Đề cương bài giảng Ứng dụng máy tính trong tính toán thiết kế ô tô

[r]

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

BÀI GIẢNG

HỌC PHẦN: ỨNG DỤNG MÁY TÍNH TRONG TÍNH TỐN THIẾT KẾ Ơ TƠ

SỐ TÍN CHỈ: 02

LOẠI HÌNH ĐÀO TẠO: ĐẠI HỌC CHÍNH QUY NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

1

Lời nói đầu :

‚Môn ứng dụng Matlap kỹ thuật ô tô’’ đ-ợc biên soạn nhằm giúp bạn sinh viên ngành khoa học kỹ thuật nắm đựoc sở phần mềm trợ giúp tính tốn Matlap ,qua dùng Matlap để giải tập lớn ,đồ án ,luận văn tốt nghiệp Matlap thực phần mềm mạnh ,vừa có khả lập trình nh- nhiều ngơn ngữ khác ,vừa mơi tr-ờng tính tốn thực dụng dùng hàng trăm hàm ch-ơng trình đ-ợc lập trình sẵn để giải tốn ma trận ,đại số tuyến tính ,giải tích số ,ph-ơng trình vi phân ,quy hoạch tuyến tính tối -u hố nh- ch-ơng trình đồ hoạ Hiện Matlap xâm nhập vào hầu hết lĩnh vực ,từ kỹ thuật sở đến vấn đề có tính chun môn cao

Một -u điểm Matlap học học tập phần mềm đơn giản ,chỉ cần vài buổi học học viên nắm đ-ợc phần ch-ơng trình để qua tìm hiểu thêm tài liệu phong phú Matlap mạng internet Đối với bạn thành thạo ngôn ngữ truyền thống ,việc tham khảo phần mềm Matlap giúp cho bạn hội tham khảo nhiều ch-ơng trình tính tốn tinh vi Matlap qua tập tin nguồn có sẵn ,dựa vào bạn viết lại ngơn ngữ mà bạn -a thích

Thiết kế giảng :

Thac sĩ : Lª Anh Vị

2

Ch-ơngI: gii thiệu chung Matlap, phạm vi ứng dụng

1.1.Giíi thiƯu chung vỊ matlap

Matlap vừa ngơn ngữ lập trình vừa phần mềm ứng dụng tính tốn hiệu Matlap từ viết tắt ‚Matrix Laboratory‛ phát triển tập đoàn The Math Works,Ins of Natick,Massachusetts – Hoa kỳ từ năm 1970.Lúc đầu Matlap đ-ợc dùng chủ yếu để giải vấn đề matrân ,đại số tuyến tính ,giải tích số, khả tính tốn Matlap lớn ,bao trùm nhiều lĩnh vực khác

Matlap 6.0 đ-ợc phát hành vào mùa thu năm 2000 chạy nhiều hệ điều hành khác tiếp phiên 6.5 7.0 hiên 7.5 Tr-ơng trình Matlap bao gồm phần lõi (core) Modul phần mềm đ-ợc gọi toolbox (hộp công cụ) Mỗi toolbox phục vụ tính tốn riêng biệt ,Ví dụ

toolbox optimization chun để giải toán tối -u vv…

1.1.1.cách cài đặt Matlap

giới thiệu cho bạn cách cài đặt Matlap 7.5 bạn chọn mua đĩa Matlap phiên 7.5 cửa hiệu máy tính Sau cho đĩa vào ổ CD rom Sau mở dĩa CD vào setup hình hien nhu sau:

3

NhËp m· sè vµo password vµ bÊm next

Mét mµn h×nh míi hiƯn ra:

4

Chän Typical vµ tiÕp tơc bÊm next

Chọn ổ C làm nơi cài ch-ơng trình Matlap bấm next Nh- Matlap tự động cài ch-ơng trình vào máy bạn

1.2 Giao diện đồ hoạ, phím chức 1.2.1 Các kiểu biến Matlap

Trong Matlap sử dụng biến sau:

a.Biến toàn cục

5

>> Goloball ten_bien1

b.Biến kiểu xâu ký tự(string):

Cú pháp lÖnh:

names = Dong Minh Tuan names =

Dong Minh Tuan number = 0983744750

number =

983744750

c.BiÕn symbolic :

Cú pháp lệnh để tạo đối t-ợng simbolic >> x=symm(x)

x =

x

Ngồi cịn dùng lệnh symm để khai báo nhiều biến symbolic lúc : >> Symm (x,y,z) : Tạo ba biến symbolic x,y,z

1.2.2 Giao diện đồ hoạ

Matlap gồp có hình :

Màn hình comand

Màn hình comand Work

6

 : phím quay lại

: Dịch chuyển chuột bên phải man hình : Dịch chuyển chuột bên trái hình

: phím dịch chuyển chuột xuống d-ới hình lệnh

1.3.Các ph-ơng pháp làm việc với Matlap 1.3.1các lệnh

Các hàm thông dụng:

 Sqrpt(x) :

 Expe(x)

 Log(x) :

 Log10(x)

 Shin(x) :

 Cose(x)  Tang(x)  Coto(x)  Asin(x)  Accos(x)  Actan(x)  Acot(x)  Sninh(x)  Sign(x) 

Các đ-ợc định nghĩa tr-ớc Matlap(predefined constants)

1 BiÕn,h»ng ý nghÜa

2 Pi

3 Ans

4 Eps

5 I,j

7

7 NaN

1.3.2.C¸c lệnh dùng không gian hình làm việc

Thø tù LƯnh C«ng dơng

1 Cl

2 Clear

3 Clear var1 inpput Exist

6 Quit

7 Who

8 Whoss

9 %

10 Dis

1.4 Quy c¸ch viÕt d·y lƯnh, biĨu thøc cđa Matlap

Chế độ t-ơng tác cách thích hợp với tốn nhỏ ,đơn giản Đối với tốn địi hỏi phải sử dụng nhiều lệnh ,một tập lệnh đ-ợc dùng lặp lặp lại làm việc với dãy số có số phần tử lớn cần tạo Script file 1.4.1Tạo sử dụng Script file

8

Sau vào M- file có cửa sổ (hình2)

Sau soạn xong l-u lại tên file (không vào tên đuôi m ).Tên file tuân theo quy tắc tên biến Matlap ,file đ-ợc l-u th- mục hành

(current directory) th-ờng th- mục work ,sau l-u tr li mn hỡnh Destop

chạy ch-ơng trình

Cấu trúc đề nghị cript file gồm phần sau:

 Phần thích (comments section) : viết dịng thích cho tr-ơng trìnhgồm: tên ch-ơng trình từ khố mo tả ch-ơng trình ,định nghĩa biến đầu vào đầu ,chú ý phải xác định rõ đơn vị đo l-ờng cho tất biến đầu vào đầu ,tên hàm tự tạo -c s dng ch-ng trỡnh

1.4.2.Tạo sử dông funtion file

9

tính chất cục (local) có nghĩa giá trị biến khơng đ-ợc truy xuất bên ngồi khơng gian tập tin hàm dùng tập tin hàm để tránh việc lặp lặp lại tập lệnh

Goloball:

ViƯc khai báo phải thực ch-ơng trình function file có liên quan Trong tập tin hàm phải khai báo biến toàn cục dòng thực thi th-ờng viết hoa

1.5 Làm việc với tệp liệu Matlap

Dòng function file đ-ợc gọi dòng định nghĩa hàm (function definition line)

Function[output variables]

 Nhờ từ khoá function Matlap phân biệt đ-ợc M_file function file script file.Tên hàm tự đặt tuân theo tên biến Matlap

 Các dòng dịng thích ,các biến đầu vào đầu ,các đơn vị đo l-ờng

1.5.1 Nh÷ng l-u ý vỊ tËp tin hµm :

Function seqppllot

(ý nghÜa lµ ng-êi lËp muốn vẽ hình vuông biết cạnh nó )

Trong ch-ơng trình tính tốn dùng Matlap ,nếu không cần truy xuất tất biến script file sử dụng tập tin hàm thay script filenày làm cho workspace bớt cồng kềnh giảm đ-ợc nhớ