MATLAB là mơi trường tính tốn kỹ thuật bằng máy tính. MATLAB tập hợp các phép phân tích số học, tính tốn ma trận, xử lý tín hiệu và đồ họa trong mơi trường dễ sử dụng trong đĩ các vấn đề và giải thuật được diễn tả bằng các biểu thức tốn học mà khơng cần phải lập trình phức tạp như các ngơn ngữ khác .
MATLAB cũng cĩ những cơng cụ ứng dụng trong một số lĩnh vực gọi là các hộp cơng cụ (toolbox) rất quan trọng đối với hầu hết người sử dụng MATLAB. Các hộp cơng cụ bao gồm xử lý tín hiệu, thiết kế hệ thống điều khiển, tái tạo hệ thống động lực, nhận dạng hệ thống và các lĩnh vực khác.
2. Cài đặt MATLAB vào máy tính: a. Yêu cầu của phần mềm :
Phần mềm MATLAB được chứa trong đĩa CD hay bao gồm nhiều đĩa 1,4 MB: đĩa hệ thống và các đĩa chứa các hộp thoại cơng cụ. Do đĩ để cài đặt
MATLAB, cần một máy tính với các yêu cầu sau :
Máy tính hay hệ thống máy tính tương thích 100 % với một CPU Intel 386, 486, CPU hiệu Pentium hay
Một đĩa cứng với ít nhất 30 MB cịn trống.
Bộ nhớ trong phải tối thiểu là 8 MB.
Một màn hình màu.
Phần mềm Microsoft Window 3.X trở lên.
Hệ điều hành MS-DOS version 3.1 hoặc mới hơn.
Một mouse sử dụng được trong Window.
b. Các bước cài đặt :
Để máy tính sử dụng được MATLAB thì cấu hình tối thiểu bộ nhớ RAM phải cĩ dung lượng 16 MB hay 32 MB, ổ cứng 1,2 GB trở lên, ổ đĩa CD để Install chương trình từ CD – ROM, nếu khơng cĩ ổ CD thì nạp chương trình này vào máy từ ổ đĩa cứng phụ đã nạp sẵn phần mềm MATLAB.
Khi để đĩa CD vào máy, chương trình Auto Run tự động chạy. Nhấp chuột vào INSTALL, hộp thoại Setup xuất hiện.
Một vệt xanh xuất hiện tăng dần từ trái sang phải báo cho biết việc cài đặt đang tiến hành.
Khi kết thúc quá trình thì hộp thoại Setup Type xuất hiện. Chương trình MATLAB cho 3 chế độ cài đặt:
Typical – cài đặt những phần chung nhất thường được nhiều người sử dụng.
Compact – cài đặt những phần hệ tối thiểu.
Tìang 65
Vì MATLAB 7.12 chiếm dung lượng rất lớn, ở đây chọn Custom để chọn lựa các phần cần thiết cho phù hợp theo dung lượng ổ đĩa cứng đang cịn trống.
Nhấp chuột vào phần Custom – Destination Directory – mặc nhiên MATLAB chọn đường dẫn thư mục cài đặt ở C:\ program Files\ -nếu đồng ý thì nhấp vào Next để tiếp tục. Hộp thoại Welcome xuất hiện.
1. Chay file setup de bat dau cai dat
2. Cai dat chon "Install without using the Internet" -> danh dau vao "I have the File Installation Key..." va nhap vao 27148-10273-27823-12342-16466
3. Chon "Active manually without the Internet" -> Danh dau vao "Provide the path to the license file" -> Browse chi đườngng dẫn đến file "lic_standalone.dat" nằm trong thư mục Crack trên CD -> Finish
Nhấn Next để tiếp tục cho đến khi hồn thành quá trình cài đặt.
c. Khởi động chương trình MATLAB:
Trước tiên khởi động Windows, sau đĩ kích Mouse vào biểu tượng MATLAB để kích hoạt chương trình và cửa sổ vùng làm việc (workspace)của MATLAB. Từ đây cĩ thể bắt đầu làm việc với chương trình MATLAB.
II.TÍNH TỐN LỰA CHỌN CẤP BẢO VỆ :
Những tác hại do sét đánh trực tiếp gây ra, gây thiệt hại lớn về người và tài sản, do đĩ phải yêu cầu lựa chọn cấp bảo vệ.
Trong hầu hết các trường hợp, phải cân nhắc các yếu tố sau:
Cơng trình cĩ nhiều người làm việc.
Dịch vụ trong cơng trình hoạt động liên tục.
Mật độ sét tại vùng xây dựng cơng trình.
Chiều cao cơng trình.
Cơng trình cĩ hay khơng cĩ chứa vật liệu cháy nổ, các di sản văn hố khơng thể thay thế được.
Tùy theo đặc điểm của cơng trình mà cĩ thể lựa chọn cấp bảo vệ thích hợp. Tuỳ theo tỷ số giữa tần số sét chấp nhận được Nc và tần số sét tính tốn Nd
mà ta cĩ thể quyết định lựa chọn cấp bảo vệ phù hợp.
1. Mục đích:
Tính tốn lựa chọn cấp bảo vệ chống sét.
2. Mơi trường tính tốn:
Mơi trường tính tốn chống sét là phần mềm MATLAB 7.12
3. Các số liệu ban đầu:
Mật độ phĩng điện sét Ng là mật độ phĩng điện sét hằng năm trên một km2
.
Ng = Na / 2,2
Ngmax = 0,04 . Nk1,25 = Nk / 10 = 2Ng
Trong đĩ :
Ngmax : mật độ phĩng điện sét lớn nhất
Nk : số ngày dơng trung bình trong năm ở một số địa phương của Việt Nam do tổng cục khí tượng thuỷ văn thống kê.
Tìang 66
Trong một năm, tần số này được tính như sau: Nd = Ngmax . Ac . C1 . 10-6 ( / năm ) Trong đĩ :
Ac : vùng tập trung tương đương của cơng trình, là vùng cĩ xác suất bị sét đánh giống như cơng trình ở cùng một điều kiện sét.
Đối với cơng trình cĩ cấu trúc hình hộp chữ nhật với chiều dài là L, chiều rộng là W, chiều cao là H, thì vùng tập trung tương đương được tính:
Ac = LW + 6H( L + W ) + 9H2
C1 : hệ số phụ thuộc vào vị trí cơng trình
Vị trí cơng trình C1
Cơng trình nằm trong vùng cĩ các cấu trúc khác, cây cao ngang hoặc cao hơn cơng trình.
0,25 Cơng trình bao quanh bởi các cơng trình khác thấp hơn. 0,5 Cơng trình độc lập, khơng cĩ các cơng trình khác trong phạm vi 3H. 1 Cơng trình nằm trên núi hay đồi cao. 1
Khi vùng tập trung tương đương của cơng trình bao cho cả những cơng trình lân cận thì các cơng trình lân cận khỏi cần phải tính tốn kỹ.
Tần số sét chấp nhận được Nc :
Nc = 5,5 / C
Trong đĩ : C = C2 . C3 . C4 . C5
Với :
C2 : hệ số cấu trúc cơng trình
C2
Kết cấu Mái Kim loại Thường Dễ cháy
Kim loại 0,5 1 2
Thường 1 1 2,5
Dễ cháy 2 2,5 3
C3 : hệ số phụ thuộc vào vật liệu chứa trong cơng trình C3
Khơng giá trị và khơng dễ cháy. 0,5
Giá trị bình thường và cĩ khả năng bắt lửa. 1
Giá trị cao và đặc biệt bắt lửa. 2
Tìang 67 C4 : hệ số phụ thuộc tính năng của cơng trình
C4
Khơng cĩ người làm việc thường xuyên 0,5
Cĩ người làm việc thường xuyên 1
Tập trung đơng người, khĩ sơ tán 3
C5 : hệ số phụ thuộc vào tác hại của sét C5
Cơng trình khơng yêu cầu hoạt động liên tục, khơng cĩ tác hại đối với mơi trường
1 Cơng trình yêu cầu hoạt động liên tục ,cĩ tác hại đối với mơi trường 5
Cĩ tác hại đối với mơi trường 10
Nếu Nd
Nc : cơng trình cĩ thể khơng cần hệ thống chống sét.Nếu Nd > Nc : cơng trình cần thiết phải cĩ hệ thống chống sét với hệ số E = 1 – Nc / Nd cho phép lựa chọn cấp bảo vệ cho cơng trình.
Hệ số E Cấp bảo vệ lựa chọn Dịng xung đỉnh ( KA)
Khoảng cách tiên đạo ( m ) E > 0,98 Cấp 1 + biện pháp bảo vệ bổ sung - - 0,95 E
0,98 Cấp 1 2,8 20 0,8 E < 0,95 Cấp 2 9,5 45 0 < E < 0,8 Cấp 3 14,7 60Khi một hệ thống chống sét cĩ hệ số E’ nhỏ hơn hệ số tính tốn E thì phải sử dụng một số biện pháp bổ sung để tăng cường hiệu quả của các hệ thống, các biện pháp tiêu biểu là :
Giảm điện áp bước và điện áp tiếp xúc.
Tìang 68 4. Lưu đồ: S Đ S Đ S Đ Đ S 5. Hướng dẫn sử dụng: Khởi động MATLAB 7.12 Chọn File/new/GUI Bắt đầu Nhập các thơng số L, W, H, C1, C2, C3, C4, C5, Ngm Nc:=5.5/C2*C3*C4*C5 Ac:=L*W+6*H*(L+W)+9**H² Nd:=Ac*C1*Ngm*10-² Nd> Nc 0.95E 0.98 0.8E<0.95 E>0. 98 E:=1-Nc/Nd Khơng cần bảo vệ Cấp 1 + bổ sung Cấp 1 E:=1-Nc/Nd E:=1-Nc/Nd Cấp 2 Cấp 3 Kết thúc
Tìang 69
Sau đĩ chọn OK
Mở file chạy chương trình..
Tìang 70 Cửa sổ làm việc của chương trình xuất hiện như hình vẽ :
Nhập các thơng số cần thiết vào: chiều dài L, chiều rộng W, chiều cao H, mật độ phĩng điện sét trong một năm trên một km Ngm, các hệ số của cơng trình: C1, C2, C3, C4, C5.
Đưa con trỏ tới mục tính tốn, ấn phím Enter ( ).
Chương trình tự động tính tốn và đưa ra kết quả.
6. Các kết quả:
Nhập vào các thơng số: dài L=68m, rộng W=40m, cao H=11m, C1=1, C2=3, C3=3, C4=3, C5=10, Ngm=7.86. Kết quả tính tốn được hiển thị như sau:
Tìang 71 Nhập vào các thơng số: dài L=68m, rộng W=40m, cao H=11m, C1=1, C2=3, C3=3, C4=3, C5=10, Ngm=7.86. Ví dụ khi ta đăng nhập thiếu H chương trình sẽ báo lỗi. Kết quả tính tốn được hiển thị như sau:
7. Mã nguồn:
1. function varargout = DOAN(varargin)
2. % DOAN M-file for DOAN.fig
3. % DOAN, by itself, creates a new DOAN or raises the existing 4. % singleton*.
5. %
6. % H = DOAN returns the handle to a new DOAN or the handle to 7. % the existing singleton*.
8. %
9. % DOAN('CALLBACK',hObject,eventData,handles,...) calls the local
10. % function named CALLBACK in DOAN.M with the given input arguments.
Tìang 72
12. % DOAN('Property','Value',...) creates a new DOAN or raises the
13. % existing singleton*. Starting from the left, property value pairs are
14. % applied to the GUI before DOAN_OpeningFcn gets called. An
15. % unrecognized property name or invalid value makes property application
16. % stop. All inputs are passed to DOAN_OpeningFcn via varargin.
17. %
18. % *See GUI Options on GUIDE's Tools menu. Choose "GUI allows only one
19. % instance to run (singleton)". 20. %
21. % See also: GUIDE, GUIDATA, GUIHANDLES 22.
23. % Edit the above text to modify the response to help DOAN 24.
25. % Last Modified by GUIDE v2.5 13-Jul-2014 17:58:17 26.
27. % Begin initialization code - DO NOT EDIT
28. gui_Singleton = 1;
29. gui_State = struct('gui_Name', mfilename, ...
30. 'gui_Singleton', gui_Singleton, ...
31. 'gui_OpeningFcn', @DOAN_OpeningFcn, ...
32. 'gui_OutputFcn', @DOAN_OutputFcn, ...
33. 'gui_LayoutFcn', [] , ...
34. 'gui_Callback', []);
35. if nargin && ischar(varargin{1})
36. gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1}); 37. end 38. 39. if nargout 40. [varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:}); 41. else 42. gui_mainfcn(gui_State, varargin{:}); 43. end
44. % End initialization code - DO NOT EDIT 45.
46.
47. % --- Executes just before DOAN is made visible.
48. function DOAN_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin)
49. % This function has no output args, see OutputFcn. 50. % hObject handle to figure
51. % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB
52. % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) 53. % varargin command line arguments to DOAN (see VARARGIN) 54.
55. % Choose default command line output for DOAN 56. handles.output = hObject;
57.
58. % Update handles structure 59. guidata(hObject, handles);
60.
Tìang 73
62. % uiwait(handles.figure1); 63.
64.
65. % --- Outputs from this function are returned to the command line.
66. function varargout = DOAN_OutputFcn(hObject, eventdata, handles)
67. % varargout cell array for returning output args (see VARARGOUT);
68. % hObject handle to figure
69. % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB
70. % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) 71.
72. % Get default command line output from handles structure 73. varargout{1} = handles.output;
74. 75. 76.
77. function edit1_Callback(hObject, eventdata, handles)
78. % hObject handle to edit1 (see GCBO)
79. % eventdata reserved - to be defined in a future version of
MATLAB
80. % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) 81.
82. % Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit1 as text 83. % str2double(get(hObject,'String')) returns contents of
edit1 as a double 84.
85.
86. % --- Executes during object creation, after setting all properties.
87. function edit1_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)
88. % hObject handle to edit1 (see GCBO)
89. % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB
90. % handles empty - handles not created until after all CreateFcns called
91.
92. % Hint: edit controls usually have a white background on Windows.
93. % See ISPC and COMPUTER.
94. if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))
95. set(hObject,'BackgroundColor','white');
96. end
97. 98.
99. % --- Executes on button press in pushbutton1.
100. function pushbutton1_Callback(hObject, eventdata, handles)
101. a=get(handles.bienC1,'Value'); 102. if a==1, C1=0.25; 103. elseif a==2, C1=0.5; 104. elseif a==3, C1=1.0; 105. elseif a==4, C1=2.0; 106. end 107. b=get(handles.bienC2,'Value'); 108. if b==1, C2=0.5; 109. elseif b==2, C2=1.0;
Tìang 74 110. elseif b==3, C2=2.0; 111. elseif b==4, C2=2.5; 112. elseif b==5, C2=3.0; 113. end 114. c=get(handles.bienC3,'Value'); 115. if c==1, C3=0.5; 116. elseif c==2, C3=1; 117. elseif c==3, C3=2; 118. elseif c==4, C3=3; 119. end 120. d=get(handles.bienC4,'Value'); 121. if d==1, C4=0.5; 122. elseif d==2, C4=1; 123. elseif d==3, C4=3; 124. end 125. d=get(handles.bienC5,'Value'); 126. if d==1, C5=1.0; 127. elseif d==2, C5=5.0; 128. elseif d==3, C5=10.0; 129. end 130. C=C2*C3*C4*C5; 131. L=str2double(get(handles.L,'string')); 132. W=str2double(get(handles.W,'string')); 133. H=str2double(get(handles.H,'string')); 134. Ngmax=str2double(get(handles.Ngmax,'string')); 135. Nc=(5.5)/C; 136. set(handles.Nc,'string',Nc); 137. Ae = L*W + 6*H*(L+W)+9*pi*H^2; 138. Nd=Ngmax*C1*Ae*10^-6; 139. set(handles.Nd,'string',Nd);
140. if Nd <= Nc, set(handles.CAP,'string','KHÔNG CẦN BẢO VỆ');
141. else
142. E=1-Nc/Nd;
143. set(handles.E,'string',E);
144. if E>0.98, set(handles.CAP,'string','I + Bổ sung');
145. elseif (E>0.95) & (E<=0.98), set(handles.CAP,'string','I');
146. elseif (E>0.80) & (E<=0.95), set(handles.CAP,'string','II');
147. elseif (E>0) & (E<=0.80), set(handles.CAP,'string','III');
148. end 149. end 150. T = L*W*H*Ngmax; 151. if T>0, set(handles.Loi,'string',' '); 152. else 153. set(handles.CAP,'string',' ');
154. set(handles.Loi,'string','CHÚ Ý: CẦN PHẢI NHẬP ĐẦY
ĐỦ CÁC THÔNG SỐ'); 155. end 156. 157. 158. 159. 160. 161. 162. 163. 164.
Tìang 75
165.
166. 167. 168.
169. % hObject handle to pushbutton1 (see GCBO)
170. % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB
171. % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) 172.
173. 174.
175. function L_Callback(hObject, eventdata, handles)
176. % hObject handle to L (see GCBO)
177. % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB
178. % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) 179.
180. % Hints: get(hObject,'String') returns contents of L as text 181. % str2double(get(hObject,'String')) returns contents of L
as a double 182.
183.
184. % --- Executes during object creation, after setting all properties.
185. function L_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)
186. % hObject handle to L (see GCBO)
187. % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB
188. % handles empty - handles not created until after all CreateFcns called
189.
190. % Hint: edit controls usually have a white background on Windows.
191. % See ISPC and COMPUTER.
192. if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))
193. set(hObject,'BackgroundColor','white');
194. end
195. 196.
197. % --- Executes on selection change in bienC1.
198. function bienC1_Callback(hObject, eventdata, handles)
199. % hObject handle to bienC1 (see GCBO)
200. % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB
201. % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) 202.
203. % Hints: contents = cellstr(get(hObject,'String')) returns bienC1 contents as cell array
204. % contents{get(hObject,'Value')} returns selected item from bienC1
205. 206.
207. % --- Executes during object creation, after setting all properties.
208. function bienC1_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)
Tìang 76
210. % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB
211. % handles empty - handles not created until after all CreateFcns called
212.
213. % Hint: popupmenu controls usually have a white background on Windows.
214. % See ISPC and COMPUTER.
215. if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))
216. set(hObject,'BackgroundColor','white');
217. end
218. 219. 220.
221. function W_Callback(hObject, eventdata, handles)
222. % hObject handle to W (see GCBO)
223. % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB
224. % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) 225.
226. % Hints: get(hObject,'String') returns contents of W as text 227. % str2double(get(hObject,'String')) returns contents of W
as a double 228.
229.
230. % --- Executes during object creation, after setting all properties.
231. function W_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)
232. % hObject handle to W (see GCBO)
233. % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB
234. % handles empty - handles not created until after all CreateFcns called
235.
236. % Hint: edit controls usually have a white background on Windows.
237. % See ISPC and COMPUTER.
238. if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))
239. set(hObject,'BackgroundColor','white');
240. end
241. 242. 243.
244. function H_Callback(hObject, eventdata, handles)
