TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ Bộ môn Công nghệ Ô tô BÁO CÁO THỰC HÀNH Môn học Ứng dụng máy tính trong thiết kế tính toán ô tô Mã học phần AT6059 Họ và tên Nguyễn Văn Thắng Mã s[.]
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ Bộ môn: Công nghệ Ô tô - BÁO CÁO THỰC HÀNH Mơn học: Ứng dụng máy tính thiết kế tính tốn tơ Mã học phần: AT6059 Họ tên Mã số sinh viên : Nguyễn Văn Thắng Khóa Giảng viên giảng dạy : 15 : 2020600476 : ThS.Nguyễn Minh Tiến Hà Nội – 2023 Mục lục Phần I: Matlab – Simulink Tìm hiều phần mềm Matlap Tìm hiểu phần mềm Simulink 11 Quá trình xây dựng 23 Phần II: Phần mềm Hyperworks .28 1.Tìm hiều phần mềm 28 2.Quá trình xây dựng 29 Phần I: Matlab – Simulink Tìm hiều phần mềm Matlap 1.1: Chương trình Matlab Matlab làm việc siêu máy tính cầm tay cần matlab thực số lệnh cách đánh trực tiếp cửa số lệnh Chương trình Matlab là: Kịch (Scripts) hàm (Funcitions) - Scripts: Dãy lệnh ghi file đưa vào cửa sổ lệnh thực tức - Funcitions: Các mơđun chương trình tiếp nhận liệu vào trả lại kết (VD: hàm sin nhận đầu vào x trả lại giá trị sin(x)) Chương trình soạn thảo soạn thảo văn (tuy nhiên Matlab cung cấp soạn thảo chương trình riêng mình) 1.2: Cơ cấu làm việc matlab Matlab ngôn ngữ thông dịch (Interpreted language): - Các câu lệnh đánh trực tiếp cửa sổ lệnh thực tức - Các biến phân bố nhớ lần chúng khởi tạo - Muốn thực lại lệnh cần gõ lại lệnh Tất biến sử dụng cửa sổ lệnh cất vào vùng nhớ làm việc Base Wordspace: - Có thể gán giá trị cho biến cần thiết - Có thể chọn để xóa bỏ số biến khỏi vùng nhớ làm việc - Vùng nhớ làm việc cất file liệu - Phần mở rộng file liệu là.mat (VD: mydata.mat) - File mở rộng nhị phân - Các file liệu mat nạp trở lại vào vùng nhớ làm việc 1.3: Câu lệnh, thị biến Tại dấu nhắc cửa sổ lệnh, người sử dụng gỡ: - Lệnh (Command): + Save mydata (cất giữ vùng nhớ làm việc vào mydata.mat) + Whos (hiển thị danh mục biến vùng nhớ làm việc) - Chỉ thị gán (Assignment Statemend): + A = 285 + B = 108 + Câu lênh gán có tên biến vế trái toán tử gán (=) vế phải tính dựa vào giá trị thời biến kết tính gán cho biến vế trái + Giá trị dạng số dạng ký tự + Kiểu biến cập nhật gán giá trị 1.4: Làm việc chế độ hội thoại Khi sử dụng chế độ hội thoại, người sử dụng đánh trực tiếp câu lệnh vào sau dấu nhắc Matlab Khi ấn nút Enter, dòng lệnh thực VD: >>x=1; >>4*atan(x) Sau ấn Enter, kết đưa hình dạng ans=4.1416 Dấu “;” cuối dịng lệnh ngăn Matlab khơng đưa kết phép thao tác 1.5: Chương trình Matlab Một cách làm việc khác với Matlab ta viết chương trình thực tính tốn Để làm việc ta cần phải soạn thảo file văn soạn thảo văn nào, có soạn thảo Matlab File văn chứa câu lệnh đặt tên với đuôi *m, không Matlab không chấp nhận chương trình Chương trình soạn thảo cất giấu thư mục làm việc thời Matlab 1.6 Giới thiệu số lệnh Matlab 1.6.1: Lệnh ANS a) Công dụng: Là biến chứa kết mặc định b) Giải thích: Khi thực lệnh mà chưa có biến chứa kết Matlab lấy biến Ans làm biến chứa kết 1.6.2: Lệnh CLOCK a) Công dụng: Thông báo ngày b) Cú pháp: c = clock c) Giải thích: Để thông báo dễ đọc ta dùng hàm fix 1.6.3: Lệnh COMPUTER a) Công dụng: Cho biết hệ điều hành máy vi tính sử dụng Matlab b) Cú pháp: computer [c,m] = computer c) Giải thích: c: Chứa thông báo hệ điều hành máy m: Số phần tử ma trận lớn mà máy làm việc với Matlab 1.6.4: Lệnh DATA a) Công dụng: Thông báo ngày tháng năm b) Cú pháp: s = data 1.6.5: Lệnh CD a) Công dụng: Chuyển đổi thư mục làm việc b) Cú pháp: cd cd diretory cd c) Giải thích: cd: Cho biết thư mục hành diretory: Đường dẫn đến thư mục muốn làm việc cd : Chuyển đến thư mục cấp cao bậc 1.6.6: Lệnh CLC a) Công dụng: Xóa cửa sổ lệnh b) Cú pháp: clc 1.6.7: Lệnh CLEAR a) Cơng dụng: Xóa đề mục nhớ b) Cú pháp: clear name clear name1 name2 name3 clear functions clear variables clear mex clear global clear all c) Giải thích: clear: Xóa tất biến khỏi vùng làm việc clear name: Xóa tất biến hay hàm name clear functions: Xóa tất hàm khỏi nhớ phụ clear variables: Xóa tất biến khỏi nhớ clear mex: Xóa tất tập tin mex khỏi nhớ clear global: Xóa tất biến chung clear all: Xóa tất biến, hàm tập tin mex khỏi nhớ Lệnh làm cho nhớ trống hoàn toàn 1.6.8: Lệnh DELETE a) Cơng dụng: Xóa tập tin đối tượng đồ họa b) Cú pháp: Delete filename Delete (n) c) Giải thích: Filename: Tên tập tin cần xóa n: Biến chứa đối tượng đồ họa cần xóa Nếu đối tượng cửa sổ đóng lại bị xóa 1.6.9: Lệnh DEMO a) Cơng dụng: Chạy chương trình mặc định Matlab b) Cú pháp: demo c) Giải thích: Demo chương trình có sẵn Matlab, chương trình minh họa số chức Matlab 1.6.10: Lệnh DIARY a) Công dụng: Lưu vùng thành file đĩa b) Cú pháp: diary filename c) Giải thích: filename tên tập tin 1.6.11: Lệnh DIR a) Công dụng: Liệt kê tập tin vào thư mục b) Cú pháp: Dir Dir name c) Giải thích: Dir: Liệt kê tập tin thư mục có thư mục hành Dir name: Đường dẫn đến thư mục cần liệt kê 1.6.12: Lệnh DISP a) Cơng dụng: Trình bày biến nội dung biến (x) hình b) Cú pháp: disp(x) c) Giải thích: x tên ma trận tên biến chứa chuỗi ký tự, trình bày trực tiếp chuỗi ký tự chuỗi ký tự đặt dấu ‘’ 1.6.13: Lệnh ECHO a) Công dụng: Hiển thị hay không hiển thị dòng lệnh thi hành file *.m b) Cú pháp: Echo on Echo off c) Giải thích: On: Hiển thị dịng lệnh Off: Khơng hiển thị dịng lệnh 1.6.14: Lệnh FORMAT a) Công dụng: Định dạng kiểu hiển thị số b) Cú pháp: Format short Format long Format rat Format + c) Giải thích: Format short: Hiển thị số sau dấu chấm VD: 1.2345 Format long: Hiển thị 14 số sau dấu chấm VD: 1.2345678912345 Format rat: Hiển thị dạng phân số phần nguyên nhỏ VD: 355/133 Format +: Hiển thị số dương hay âm 1.6.15: Lệnh HELP a) Công dụng: Hướng dẫn cách sử dụng lệnh Matlab b) Cú pháp: Help Help topic c) Giải thích: Help: Hiển thị vắn tắt mục hướng dẫn topic: Tên lệnh cần hướng dẫn 1.6.16: Lệnh HOME a) Công dụng: Đem trỏ đầu vùng làm việc b) Cú pháp: home 1.6.17: Lệnh LENGTH a) Công dụng: Tìm chiều dài vector b) Cú pháp: l=length(x) c) Giải thích: l biến chứa chiều dài vector 1.6.18: Lệnh LOAD a) Công dụng: Nạp file từ đĩa vào vùng làm việc b) Cú pháp: Load Load filename Load filename.extension c) Giải thích: Load: Nạp file matlab.mat Load filename: Nạp file filename.mat Load filename.extension: Nạp file filename.extension Tập tin phải tập tin dạng ma trận có nghĩa số cột hàng số cột hàng Kết ta ma trận có số cột số hàng số cột hàng tập tin văn 1.6.19: Lệnh LOOKFOR a) Cơng dụng: Hiển thị tất lệnh có liên quan đến topic b) Cú pháp: look for topic c) Giải thích: topic tên lệnh cần hướng dẫn 1.6.20: Lệnh PACK a) Công dụng: Sắp xếp lại nhớ vùng làm việc b) Cú pháp: Pack Pack filename c) Giải thích: Nếu sử dụng Matlab máy tính xuất thơng báo ‘Out of memory’ lệnh pack tìm thấy số vùng nhớ cịn trống mà khơng cần phải xóa bớt biến Lệnh pack giải phóng khơng gian nhớ cần thiết, cách nén thông tin vùng nhớ xuống cực tiểu Vì Matlab quản lý nhớ phương pháp xếp chồng nên đoạn chương trình Matlab làm cho vùng nhớ bị phân mảnh Do có nhiều vùng nhớ cịn trống khơng đủ để chứa biến lớn Lệnh pack thực hiện: - Lưu tất biến lên đĩa tập tin tạm thời pack.tmp - Xóa tất biến hàm có nhớ - Lấy lại biến từ tập tin pack.tmp - Xóa tập tin tạm thời pack.tmp Kết vùng nhớ biến gộp lại nén lại tối đa nên khơng bị lãng phí nhớ Pack.filename cho phép chọn tên tập tin tạm thời để chứa biến Nếu khơng tên tập tin tạm thời Matlab tự lấy tên tập tin pack.tmp Nếu dùng lệnh pack mà máy báo thiếu nhớ bắt buộc phải xóa bớt biến vùng nhớ 1.6.21: Lệnh PATH a) Công dụng: Tạo đường dẫn liệt kê đường dẫn có b) Cú pháp: path p = path path(p) c) Giải thích: path: Liệt kê đường dẫn có p: Biến đường đẫn path(p): Đặt đường dẫn 1.6.22: Lệnh QUIT a) Cơng dụng: Thốt khỏi Matlab b) Cú pháp: quit 1.6.23: Lệnh SIZE a) Công dụng: Cho biết số dòng số cột ma trận b) Cú pháp: d = size(x) [m,n] = size(x) m = size(x,1) n = size(x,2) c) Giải thích: - x tên ma trận - d tên vector có phần tử, phần tử thứ số dòng, phần tử thứ hai số cột - m,n : Biến m chứa số dòng, biến n chứa số cột 1.6.24: Lệnh TYPE a) Công dụng: Hiển thị nội dung tập tin b) Cú pháp: type filename c) Giải thích: - filename: Tên file cần hiển thị nội dung - Lệnh trình tập tin 1.6.25: Lệnh WHAT a) Công dụng: Liệt kê tập tin *.m, *.mat, *.mex 10 - To file: Khối giúp ta cất tập số liệu (mảng hay ma trận) đầu vào khối với vector thời gian dạng Mat-file Arry định dạng giống định dạng mà khối From file cần số liệu To file cất From file đọc trực tiếp mà khơng cần xử lí Hình 2.5.12: Khối To File 5.3: Thư viện Math Thư viện có số khối có chức ghép tốn học tín hiệu khác nhau, có khối đơn giản nhằm cộng hay nhân tín hiệu cịn có hàm phức tạp lượng giác logic…Sau ta xét chức số khối quan trọng thư viện - Sum: Tín hiệu khối tổng tín hiệu đầu vào (ví dụ tín hiệu đầu vào tín hiệu hình sin tín hiệu tín hiệu hình sin) Khối Sum tính tổng phần tử Hình 2.5.13: Khối Sum - Product Dot Product: + Khối Product: Thực phép nhân phần tử hay nhân ma trận phép chia tín hiệu vào (dạng 1-D hay 2-D) khối ví dụ khối Product có tham số Number of inputs = */*, với tín hiệu vào 5, sin(x) [4 6] tín hiệu đầu có dạng [20/sinx 20/sinx 25/sinx 30/sinx] Hình 2.5.14: Khối Product + Khối Dot product: Tính tích vơ hướng vector đầu vào 19 Hình 2.5.15: Khối Dot product - Math Function Trigonometric Function: Cả khối xử lý tín hiệu 2-D Khối Math Function có lượng lớn hàm toán chuẩn bị sẵn cho phép ta lựa chọn theo nhu cầu sử dụng Cịn khối Trigonometric Function có tất hàm lượng giác quan trọng Hình 2.5.16: Khối Math Function Trigonometric Function - Gain Slider Gain: Khối Gain có tác dụng khuếch đại tín hiệu đầu vào (định dạng 1-D hay 2-D) biểu thức khai báo ô Gain Biểu thức biến hay số biến Biểu thức phải tồn mơi trường Matlab Workspace Simulink tính tốn biến Hình 2.5.17: Khối Gain Slider Gain 5.4: Thư viện Constinous - Integrator: Khối để tích phân tín hiệu đầu khối Giá trị ban đầu khai báo trực tiếp hộp thoại Block Parameters thông qua chọn giá trị Internal Initial Condition Source để sau điền giá trị ban đầu vào dịng viết Initial Condition Đầu khối Intergrator tín hiệu bên lập giá trị ban đầu biến trạng thái khối Biến trạng thái khối thực chất đồng giá trị với biến đầu với Simulink tính hai biến (biến biến trạng thái) thời điểm nhiều có khác Nếu mơ hình Simulink chứa biến trạng thái chênh lệch kích cỡ giá trị, nên khai báo tham số Absolute Tolerance riêng rẽ thêm cho khối Integrater mơ hình, khai báo Absolute Tolerance chung hộp thoại Simulink Parameters Việc khai báo thêm buộc Simulink đảm bảo giá trị sai số yêu cầu khối 20