÝnh 1 cĂŁ khĂši l−üng m1 Ÿã sÏ b»ng 0. Trong
ch−¬ng tr×nh ta cho F20=0, m2=10 kg, c2=510 N/m v” w1= c 2 / m 2 .

% File ml11.m
% Tinh dao dong he hai bac tu do

global m1 m2 k1 k2 c1 c2 w F10 F20

m1=100;                    %    Khoi luong vat thu nhat - kg
c1=10000;                  %    Do cung lo xo thu nhat - N/m
m2=10;                     %    Khoi luong vat thu 2 - kg
c2=510;                    %    Do cung lo xo thu 2 - N/m
k1=220; k2=0;              %    He so can nhot cua giam chan
- Ns/m
w20=sqrt(c2/m2)
x0=[0 .0 0 .0]'; % Dieu kien ban dau
F10=100;          % Bien do luc tac dung vao
vat 1 – N
F20=0;            %            --                        2
w1=w20;           % Tan so goc cua luc k.thich
- rad/s

           [t,y]=ode45('ml1',tc,x0);

subplot(211)
plot(t,y(:,2)*100)
title('TINH DAO DONG HE HAI BAC TU DO')
ylabel('Chuyen vi cua vat 1 - cm')
grid
subplot(212)
plot(t,y(:,4)*100)
xlabel(' Thoi gian - s')
ylabel('Chuyen vi cua vat 2 - cm')
grid
pause



% File ml1.m
% Chuong trinh con tinh dao dong he hai bac tu
do

function yc=ml1(t,y)
 global m1 m2 k1 k2 c1 c2 w F10 F20

 yc=zeros(4,1);
 yc(1)=-(k1+k2)/m1*y(1)-(c1+c2)/m1*y(2)+...

k2/m1*y(3)+c2/m1*y(4)+F10*sin(w1*t)/m1;
 yc(2)= y(1);
 yc(3)= k2/m2*y(1)+c2/m2*y(2)-k2/m2*y(3)-
c2/m2*y(4)+...
         F20*sin(w2*t)/m2;
 yc(4)= y(3);

ChÂčy ch−¬ng tr×nh sÏ cho kÕt qu¶ d−íi dÂčng ŸÄ thÞ sau:
T IN H D A O D O N G H E H A I B A C TU D O
                                                        2




                         Chuy en vi c ua vat 1 - cm
                                                        1


                                                        0


                                                       -1


                                                       -2
                                                             0    2        4        6      8         10         12     14    16    18   20


                                                      40
     Chuy en vi c ua vat 2 - c m




                                                      20


                                                        0


                                                      -2 0


                                                      -4 0
                                                             0    2        4        6      8          10         12    14    16    18   20
                                                                                               Th o i g ia n - s




Ta thÊy mĂ©t ÂźiÒu thĂł vÞ l” : Ÿóng nh− dĂč Âźožn, biÂȘn Ÿé dao Ÿéng cña vËt
chÝnh 1 gi¶m dÇn theo thĂȘi gian v” sÏ tŸt hÂŒn sau Ýt gi©y nĂ·a.


c. Xžc ¼Þnh tÇn sĂš dao Ÿéng riÂȘng cña hÖ nhiÒu bËc tĂč do
VĂ­i hÖ cÂŹ hĂ€c nhiÒu bËc tĂč do viÖc xžc ¼Þnh cžc tÇn sĂš dao Ÿéng riÂȘng
cña hÖ cĂŁ mĂ©t Ăœ nghÜa quan trĂ€ng. Matlab giĂłp ta gi¶i b”i tožn n”y kh«ng
mÊy khã kh¹n.
VÝ dĂŽ: CĂŁ hÖ gĂ„m bĂšn toa xe mĂŁc nĂši vĂ­i nhau, h·y xžc ¼Þnh tÇn sĂš dao
Ÿéng riÂȘng cña hÖ theo chiÒu dĂ€c. BiÕt khĂši l−üng cžc toa xe l” m1=45T,
m2=35T, m3=40T, m4=50T, Ÿé cĂžng cžc lß xo l” c1=c2=800KNm,
c3=1000KN/m.

                                                             m1       x1       m2        x2        m3             x3   m4     x4




§Ó gi¶i b”i tožn tr−íc hÕt ta ph¶i lËp cžc ma trËn khĂši l−üng v” ma tr©n
Ÿé cĂžng nh− sau:
- Ma trËn khùi l−üng:
      M=diag(m1, m2, m3, m4); ( Ma trËn chÐo cĂŁ cžc phÇn tö l” cžc
khùi l−üng)
-Ma trËn Ÿé cĂžng:
c1     -c1        0           0
     C=     -c1    c1+c2       -c2         0
              0     -c2         c2+c3     -c3
              0      0          -c3         c3

    - DĂŻng h”m eig ¼Ó xžc ¼Þnh cžc trÞ riÂȘng v” vÐc tÂŹ riÂȘng:
                    [ X, L] = eig( C, M);
trong Ÿã L l” ma trËn ¼−ĂȘng chÐo m” mçi phÇn tö trÂȘn ¼−ĂȘng chÐo l” mĂ©t
trÞ riÂȘng (eigenvalue) l” w12, w22, w32 v” w42 . Cßn w1 w2, w3 v” w4 chÝnh l”
cžc tÇn sĂš dao Ÿéng riÂȘng cña hÖ (rad/s).
    Ma trËn (h”ng) cña cžc tÇn sĂš dao Ÿéng riÂȘng ¼−üc xžc ¼Þnh nh− sau:
                     w = diag(sqrt(L));
KÕt qu¶ tÝnh b»ng sĂš cĂŽ thÓ nhËn ¼−üc nhĂȘ chÂčy ch−¬ng tr×nh trong file
tansd.m d−íi Ÿ©y:


% File tžnd.m
% CHUONG TRINH TINH TAN SO DAO DONG RIENG
% CUA HE NHIEU BAC TU DO

m1=45000; m2=35000;
 m3=40000; m4=50000; % Khoi luong cac toa xe
c1=800000;c2=c1;     % Do cung lo xo N/m.
c3=1000000;
% Ma tran khoi luong va ma tran do cung
m=[m1 m2 m3 m4];
M=diag(m);
C=[c1 -c1 0 0; -c1 c1+c2 -c2 0 ; 0 -c2 c2+c3
-c3;...
    0 0 -c3 c3];

% Tinh tri rieng va vec to rieng
      ,L]=eig(C,M);

wb=diag(L);                %   Cac tri rieng
w=sqrt(wb)                 %    Cac tan so dao dong rieng -
rad/s

Cžc giž trÞ tÇn sĂš dao Ÿéng riÂȘng ¼−üc ch−¬ng tr×nh cho d−íi Ÿ©y:

      w=

               8.6524
               6.5472
               0 + 0.0000i
               3.2807
Ta thÊy cĂŁ mĂ©t tÇn sĂš dao Ÿéng riÂȘng b»ng 0 : w3=0. §iÒu n”y vÒ mÆt lÝ
thuyÕt dao Ÿéng th× ho”n to”n hĂźp lÝ v× nĂŁ t−¬ng Ăžng vĂši mĂ©t dÂčng dao
Ÿéng riÂȘng cña hÖ trong Ÿã to”n hÖ chuyÓn Ÿéng nh− mĂ©t vËt rŸn.



KÕt luËn

Qua hai phÇn nghiÂȘn cĂžu t×m hiÓu phÇn mÒm lËp tr×nh Matlab v” Ăžng
dĂŽng nĂŁ ¼Ó gi¶i mĂ©t sĂš b”i tožn kÜ thuËt, chĂłng t«i thÊy r»ng Ÿ©y l” mĂ©t
phÇn mÒm rÊt mÂčnh, dÔ sö dĂŽng v” rÊt cĂŁ hiÖu qu¶ trong tÝnh tožn, ¼Æc
biÖt thÝch hĂźp cho viÖc nghiÂȘn cĂžu trong lÜnh vĂčc khoa hĂ€c kÜ thuËt.
 §Äng thĂȘi chĂłng t«i cĂČng thÊy rĂą r»ng: ¼Ó hiÓu cÆn kÏ cĂČng nh− sö dĂŽng
¼−üc hÕt kh¶ nšng cña Matlab th× Ÿã cĂČng kh«ng ph¶i l” chuyÖn dÔ, v×
b¶n th©n nĂŁ l” mĂ©t phÇn mÒm lĂ­n. Tuy nhiÂȘn, trong phÂčm vi cña ¼Ò t”i
nghiÂȘn cĂžu n”y, nhĂ·ng vÊn ¼Ò cÂŹ b¶n v” nhĂ·ng Ăžng dĂŽng phĂŠ biÕn cña
phÇn mÒm Ÿ· ¼−üc tr×nh b”y v” Ÿ· cĂŁ nhĂ·ng vÝ dĂŽ minh hoÂč cĂŽ thÓ. TĂ”
nhĂ·ng phÇn cÂŹ b¶n n”y, ng−ĂȘi ŸÀc qua sö dĂŽng thĂčc tÕ phÇn mÒm sÏ cĂŁ
kh¶ nšng tĂč t×m hiÓu s©u hÂŹn nhĂȘ tra cĂžu phÇn Help trong mžy.
Cžch tr×nh b”y chĂłng t«i Ÿ· cĂš gŸng sao cho ngŸn gĂ€n, dÔ hiÓu v” thiÂȘn
vÒ thĂčc h”nh. MĂ©t trong nhĂ·ng mĂŽc ¼Ých chÝnh cña nhĂŁm nghiÂȘn cĂžu l”
biÕn kÕt qu¶ nghiÂȘn cĂžu n”y th”nh t”i liÖu ¼Ó t×m hiÓu v” sö dĂŽng Matlab
cho nhĂ·ng ng−ĂȘi quan t©m, ¼Æc biÖt l” cho sinh viÂȘn. Hi vĂ€ng l” vĂ­i t”i
liÖu n”y, ng−ĂȘi hĂ€c cĂŁ thÓ tĂč thĂčc h”nh trÂȘn mžy tÝnh ¼Ó lËp cžc ch−¬ng
tr×nh tÝnh tožn cho b”i tožn cña m×nh.
Do khu«n khĂŠ thĂȘi gian cĂŁ hÂčn, cßn mĂ©t phÇn thĂž hai nĂ·a cña Matlab m”
chĂłng t«i ch−a kÞp nghiÂȘn cĂžu: Ÿã l” phÇn SIMULINK. §©y l” phÇn
mÒm m« phĂĄng rÊt mÂčnh v” hiÖu qu¶ cña Matlab, cho phÐp gi¶i¼−üc
nhiÒu loÂči b”i tožn phĂžc tÂčp. ChĂłng t«i hi vĂ€ng sÏ cĂŁ ÂźiÒu kiÖn nghiÂȘn
cĂžu tiÕp trong thĂȘi gian tĂ­i.
bctntlvn (52).pdf

More Related Content

What's hot

SĂĄch dáșĄy Excel hay - bộ giĂĄo trĂŹnh cho sinh viĂȘn năm thứ 1 ráș„t dễ hiểu
SĂĄch dáșĄy Excel hay - bộ giĂĄo trĂŹnh cho sinh viĂȘn năm thứ 1 ráș„t dễ hiểuSĂĄch dáșĄy Excel hay - bộ giĂĄo trĂŹnh cho sinh viĂȘn năm thứ 1 ráș„t dễ hiểu
SĂĄch dáșĄy Excel hay - bộ giĂĄo trĂŹnh cho sinh viĂȘn năm thứ 1 ráș„t dễ hiểu
HuuCuong3
 
Giao Trinh Thiet Ke Web
Giao Trinh Thiet Ke WebGiao Trinh Thiet Ke Web
Giao Trinh Thiet Ke Web
guest9d60a5
 
GiĂĄo trĂŹnh thiáșżt káșż web
GiĂĄo trĂŹnh thiáșżt káșż webGiĂĄo trĂŹnh thiáșżt káșż web
GiĂĄo trĂŹnh thiáșżt káșż web
tuanhuy1228
 
Photoshop basic 20574209312072014
Photoshop basic 20574209312072014Photoshop basic 20574209312072014
Photoshop basic 20574209312072014
Phi Tường
 
Ki thuat lap_trinh
Ki thuat lap_trinhKi thuat lap_trinh
Ki thuat lap_trinh
VĆ© Anh Tuáș„n
 
Ky thuat lap trinh
Ky thuat lap trinhKy thuat lap trinh
Ky thuat lap trinhptquang160492
 
Chuong 3 tinh toan va thiet ke mong coc
Chuong 3 tinh toan va thiet ke mong cocChuong 3 tinh toan va thiet ke mong coc
Chuong 3 tinh toan va thiet ke mong cocHoĂ ng Gia
 
Bai 4 bai toan va thuat toan main
Bai 4 bai toan va thuat toan mainBai 4 bai toan va thuat toan main
Bai 4 bai toan va thuat toan mainBi Lien
 

What's hot (10)

SĂĄch dáșĄy Excel hay - bộ giĂĄo trĂŹnh cho sinh viĂȘn năm thứ 1 ráș„t dễ hiểu
SĂĄch dáșĄy Excel hay - bộ giĂĄo trĂŹnh cho sinh viĂȘn năm thứ 1 ráș„t dễ hiểuSĂĄch dáșĄy Excel hay - bộ giĂĄo trĂŹnh cho sinh viĂȘn năm thứ 1 ráș„t dễ hiểu
SĂĄch dáșĄy Excel hay - bộ giĂĄo trĂŹnh cho sinh viĂȘn năm thứ 1 ráș„t dễ hiểu
 
Giao Trinh Thiet Ke Web
Giao Trinh Thiet Ke WebGiao Trinh Thiet Ke Web
Giao Trinh Thiet Ke Web
 
GiĂĄo trĂŹnh thiáșżt káșż web
GiĂĄo trĂŹnh thiáșżt káșż webGiĂĄo trĂŹnh thiáșżt káșż web
GiĂĄo trĂŹnh thiáșżt káșż web
 
Photoshop basic 20574209312072014
Photoshop basic 20574209312072014Photoshop basic 20574209312072014
Photoshop basic 20574209312072014
 
Chuong4
Chuong4Chuong4
Chuong4
 
Ki thuat lap_trinh
Ki thuat lap_trinhKi thuat lap_trinh
Ki thuat lap_trinh
 
Ky thuat lap trinh
Ky thuat lap trinhKy thuat lap trinh
Ky thuat lap trinh
 
Chuong 3 tinh toan va thiet ke mong coc
Chuong 3 tinh toan va thiet ke mong cocChuong 3 tinh toan va thiet ke mong coc
Chuong 3 tinh toan va thiet ke mong coc
 
Excel
ExcelExcel
Excel
 
Bai 4 bai toan va thuat toan main
Bai 4 bai toan va thuat toan mainBai 4 bai toan va thuat toan main
Bai 4 bai toan va thuat toan main
 

Similar to bctntlvn (52).pdf

giao-trinh-tu-hoc-matlab.pdf
giao-trinh-tu-hoc-matlab.pdfgiao-trinh-tu-hoc-matlab.pdf
giao-trinh-tu-hoc-matlab.pdf
MnhNguynGia4
 
Tailieu.vncty.com tu hoc-matlab
Tailieu.vncty.com   tu hoc-matlabTailieu.vncty.com   tu hoc-matlab
Tailieu.vncty.com tu hoc-matlab
Tráș§n Đức Anh
 
GiĂĄo trĂŹnh excel
GiĂĄo trĂŹnh excelGiĂĄo trĂŹnh excel
GiĂĄo trĂŹnh excelintrananh
 
Excel tutor
Excel tutorExcel tutor
Excel tutor
tuananh1010
 
Excel
ExcelExcel
Excel
Quoc Nguyen
 
Excel
ExcelExcel
Excel
Quoc Nguyen
 
Chuong 2 giao dien do hoa
Chuong 2  giao dien do hoaChuong 2  giao dien do hoa
Chuong 2 giao dien do hoa
Phi Phi
 
Ki thuat lap_trinh
Ki thuat lap_trinhKi thuat lap_trinh
Ki thuat lap_trinhHien Nguyen
 
Ky thuat lap_trinh
Ky thuat lap_trinhKy thuat lap_trinh
Ky thuat lap_trinh
yenthanhlll
 
1727 win cc manual
1727 win cc manual1727 win cc manual
1727 win cc manual
Du Phan
 
1727 win cc manual
1727 win cc manual1727 win cc manual
1727 win cc manual
ddbinhtdt
 
Chuong 5 excel
Chuong 5 excelChuong 5 excel
Chuong 5 excel
dxdd1
 
Ky thuat lap_trinh
Ky thuat lap_trinhKy thuat lap_trinh
Ky thuat lap_trinh
tienhien110293
 
TĂ i liệu tá»± học Auto lisp
TĂ i liệu tá»± học Auto lispTĂ i liệu tá»± học Auto lisp
TĂ i liệu tá»± học Auto lispTrung Thanh Nguyen
 
Autocad(dhxd)
Autocad(dhxd)Autocad(dhxd)
Autocad(dhxd)
lekytho
 
graphic in C.pdf
graphic in C.pdfgraphic in C.pdf
graphic in C.pdf
phuongbinh7320041
 
Giao Trinh Excel Nang Cao
Giao Trinh Excel Nang CaoGiao Trinh Excel Nang Cao
Giao Trinh Excel Nang Caonguyentuyenkgg
 

Similar to bctntlvn (52).pdf (20)

giao-trinh-tu-hoc-matlab.pdf
giao-trinh-tu-hoc-matlab.pdfgiao-trinh-tu-hoc-matlab.pdf
giao-trinh-tu-hoc-matlab.pdf
 
Tailieu.vncty.com tu hoc-matlab
Tailieu.vncty.com   tu hoc-matlabTailieu.vncty.com   tu hoc-matlab
Tailieu.vncty.com tu hoc-matlab
 
Matlap
MatlapMatlap
Matlap
 
GiĂĄo trĂŹnh excel
GiĂĄo trĂŹnh excelGiĂĄo trĂŹnh excel
GiĂĄo trĂŹnh excel
 
Excel tutor
Excel tutorExcel tutor
Excel tutor
 
Excel
ExcelExcel
Excel
 
Excel
ExcelExcel
Excel
 
Chuong 2 giao dien do hoa
Chuong 2  giao dien do hoaChuong 2  giao dien do hoa
Chuong 2 giao dien do hoa
 
LĂœ thuyáșżt excel
LĂœ thuyáșżt excelLĂœ thuyáșżt excel
LĂœ thuyáșżt excel
 
Ki thuat lap_trinh
Ki thuat lap_trinhKi thuat lap_trinh
Ki thuat lap_trinh
 
Ky thuat lap_trinh
Ky thuat lap_trinhKy thuat lap_trinh
Ky thuat lap_trinh
 
1727 win cc manual
1727 win cc manual1727 win cc manual
1727 win cc manual
 
1727 win cc manual
1727 win cc manual1727 win cc manual
1727 win cc manual
 
Chuong 5 excel
Chuong 5 excelChuong 5 excel
Chuong 5 excel
 
Ky thuat lap_trinh
Ky thuat lap_trinhKy thuat lap_trinh
Ky thuat lap_trinh
 
Ká»č thuáș­t láș­p trĂŹnh.
Ká»č thuáș­t láș­p trĂŹnh.Ká»č thuáș­t láș­p trĂŹnh.
Ká»č thuáș­t láș­p trĂŹnh.
 
TĂ i liệu tá»± học Auto lisp
TĂ i liệu tá»± học Auto lispTĂ i liệu tá»± học Auto lisp
TĂ i liệu tá»± học Auto lisp
 
Autocad(dhxd)
Autocad(dhxd)Autocad(dhxd)
Autocad(dhxd)
 
graphic in C.pdf
graphic in C.pdfgraphic in C.pdf
graphic in C.pdf
 
Giao Trinh Excel Nang Cao
Giao Trinh Excel Nang CaoGiao Trinh Excel Nang Cao
Giao Trinh Excel Nang Cao
 

More from Luanvan84

bctntlvn (96).pdf
bctntlvn (96).pdfbctntlvn (96).pdf
bctntlvn (96).pdfLuanvan84
 
bctntlvn (77).pdf
bctntlvn (77).pdfbctntlvn (77).pdf
bctntlvn (77).pdfLuanvan84
 
bctntlvn (76).pdf
bctntlvn (76).pdfbctntlvn (76).pdf
bctntlvn (76).pdfLuanvan84
 
bctntlvn (75).pdf
bctntlvn (75).pdfbctntlvn (75).pdf
bctntlvn (75).pdfLuanvan84
 
bctntlvn (74).pdf
bctntlvn (74).pdfbctntlvn (74).pdf
bctntlvn (74).pdfLuanvan84
 
bctntlvn (73).pdf
bctntlvn (73).pdfbctntlvn (73).pdf
bctntlvn (73).pdfLuanvan84
 
bctntlvn (72).pdf
bctntlvn (72).pdfbctntlvn (72).pdf
bctntlvn (72).pdfLuanvan84
 
bctntlvn (71).pdf
bctntlvn (71).pdfbctntlvn (71).pdf
bctntlvn (71).pdfLuanvan84
 
bctntlvn (70).pdf
bctntlvn (70).pdfbctntlvn (70).pdf
bctntlvn (70).pdfLuanvan84
 
bctntlvn (7).pdf
bctntlvn (7).pdfbctntlvn (7).pdf
bctntlvn (7).pdfLuanvan84
 
bctntlvn (69).pdf
bctntlvn (69).pdfbctntlvn (69).pdf
bctntlvn (69).pdfLuanvan84
 
bctntlvn (68).pdf
bctntlvn (68).pdfbctntlvn (68).pdf
bctntlvn (68).pdfLuanvan84
 
bctntlvn (67).pdf
bctntlvn (67).pdfbctntlvn (67).pdf
bctntlvn (67).pdfLuanvan84
 
bctntlvn (66).pdf
bctntlvn (66).pdfbctntlvn (66).pdf
bctntlvn (66).pdfLuanvan84
 
bctntlvn (65).pdf
bctntlvn (65).pdfbctntlvn (65).pdf
bctntlvn (65).pdfLuanvan84
 
bctntlvn (64).pdf
bctntlvn (64).pdfbctntlvn (64).pdf
bctntlvn (64).pdfLuanvan84
 
bctntlvn (63).pdf
bctntlvn (63).pdfbctntlvn (63).pdf
bctntlvn (63).pdfLuanvan84
 
bctntlvn (62).pdf
bctntlvn (62).pdfbctntlvn (62).pdf
bctntlvn (62).pdfLuanvan84
 
bctntlvn (61).pdf
bctntlvn (61).pdfbctntlvn (61).pdf
bctntlvn (61).pdfLuanvan84
 
bctntlvn (60).pdf
bctntlvn (60).pdfbctntlvn (60).pdf
bctntlvn (60).pdfLuanvan84
 

More from Luanvan84 (20)

bctntlvn (96).pdf
bctntlvn (96).pdfbctntlvn (96).pdf
bctntlvn (96).pdf
 
bctntlvn (77).pdf
bctntlvn (77).pdfbctntlvn (77).pdf
bctntlvn (77).pdf
 
bctntlvn (76).pdf
bctntlvn (76).pdfbctntlvn (76).pdf
bctntlvn (76).pdf
 
bctntlvn (75).pdf
bctntlvn (75).pdfbctntlvn (75).pdf
bctntlvn (75).pdf
 
bctntlvn (74).pdf
bctntlvn (74).pdfbctntlvn (74).pdf
bctntlvn (74).pdf
 
bctntlvn (73).pdf
bctntlvn (73).pdfbctntlvn (73).pdf
bctntlvn (73).pdf
 
bctntlvn (72).pdf
bctntlvn (72).pdfbctntlvn (72).pdf
bctntlvn (72).pdf
 
bctntlvn (71).pdf
bctntlvn (71).pdfbctntlvn (71).pdf
bctntlvn (71).pdf
 
bctntlvn (70).pdf
bctntlvn (70).pdfbctntlvn (70).pdf
bctntlvn (70).pdf
 
bctntlvn (7).pdf
bctntlvn (7).pdfbctntlvn (7).pdf
bctntlvn (7).pdf
 
bctntlvn (69).pdf
bctntlvn (69).pdfbctntlvn (69).pdf
bctntlvn (69).pdf
 
bctntlvn (68).pdf
bctntlvn (68).pdfbctntlvn (68).pdf
bctntlvn (68).pdf
 
bctntlvn (67).pdf
bctntlvn (67).pdfbctntlvn (67).pdf
bctntlvn (67).pdf
 
bctntlvn (66).pdf
bctntlvn (66).pdfbctntlvn (66).pdf
bctntlvn (66).pdf
 
bctntlvn (65).pdf
bctntlvn (65).pdfbctntlvn (65).pdf
bctntlvn (65).pdf
 
bctntlvn (64).pdf
bctntlvn (64).pdfbctntlvn (64).pdf
bctntlvn (64).pdf
 
bctntlvn (63).pdf
bctntlvn (63).pdfbctntlvn (63).pdf
bctntlvn (63).pdf
 
bctntlvn (62).pdf
bctntlvn (62).pdfbctntlvn (62).pdf
bctntlvn (62).pdf
 
bctntlvn (61).pdf
bctntlvn (61).pdfbctntlvn (61).pdf
bctntlvn (61).pdf
 
bctntlvn (60).pdf
bctntlvn (60).pdfbctntlvn (60).pdf
bctntlvn (60).pdf
 

bctntlvn (52).pdf

  • 1. THUYáșŸT MINH ĐÈ TÀI NGHIÊN CỚU KHOA HỌC Cáș€P TRÆŻá»œNG: MATLAB TÌM HIỂU VÀ ỚNG DỀNG
  • 2. Tr−ĂȘng ÂźÂčI hĂ€c giao th«ng vËn t¶I thuyÕt minh ¼Ò t”I nghiÂȘn cĂžu khoa hĂ€c cÊp tr−ĂȘng matlab t×m hiÓu v” Ăžng dĂŽng gi¶i mĂ©t sĂš b”i tožn kÜ thuËt M· sĂš : T2001- CK- 08 Ng−ĂȘi thĂčc hiÖn : Th.S NguyÔn Bž NghÞ K.S NguyÔn všn Chung K.S PhÂčm thÕ Minh §n vÞ : BĂ© m«n KÜ thuËt mžy Khoa CÂŹ khÝ HANOI - 2002
  • 3. mĂŽc lĂŽc PhÇn 1 GiĂ­i thiÖu vÒ Matlab 1. BŸt ¼Çu vĂ­i Matlab 2. Cžc khži niÖm cÂŹ b¶n a. C©u lÖnh v” biÕn b. Cžc phÐp tožn c. SĂš dĂŻng trong Matlab d. NhËp sĂš liÖu tĂ” b”n phÝm e. In kÕt qu¶ ra m”n h×nh f. Ma trËn g. SĂš phĂžc v” ma trËn phĂžc 3. Cžc h”m tožn hĂ€c a. Cžc h”m l−üng gižc b. Cžc h”m tožn sÂŹ cÊp 4. Cžc thao tžc ¼Æc biÖt trÂȘn ma trËn 5. ThĂčc hiÖn cžc phÐp tÝnh trÂȘn ma trËn a. Cžc phÐp tÝnh trÂȘn ma trËn b. Cžc phÐp tÝnh phÇn tö - phÇn tö cña ma trËn 6. Cžc h”m thĂčc hiÖn cžc phÐp tÝnh vÒ Âźa thĂžc 7. Cžc h”m ph©n tÝch dĂ· liÖu 8. H”m cña h”m a. H”m tÝch ph©n sĂš b. H”m t×m nghiÖm ph−¬ng tr×nh phi tuyÕn v” cžc h”m tĂši −u c. H”m gi¶i ph−¬ng tr×nh vi ph©n 9. Cžc tožn tö ÂźiÒu khiÓn 10. Cžc loÂči file trong Matlab 11. Xö lÝ tÝn hiÖu 12. VÏ ŸÄ thÞ
  • 4. PhÇn 2 Ăžng dĂŽng Matlab gi¶i mĂ©t sĂš b”i tožn kÜ thuËt 1. B”i tožn vÒ mÂčch ÂźiÖn 2. Gi¶i b”i tožn Ÿéng hĂ€c cÂŹ cÊu phÂŒng 3. Gi¶i b”i tožn c©n b»ng mžy 4. TÝnh thiÕt kÕ bĂ© truyÒn bžnh ršng 5. TÝnh sĂžc bÒn trĂŽc 6. TÝnh dao Ÿéng a. TÝnh dao Ÿéng hÖ mĂ©t bËc tĂč do b. TÝnh dao Ÿéng hÖ hai bËc tĂč do c. Xžc ¼Þnh tÇn sĂš dao Ÿéng riÂȘng cña hÖ nhiÒu bËc tĂč do KÕt luËn t”i liÖu tham kh¶o
  • 5. GiĂ­i thiÖu MATLAB l” mĂ©t bĂ© phÇn mÒm dĂŻng ¼Ó tÝnh tožn cžc b”i tožn kÜ thuËt, ¼−üc viÕt b»ng ng«n ngĂ· C do h·ng Math Works Inc. s¶n xuÊt. NĂŁ ¼−üc tÂčo trÂȘn cÂŹ sĂ« nhĂ·ng phÇn mÒm do cžc nh” lËp tr×nh cña cžc dĂč žn LINPACK v” EISPACK viÕt ra b»ng ng«n ngĂ· Fortran dĂŻng cho viÖc thĂčc hiÖn cžc phÐp tÝnh v” thao tžc trÂȘn ma trËn. TÂȘn cña phÇn mÒm MATLAB l” chĂ· viÕt tŸt cña ‘ matrix laboratory’ cĂŁ nghÜa l” ‘ph−¬ng phžp ma trËn’. §Õn khi thĂčc h”nh sö dĂŽng phÇn mÒm ta sÏ thÊy mçi phÇn tö cÂŹ b¶n cña MATLAB l” mĂ©t ma trËn. MATLAB liÂȘn tĂŽc ¼−üc bĂŠ sung v” ho”n thiÖn. ThĂȘi gian gÇn Ÿ©y h·ng s¶n xuÊt Ÿ· cho ra phiÂȘn b¶n mĂ­i nhÊt l” MATLAB 6.0. Matlab l” mĂ©t phÇn mÒm rÊt mÂčnh, cho phÐp gi¶i rÊt nhanh cžc b”i tožn ph©n tÝch sĂš liÖu, tÝnh tožn ma trËn, xö lÝ tÝn hiÖu, m« phĂĄng v” tÂčo vÏ ŸÄ thÞ ... LÝ do v× Matlab Ÿ· cĂŁ mĂ©t loÂčt cžc h”m chuyÂȘn gi¶i quyÕt cžc vÊn ¼Ò Ÿã ¼−üc ¼Æt trong Toolbox. ThÂȘm nĂ·a, Matlab lÂči rÊt dÔ sö dĂŽng: nĂŁ kh«ng cÇn khai bžo biÕn, cžc c©u lÖnh ¼−üc viÕt rÊt gÇn gĂČi nh− khi viÕt cžc biÓu thĂžc tožn hĂ€c, tiÕt kiÖm rÊt nhiÒu thĂȘi gian cho viÖc lËp tr×nh. MĂ©t ¼Æc ÂźiÓm nĂŠi bËt nĂ·a cña Matlab l” nĂŁ cĂŁ kh¶ nšng mĂ« rĂ©ng: ng−ĂȘi sö dĂŽng cĂŁ thÓ tĂč sžng tÂčo nhĂ·ng file h”m ¼Æt v”o Toolbox ¼Ó thĂčc hiÖn gi¶i nhĂ·ng ba× tožn trong lÜnh vĂčc chuyÂȘn m«n cña m×nh. Sau mĂ©t thĂȘi gian tĂč t×m hiÓu v” Ăžng dĂŽng chĂłng t«i thÊy r»ng MATLAB l” mĂ©t phÇn mÒm rÊt thÝch hĂźp cho viÖc gi¶i cžc b”i tožn kÜ thuËt trong nhiÒu lÜnh vĂčc. §Æc biÖt trong cžc tr−ĂȘng §Âči hĂ€c kÜ thuËt nĂŁ cĂŁ thÓ giĂłp cho cžc cžn bĂ© nghiÂȘn cĂžu v” sinh viÂȘn cĂŁ ¼−üc mĂ©t c«ng cĂŽ sŸc bÐn ¼Ó n©ng cao nšng lĂčc tÝnh tožn, tiÕt kiÖm thĂȘi gian lËp tr×nh. §ã l” lÝ do ¼Ó nhĂŁm nghiÂȘn cĂžu chĂłng t«i mÂčnh dÂčn thĂčc hiÖn ¼Ò t”i cĂŁ tÝnh chÊt t×m hiÓu, giĂ­i thiÖu v” thö Ăžng dĂŽng n”y.
  • 6. PhÇn 1 giĂ­i thiÖu vÒ matlab 1. BŸt ¼Çu vĂ­i Matlab Sau khi bËt mžy tÝnh, ¼Ó khĂ«i Ÿéng Matlab, tĂ” m”n h×nh Destop, nhŸp Ÿóp trĂĄ chuĂ©t trži v”o biÓu t−üng cña Matlab. trÂȘn m”n h×nh sÏ xuÊt hiÖn cöa sĂŠ Command Window nh− h×nh d−íi Ÿ©y: H×nh 1 BÂčn cĂČng cĂŁ thÓ v”o Matlab b»ng cžch trÂȘn m”n h×nh Destop bÊm chĂ€n Start Program Matlab5.3 kÕt qu¶ mhËn ¼−üc cĂČng nh− trÂȘn. Ta cĂŁ thÓ trĂčc tiÕp thĂčc hiÖn cžc phÐp tÝnh tožn v” chÂčy cžc ch−¬ng tr×nh trÂȘn cöa sĂŠ Command Window n”y. VÝ dĂŽ 1: CÇn ttĂčc hiÖn phÐp tÝnh 201+191x32/44, tĂ” dÊu nhŸc trÂȘn Command Window ta gĂą v”o nh− sau: >> 201+191*32/44 BÊm Enter, kÕt qu¶ cho nh− d−íi Ÿ©y: ans = 339.9091 H×nh 2 l” h×nh ¶nh bÂčn thÊy trÂȘn m”n h×nh.
  • 7. H×nh 2 VÝ dĂŽ 2: NÕu bÂčn muĂšn vÏ ŸÄ thÞ h”m sĂš y=5sinx+2cos2x+0,2x vĂ­i biÕn x chÂčy tĂ” -10 ¼Õn 10, gia sĂš cña x l” 0,1, trÂȘn Command Window bÂčn cĂŁ thÓ gĂą v”o cžc lÖnh nh− ¼−üc thÓ hiÖn trong h×nh 3 d−íi Ÿ©y: H×nh 3 Sau khi bÊm Enter Ă« dßng lÖnh cuĂši cĂŻng, ch−¬ng tr×nh chÂčy v” cho kÕt qu¶ l” ŸÄ thÞ nh− trong h×nh 4.
  • 8. H×nh 4 NÕu muĂšn l−u giĂ· ch−¬ng tr×nh vÏ ŸÄ thÞ trÂȘn ¼Ó cĂŁ thÓ tu söa hoÆc chÂčy nhiÌu lÇn, bÂčn h·y viÕt mĂ©t file ch−¬ng tr×nh ( gĂ€i l” M. file) nh− sau: trÂȘn cöa sĂŠ Command Window bÊm chĂ€n File New M-file (h×nh 5): H×nh 5 trÂȘn m”n h×nh sÏ xuÊt hiÖn mĂ©t cöa sĂŠ soÂčn th¶o Editor/ Debugger vĂ­i tÂȘn file l” [Untitled1] nh− trÂȘn h×nh 6 d−íi Ÿ©y:
  • 9. H×nh 6 ViÕt ch−¬ng tr×nh vÏ ŸÄ thÞ trÂȘn m”n h×nh soÂčn th¶o Ÿã ( H×nh 7). H×nh 7 Khi viÂȘt xong ta ¼Æt tÂȘn cho file v” cÊt nĂŁ b»ng cžch bÊm chĂ€n File Save as trÂȘn m”n h×nh Editor / Debugger ( H×nh 8). Cöa sĂŠ Save as xuÊt hiÖn (h×nh 9): ta gĂą
  • 10. H×nh 8 tÂȘn file, vÝ dĂŽ dothi v”o « File name rĂ„i bÊm chĂ€n Save. Ch−¬ng tr×nh sÏ ¼−üc tĂč Ÿéng cÊt v”o th− mĂŽc Work cña Matlab vĂ­i tÂȘn l” dothi v” vĂ­i Âźu«i mÆc ¼Þnh l” .m ( file vĂ”a cÊt sÏ l” dothi.m). » H×nh 9 §Ó chÂčy ch−¬ng tr×nh trong file n”y, tÂči chç dÊu nhŸc trÂȘn m”n h×nh Command Window ta chØ viÖc gĂą tÂȘn file : >> dothi
  • 11. rĂ„i bÊm Enter.Ch−¬ng tr×nh sÏ ¼−üc thĂčc hiÖn v” kÕt qu¶ cho ra l” ŸÄ thÞ nh− ¼−üc thÓ hiÖn trÂȘn h×nh 4. Tr−ĂȘng hĂźp bÂčn cÊt file .m v”o mĂ©t th− mĂŽc ngo”i, khi cÇn chÂčy ch−¬ng tr×nh cĂŁ thÓ bÊm chĂ€n File Run Scrip, mĂ©t cöa sĂŠ sÏ xuÊt hiÖn v” bÂčn cĂŁ thÓ gĂą ¼−ĂȘng dÉn v” tÂȘn file v”o Ÿã rĂ„i bÊm phÝm Enter. 2. Cžc khži niÖm cÂŹ b¶n a-C©u lÖnh v” biÕn trong Matlab Cžc c©u lÖnh trong Matlab th−ĂȘng cĂŁ dÂčng sau: biÕn = biÓu thĂžc TÂȘn biÕn ¼−üc bŸt ¼Çu b»ng mĂ©t chĂ· cži, sau Ÿã cĂŁ thÓ l” cžc chĂ· v” sĂš. VÝ dĂŽ: a2=4/5 Matlab chÊp nhËn tÂȘn biÕn (cĂČng nh− tÂȘn h”m) cĂŁ ¼Õn 19 kÝ tĂč v” ph©n biÖt chĂ· in hoa vĂ­i chĂ· in th−ĂȘng. VÝ dĂŽ : A v” a l” tÂȘn hai biÕn khžc nhau. Kh«ng giĂšng vĂ­i mĂ©t sĂš phÇn mÒm lËp tr×nh khžc, Ă« Ÿ©y biÕn kh«ng ph¶i khai bžo tr−íc. NÕu kh«ng viÕt tÂȘn biÕn v” dÊu = tr−íc biÓu thĂžc th× ch−¬ng tr×nh sÏ tĂč Ÿéng tÂčo tÂȘn biÕn l” ans ( ŸÞng cho chĂ· answer). VÝ dĂŽ: >> 4/5 ans = 0.8000 NÕu cuĂši c©u lÖnh ta Ÿžnh dÊu kÕt thĂłc ‘ ; ‘ th× cžc phÐp tÝnh ¼−üc thĂčc hiÖn nh−ng kh«ng xuÊt kÕt qu¶ ra m”n h×nh. Ng−üc lÂči nÕu kh«ng gĂą dÊu kÕt thĂłc lÖnh th× kÕt qu¶ tÝnh ¼−üc in ra m”n h×nh. VÝ dĂŽ: >> b20=30+3^4/35 b20 = 32.3143 NÕu c©u lÖnh quž d”i kh«ng thÓ viÕt hÕt ¼−üc trÂȘn mĂ©t dßng th× cĂŁ thÓ dĂŻng dÊu ba chÊm (...) ¼Ó viÕt tiÕp trÂȘn dßng thĂž hai. VÝ dĂŽ: >> b = 22.334 - 45.12 + 89.222 – ( 123.30+330.2)/217.22 ... + 87.32 – 443.112 ; MuĂšn viÕt lĂȘi chĂł dÉn, tr−íc dßng Ÿã ta gĂą dÊu %. VÝ dĂŽ: % Day la chuong trinh giai phuong trinh vi fan bËc hai. Khi chÂčy ch−¬ng tr×nh, mžy sÏ bĂĄ qua dßng n”y. b. Cžc phÐp tožn ‱ Cžc phÐp tožn sĂš hĂ€c: nĂši cžc tožn hÂčng trong biÓu thĂžc ¼−üc vĂ­i nhau. DÊu cžc phÐp tožn nh− sau: + cĂ©ng - trĂ” * nh©n
  • 12. / chia ph¶i chia trži ^ luĂŒ thĂ”a ‱ Cžc phÐp tožn quan hÖ == b»ng <= nhĂĄ hÂŹn hoÆc b»ng >= lĂ­n hÂŹn hoÆc b»ng ~= kh«ng b»ng < nhĂĄ hÂŹn > lĂ­n hÂŹn ‱ Cžc phÐp tožn l« gic & v” / hoÆc ~ kh«ng Cžc phÐp tožn quan hÖ v” l« gÝc th−ĂȘng ¼−üc dĂŻng trong cžc biÂȘñ thĂžc cña cžc tožn tö ÂźiÒu khiÓn nh− if, while. c. SĂš dĂŻng trong Matlab Matlab dĂŻng sĂš thËp ph©n truyÒn thĂšng vĂ­i sĂš chĂ· sĂš thËp ph©n tuĂș chĂ€n. BÂčn cĂČng cĂŁ thÓ dĂŻng sĂš d−íi dÂčng luĂŒ thĂ”a cña 10 v” sĂš cĂŁ Ÿn vÞ phĂžc. D−íi Ÿ©y l” mĂ©t sĂš vÝ dĂŽ vÒ cžc sĂš hĂźp thĂžc dĂŻng trong Matlab: 4 57 -180.1122 3.09837412 12.6529E4 20.2908e-2 12i -23.1261i 5e2i d- NhËp sĂš liÖu tĂ” b”n phÝm DĂŻng lÖnh input vĂ­i qui cžch viÕt nh− sau: a=input(‘ H·y nhËp giž trÞ cña a : a = ‘) Khi chÂčy ch−¬ng tr×nh mžy sÏ dĂ”ng ¼Ó Ÿßi ta gĂą v”o tĂ” b”n phÝm giž trÞ cña a, sau Ÿã bÊm Enter. e. In kÕt qu¶ ra m”n h×nh: cĂŁ hai cžch Cžch 1 : Kh«ng gĂą dÊu kÕt thĂłc ( ; ) Ă« cuĂši c©u lÖnh. Khi chÂčy kÕt qu¶ tÝnh ¼−üc tĂč Ÿéng in ra trÂȘn m”n h×nh. VÝ dĂŽ: >> x=12+6*sin(pi/7) x= 14.6033 Cžch 2: dĂŻng lÖnh disp >> x=12+6*sin(pi/7); disp(x) 14.6033 f. Ma trËn
  • 13. Ma trËn ¼−üc biÓu thÞ trong dÊu ngoÆc vu«ng, mçi phÇn tö trÂȘn mĂ©t h”ng ¼−üc cžch nhau b»ng cžc « trĂšng hoÆc dÊu phÈy (,), cßn mçi h”ng ¼−üc ngšn cžch bĂ«i dÊu chÊm phÈy (;). VÝ dĂŽ : viÕt ma trËn A gĂ„m 3 h”ng 3 cĂ©t trÂȘn m”n h×nh Command Window >> A=[ 1 2 3 ; 4 5 6 ; 7 8 9] A= 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Tr−ĂȘng hĂźp ma trËn quž lĂ­n ta cĂŁ thÓ viÕt mçi h”ng cña ma trËn trÂȘn mĂ©t dßng nh− sau: B=[1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 ] ; Cžc phÇn tö cña ma trËn cĂŁ thÓ l” cžc biÓu thĂžc. VÝ dĂŽ: C=[ -1 2*3/5 2.2^3 (12+34/7)/3 ] C= -1.0000 1.2000 10.6480 5.6190 g. SĂš phĂžc v” ma trËn phĂžc Matlab cĂŁ thÓ thĂčc hiÖn ¼−üc cžc phÐp tožn vÒ sĂš phĂžc. SĂš phĂžc ¼−üc biÓu thÞ nhĂȘ h”m i v” j. VÝ dĂŽ viÕt sĂš phĂžc z dĂŻng i v” j nh− d−íi Ÿ©y cho kÕt qu¶ nh− nhau: z = 4+5*i hoÆc z = 4+5*j MĂ©t vÝ dĂŽ khžc vÒ sĂš phĂžc ¼−üc viÕt d−íi dÂčng e mĂČ: w =r* exp(i*theta) Ma trËn cĂŁ cžc phÇn tö l” sĂš phĂžc ¼−üc viÕt nh− sau: A=[ 3+2*i 4-9*i ; 12+i 7-6*i ] 3. Cžc h”m tožn hĂ€c a. Cžc h”m l−üng gižc - sin : sin - cos : cosin - tan : tang - asin : arcsin - acos : arccosin - atan : arctang - atan2 : arctan gĂŁc phÇn t− - sinh : sin hypecb«lic - cosh : cosin hypecb«lic - tanh : tang hypecb«lic
  • 14. - asinh : sin hypecb«lic ng−üc - acosh : cosin hypecb«lic ng−üc - atanh : tang hypecb«lic ng−üc VÝ dĂŽ 1: a=1.223; b=sin(a) KÕt qu¶ cho: b= 0.9401 VÝ dĂŽ 2: c=[1.22 -0.96 1.17 ]; d=cos(c) KÕt qu¶ cho: d= 0.3436 0.5735 0.3902 b. Cžc h”m tožn sÂŹ cÊp - abs : giž trÞ tuyÖt ŸÚi hoÆc m« Âźun cña sĂš phĂžc - angle : gĂŁc pha - real : phÇn thĂčc cña sĂš phĂžc - imag: phÇn ¶o - sqrt : cšn bËc hai - conj : sĂš phĂžc liÂȘn hĂźp - round : l”m trßn ¼Õn sĂš nguyÂȘn gÇn nhÊt - fix : l”m trßn h−íng vÒ zÎo - sign : h”m xÐt dÊu - gcd : ޏc sĂš chung lĂ­n nhÊt - lom : BĂ©i sĂš chung nhĂĄ nhÊt - exp : h”m e mĂČ - log : logarit cÂŹ sĂš tĂč nhiÂȘn - log10 : logarit cÂŹ sĂš 10 VÝ dĂŽ 1: a=2+5*i; md= abs(a) arg= angle(a) KÕt qu¶ cho: md = 5.3852 arg = 1.1903 4. Cžc thao tžc ¼Æc biÖt trÂȘn ma trËn
  • 15. - TÂčo ma trËn h”ng >>t=0: 0.5: 3 t= 0 0.5000 1.0000 1.5000 2.0000 2.5000 3.0000 >> v= -2: 3 v= -2 -1 0 1 2 3 - LÊy ra mĂ©t ma trËn con tĂ” mĂ©t ma trËn ¼∙ cho VÝ dĂŽ: Cho ma trËn c >> c=[1 2 3 4 ; 5 6 7 8; 9 10 11 12] c= 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 LÊy ra mĂ©t ma trËn con e tĂ” ma trËn c nh− sau: >> e=c(1:2,2: 4) e= 2 3 4 6 7 8 HoÆc vÝ dĂŽ khžc: lÊy ra mĂ©t ma trËn cĂ©t t−¬ng Ăžng vĂ­i cĂ©t thĂž 3 cña ma trËn c >> f=c(:,3) f= 3 7 11 LÊy ra mĂ©t ma trËn h”ng gĂ„m 3 phÇn tö cuĂši cña h”ng thĂž 3: >>g=c(3,2:4) g= 10 11 12
  • 16. - TÂčo ma trËn cĂŁ cĂŹ lĂ­n hÂŹn tĂ” cžc ma trËn nhĂĄ VÝ dĂŽ: tÂčo ma trËn h tĂ” hai ma trËn e v” g Ă« trÂȘn >> h=[e ; g] h= 2 3 4 6 7 8 10 11 12 VÝ dĂŽ khžc: tÂčo ma trËn k tĂ” ma trËn h v” ma trËn cĂ©t f >> k= [ h f ] k= 2 3 4 3 6 7 8 7 10 11 12 11 - TÂčo mĂ©t sĂš ma trËn ¼Æc biÖt + VÕt cña ma trËn : DĂŻng lÖnh diag ¼Ó tÂčo mĂ©t ma trËn cĂ©t m” cžc phÇn tö cña nĂŁ l” cžc phÇn tö n»m trÂȘn ¼−ĂȘng chÐo cña ma trËn cho tr−íc. VÝ dĂŽ: muĂšn cĂŁ vÕt cña ma trËn h Ă« trÂȘn ta l”m nh− sau: >> ch=diag(h) ch = 2 7 12 + Ma trËn ¼−ĂȘng chÐo CĂČng dĂŻng lÖnh diag tÂčo ma trËn ¼−ĂȘng chÐo tĂ” mĂ©t ma trËn cĂ©t hoÆc ma trËn h”ng cho tr−íc. VÝ dĂŽ: tÂčo ma trËn ¼−ĂȘng chÐo tĂ” ma trËn cĂ©t ch Ă« trÂȘn >>C=diag(ch) C= 2 0 0 0 7 0 0 0 12 + Ma trËn Ÿn vÞ : DĂŻng h”m eye VÝ dĂŽ: §Ó tÂčo ma trËn Ÿn vÞ cĂŁ 4 h”ng 4 cĂ©t ta viÕt nh− sau: >> I=eye(4)
  • 17. I= 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 + Ma trËn m” cžc phÇn tö ¼Òu l” cžc sĂš 0 hoÆc sĂš 1: DĂŻng h”m zeros v” h”m ones. VÝ dĂŽ: >> K=zeros(3,4) K= 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 >>M=ones(2,2) M= 1 1 1 1 - §¶o ma trËn DĂŻng h”m fliplr ¼Ó ٦o ma trËn tĂ” trži sang ph¶i v” h”m flipud ٦o ma trËn tĂ” trÂȘn xuĂšng d−íi. VÝ dĂŽ : Cho ma trËn M cĂŹ 4x4 rĂ„i tiÕn h”nh ٦o nh− d−íi Ÿ©y >> M=[1 2 3 4; 5 6 7 8; 9 10 11 12; 13 14 15 16] M= 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 >> Mtf=fliplr(M) % Dao tu trai sang phai Mtf = 4 3 2 1 8 7 6 5 12 11 10 9 16 15 14 13 >> Mtd=flipud(M) % Dao tu tren xuong duoi Mtd =
  • 18. 13 14 15 16 9 10 11 12 5 6 7 8 1 2 3 4 5. ThĂčc hiÖn Cžc phÐp tÝnh trÂȘn ma trËn a- Cžc phÐp tÝnh tiÂȘu chuÈn Gi¶ sö cho a l” ma trËn vu«ng cĂŹ 4x4 a=[1 3 -4 5; 2 -1 2 0 ; 4 6 -1 1; 0 1 3 5] a= 1 3 -4 5 2 -1 2 0 4 6 -1 1 0 1 3 5 - Ma trËn chuyÓn vÞ Ma trËn chuyÓn vÞ cña a l” ac ¼−üc xžc ¼Þnh nh− sau: ac=a' ac = 1 2 4 0 3 -1 6 1 -4 2 -1 3 5 0 1 5 - CĂ©ng ma trËn : hai ma trËn ph¶i cĂŻng cĂŹ. Ta tÝnh tĂŠng cña hai ma trËn a v” ac nh− sau: at=a+ac at = 2 5 0 5 5 -2 8 1 0 8 -2 4 5 1 4 10 - CĂ©ng mĂ©t sĂš vĂ­i ma trËn: Matlab coi sĂš Ÿã nh− mĂ©t ma trËn cĂŻng cĂŹ vĂ­i ma trËn ¼−üc cĂ©ng, mçi phÇn tö cña ma trËn b»ng chÝnh sĂš Ÿã. VÝ dĂŽ: cĂ©ng sĂš l” 7 vĂ­i ma trËn at Ă« trÂȘn ta ¼−üc ma trËn cs. s =7; cs=s+at cs = 9 12 7 12 12 5 15 8 7 15 5 11 12 8 11 17 - Nh©n ma trËn vĂ­i mĂ©t sĂš
  • 19. VÝ dĂŽ: Nh©n sĂš 3 vĂ­i ma trËn a Ă« trÂȘn >> t=3*a t= 3 9 -12 15 6 -3 6 0 12 18 -3 3 0 3 9 15 - Nh©n ma trËn vĂ­i ma trËn §iÒu kiÖn ¼Ó hai ma trËn nh©n ¼−üc vĂ­i nhau l” sĂš cĂ©t cña ma trËn thĂž nhÊt ph¶i b»ng sĂš h”ng cña ma trËn thĂž hai. VÝ dĂŽ ta nh©n ma trËn b d−íi Ÿ©y vĂ­i ma trËn a: >> b=[3 7 0 9]; >> tich=b*a tich = 17 11 29 60 VÝ dĂŽ nĂ·a l” ta nh©n ma trËn a vĂ­i ma trËn chuyÓn vÞ cña b: >> tich2=a*b' tich2 = 69 -1 63 52 - Chia ma trËn Ma trËn x= AB vĂ­i ÂźiÒu kiÖn : A*x=B (*) VÝ dĂŽ: A=[ 2 1 9 7; 1 3 8 5; 5 3 4 2; 9 0 6 6] A= 2 1 9 7 1 3 8 5 5 3 4 2 9 0 6 6 B=[12; 2; -6; 8 ]' B= 12 2 -6 8 x= AB
  • 20. x= 0.1026 -6.2051 4.8718 -3.6923 Thö lÂči xem A*x cĂŁ b»ng B kh«ng: A*x ans = 12.0000 2.0000 -6.0000 8.0000 KÕt qu¶ Ÿóng b»ng vÐc tÂŹ B (cĂČng cĂŁ thÓ dĂŻng phÐp chia ph¶i / nh−ng ph¶i thay A v” B b»ng cžc ma trËn chuyÓn vÞ t−¬ng Ăžng, tĂžc B’/A’, v” kÕt qu¶ l” mĂ©t ma trËn h”ng Ÿóng b»ng ma trËn chuyÓn cña nghiÖm x Ÿ· tÝnh Ă« trÂȘn). - Ma trËn nghÞch ٦o : DĂŻng h”m inv VÝ dĂŽ: TÝnh ma trËn nghÞch ٦o cña ma trËn A Ă« trÂȘn gĂ€i An l” ma trËn nghÞch ٦o cña ma trËn A th×: >> An=inv(A) An = 0.4615 -0.6154 0.4615 -0.1795 -2.9231 3.2308 -1.9231 1.3590 3.9231 -4.2308 2.9231 -2.0256 -4.6154 5.1538 -3.6154 2.4615 Thö t×m nghiÖm x tĂ” ph−¬ng tr×nh (*) khi dĂŻng ma trËn nghÞch ٦o: Ta cĂŁ nghiÖm x ¼−üc viÕt nh− sau: x=A-1.B GĂą v”o dßng lÖnh sau: X=An*B KÕt qu¶ cho: X= 0.1026 -6.2051 4.8718 -3.6923 - §Þnh thĂžc cña ma trËn §Þnh thĂžc cña ma trËn vu«ng ¼−üc tÝnh nhĂȘ h”m det. VÝ dĂŽ tÝnh ¼Þnh thĂžc D cña ma trËn A Ă« trÂȘn: >> D=det(A)
  • 21. D= -39 - Nh©n v« h−íng, nh©n cĂŁ h−íng vÐc tÂŹ Cho hai vÐc tÂŹ m v” n nh− sau: m=[1 1 3]; n=[4 2 0]; TÝch v« h−íng cña m v” n: dĂŻng h”m dot vh=dot(m,n) vh = 6 TÝch cĂŁ h−íng cña m v” n: dĂŻng h”m cross ch=cross(m,n) ch = -6 12 -2 Cßn tÝch cĂŁ h−íng cña n v” m: ch2=cross(n,m) ch2 = 6 -12 2 b- Cžc phÐp tÝnh phÇn tö - phÇn tö cña ma trËn Cžc phÐp tÝnh n”y rÊt tiÖn Ých v” ¼−üc ph©n biÖt vĂ­i cžc phÐp tÝnh tiÂȘu chuÈn trÂȘn ma trËn b»ng dÊu chÊm ( . ) ¼−üc ¼Æt tr−íc cžc dÊu phÐp tÝnh. VÝ dĂŽ: X.^Y, X.*Y, hay X.Y. NÕu X v” Y l” cžc ma trËn ( hay vÐc tÂŹ) cžc phÇn tö cña X sÏ ¼−üc n©ng lÂȘn luĂŒ thĂ”a hoÆc ¼−üc nh©n , chia bĂ«i cžc phÇn tö t−¬ng Ăžng cña ma trËn Y. DÏ thÊy l” ma trËn X v” Y ph¶i cĂŻng cĂŹ. - LuĂŒ thĂ”a cžc phÇn tö ma trËn VÝ dĂŽ: >> x=[1 2 ; 3 4] x= 1 2 3 4 >> y=[ 3 4; 1 2] y= 3 4 1 2 >> x.^y ans = 1 16 3 16 x=
  • 22. 1 2 3 4 NÕu y kh«ng ph¶i l” ma trËn m” l” mĂ©t sĂš, vÝ dĂŽ y=2, th× kÕt qu¶ nh− sau: >> x.^2 ans = 1 4 9 16 - Nh©n phÇn tö ma trËn VÝ dĂŽ >> x.*y ans = 3 8 2 8 - Chia phÇn tö ma trËn VÝ dĂŽ; >> x./y ans = 0.3333 0.5000 3.0000 2.0000 6. Cžc h”m thĂčc hiÖn cžc phÐp tÝnh vĂ­i Âźa thĂžc - H”m poly : Xžc ¼Þnh Âźa thĂžc khi biÕt tr−íc nghiÖm Quy cžc viÕt p=poly(b) trong Ÿã b l” mĂ©t ma trËn h”ng. KÕt qu¶ sÏ cho ra l” mĂ©t ma trËn h”ng m” mçi phÇn tö cña nĂŁ l” mĂ©t hÖ sĂš cña mĂ©t Âźa thĂžc cĂŁ nghiÖm l” cžc phÇn tö cña ma trËn b ( theo sĂš mĂČ gi¶m dÇn). VÝ dĂŽ: b=[2 1 -4 3]; p=poly(b) p= 1 -2 -13 38 -24 Theo kÕt qu¶ trÂȘn th× cžc sĂš 2, 1, -4 v” 3 l” nghiÖm cña Âźa thĂžc :
  • 23. x4- 2x3 - 13x2 + 38x - 24 = 0 - H”m roots : Xžc ¼Þnh nghiÖm cña Âźa thĂžc Quy cžch viÕt : a=roots(b) trong Ÿã b l” ma trËn h”ng vĂ­i cžc phÇn tö l” cžc hÖ sĂš cña Âźa thĂžc (theo sĂš mĂČ gi¶m dÇn). KÕt qu¶ cho ra l” mĂ©t ma trËn cĂ©t m” cžc phÇn tö l” nghiÖm cña Âźa thĂžc. VÝ dĂŽ: Thö t×m lÂči nghiÖm cña Âźa thĂžc trÂȘn. Ta viÕt cžc lÖn nh− sau: p=[ 1 -2 -13 38 -24 ]; r=roots(p) r= -4.0000 3.0000 2.0000 1.0000 Ta thÊy kÕt qu¶ ho”n to”n chÝnh xžc. - H”m conv : DĂŻng nh©n Âźa thĂžc. Quy cžch viÕt: a=conv(b,c) trong Ÿã b,c l” hai ma trËn h”ng cĂŁ cžc phÇn tö l” cžc hÖ sĂš cña cžc Âźa thĂžc cÇn nh©n. KÕt qu¶ cho ra l” ma trËn a cĂŁ cžc phÇn tö l” hÖ sĂš cña ma trËn tÝch. VÝ dĂŽ : cÇn nh©n hai Âźa thĂžc x3+2x2+6 v” 3x4-6x2+5x-10 ta l”m nh− sau: b=[1 2 0 6]; c=[3 0 -6 5 -10]; a=conv(b,c) a= 3 6 -6 11 0 -56 30 -60 VËy Âźa thĂžc tÝch l”: 3x7+ 6x6- 6x5 + 11x4 - 56x2 + 30x – 60 - H”m deconv : DĂŻng chia hai Âźa thĂžc Qui cžch viÕt nh− sau: [ m , n] = deconv(p,q) vĂ­i p v” q l” hai ma trËn h”ng cĂŁ cžc phÇn tö l” cžc hÖ sĂš cña Âźa thĂžc bÞ chia v” Âźa thĂžc chia, cßn cžc phÇn tö cña ma trËn m,n l” cžc hÖ sĂš cña Âźa thĂžc th−¬ng v” phÇn d−. VÝ dĂŽ : Ta thö chia ngay Âźa thĂžc tÝch vĂ”a cĂŁ Ă« trÂȘn cho Âźa thĂžc cĂŁ cžc hÖ sĂš l” cžc phÇn tö cña ma trËn c, tĂžc Âźa thĂžc: 3x4-6x2+5x-10. a=[3 6 -6 11 0 -56 30 -60]; c=[3 0 -6 5 -10]; [b,d]=deconv(a,c)
  • 24. b= 1 2 0 6 d= 0 0 0 0 0 0 0 0 Ta thÊy kÕt qu¶ l” ho”n to”n Ÿóng. 7. cžc H”m dĂŻng ph©n tÝch dĂ· liÖu Cžc h”m t×m giž trÞ cĂčc ÂźÂči, cĂčc tiÓu v” trung b×nh - H”m max : T×m giž trÞ lĂ­n nhÊt Qui cžch viÕt ln=max(a) vĂ­i a l” ma trËn h”ng. KÕt qu¶ cho ra l” mĂ©t phÇn tö cĂŁ giž trÞ lĂ­n nhÊt cña a VÝ dĂŽ: a=[ 10 2 1 -30 23 8]; ln=max(a) ln = 23 - H”m min : t×m giž trÞ cĂčc tiÓu VÝ dĂŽ: bn=min(a) bn = -30 bn=mi - H”m mean : T×m giž trÞ trung b×nh VÝ dĂŽ: tb=mean(a) tb = 2.3333 NÕu a l” mĂ©t ma trËn cĂŁ nhiÒu h”ng nhiÒu cĂ©t th× cžc giž trÞ max, min hoÆc trung b×nh sÏ l” cžc giž trÞ t−¬ng Ăžng ŸÚi vĂ­i cžc cĂ©t cña ma trËn. VÝ du : >>b=[1 2 3; 4 5 6 ; 7 8 9] b= 1 2 3 4 5 6 7 8 9 >>ln=max(b) ln = 7 8 9
  • 25. >>bn=min(b) bn = 1 2 3 >>tb=mean(b) tb = 4 5 6 - H”m sum : dĂŻng tÝnh tĂŠng VÝ dĂŽ: TÝnh tĂŠng cžc phÇn tö cña ma trËn a nh− sau T=sum(a) T= 26 - H”m diff : TÝnh giž trÞ sai khžc cña hai sĂš ŸÞng liÒn nhau. Qui cžch viÕt: s=diff(x) vĂ­i x l” mĂ©t ma trËn h”ng hoÆc cĂ©t. VÝ dĂŽ: >>x=[ 1.2 1.4 1.8 2.1 3 ]; >> s=diff(x) s= 0.2000 0.4000 0.3000 0.9000 Ta dÔ d”ng thÊy r»ng h”m diff n”y cĂŁ thÓ dĂŻng ¼Ó tÝnh gÇn Ÿóng ÂźÂčo h”m. NÕu x l” mĂ©t ma trËn b×nh th−ĂȘng th× quž tr×nh tÝnh sÏ ¼−üc thĂčc hiÖn theo thĂž tĂč cžc cĂ©t. - H”m Interp1 : DĂŻng t×m cžc giž trÞ bÞ khuyÕt. VÝ dĂŽ: §· biÕt giž trÞ cña h”m y=x3-3x+4 tÂči cžc ÂźiÓm cĂŁ x=0,1,2,3,4 v” 5. H·y xžc ¼Þnh giž trÞ cña y tÂči cžc ÂźiÓm cĂŁ x= 0,3, 0,5, ..., 4.2, 4,8. Ta viÕt cžc lÖnh nh− sau: x1=0:5; y1=x1.^3-3*x1+4; x2=[0 .3 .5 1.2 1.4 2.1 3.3 4.2 4.8 5]; y2=interp1(x1,y1,x2,'cubic') plot(x1,y1,'ro',x2,y2,'b+') KÕt qu¶ cho Ă« dÂčng sĂš v” ŸÄ thÞ d−íi Ÿ©y y2 = Columns 1 through 7 4.0000 2.7700 2.2500 2.2240 2.5920 7.0330 30.1210
  • 26. Columns 8 through 10 65.6800 100.4800 114.0000 §ã l” 10 giž trÞ cña y Ăžng vĂ­i 10 giž trÞ cña x ( trong ch−¬ng tr×nh tÝnh l” x2). Cßn ŸÄ thÞ sÏ cho thÊy sĂč ppĂŻ hĂźp cña cžc kÕt qu¶ n”y: Cžc ÂźiÓm vÏ b»ng dÊu ‘+’ l” biÓu thÞ cžc ÂźiÓm cÇn t×m, cßn cžc ÂźiÓm vÏ b»ng dÊu ‘o’ l” t−¬ng Ăžng cžc ÂźiÓm Ÿ· cho. 120 100 80 60 40 20 0 0 1 2 3 4 5 8. H”m cña h”m CĂŁ nhiÒu h”m trong Matlab kh«ng chØ l”m viÖc vĂ­i cžc ma trËn sĂš m” cßn l”m viÖc vĂ­i cžc h”m tožn. Cžc h”m cña h”m n”y bao gĂ„m cžc h”m dĂŻng ¼Ó tÝnh tÝch ph©n, gi¶i cžc ph−¬ng tr×nh phi tuyÕn v” gi¶i cžc ph−¬ng tr×nh vi ph©n. a. H”m dĂŻng ¼Ó tÝch ph©n sĂš: h”m quad hoÆc quad8 VÝ dĂŽ: CÇn tÝnh tÝch ph©n cña h”m f(x) = 3+sin2x/(4+2cosx) vĂ­i cËn tĂ” 0 ¼Õn 4, ta tiÕn h”nh nh− sau: ViÕt mĂ©t file h”m cĂŁ tÂȘn tfan1.m nh− d−íi Ÿ©y: function f=tfan1(x) f=3+sin(2*x)/(4+2*cos(x)); v” mĂ©t file chÝnh cĂŁ tÂȘn tfan.m: tf=quad8('tfan1',0,4) ChÂčy ch−¬ng tr×nh kÕt qu¶ cho giž trÞ cña tÝch ph©n: tf =
  • 27. 12.0517 b. H”m ¼Ó t×m nghiÖm ph−¬ng tr×nh phi tuyÕn v” cžc h”m tĂši −u - H”m fzero : xžc ¼Þnh nghiÖm cña h”m mĂ©t biÕn. - H”m fmin : tÝnh giž trÞ cĂčc tiÓu cña h”m mĂ©t biÕn. - H”m fmins : tÝnh cžc giž trÞ cĂčc tiÓu cña h”m nhiÒu biÕn VÝ dĂŽ: DĂŻng h”m fzero t×m nghiÖm cña ph−¬ng tr×nh sau tÂči vÞ trÝ gÇn x=1 : y=2- 6sinx / (1+x); Ta viÕt file h”m nghiem1.m nh− sau: function y=nghiem(x) y=2-6*sin(x)./(1+x); Sau Ÿã viÕt file chÝnh nghiem.m: x1=fzero('nghiem1',1) ChÂčy ch−¬ng tr×nh chÝnh, kÕt qu¶ cho trÂȘn m”n h×nh nh− sau: Zero found in the interval: [0.36, 1.4525]. x1 = 0.5385 §Ó thö lÂči, ta thay x=x1 v”o ph−¬ng tr×nh ban ¼Çu ¼Ó xem kÕt qu¶ hai vÕ cĂŁ b»ng 0 hay kh«ng. y=2-6*sin(.5385)/(1+.5385) y= -6.0516e-005 Ta thÊy y~ 0 v” cĂŁ thÓ nĂŁi kÕt qu¶ Ÿñ chÝnh xžc. c. H”m ¼Ó gi¶i ph−¬ng tr×nh vi ph©n : h”m ode23 v” ode34 VÝ dĂŽ: Gi¶i ph−¬ng tr×nh vi ph©n Van de Pol cĂŁ dÂčng nh− sau: x’’+( x2- 1 ) x’+ x=0 Ta viÕt lÂči ph−¬ng tr×nh trÂȘn d−íi dÂčng hÖ ph−¬ng tr×nh vi ph©n bËc nhÊt: x1’= x1(1- x22 ) - x2 x2’= x1 ViÕt mĂ©t file h”m mang tÂȘn ftvf.m m« t¶ hÖ ph−¬ng tr×nh vi ph©n: function xc=ftvf(t,x)
  • 28. xc=zeros(2,1); xc(1)=x(1).*(1-x(2).^2)-x(2); xc(2)=x(1); ViÕt file chÝnh cĂŁ tÂȘn ftvf0.m nh− d−íi Ÿ©y: t0=0; t1=20;% Thoi diem dau va cuoi x0=[0 .2]; % Dieu kien ban dau [t,x]=ode23('ftvf',t0,t1,x0); plot(t,x) ChÂčy ch−¬ng tr×nh kÕt qu¶ cho d−íi dÂčng ŸÄ thÞ nh− d−íi Ÿ©y: 3 2 1 0 -1 -2 -3 0 5 10 15 20 9. Cžc tožn tö ÂźiÒu khiÓn CĂČng nh− cžc phÇn mÒm lËp tr×nh khžc, cžc tožn tö ÂźiÒu khiÓn cĂČng cĂŁ trong Matlab. §ã l” tožn tö vßng lÆp for, while v” tožn tö lĂča chĂ€n if. - Tožn tö for DÂčng chung cña tožn tö n”y ¼−üc viÕt nh− sau: for biÕn = biÓu thĂžc cžc c©u lÖnh end BiÓu thĂžc Ă« Ÿ©y th−ĂȘng cĂŁ dÂčng m:n hoÆc m:i:n, trong Ÿã m, n l” giž trÞ ¼Çu v” cuĂši, cßn i l” gia sĂš. VÝ dĂŽ: for k=1: n a(k)=sin(k*pi/5); b(k)=cĂŁ(k*pi/5); end
  • 29. - Tožn tö while DÂčng chung cña lÖnh vßng lÆp n”y cĂŁ dÂčng sau: while biÓu thĂžc cžc c©u lÖnh end BiÓu thĂžc Ă« Ÿ©y l” biÓu thĂžc quan hÖ. VÝ dĂŽ: d=1; while d>0.001 z1=z2-sin(z2)/(z2+2); d=abs(z2-z1); z2=z1; end - Tožn tö ÂźiÒu kiÖn if Tožn tö cĂŁ dÂčng chung nh− sau: if biÓu thĂžc cžc c©u lÖnh elseif biÓu thĂžc cžc c©u lÖnh ... ... else cžc c©u lÖnh end CĂČng nh− ŸÚi vĂ­i tožn tö while biÓu thĂžc Ă« Ÿ©y cĂČng l” biÓu thĂžc quan hÖ. VÝ dĂŽ: for k=1: n for p=1: m if k= =p z(k,p)=1; elseif k<p z(k,p)=-1 ; else z(k,p)=0; end end end - C©u lÖnh Break LÖnh Break cho phÐp thožt ra khĂĄi vßng lÆp. VÝ dĂŽ: k=input(' k='); if k>0 break else
  • 30. a=5*k+4 end 10. cžc loÂči file dĂŻng trong matlab CĂŁ hai loÂči file l” M-File v” file dĂ· liÖu (data file) Cžc file cĂŁ chĂža cžc lÖnh cña Matlab ¼−üc gĂ€i l” M- file . SĂ« dÜ gĂ€i l” M- file v× phÇn mĂ« rĂ©ng cña cžc file n”y l” .m. CĂŁ hai loÂči M- file l” script file v” function file (file h”m) Script File Khi Script ¼−üc kÝch hoÂčt Matlab Ÿn gi¶n thĂčc hiÖn cžc lÖnh t×m thÊy trong file. Cžc c©u lÖnh trong file n”y th× hoÂčt Ÿéng trÂȘn to”n bĂ© cžc dĂ· liÖu trong Workspace. VÝ dĂŽ : file lg.m d−íi Ÿ©y l” mĂ©t script file: % File dung tinh ham luong giac va ve do thi f1=0:2*pi/60; a=3*sin(f1)+4.5*cos(f1+.6); plot(f1,a) Sau khi tÝnh tožn v” vÏ ¼ß thÞ xong cžc biÕn f1 v” a vÉn cßn l−u trong workspace Function File L” mĂ©t M-File cĂŁ chĂža tĂ” function tÂči vÞ trÝ ¼Çu tiÂȘn trÂȘn dßng ¼Çu cña file. VĂ­i function file, cžc biÕn ¼−üc ¼Þnh nghÜa v” hoÂčt Ÿéng chØ trong phÂčm vi file, chĂž kh«ng cĂŁ tÝnh to”n cĂŽc nh− trong script file. Function file rÊt tiÖn Ých trong viÖc mĂ« rĂ©ng thÂȘm kh¶ nšng cña Matlab, cĂŽ thÓ l” tÂčo thÂȘm ¼−üc cžc Matlab file mĂ­i. D−íi Ÿ©y l” mĂ©t vÝ dĂŽ vÒ function file ¼−üc tÂčo ¼Ó gi¶i ph−¬ng tr×nh bËc hai, tÂȘn file l” ftb2.m : function [x1 , x2] = ftb2(a,b,c) % File ham nay dung de giai Fuong tr×nh bac hai : ax^2+bx+c=0 % voi a, b, c la cac hang so cho truoc. Cac nghiem l” x1 va x2 delta=b^2-4*a*c; x1=(-b+sqrt(delta)/(2*a); x2=(-b-sqrt(delta)/(2*a); H”m n”y dĂŻng ¼Ó gi¶i ph−¬ng tr×nh bËc hai vĂ­i lÖnh gĂ€i ra l”: [nghiem1, nghiem2] = ftb2(10,-6.5,-3.5); File dĂ· liÖu ( data file) Ta cĂŁ thÓ ghi sĂš liÖu v”o mĂ©t file gĂ€i l” file sĂš liÖu vĂ­i phÇn mĂ« rĂ©ng l” .dat. Khi cÇn file cĂŁ thÓ ¼−üc gĂ€i ra.
  • 31. D−íi Ÿ©y l” vÝ dĂŽ vÒ tÂčo v” gĂ€i file sĂš liÖu: Gi¶ sö ta cĂŁ mĂ©t ma trËn h”ng a nh− sau: >>a=1:8 a= 1 2 3 4 5 6 7 8 GiĂȘ ta muĂšn ghi cžc giž trÞ cña ma trËn a v”o mĂ©t file dĂ· liÖu cĂŁ tÂȘn l” sl1.dat, ta dĂŻng lÖnh save vĂ­i qui cžch viÕt nh− sau: >> save sl1.dat a -ascii Khi Ÿã ma trËn a Ÿ· ¼−üc l−u trong fil sl1.dat. NÕu muĂšn gĂ€i ra cžc sĂš liÖu n”y v” gžn cho cho nĂŁ mĂ©t tÂȘn biÕn mĂ­i, vÝ dĂŽ l” x, ta dĂŻng lÖnh load vĂ­i qui cžch viÕt nh− sau: >>load sl1.dat >> x=sl1 x= 1 2 3 4 5 6 7 8 11. Xö lÝ tÝn hiÖu Matlab cĂŁ mĂ©t sĂš h”m dĂŻng ¼Ó xö lÝ tÝn hiÖu sĂš d−íi Ÿ©y: abs - giž trÞ (m« Âźun) cña sĂš phĂžc angle – gĂŁc pha conv - tÝch chËp ( convolution) deconv – ( deconvotution) fft - biÕn ŸÊi Fu ri ÂȘ nhanh ift - biÕn ŸÊi ng−üc Fu ri ÂȘ fftshift VÝ dĂŽ: cho x l” mĂ©t ma trËn cĂ©t nh− sau: x=[ 4 3 7 -9 1 0 0 0 ]’ ; BiÕn ŸÊi Fu ri ÂȘ nhanh cña x ¼−üc viÕt nh− sau: y=fft(x) KÕt qu¶ cho nh− d−íi Ÿ©y: y= 6.0000 11.4853 + 2.7574i -2.0000 +12.0000i -5.4853 -11.2426i 18.0000 -5.4853 +11.2426i -2.0000 -12.0000i 11.4853 - 2.7574i
  • 32. 12. vÏ ŸÄ thÞ Matlab rÊt mÂčnh vĂ­i viÖc vÏ ŸÄ thÞ. D−íi Ÿ©y tr×nh b”y cžch vÏ ŸÄ thÞ trong kh«ng gian hai chiÒu (2D) v” ba chiÒu (3D). a.VÏ ŸÄ thÞ 2D VÏ cžc ¼−ĂȘng cong th«ng th−ĂȘng: DĂŻng lÖnh plot vĂ­i qui cžch viÕt nh− sau: plot(x,y) trong Ÿã x v” y l” cžc ma trËn h”ng (hoÆc cĂ©t ) cĂŻng cĂŹ. Matlab sÏ vÏ ra mĂ©t ¼−ĂȘng cong cña y theo x. NÕu bÂčn muĂšn chĂ€n m”u v” kiÓu nÐt vÏ cho ¼−¬ng cong cĂŁ thÓ l”m theo vÝ dĂŽ sau: plot(x,y, 'r*') Khi chÂčy, Matab sÏ cho bÂčn ¼−ĂȘng cong tÂčo bĂ«i cžc dÊu *** v” cĂŁ m”u Ÿå (chĂ· r ŸÞng cho tĂ” red trong tiÕng Anh, nghÜa l” Ÿå). D−íi Ÿ©y l” b¶ng kÝ hiÖu m”u v” kiÓu nÐt vÏ dĂŻng khi vÏ ŸÄ thÞ: BiÓu t−üng M”u sŸc BiÓu t−üng LoÂči ¼−ĂȘng nÐt y V”ng . §iÓm m §å t−¬i ° Vßng trßn c Xanh lž mÂč × DÊu nh©n r §å + DÊu cĂ©ng g Xanh lž c©y ∗ DÊu sao b Xanh n−íc biÓn - NÐt liÒn w TrŸng : NÐt chÊm k §en -- NÐt ŸÞt -. NÐt chÊm gÂčch CĂČng cĂŁ thÓ vÏ nhiÒu ¼−ĂȘng cong trÂȘn cĂŻng mĂ©t hÖ trĂŽc toÂč Ÿé. VÝ dĂŽ: lÖnh vÏ sau sÏ cho 3 ¼−ĂȘng cong khžc nhau trÂȘn mĂ©t h×nh: plot(x1,y1,’r *’,x2,y2,’g+’x3,y3,’w -‘) NÕu bÂčn muĂšn ¼Æt tÂȘn cho ŸÄ thÞ h·y dĂŻng lÖnh title. VÝ dĂŽ: title(' Do thi 1 ‘) BÂčn cĂČng cĂŁ thÓ ¼Æt tÂȘn cho cžc trĂŽc toÂč Ÿé x v” y b»ng cžch dĂŻng lÖnh xlabel v” ylabel . VÝ dĂŽ: xlabel('x - m'); ylabel('y - m/s '); Cßn ¼Ó tÂčo l−íi trÂȘn h×nh vÏ dĂŻng lÖnh grid. CĂŽ thÓ ta l”m mĂ©t vÝ dĂŽ d−íi Ÿ©y: VÏ trÂȘn cĂŻng hÖ trĂŽc toÂč Ÿé ŸÄ thÞ hai h”m sĂš sau y1=e-5tsin5t ; y2= e-5t cos5t;
  • 33. vĂ­i biÕn t chÂčy tĂ” - 4 ¼Õn +4: Ta viÂȘt file p2d.m ¼Ó vÏ ŸÄ thÞ nh− sau: % Chuong trinh ve do thi 2D t=-4:.05:4; y1=exp(-.5*t).*sin(5*t); y2=exp(-.5*t).*cos(5*t); plot(t,y1,'*',t,y2,'-'); title('VE DO THI 2 CHIEU : y1( ***), y2 (---)') xlabel(' Gia tri t ') ylabel('gia tri y1, y2') grid ChÂčy ch−¬ng trinh cho kÕt qu¶ l” ŸÄ thÞ d−íi Ÿ©y: V E D O T H I 2 C H IE U : y 1 ( * * * ) , y 2 ( - - - ) 8 6 4 2 gia tri y1, y2 0 -2 -4 -6 -8 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 G i a tr i t CĂŁ thÓ vÏ nhiÒu ŸÄ thÞ trÂȘn mĂ©t h×nh b»ng cžch dĂŻng lÖnh subplot. VÝ dĂŽ: ta vÏ hai ŸÄ thÞ y1=y1(t) v” y2=y2(t) vĂ”a nÂȘu trÂȘn cĂŻng mĂ©t h×nh nh−ng lÂči trÂȘn hai hÖ trĂŽc riÂȘng biÖt, ta viÕt lÂči cžc cžc lÖnh ( tÝnh tĂ” lÖnh plot(t,y1,...) nh− sau: subplot(211) plot(t,y1,'*') title('VE DO THI 2 CHIEU : y1( ***), y2 (---)') xlabel('gia tri t') ylabel('gia tri y1') grid subplot(212) plot(t,y2,'-') xlabel('gia tri t')
  • 34. ylabel('gia tri y2') grid V E D O T H I 2 C H IE U : y1 ( * * * ), y2 (---) 10 5 gia tri y1 0 -5 -1 0 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 g i a tri x 10 5 gia tri y2 0 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 g i a tri x VÏ ŸÄ thÞ Ÿéc cĂčc DĂŻng lÖnh polar VÝ dĂŽ: vÏ ŸÄ thÞ h”m y=4e-4t vĂ­i t=0:2pi/3 Ta viÕt ch−¬ng tr×nh vÏ nh− sau: t=0:pi/20:2*pi/3; r=4*exp(-4*t); polar(t,r) KÕt qu¶ cho ra nh− d−íi Ÿ©y: 90 4 120 60 3 150 2 30 1 180 0 210 330 240 300 270
  • 35. VÏ §Ä thÞ dÂčng thanh (Bar). §Ä thÞ bar biÓu diÔn giž trÞ cña mĂ©t vÐc tÂŹ hay mĂ©t ma trËn d−íi dÂčng cžc thanh thÂŒng ŸÞng hay n»m ngang. Bar(y) biÓu diÔn cžc phÇn tö cña vÐc tÂŹ y nÕu y l” mĂ©t vÐc tÂŹ. NÕu y l” mĂ©t ma trËn, mĂ©t nhĂŁm thanh sÏ biÓu diÔn cžc phÇn tö trong mĂ©t h”ng, trĂŽc x sÏ biÓu diÔn sĂš h”ng. VÝ dĂŽ: VÏ ŸÄ thÞ biÓu thÞ sĂš sinh viÂȘn tĂšt nghiÂȘp cña mĂ©t tr−ĂȘng §Âči hĂ€c tĂ” nšm 1995 ¼Õn 2001, biÕt sĂš sinh viÂȘn tĂšt nghiÖp t−¬ng Ăžng l” 1000, 1200, 1800, 1850, 1750, 2100. LËp ch−¬ng tr×nh vÏ nh− sau: x=[1000, 1200, 1800, 1850, 1750, 2100] bar(x); title('SO LUONG SINH VIEN TOT NGHIEP HANG NAM') xlabel('Nam') ylabel('So luong sinh vien') set(gca,'XTickLabel',{'1996';'1997';'1998';... '1999';'2000';'2001'}) ChÂčy ch−¬ng tr×nh cho kÕt qu¶ l” ŸÄ thÞ d−íi Ÿ©y: S O L U O N G S IN H V IE N T O T N G H IE P H A N G N A M 2 500 2 000 So luong sinh vien 1 500 1 000 500 0 1996 199 7 1998 1999 2000 2001 N am §Ä thÞ pie. LÖnh Pie(x) biÓu thÞ th”nh phÇn phÇn tršm theo dĂ· liÖu trong x. Mçi phÇn tö trong x ¼−üc ÂźÂči diÖn b»ng mĂ©t phÇn cña ŸÄ thÞ Pie. Pie(x,explode) ¼Æt cžc phÇn tö cho ŸÄ thÞ Pie. Explode l” mĂ©t vÐc tÂŹ hay mĂ©t ma trËn cña sĂš 0 v” 1 t−¬ng Ăžng vĂ­i x. Cžc phÇn tö l” 0 sÏ t−¬ng Ăžng vĂ­i cžc phÇn tÂčo th”nh mĂ©t khĂši liÒn trong ŸÄ thÞ pie. NÕu l” giž trÞ 1 th× phÇn tö t−¬ng Ăžng vĂ­i mÈu trÂȘn ŸÄ thÞ sÏ ¼−üc tžch rĂȘi khĂĄi khĂši liÒn trong ŸÄ thÞ Pie. Explode ph¶i cĂŁ cĂŹ giĂšng vĂ­i x. VÝ dĂŽ : BiÓu diÔn th”nh phÇn phÇn tršm cña cžc loÂči vËt liÖu cĂŁ trong mĂ©t hçn hĂźp. x=[7 15 56 12 10];
  • 36. eplode= [1 0 0 0 0]; pie(x,eplode) colormap jet Ta ¼−üc ŸÄ thÞ : 7% 10% 15% 12% 56% b. VÏ ŸÄ thÞ 3D : dĂŻng lÖnh surf, mesh, contour3 VÝ dĂŽ: VÏ ŸÄ thÞ z=-20x2+x-15y2+5y , vĂ­i -4<x<4 v” -4<y<4. ViÂȘt file p3d.m ¼Ó vÏ ŸÄ thÞ ( dĂŻng lÖnh surf )nh− sau: [x,y]=meshgrid(-4:.2:4,-4:.2:4); z=-20*x.^2+x-15*y.^2+5*y; surf(x,y,z) title(' Do thi 3D') xlabel(' truc x') ylabel(' truc y') zlabel(' truc z') pause KÕt qu¶ cho nh− h×nh d−íi Ÿ©y:
  • 37. Cßn hai ŸÄ thÞ d−íi Ÿ©y ¼−üc vÏ b»ng lÖn mesh v” lÖnh contour3: - §Ä thÞ 3D dĂŻng lÖnh mesh - §Ä thÞ 3D dĂŻng lÖnh contour
  • 38. D o th i 3 D d u n g le n h c o n to u r 0 -1 0 0 -2 0 0 truc z -3 0 0 -4 0 0 -5 0 0 40 30 40 20 30 20 10 10 tru c y tru c x
  • 39. PhÇn 2 Ăžng dĂŽng Matlab gi¶i mĂ©t sĂš b”i toÊn kÜ thuËt 1. B”i tožn vÒ mÂčch ÂźiÖn VÝ dĂŽ 1: TÝnh c−ĂȘng Ÿé dßng ÂźiÖn cña mÂčch ÂźiÖn cĂŁ cžc trĂ« khžng phĂžc d−íi Ÿ©y, biÕt hiÖu ÂźiÖn thÕ nguĂ„n U=5V, cžc trĂ« khžng: z1=1+0,5i, z2=2+0,5i, z3=4+i, z4=z1 ( ℩ ). z1 z1 z1 z1 aaa U=5v fff z4 z4 z4 z4 Gi¶i: ViÕt cžc ph−¬ng tr×nh ¼Þnh luËt KiÕc sĂšp cho mÂčch nh− sau: (z1+z2+z4)I1- z2I2 = U (z1+2z2+z4)I2 - z2I1- z2I3= 0 (z1+2z2+z4)I3- z2I2- z2I4= 0 (z1+z2+z3+z4)I4- z2I3 = 0 ViÕt lÂči hÖ ph−¬ng tr×nh trÂȘn d−íi dÂčng ma trËn nh− sau: (z1+z2+z4) - z2 0 0 I1 = U - z2 (z1+2z2+z4)I2 - z2 0 I2 = 0 0 - z2 (z1+2z2+z4) - z2 I3 = 0 0 0 - z2 (z1+z2+z3+z4) I4 = 0 hay Z.I = U vĂ­i Z l” ma tr©n trĂ« khžng, I l” ma trËn cĂ©t dßng ÂźiÖn, cßn U l” ma trËn cĂ©t thÕ hiÖu. NghiÖm I ¼−üc tÝnh nh− sau: I=Z-1.U D−íi Ÿ©y l” file ml12.m ¼Ó gi¶i ph−¬ng tr×nh ma trËn trÂȘn
  • 40. % File ml12.m % Chuong trinh giai mach dien tro khang phuc z1=1+.5i; z2=2+.5i; z3=4+i; z4=z1; % Cac tro khang U=5; % Hieu dien the nguon % Ma tran tro khang Z=[z1+z2+z4 -z2 0 0;... -z2 z1+2*z2+z4 -z2 0;... 0 -z2 z1+2*z2+z4 -z2;... 0 0 -z2 z1+z2+z3+z4 ]; F=[ V 0 0 0 ]'; % Ma tran cot ve phai I=inv(Z)*F % Tinh dong dien ChÂčy ch−¬ng tr×nh cho kÕt qu¶ d−íi Ÿ©y: I= 1.3008 - 0.5560i 0.4560 - 0.2504i 0.1530 - 0.1026i 0.0361 - 0.0274i VÝ dĂŽ 2: TÝnh dßng ÂźiÖn cho mÂčch cĂŁ R, L v” C nh− h×nh vÏ, cho E=60v, R=50 ℩ , L=1H, C=10-4F, tÂči thĂȘi ÂźiÓm ban ¼Çu i1(0)=0, i2(0)=0. i1 L i3 E oi R C ViÕt hÖ ph−¬ng tr×nh vi ph©n cho mÂčch nh− sau: Ldi1/dt + Ri2 = E RCdi2/dt+ i2 - i1 = 0 ChuyÓn vÕ, viÕt lÂči hÖ ph−¬ng tr×nh trÂȘn nh− d−íi Ÿ©y: i1’ = - Ri2/L + E/L (1)
  • 41. i2’ = i1/RC - i2 /RC DĂŻng h”m ode45, lËp ch−¬ng tr×nh ¼Ó xžc ¼Þnh i1, i2 b»ng cžc file ml13.m v” ml13a.m d−íi Ÿ©y: % File ml13.m CHUONG TRINHF TINH MACH DIEN % CO R-L-C global E R L C E=60; L=1; R=50;C=.005 % Nhap cac so lieu i0=[0 0]'; % Dieu kien ban dau t=5; % thoi gian [t,i]=ode45('ml13a',t,i0); subplot(211) plot(t,i(:,1)) title('GIAI MACH DIEN CO R- L- C') ylabel('D.dien trong mach chinh I1 - A') grid subplot(212) plot(t,i(:,2)) ylabel('D.dien trong mach re I2 - A') xlabel(' Thoi gian') grid % File ml13a.m function ic=ml13a(t,i) global E R L C ic=zeros(2,1); ic(1)=-R/L*i(2)+E/L; ic(2)=i(1)/(R*C)-i(2)/(R*C); ChÂčy ch−¬ng tr×nh cho kÕt qu¶ l” trÞ sĂš c−ĂȘng Ÿé dßng ÂźiÖn trong mÂčch chÝhh i1 v” mÂčch rÏ i2 nh− h×nh d−íi Ÿ©y:
  • 42. G IA I M A C H D IE N C O R - L - C D.dien trong m ac h c hinh I1- A 1.5 1 0.5 0 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 1.5 D.dien trong m ach re I2 - A 1 0.5 0 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 Th o i g ia n §Ó kiÓm tra kÕt qu¶ trÂȘn, ta so sžnh nĂŁ vĂ­i kÕt qu¶ chÝnh xžc cña hÖ ph−¬ng tr×nh vi ph©n (1) l”: i1= 6/5- 6e-100t/5- 60te-100t i2= 6/5- 6e-100t/5- 120te-100t §Ä thÞ chÝnh xžc cña i1 v” i2 cĂŁ dÂčng nh− h×nh d−íi Ÿ©y: D o n g d ie n I1 = 6 / 5 - 6 / 5 e ( - 1 0 0 t ) - 6 0 t e ( - 1 0 0 t ) 1 . 4 1 . 2 1 0 . 8 0 . 6 0 . 4 0 . 2 0 0 0 . 5 1 1 . 5 2 2 . 5 3 3 . 5 4 4 . 5 5 D o n g d ie n I2 = 6 / 5 - 6 / 5 e ( - 1 0 0 t ) - 1 2 0 t e ( - 1 0 0 t ) 1 . 4 1 . 2 1 0 . 8 0 . 6 0 . 4 0 . 2 0 0 0 . 5 1 1 . 5 2 2 . 5 3 3 . 5 4 4 . 5 5 Ta thÊy kÕt qu¶ cña hai cžch tÝnh l” nh− nhau.
  • 43. §Ó thÊy sĂč dao Ÿéng cña mÂčch ÂźiÖn mĂ©t cžch rĂą nÐt ta tšng ÂźiÖn dung cña tĂŽ ÂźiÂȘn: lÊy C=0,005F rĂ„i chÂčy lÂči ch−¬ng tr×nh ta ¼−üc kÕt qu¶ nh− h×nh d−íi Ÿ©y: G IA I M A C H D IE N C O R - L - C Dong dien trong m ach c hinh - A 6 4 2 0 -2 0 0 .5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 Dong dien trong m ac h re R - A 2 1 .5 1 0 .5 0 0 0 .5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 T h o i g ia n 2. Gi¶i b”i tožn Ÿéng hĂ€c cÂŹ cÊu phÂŒng VÝ dĂŽ : Gi¶i b”i tožn Ÿéng hĂ€c cÂŹ cÊu cu lit H·y xžc ¼Þnh chuyÓn vÞ, vËn tĂšc gĂŁc, gia tĂšc gĂŁc cña thanh cu lit 3 cña cÂŹ cÊu cu lit, biÕt tr−íc kÝch th−íc cžc kh©u: l0=0,5m, l1=0,2m, tay quay 1 quay ¼Òu vĂ­i w1=8rad/s. l1 ϕ1 l0 l3 ϕ3
  • 44. Ta cĂŁ quan hÖ vÐc tÂŹ sau: l 3 = l0 + l1 ViÕt l0 , l1 d−íi dÂčng sĂš phĂžc ta ¼−üc: l3 = l0ei π / 2 + l1ei ϕ 1 (1) DĂŻng h”m abs ta tÝnh ¼−üc trÞ sĂš cña vÐc tÂŹ l3 , dĂŻng h”m angle ¼Ó tÝnh gĂŁc chØ ph−¬ng cña vÐc tÂŹ n”y cĂČng l” gĂŁc ϕ 3 cña cu lit. l3a = abs( l3 ) (2) ϕ 3 = angle( l3 ) (3) §Ó tÝnh ¼−üc vËn tĂšc gĂŁc v” gia tĂšc gĂŁc cña cu lÝt ta thay l3 = l3aei ϕ 3 v”o (1) rĂ„i ÂźÂčo h”m theo t, ta ¼−üc: l3aei ϕ 3 = l0ei π / 2 + l1ei ϕ 1 l3a’e i ϕ 3 + i ω 3 l3aei ϕ 3 = i ω 1 l1ei ϕ 1 Chia c¶ hai vÕ cho ei ϕ 3 : l3a’ + i ω 3 l3a = i ω 1 l1ei (ϕ1 − ϕ 3 ) Tžch phÇn thĂčc v” ¶o, ta rĂłt ra: l3a’ = - ω 1 l1sin( (ϕ1 − ϕ 3 ) (4) ω 3 = ω 1 l1cos (ϕ 1 − ϕ 3 ) / l3a (5) §Ó cĂŁ gia tĂšc gĂŁc, ta ÂźÂčo h”m (5) : α 3 = ( - ω 1 l1sin (ϕ 1 − ϕ 3 ) ( ω 1 - ω 3 ) l3a - l3a’ ω 3 )/ l3a (6) Cšn cĂž v”o cžc biÓu thĂžc (1), (2), (3), (4), (5) v” (6) lËp ch−¬ng tr×nh tÝnh cžc chuyÓn vÞ vËn tĂšc v” gia tĂšc nh− ¼−üc viÕt trong file cl3.m d−íi Ÿ©y. KÕt qu¶ vÒ chuyÓn vÞ, vËn tĂšc v” gia tĂšc gĂŁc cu lÝt ¼−üc cho d−íi dÂčng ŸÄ thÞ Ă« phÝa d−íi ch−¬ng tr×nh. % CHUONG TRINH TINH CHUYEN DONG CUA CO CAU CU LIT l1=.2; l0=.5; % Kich thuoc tay quay va gia w1=8; % Van toc goc khau dan - rad/s n=51; % So vi tri tay quay df=2*pi/n; f1=0:df:2*pi; f1d=f1*180/pi; % Goc tay quay – do l3=l0*exp(i*pi/2)+l1*exp(j*f1); f3=angle(l3); l3a=abs(l3); l3ac=-l1*w1*sin(f1-f3); w3=l1*w1*cos(f1-f3)./l3a; alpha3=-(v32.*w3+l1*w1*(w3-w1).*sin(f3- f1))./l3a;
  • 45. subplot(311) plot(f1d,f3*180/pi) title(' CHUYEN DONG CUA CU LIT ') ylabel(' C.vi goc Culit - do') grid subplot(312) plot(f1d,w3) ylabel(' Van toc goc Culit - rad/s') grid subplot(313) plot(f1d,alpha3) ylabel(' Gia toc goc Culit - rad/s^2') xlabel(' Goc tay quay') grid CHUYEN DONG CUA CU LIT 120 Gia toc goc Culit - rad/s 2 toc goc Culit - rad/s C.vi goc Culit - do 100 80 60 0 50 100 150 200 250 300 350 400 5 0 -5 -10 V an 0 50 100 150 200 250 300 350 400 50 0 -50 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Goc tay quay 3. Gi¶i b”i tožn c©n b»ng mžy
  • 46. VÝ dĂŽ 1 : Gi¶i b”i tožn c©n b»ng tÜnh CĂŁ trĂŽc quay trÂȘn cĂŁ gŸn cžc khĂši l−üng lÖch t©m ¼Æt trong cĂŻng mĂ©t mÆt phÂŒng nh− h×nh vÏ. TrĂŽc hiÖn Âźang mÊt c©n b»ng tÜnh.Ta tiÕn h”nh c©n b»ng trĂŽc quay b»ng ph−¬ng phžp sĂš phĂžc nh− sau: TĂ” ÂźiÒu kiÖn c©n b»ng tÜnh ta cĂŁ: m4 m1 m1r1 + m2r2 + m3r3 + m4r4 + mcbrcb = 0 r1 r4 r2 mcb rcb r3 BiÓu diÔn cžc vÐc tÂŹ d−íi dÂčng sĂš phĂžc ta ¼−üc: mcbrcb = - (m1r1ei ϕ 1 + m2r2ei ϕ 2 + m3r3ei ϕ 3 + m4r4ei ϕ 4 ) TĂ” Ÿã tÝnh ¼−üc trÞ sĂš cña tÝch mcbrcb v” gĂŁc chØ ph−¬ng ϕ cña bžn kÝnh vÐc tÂŹ rcb b»ng cžch dĂŻng h”m abs v” h”m angle. mcbrcb = abs( mcbrcb); ϕ = angle(mcbrcb ) Ch−¬ng tr×nh tÝnh nh− sau: % File canbt.m % TINH CAN BANG TINH m1=12; m2=15; m3=27;m4=30; % Cac khoi luong r1=.6; r2=.8; r3=.5; r4=.4; % Tri so cac ban kinh vec to f1=pi/2; f2=pi/12; % Cac goc chi phuong f3=-pi/6;f4=2*pi/3; % cua ban kinh ri mrcb=-m1*r1*exp(i*f1)-m2*r2*exp(i*f2)- m3*r1*exp(i*f3)-... m4*r4*exp(i*f4); mr=abs(mrcb) % Tri so mcg*rcb f=angle(mrcb)*180/pi % Goc chi phuong cua ban % kinh vecto rcb (do) ChÂčy ch−¬ng tr×nh trÂȘn kÕt qu¶ nhËn ¼−üc l” tÝch mcbrcb ( kÝ hiÖu l” mr) v” gĂŁc chØ ph−¬ng (kÝ hiÖu l” f) cña bžn kÝnh vÐc tÂŹ cña khĂši l−üng c©n b»ng (tÝnh ra Ÿé): mr = 23.3171
  • 47. f= -147.2962 NÕu chĂ€n tr−íc r = rcb= 0,6m th× khĂši l−üng c©n b»ng cÇn ¼Æt v”o l”: m = mcb = mr/rcb =38,86 kg. VÝ dĂŽ 2: Gi¶i b”i tožn c©n b»ng Ÿéng vËt quay B”i tožn: H·y c©n b»ng Ÿéng trĂŽc quay cĂŁ gŸn cžc khĂši l−üng ¼Æt lÖch t©m trÂȘn nhĂ·ng mÆt phÂŒng khžc nhau nh− h×nh vÏ d−íi Ÿ©y. BiÕt hai mÆt phÂŒng T v” P l” hai mÆt phÂŒng c©n b»ng. m1 T m1 P m2 m2 r1 r1 r2 r2 m4 r4 A B m4 rP mP l2 mP l1 r3 l4 r3 m3 l3 m3 rT mT mT l Cžc khĂši l−üng, Ÿé d”i cžc bžn kÝnh vÐc tÂŹ t−¬ng Ăžng v” cžc kÝch th−íc khžc ¼−üc cho nh− sau: m1=20 kg, m2=15 kg, m3=17 kg, m4=26 kg, r1=0,6m, r2= 0,3m, r3=0,4m, r4=0,4m, l1=0,3m, l2=0,5m, l3=0,8m, l4=1,2m, l=1,5m . Cžc bžn kÝnh vÐc tÂŹ r1, r4 t−¬ng Ăžng cĂŁ ph−¬ng thÂŒng ŸÞng v” n»m ngang, cßn vÐc tÂŹ r2, r3 l”m vĂ­i ph−¬ng ngang gĂŁc ϕ 2 = 30 0 v” ϕ 3 = −60 0 . Ta gi¶i nh− sau: Gi¶ sö hai ŸÚi trĂ€ng khĂši l−üng mT v” mP Ÿ· ¼−üc ¼Æt v”o hai mÆt phÂŒng c©n b»ng T v” P, cžc bžn kÝnh vÐc tÂŹ t−¬ng Ăžng l” rT v” rP , v” hiÖn giĂȘ trĂŽc Ÿ· ¼−üc c©n b»ng tÜnh v” Ÿéng. TĂ” ph−¬ng tr×nh c©n b»ng m« men ŸÚi vĂ­i ÂźiÓm A cña cžc lĂčc qužn tÝnh v” ph−¬ng tr×nh tĂŠng vÐc tÂŹ cžc lĂčc qužn tÝnh b»ng 0 ta cĂŁ hai ph−¬ng tr×nh vÐc tÂŹ sau: m1l1r1 + m2l2r2 + m3l3r3 + m4l4r4 + mPlrP =0 (1) m1r1 + m2r2 + m3r3 + m4r4 + mPrP +mTrT=0 (2) Ta gi¶i (1) tr−íc ¼Ó xžc ¼Þnh mP, rP , sau Ÿã gi¶i tiÕp (2) ¼Ó xžc ¼Þnh nĂšt mT , rT . V× : r1 = r1 eiϕ , r2 = r2 eiϕ , r3 = r3 eiϕ , r4 = r4 eiϕ 1 2 3ta viÕt lÂči (1) d−íi 4 dÂčng sĂš phĂžc nh− sau:
  • 48. mPlrP = mPlrP eiϕ = - m1l1r1 eiϕ - m2l2r2 eiϕ - m3l3r3 eiϕ - m4l4r4 eiϕ P 1 2 3 4 hay : mPrP = (- m1l1r1 eiϕ - m2l2r2 eiϕ - m3l3r3 eiϕ - m4l4r4 eiϕ ) / l 1 2 3 4 TrÞ sĂš cña tÝch mPrP ¼−üc tÝnh nh− sau: mP rP = abs(mPrP ) ChĂ€n tr−íc rP ta sÏ xžc ¼Þnh ¼−üc khĂši l−üng cña ŸÚi trĂ€ng cÇn ¼Æt trÂȘn mÆt phÂŒng c©n b»ng ph¶i P: mP= mP rP /rP GĂŁc chØ ph−¬ng cña bžn kÝnh vÐc tÂŹ : ϕ P = angle( mPrP ) Sau khi Ÿ· cĂŁ mP ,rP ta gi¶i (2) ¼Ó xžc ¼Þnh mTrT: mTrT = - ( m1r1 + m2r2 + m3r3 + m4r4 + mPrP ) TrÞ sĂš cña mTrT ¼−üc tÝnh theo: mTrT = abs( mTrT ) NÕu chĂ€n tr−íc mT ta sÏ xžc ¼Þnh ¼−üc Ÿé d”i cña bžn kÝnh vÐc tÂŹ rT : rT = m TrT / mT GĂŁc chØ ph−¬ng cña bžn kÝnh vÐc tÂŹ rT ϕ T = angle(mTrT) §Õn Ÿ©y b”i tožn Ÿ· gi¶i xong. D−íi Ÿ©y l” ch−¬ng tr×nh tÝnh: % File canbd.m % CHUONG TRINH TINH CAN BANG DONG CHO VAT QUAY m1=20; m2=15; m3=17; m4=26; % Khoi luong cac % vat lech tam - kg r1a=0.6; r2a= 0.3; r3a=0.4; r4a=0.4; % Do dai cac ban % kinh vec to -m l1=0.3; l2=0.5; l3=0.8; l4=1.2; % Khoang cach doc % truc den mat phang T % cua cacs khoi luong l=1.5; % Khoang cach giua hai mat phang c.bang f1=pi/2; f2=pi/6; % Cac goc chi phuong cua cac f3=-pi/3; f4=pi; % ban kinh vec to -m r1=r1a*exp(i*f1); % Cac ban kinh vec to r2=r2a*exp(i*f2); % duoi dang so phuc r3=r3a*exp(i*f3); r4=r4a*exp(i*f4); mPrP=(-m1*l1*r1-m2*l2*r2-m3*l3*r3-m4*l4*r4)/l; % Vec to mPrPa=abs(mPrP); % Tri so cua tich mPrP - kg.m rPa=0.5; % Chon truoc tri so v.to rP
  • 49. mP=mPrPa/rPa; % Khoi luong doi trong mP fP=angle(mPrP)*180/pi; % Goc chi phuong cua rP rP=mPrP/mP; % ban kinh vec to cua doi trong mP mTrT=-m1*r1-m2*r2-m3*r3-m4*r4-mP*rP; mTrTa=abs(mTrT); % Tri so tich mTrT mT=10; % chon truoc doi trong trai mT - kg rTa=mTrTa/mT; % Do dai ban kinh vec to rT fT=angle(mTrT)*180/pi; % Goc chi phuong cua vec to rT - do disp(' DOI TRONG DAT LEN M.PHANG P ') disp(' mP(kg) rP(m) fP(do)') P=[ mP rPa fP]; disp(P) disp(' DOI TRONG DAT LEN M.PHANG T ') disp( ' mT (kg) rT(m) fT (do)') T=[ mT rTa fT]; disp(T) ChÂčy ch−¬ng tr×nh vĂ­i trÞ sĂš bžn kÝnh vÐc tÂŹ cña ŸÚi trĂ€ng ¼Æt trÂȘn mÆt phÂŒng c©n b»ng ph¶i rP v” khĂši l−üng ŸÚi trĂ€ng ¼Æt trÂȘn mÆt phÂŒng c©n b»ng trži mT ¼−üc chĂ€n tr−íc: rP = 0,5 m v” mT = 10 kg ta ¼−üc kÕt qu¶ l” cžc khĂši l−üng cña cžc ŸÚi trĂ€ng ( tÝnh b»ng kg), Ÿé d”i cžc bžn kÝnh vÐc tÂŹ (tÝnh b»ng m)v” cžc gĂŁc chØ ph−¬ng t−¬ng Ăžng cña chĂłng (tÝnh b»ng Ÿé) nh− ¼−üc biÓu diÔn d−íi Ÿ©y: DOI TRONG DAT LEN M.PHANG P mP(kg) rP(m) fP(do) 10.4153 0.5000 -0.1014 DOI TRONG DAT LEN M.PHANG T mT (kg) rT(m) fT (do) 10.0 0.8613 -104.1446 VÞ trÝ cña cžc ŸÚi trĂ€ng ¼−üc thÓ hiÂȘn trÂȘn h×nh vÏ. 4. TÝnh thiÕt kÕ bĂ© truyÒn bžnh ršng VÝ dĂŽ: TÝnh kho¶ng cžch trĂŽc cña bĂ© truyÒn bžnh ršng trĂŽ ršng thÂŒng A v” kh¶o sžt sĂč phĂŽ thuĂ©c giĂ·a A v” tØ sĂš truyÒn i khi cžc th«ng sĂš khžc l” kh«ng ŸÊi Kho¶ng cžch trĂŽc cña bĂ© truyÒn bžnh ršng trĂŽ ršng thÂŒng ¼−üc tÝnh theo c«ng thĂžc cĂŁ dÂčng quen thuĂ©c sau:
  • 50. 2 ⎛ 1,05.10 6 ⎞ KN 3 ⎜ [σ ] i ⎟ ϕ n A ≄ (i + 1) ⎜ ⎟ ⎝ tx ⎠ A 2 Cho Ăžng suÊt tiÕp xĂłc cho phÐp [σ ]tx = 546N / mm 2 , hÖ sĂš t¶i trĂ€ng K=1,3, hÖ sĂš chiÒu rĂ©ng bžnh ršng ϕ A = 0,4 , tĂšc Ÿé vßng quay trĂŽc bÞ dÉn n2 = 60 v/ph, c«ng suÊt truyÒn N=5 kw. §Ó thÊy ¼−üc quan hÖ giĂ·a trÞ sĂš kho¶ng cžch trĂŽc v” tØ sĂš truyÒn ta cho tØ sĂš truyÒn i biÕn thiÂȘn tĂ” 1 ¼Õn 10, sau Ÿã tÝnh cžc trÞ sĂš A t−¬ng Ăžng. Cžch tÝnh ¼−üc tr×nh b”y trong file kctA.m v” ŸÄ thÞ trÂȘn h×nh d−íi Ÿ©y m« t¶ quan hÖ giĂ·a A v” i l” kÕt qu¶ thu ¼−üc khi chÂčy ch−¬ng tr×nh. Ta thÊy mĂ©t ÂźiÒu thĂł vÞ l” kho¶ng cžch trĂŽc cĂŁ trÞ sĂš nhĂĄ nhÊt khi tØ sĂš truyÒn b»ng 2 v” kho¶ng cžch trĂŽc tšng nhanh khi tØ sĂš truyÒn v−üt quž 4. T IN H K H . C A C H T R U C B O T R U Y E N B . R A N G 240 230 220 K h. cach truc - mm 210 200 190 180 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 T i s o tr u y e n % File kctA.m % TINH KHOANG CACH TRUC BO TRUYEN BANH RANG i=1:.5:10; % Ti so truyen ustx = input(' ung suat tiep xuc - N/mm^2 ustx=') k = input('he so tai trong la k=') phiA = input('he so chieu rong banh rang phiA=') teta=input('he so tang kha nang tai teta=') n2= input('so vong quay banh rang n2=') N=input('cong suat la - KW N=') A =(i+1).*((1.05*10^6./(ustx*i)).^2*k*N/(phiA*teta*n2)).^(1 /3);
  • 51. plot(i,A) title(' TINH KH. CACH TRUC BO TRUYEN B.RANG') xlabel('Ti so truyen') ylabel(' Kh. cach truc - mm') grid 5. TÝnh sĂžc bÒn trĂŽc Trong tÝnh sĂžc bÒn trĂŽc trong cžc hĂ©p gi¶m tĂšc viÖc xžc ¼Þnh cžc ph¶n lĂčc tÂči cžc gĂši v” trÞ sĂš m« men uĂšn tÂči cžc tiÕt diÖn nguy hiÓm ( th−ĂȘng l” b”i tožn kh«ng gian) cĂŁ thÓ ¼−üc thĂčc hiÖn nhĂȘ lËp mĂ©t ch−¬ng tr×nh tÝnh nh− trong vÝ dĂŽ d−íi Ÿ©y: y PAy PBy 0 A B C x z lA PAz PBz lB lC Gi¶ sö trĂŽc chÞu tžc dĂŽng cña hÖ lĂčc nh− h×nh vÏ. GĂ€i R0y,R0z,RAy,Raz l” cžc th”nh phÇn ph¶n lĂčc tĂ” cžc ĂŠ tÂči 0 v” C. Theo ÂźiÒu kiÖn c©n b»ng vÒ m« men ŸÚi vĂ­i ÂźiÓm O v” c©n b»ng tĂŠng vÐc tÂŹ lĂčc , ta viÕt ¼−üc hai ph−¬ng tr×nh c©n b»ng sau: lAxPAy+lAxPAz+ lBxPBy+lBxPBz+ lCxRCy+lCxRCz = 0 (1) PAy+PAz+ PBy+PBz+ RCy+RCz+ R0y+R0z = 0 (2) Thay Rc=RCy+RCz , R0= R0y+R0z v”o (1) v” (2) ta rĂłt ra: lCxRC = - ( lAxPAy+lAxPAz+ lBxPBy+lBxPBz ) (3) R0 = - ( PAy+PAz+ PBy+PBz+ RCy+RCz ) (4) Sau khi tÝnh ¼−üc cžc žp lĂčc khĂ­p Ÿéng tÂči C v” O, ta cĂŁ thÓ tÝnh ¼−üc m« men uĂšn tÂči cžc tiÕt diÖn nguy hiÓm l” A v” B dĂča v”o cžc ph−¬ng tr×nh c©n b»ng sau: MB + lBC x RC = 0 (5) MA+(-lA x R0) = 0 (6)
  • 52. §Ó gi¶i cžc ph−¬ng tr×nh vÐc tÂŹ (3), (4), (5) v” (6) ta ¼−a ra cžc vÐc tÂŹ Ÿn vÞ cña hÖ toa Ÿé §Ò cžc l” i, j v” k v” dĂŻng h”m cross(...,...) ¼Ó nh©n cĂŁ h−íng hai vÐc tÂŹ. Cžch l”m ¼−üc thÓ hiÖn rĂą trong file plkd.m d−íi Ÿ©y: % File plkd.m % Tinh phan luc tai khop dong va mo men uon % Cac Vec to don vi cua he toa do De cac I=[1 0 0]'; J=[0 1 0]'; K=[0 0 1]'; % Vec to vi tri la=100; lb=250; lc=350; lbc=100; La=100*I; Lb=250*I; Lc=350*I; Lbc=lbc*I; % Luc tac dung Pay=-1.4*J; Paz=.5*K; Pby=-.9*J; Pbz=1.4*K; % Tinh phan luc goi C LcRc=-cross(La,Pay)-cross(La,Paz)-cross(Lb,Pby)- cross(Lb,Pbz); Rc0=LcRc/lc; % Vec to phan luc tai goi C(chua quay) Q=[0 0 0; 0 0 -1; 0 1 0]; % Ma tran chuyen (quay) Rc=-Q*Rc0 % Vec to phan luc tai goi C % Tinh phan luc tai goi O R0=-(Pay+Paz+Pby+Pbz+Rc) % Tinh mo men uon tai tiet dien B va A Mb=-cross(Lbc,Rc) Ma=-cross(-La,R0) % --------------------------------------------- ChÂčy ch−¬ng tr×nh plkd.m trÂȘn m”n h×nh Command Window, kÕt qu¶ cña cžc ph¶n lĂčc khĂ­p Ÿéng tÂči O , C v” cžc m« men uĂšn tÂči mÆt cŸt A v” B nhËn ¼−üc nh− sau: Rc =
  • 53. 0 1.0429 -1.1429 R0 = 0 1.2571 -0.7571 Mb = 0 -114.2857 -104.2857 Ma = 0 -75.7143 -125.7143 » plkd Rc = 0 1.0429 -1.1429 R0 = 0 1.2571 -0.7571 Mb = 0 -114.2857 -104.2857 Ma = 0 75.7143 125.7143 6. TÝnh dao Ÿéng a. TÝnh dao Ÿéng cña hÖ mĂ©t bËc tĂč do
  • 54. Gi¶ sö cĂŁ hÖ dao Ÿéng mĂ©t bËc tĂč do nh− h×nh vÏ: m k” khĂši l−üng cña vËt, c l” Ÿé cĂžng lß xo (N/m), k l” hÖ sĂš c¶n cña gi¶m chÊn thuĂ» lĂčc (Ns/m), cßn F l” lĂčc kich thÝch vĂ­i F=F0coswt ( F0 l” biÂȘn Ÿé cña lĂčc – N, w l” tÇn sĂš gĂŁc – rad/s). ViÕt ph−¬ng tr×nh ¼Þnh luËt 2 cho vËt ; mx’’= -kx’-cx +F0coswt (1) trong Ÿã x, x’, x’’ lÇn l−üt l” chuyÓn vÞ, x vËn tĂšc v” gia tĂšc cña vËt. k F ta biÕn ŸÊi (1) nh− sau: c m x’’= -kx’/m - cx/m + +F0coswt/m (2) §Æt x1=x’, x2= x th× x1’= x’’, x2’= x1, ph−¬ng tr×nh vi ph©n cÊp 2 trÂȘn sÏ ¼−üc viÕt th”nh hÖ hai ph−¬ng tr×nh bËc nhÊt vĂ­i hai Èn l” x1 v” x2 nh− d−íi Ÿ©y: x1’= - kx1/m - cx2m + F0coswt/m (3) x2’= x1 Ch−¬ng tr×nh ¼Ó gi¶i hÖ (3) ¼−üc viÕt trong cžc file ml00.m v” ml0.m nh− d−íi Ÿ©y: % File ml00.m % Chuongtrinh tinh dao dong he 1 bac tu do co giam chan % thuy luc chui luc kich dong dang F=F0cos(wt) global m k c w F0 m=100; % Khoi luong vat - kg c=10000; % Do cung lo xo - N/m k=80; % He so can nhot Ns/m w1=sqrt(c/m) % Tan so dao dong rieng w=6; % Tan so luc kich dong tc=15; % Thoi gian dao dong x0=[0 .01 ]' ; % Dieu kien ban dau (van toc, toa do) F0=20 ; % Bien do luc kich dong - N [t,x]=ode45('ml0',tc,x0); subplot(211) plot(t,x(:,2)) title(' TINH DAO DONG HE MOT BAC TU DO') ylabel('Chuyen vi cua vat - cm') grid subplot(212)
  • 55. plot(t,x(:,1)) xlabel('thoi gian -s') ylabel('Van toc cua vat - m/s') grid pause % File ml0.m function xc=ml0(t,x) global m k c w F0 xc=zeros(2,1); xc(1)=-k/m*x(1)-c/m*x(2)+F01*cos(w*t)/m; xc(2)=x(1); KÕt qu¶ chÂčy ch−¬ng tr×nh cho d−íi dÂčng ŸÄ thÞ d−íi Ÿ©y: TIN H D A O D O N G H E M O T B A C TU D O 1 Chuyen vi c ua vat - c m 0.5 0 -0 . 5 -1 0 5 10 15 0.1 V an toc c ua vat - m /s 0.05 0 -0 . 0 5 -0 . 1 0 5 10 15 t h o i g ia n -s b. TÝnh dao Ÿéng hÖ hai bËc tĂč do CĂŁ hÖ dao dĂ©ng hai bËc tĂč do nh− h×nh vÏ: khĂši l−üng cña cžc vËt l” m1, m2, Ÿé cĂžng cžc lß xo l” c1v” c2, hÖ x2 F1
  • 56. sĂš c¶n nhĂ­t l” k1 v” k2, lĂčc kÝch thich ¼Æt lÂȘn hÖ l” c2 k2 F1=F10sinw1t, F2=F20sinw2t. x1 F2 c1 k1 ViÕt hÖ ph−¬ng tr×nh ¼Þnh luËt 2 Niu tÂŹn cho tĂ”ng vËt: m1x1’’=- k1x1’- c1x1+k2(x2’-x1’)+c2(x2-x1) +F01sinw1t m2x2’’= - k2 (x2’-x1’)- c2(x2 -x1)+F02sinw2t x1’’ = - (k1+k2)x1’/m1- (c1+c2)x1/ m1+k2x2’/ m1+c2x2 / m1+ F01sinw1t/ m1 (1) x2’’ = k2x1’/ m2 + c2x1 / m2 - k2x2’ / m2 - c2x2/ m2 + F02sinw2t/ m2 T−¬ng tĂč nh− khi gi¶i ph−¬ng tr×nh vi ph©n c©p hai Ă« phÇn trÂȘn, ta cĂČng ¼Æt: y1 = x1’, y2 = x1, y3 = x2’, y4 = x2. (2) RĂłt ra: y1’=x1’’ (3) y2’=y1 y3’= x2’’ y4’=y3 Thay (1) v”o (3) v” chĂł Ăœ ¼Õn (2) ta lËp ¼−üc hÖ gĂ„m bĂšn ph−¬ng tr×nh vi ph©n tuyÕn tÝnh bËc nhÊt. HÖ ph−¬ng tr×nh n”y v” cžch gi¶i nĂŁ ¼−üc cho trong file ml11.m v” ml1.m Ă« d−íi Ÿ©y. Nh©n tiÖn Ÿ©y ta cĂČng thö tžc dĂŽng cña gi¶m chÊn Ÿéng lĂčc: theo lÝ thuyÕt, nÕu lĂčc kÝch thÝch v”o vËt 2 b»ng 0 ( F2=0), v” cžc th«ng sĂš cña bĂ© gi¶m chÊn Ÿéng lĂčc gĂ„m khĂši l−üng m2 v” lß xo cĂŁ Ÿé cĂžng c2 tho· m·n ÂźiÒu kiÖn: c2/m2 = w12 ( w1 l” tÇn sĂš lĂčc kÝch thÝch cña lĂčc F1 lÂȘn vËt 1) th× dao Ÿéng cña vËt chÝnh 1 cĂŁ khĂši l−üng m1 Ÿã sÏ b»ng 0. Trong ch−¬ng tr×nh ta cho F20=0, m2=10 kg, c2=510 N/m v” w1= c 2 / m 2 . % File ml11.m % Tinh dao dong he hai bac tu do global m1 m2 k1 k2 c1 c2 w F10 F20 m1=100; % Khoi luong vat thu nhat - kg c1=10000; % Do cung lo xo thu nhat - N/m m2=10; % Khoi luong vat thu 2 - kg c2=510; % Do cung lo xo thu 2 - N/m k1=220; k2=0; % He so can nhot cua giam chan - Ns/m w20=sqrt(c2/m2)
  • 57. x0=[0 .0 0 .0]'; % Dieu kien ban dau F10=100; % Bien do luc tac dung vao vat 1 – N F20=0; % -- 2 w1=w20; % Tan so goc cua luc k.thich - rad/s [t,y]=ode45('ml1',tc,x0); subplot(211) plot(t,y(:,2)*100) title('TINH DAO DONG HE HAI BAC TU DO') ylabel('Chuyen vi cua vat 1 - cm') grid subplot(212) plot(t,y(:,4)*100) xlabel(' Thoi gian - s') ylabel('Chuyen vi cua vat 2 - cm') grid pause % File ml1.m % Chuong trinh con tinh dao dong he hai bac tu do function yc=ml1(t,y) global m1 m2 k1 k2 c1 c2 w F10 F20 yc=zeros(4,1); yc(1)=-(k1+k2)/m1*y(1)-(c1+c2)/m1*y(2)+... k2/m1*y(3)+c2/m1*y(4)+F10*sin(w1*t)/m1; yc(2)= y(1); yc(3)= k2/m2*y(1)+c2/m2*y(2)-k2/m2*y(3)- c2/m2*y(4)+... F20*sin(w2*t)/m2; yc(4)= y(3); ChÂčy ch−¬ng tr×nh sÏ cho kÕt qu¶ d−íi dÂčng ŸÄ thÞ sau:
  • 58. T IN H D A O D O N G H E H A I B A C TU D O 2 Chuy en vi c ua vat 1 - cm 1 0 -1 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 40 Chuy en vi c ua vat 2 - c m 20 0 -2 0 -4 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Th o i g ia n - s Ta thÊy mĂ©t ÂźiÒu thĂł vÞ l” : Ÿóng nh− dĂč Âźožn, biÂȘn Ÿé dao Ÿéng cña vËt chÝnh 1 gi¶m dÇn theo thĂȘi gian v” sÏ tŸt hÂŒn sau Ýt gi©y nĂ·a. c. Xžc ¼Þnh tÇn sĂš dao Ÿéng riÂȘng cña hÖ nhiÒu bËc tĂč do VĂ­i hÖ cÂŹ hĂ€c nhiÒu bËc tĂč do viÖc xžc ¼Þnh cžc tÇn sĂš dao Ÿéng riÂȘng cña hÖ cĂŁ mĂ©t Ăœ nghÜa quan trĂ€ng. Matlab giĂłp ta gi¶i b”i tožn n”y kh«ng mÊy khĂŁ khšn. VÝ dĂŽ: CĂŁ hÖ gĂ„m bĂšn toa xe mĂŁc nĂši vĂ­i nhau, h·y xžc ¼Þnh tÇn sĂš dao Ÿéng riÂȘng cña hÖ theo chiÒu dĂ€c. BiÕt khĂši l−üng cžc toa xe l” m1=45T, m2=35T, m3=40T, m4=50T, Ÿé cĂžng cžc lß xo l” c1=c2=800KNm, c3=1000KN/m. m1 x1 m2 x2 m3 x3 m4 x4 §Ó gi¶i b”i tožn tr−íc hÕt ta ph¶i lËp cžc ma trËn khĂši l−üng v” ma tr©n Ÿé cĂžng nh− sau: - Ma trËn khĂši l−üng: M=diag(m1, m2, m3, m4); ( Ma trËn chÐo cĂŁ cžc phÇn tö l” cžc khĂši l−üng) -Ma trËn Ÿé cĂžng:
  • 59. c1 -c1 0 0 C= -c1 c1+c2 -c2 0 0 -c2 c2+c3 -c3 0 0 -c3 c3 - DĂŻng h”m eig ¼Ó xžc ¼Þnh cžc trÞ riÂȘng v” vÐc tÂŹ riÂȘng: [ X, L] = eig( C, M); trong Ÿã L l” ma trËn ¼−ĂȘng chÐo m” mçi phÇn tö trÂȘn ¼−ĂȘng chÐo l” mĂ©t trÞ riÂȘng (eigenvalue) l” w12, w22, w32 v” w42 . Cßn w1 w2, w3 v” w4 chÝnh l” cžc tÇn sĂš dao Ÿéng riÂȘng cña hÖ (rad/s). Ma trËn (h”ng) cña cžc tÇn sĂš dao Ÿéng riÂȘng ¼−üc xžc ¼Þnh nh− sau: w = diag(sqrt(L)); KÕt qu¶ tÝnh b»ng sĂš cĂŽ thÓ nhËn ¼−üc nhĂȘ chÂčy ch−¬ng tr×nh trong file tansd.m d−íi Ÿ©y: % File tžnd.m % CHUONG TRINH TINH TAN SO DAO DONG RIENG % CUA HE NHIEU BAC TU DO m1=45000; m2=35000; m3=40000; m4=50000; % Khoi luong cac toa xe c1=800000;c2=c1; % Do cung lo xo N/m. c3=1000000; % Ma tran khoi luong va ma tran do cung m=[m1 m2 m3 m4]; M=diag(m); C=[c1 -c1 0 0; -c1 c1+c2 -c2 0 ; 0 -c2 c2+c3 -c3;... 0 0 -c3 c3]; % Tinh tri rieng va vec to rieng ,L]=eig(C,M); wb=diag(L); % Cac tri rieng w=sqrt(wb) % Cac tan so dao dong rieng - rad/s Cžc giž trÞ tÇn sĂš dao Ÿéng riÂȘng ¼−üc ch−¬ng tr×nh cho d−íi Ÿ©y: w= 8.6524 6.5472 0 + 0.0000i 3.2807
  • 60. Ta thÊy cĂŁ mĂ©t tÇn sĂš dao Ÿéng riÂȘng b»ng 0 : w3=0. §iÒu n”y vÒ mÆt lÝ thuyÕt dao Ÿéng th× ho”n to”n hĂźp lÝ v× nĂŁ t−¬ng Ăžng vĂši mĂ©t dÂčng dao Ÿéng riÂȘng cña hÖ trong Ÿã to”n hÖ chuyÓn Ÿéng nh− mĂ©t vËt rŸn. KÕt luËn Qua hai phÇn nghiÂȘn cĂžu t×m hiÓu phÇn mÒm lËp tr×nh Matlab v” Ăžng dĂŽng nĂŁ ¼Ó gi¶i mĂ©t sĂš b”i tožn kÜ thuËt, chĂłng t«i thÊy r»ng Ÿ©y l” mĂ©t phÇn mÒm rÊt mÂčnh, dÔ sö dĂŽng v” rÊt cĂŁ hiÖu qu¶ trong tÝnh tožn, ¼Æc biÖt thÝch hĂźp cho viÖc nghiÂȘn cĂžu trong lÜnh vĂčc khoa hĂ€c kÜ thuËt. §Äng thĂȘi chĂłng t«i cĂČng thÊy rĂą r»ng: ¼Ó hiÓu cÆn kÏ cĂČng nh− sö dĂŽng ¼−üc hÕt kh¶ nšng cña Matlab th× Ÿã cĂČng kh«ng ph¶i l” chuyÖn dÔ, v× b¶n th©n nĂŁ l” mĂ©t phÇn mÒm lĂ­n. Tuy nhiÂȘn, trong phÂčm vi cña ¼Ò t”i nghiÂȘn cĂžu n”y, nhĂ·ng vÊn ¼Ò cÂŹ b¶n v” nhĂ·ng Ăžng dĂŽng phĂŠ biÕn cña phÇn mÒm Ÿ· ¼−üc tr×nh b”y v” Ÿ· cĂŁ nhĂ·ng vÝ dĂŽ minh hoÂč cĂŽ thÓ. TĂ” nhĂ·ng phÇn cÂŹ b¶n n”y, ng−ĂȘi ŸÀc qua sö dĂŽng thĂčc tÕ phÇn mÒm sÏ cĂŁ kh¶ nšng tĂč t×m hiÓu s©u hÂŹn nhĂȘ tra cĂžu phÇn Help trong mžy. Cžch tr×nh b”y chĂłng t«i Ÿ· cĂš gŸng sao cho ngŸn gĂ€n, dÔ hiÓu v” thiÂȘn vÒ thĂčc h”nh. MĂ©t trong nhĂ·ng mĂŽc ¼Ých chÝnh cña nhĂŁm nghiÂȘn cĂžu l” biÕn kÕt qu¶ nghiÂȘn cĂžu n”y th”nh t”i liÖu ¼Ó t×m hiÓu v” sö dĂŽng Matlab cho nhĂ·ng ng−ĂȘi quan t©m, ¼Æc biÖt l” cho sinh viÂȘn. Hi vĂ€ng l” vĂ­i t”i liÖu n”y, ng−ĂȘi hĂ€c cĂŁ thÓ tĂč thĂčc h”nh trÂȘn mžy tÝnh ¼Ó lËp cžc ch−¬ng tr×nh tÝnh tožn cho b”i tožn cña m×nh. Do khu«n khĂŠ thĂȘi gian cĂŁ hÂčn, cßn mĂ©t phÇn thĂž hai nĂ·a cña Matlab m” chĂłng t«i ch−a kÞp nghiÂȘn cĂžu: Ÿã l” phÇn SIMULINK. §©y l” phÇn mÒm m« phĂĄng rÊt mÂčnh v” hiÖu qu¶ cña Matlab, cho phÐp gi¶i¼−üc nhiÒu loÂči b”i tožn phĂžc tÂčp. ChĂłng t«i hi vĂ€ng sÏ cĂŁ ÂźiÒu kiÖn nghiÂȘn cĂžu tiÕp trong thĂȘi gian tĂ­i.