Tài liệu Báo cáo tin ứng dụng matlab

SINH VIÊN: VŨ QUANG PHỐ GVHD: TRẦN ĐỨC CHUYỂN Bé c«ng th-¬ng Tr-êng ®¹i häc kinh tÕ – kü thuËt c«ng nghiÖp Khoa ®iÖn - ®iÖn tö BÁO CÁO TIN ỨNG DỤNG-MATLAB Gi¸oviªn h-íngdÉn : TrÇn §øc ChuyÓn Sinhviªn thùchiÖn : VŨ QUANG PHỐ Líp VŨ QUANG PHỐ : §iÖn 1AN§ ĐIỆN 1A_ND 1 SINH VIÊN: VŨ QUANG PHỐ GVHD: TRẦN ĐỨC CHUYỂN PhầnI: Matlab cơ bản ∑ Bài 1. Tính đạo hàm: 1. Sinx. ‹ Chương trình trong CommandWinDows >> syms x >> y=sin(x) y= sin(x) >> z=diff(y) z= cos(x) 2. Cosx. ‹ Chương trình trong CommandWinDows >> syms x >> y=cos(x) y= cos(x) >> z=diff(y) z= -sin(x) 3. Sin(2x) ‹ Chương trình trong CommandWinDows >> syms x >> y=sin(2*x) y= sin(2*x) >> z=diff(y) z= VŨ QUANG PHỐ ĐIỆN 1A_ND 2 SINH VIÊN: VŨ QUANG PHỐ GVHD: TRẦN ĐỨC CHUYỂN 2*cos(2*x) 4. Cosx2 ‹ Chương trình trong CommandWinDows >> syms x >> y=(cos(x))^2 y= cos(x)^2 >> z=diff(y) z= -2*cos(x)*sin(x) 5. y = 3X 4 - 2 X 2 + 6 X + 5 cos x 2 ‹ Chương trình trong CommandWinDows >> syms x >> y=(3*x^4-2*x*2+6*x+5)/(cos(x))^2 y = (3*x^4+2*x+5)/cos(x)^2 >> z=diff(y) z = (12*x^3+2)/cos(x)^2+2*(3*x^4+2*x+5)/cos(x)^3*sin(x) 6. y= 3 - 2X 5X -1 ‹ Chương trình trong CommandWinDows >> syms x >> y=(3-2*x)/(5*x-1) y= (3-2*x)/(5*x-1) >> z=diff(y) z= -2/(5*x-1)-5*(3-2*x)/(5*x-1)^2 VŨ QUANG PHỐ ĐIỆN 1A_ND 3 SINH VIÊN: VŨ QUANG PHỐ GVHD: TRẦN ĐỨC CHUYỂN 7. y = (x3 -3x-1)3 ‹ Chương trình trong CommandWinDows >> syms x >> y=(x^3-3*x-1)^3 y= (x^3-3*x-1)^3 >> z=diff(y) z = 3*(x^3-3*x-1)^2*(3*x^2-3) ∑ Bài 2. Tính đạo hàm bậc cao: 1.Tính đạo hàm bậc 3: y =x4. ‹ Chương trình trong CommandWinDows >> sym x; >> y=x^4; >> z=diff(y,3) z= 24*x 2. Tính đạo hàm bậc 2 : y= x6 +6x4 +3x2 -3 ‹ Chương trình trong CommandWinDows >> sym x; >> y=x^6+6*x^4+3*x^2-3; >> z=diff(y,2) z= 30*x^4+72*x^2+6 ∑ Bài 3.Tính đạo hàm nhiều biến. 1. F = x2 +y 2 ‹ Chương trình trong CommandWinDows VŨ QUANG PHỐ ĐIỆN 1A_ND 4 SINH VIÊN: VŨ QUANG PHỐ GVHD: TRẦN ĐỨC CHUYỂN >> syms x y; >> f=x^2+y^2; >> z=diff(f,x) z= 2*x 2. F= 100-x3+ y2 ‹ Chương trình trong CommandWinDows >> syms x y; >> f=100-x^3+y^2; >> z=diff(f,y) z= 2*y 3. F=4x2 + 6y3- xy ‹ Chương trình trong CommandWinDows >> syms x y; >> f=4*x^2+6*y^3-x*y; >> z=diff(f,x) z= 8*x-y ∑ Bài 4. Tính tích phân ‹ Chương trình trong CommandWinDows >> syms x; >> f=2*x^3*cos(2*x); >> z=int(f,0,1) z= -1/2*sin(2)+3/4*cos(2)+3/4 2 ‹ Chương trình trong CommandWinDows VŨ QUANG PHỐ ĐIỆN 1A_ND 5 SINH VIÊN: VŨ QUANG PHỐ GVHD: TRẦN ĐỨC CHUYỂN >> syms x; >> I2=sin(x); >> z=int(I2,0,pi/2) z= 1 3. I3 = ‹ Chương trình trong CommandWinDows >> syms x; >> I3=2*x+cos(x)^2; >> z=int(I3,0,pi/2) z= 1/4*pi^2+1/4*pi ∑ Bài 5.Tính ma trận: ‹ Chương trình trong CommandWinDows >> A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]; >> B=[2 3 4;5 6 7;8 9 10]; >> A+B ans = 3 5 7 9 11 13 15 17 19 >> A-B ans = VŨ QUANG PHỐ ĐIỆN 1A_ND 6 SINH VIÊN: VŨ QUANG PHỐ -1 -1 -1 -1 -1 -1 GVHD: TRẦN ĐỨC CHUYỂN -1 -1 -1 >> A*B ans = 36 42 48 81 96 111 126 150 174 >> A^2+B ans = 32 39 46 71 87 103 110 135 160 >> (A+B)^2 ans = 159 189 219 321 387 453 483 585 687 >> A^2+B^2 ans = 81 96 111 162 195 228 VŨ QUANG PHỐ ĐIỆN 1A_ND 7 SINH VIÊN: VŨ QUANG PHỐ GVHD: TRẦN ĐỨC CHUYỂN 243 294 345 >> x=inv(A)*B x= 0 4 -1 0 3 0 0 2 1 >> y=B*inv(A) y= -1 2 0 -4 5 0 -7 8 0 ∑ Bài 7. Cho trận : A= [1 2 3;4 5 6;7 8 9] ‹ Chương trình trong CommandWinDows >> A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9] A= 1 4 7 2 5 8 3 6 9 >> rank(A)%hang cua ma tran ans = 2 VŨ QUANG PHỐ ĐIỆN 1A_ND 8 SINH VIÊN: VŨ QUANG PHỐ GVHD: TRẦN ĐỨC CHUYỂN >> eig(A)%gia tri rieng cua ma tran ans = 16.1168 -1.1168 -0.0000 >> det(A)%tinh dinh thuc cua ma tran ans = 0 >> diff(A)%vecto sai phan ans = 3 3 3 3 3 3 ∑ Bài 8. Vẽ đồ thị trong matlab. 1. sinx trong (–pi,pi). ‹ Chương trình trong CommandWinDows >> x=-pi:2:pi; >> y=sin(x); >> plot(x,y); >> title('ve do thi sin(x)'); >> grid on VŨ QUANG PHỐ ĐIỆN 1A_ND 9 SINH VIÊN: VŨ QUANG PHỐ GVHD: TRẦN ĐỨC CHUYỂN 2. cos(x) trong (-pi/2;pi/2). ‹ Chương trình trong CommandWinDows >> x=-pi/2:pi/2; >> y=cos(x); >> plot(x,y); >> title('ve do thi cos(x)'); >> grid on 3. Vẽ sinx,cosx,tanx trên cùng một hệ trục tọa độ. ‹ Chương trình trong CommandWinDows >> x=-pi:pi; >> y1=sin(x); >> y2=cos(x); >> y3=tan(x); >> plot(x,y1,y2,y3); >> grid on VŨ QUANG PHỐ ĐIỆN 1A_ND 10 SINH VIÊN: VŨ QUANG PHỐ GVHD: TRẦN ĐỨC CHUYỂN 4 . y=sinx+cosx , x trong (0,2pi). ‹ Chương trình trong CommandWinDows >> x=0:pi/100:2*pi; >> y=sin(x)+cos(x); >> plot(x,y); >> title('ve do thi y'); >> grid on 5 z=sinx+cosy trong 3-D. ‹ Chương trình trong CommandWinDows >> a=linspace(0,10,100); >> b=linspace(0,6,100); VŨ QUANG PHỐ ĐIỆN 1A_ND 11 SINH VIÊN: VŨ QUANG PHỐ GVHD: TRẦN ĐỨC CHUYỂN >> [x,y]=meshgrid(a,b); >> z=sin(x)+cos(y); >> plot3(x,y,z) 6 z= sinx.cosy trong 3-D. ‹ Chương trình trong CommandWinDows >> a=linspace(0,6,100); >> b=linspace(0,10,100); >> [x,y]=meshgrid(a,b); >> z=sin(x)*cos(y); >> plot3(x,y,z) VŨ QUANG PHỐ ĐIỆN 1A_ND 12 SINH VIÊN: VŨ QUANG PHỐ GVHD: TRẦN ĐỨC CHUYỂN ∑ Bài 9. Vẽ 3-D với trục Z tuyến tính và trục Z logarit các hàm sau: X=cos (20:;), Y=sin(20:;), z=t, với t= [0.01: 0.05: 0.09]. ‹ Chương trình trong CommandWinDows >> x=cos(20*pi*t);:; >> y=sin(20*pi*t); >> z=t; >> subplot(1,2,1); >> plot3(x,y,z); >> set(gca,'ZScale','linear'); >> view([125,7]); >> grid on; >> xlabel('x'); >> zlabel('z tuyen tinh'); >> subplot(1,2,2); >> plot3(x,y,z); VŨ QUANG PHỐ ĐIỆN 1A_ND 13 SINH VIÊN: VŨ QUANG PHỐ GVHD: TRẦN ĐỨC CHUYỂN >> set(gca,'Zscale','log'); >> view([125,7]); >> grid on; >> xlabel('x'); >> zlabel('zlog') ∑ Bài 10. Cho hệ thống có sơ đồ khối: hàm truyền của các khối như sau: W1=1/(0.1s+1); W2=0.25/(s+0.3); W3=1/0.2s; W4=2; W5=0.5. 1.Hãy xây dựng hàm truyến hệ kín. 2.Kiểm tra sự ổn định của hệ thống. 3.Khảo sát quá độ hệ thống. ‹ Chương trình trong CommandWinDows >> num1=[1]; >> den1=[0.1 1]; >> num2=[0.25]; >> den2=[1 0.3]; >> num3=[1]; VŨ QUANG PHỐ ĐIỆN 1A_ND 14 SINH VIÊN: VŨ QUANG PHỐ GVHD: TRẦN ĐỨC CHUYỂN >> den3=[0.2]; >> num4=[2]; >> den4=[1]; >> num5=[0.5]; >> den5=[1]; >> [num6,den6]=series(num2,den2,num3,den3); >> [num7,den7]=feedback(num6,den6,num4,den4,-1); >> [numh,denh]=series(num7,den7,num1,den1); >> [numk,denk]=feedback(numh,denh,num5,den5,-1) numk = 0 0 0.2500 denk = 0.0200 0.2560 0.6850 >> printsys(numk,denk) num/den = 0.25 -------------------------0.02 s^2 + 0.256 s + 0.685 >> w=logspace(-1,1,200); >> [max,phase,w]=bode(numk,denk); >> [gm,pm,wcp,wgp]=margin(max,phase,w); >> subplot(2,1,1); >> nyquist(numk,denk); VŨ QUANG PHỐ ĐIỆN 1A_ND 15 SINH VIÊN: VŨ QUANG PHỐ GVHD: TRẦN ĐỨC CHUYỂN >> title('bieu do nyquist va duong qua do'); >> xlabel('truc tung'); >> ylabel('truc ao'); >> grid >> t=[0:0.25:20]; >> axis=[0 10 0 10]; >> [x,y,t]=step(numk,denk); >> subplot(2,1,2); >> plot(x,t); >> xlabel('thoi gian[giay]'); >> ylabel('bieu do'); >> grid ∑ Bài 11 Cho mạch điện như sau: Với R=0.1ohm, L=2H, C=0.32F, uc=0.5v. Tại t = 0 mạch điện được đóng vào điện áp u(t) = 1(t). Tính các đáp ứng quá độ và vẽ đồ thị. VŨ QUANG PHỐ ĐIỆN 1A_ND 16 SINH VIÊN: VŨ QUANG PHỐ GVHD: TRẦN ĐỨC CHUYỂN ‹ Chương trình trong CommandWinDows >> L=2; >> C=0.32; >> R=1.4; >> x=[0.5;0]; >> A=[0 1/C;-1/L -1/R]; >> B=[0;1/L]; >> C1=[-1 0]; >> D=1; >> t=[0:0.25:20]; >> u=ones(1,length(t)); >> [x,y]=lsim(A,B,C1,D,u,t,x); >> plot(t,x,t,y); >> grid VŨ QUANG PHỐ ĐIỆN 1A_ND 17 SINH VIÊN: VŨ QUANG PHỐ GVHD: TRẦN ĐỨC CHUYỂN ∑ Bài 12. Sử dụng matlab để tính và vẽ quá trình quá độ trong mach tuyến tính. Cho mạch điện như sau: Với R=10Ω, L=1H, C=10-3F, uc=0v. Hãy tính các đáp ứng quá độ và vẽ đồ thị trong trường hợp u(t)=100sin(100t). ‹ Chương trình trong CommandWinDows >> L=1; >> C=0.001; >> R=10; >> x=[0;0]; >> A=[-1/(R*C) -1/C;1/L 0]; >> B=[1/(R*C);0]; >> C1=[-1/R 0]; >> D=[1/R]; >> t=[0:0.5:20]; >> u=100*sin(100*t); >> [y,x]=lsim(A,B,C1,D,u,t,x); >> plot(t,x,t,y); >> grid VŨ QUANG PHỐ ĐIỆN 1A_ND 18 SINH VIÊN: VŨ QUANG PHỐ GVHD: TRẦN ĐỨC CHUYỂN ∑ Bài 13. Xét mạch điện RC nối tiếp có: V=2v, R=1Ω, C=1F, Biết tụ C không tích trữ năng lượng ban đầu. Tại t=0 đóng khóa k. Tìm dòng điện i tại t >0. Tại t=0 khóa k đóng, phương trình vi phân mô tả mạch điện khi t > 0 là: ‹ Kết quả mô phỏng VŨ QUANG PHỐ ĐIỆN 1A_ND 19 SINH VIÊN: VŨ QUANG PHỐ VŨ QUANG PHỐ GVHD: TRẦN ĐỨC CHUYỂN ĐIỆN 1A_ND 20