matlab sunum
TRANSCRIPT
-
8/3/2019 Matlab Sunum
1/204
BLM 99 FREKANS ALANI ANALZ
Sistemlerin frekans alan analizinde, zaman deiimiyerine frekans deiimine karlk gelen modl ve fazas deiimleri incelenir. Frekans alan cevaberilerinden sistemlerin alma frekans aralyannda kararllk durumlarnda zmlenir. Frekansalan cevabnda;
- Bode Diyagram- Nyquist Diyagram- Nichols Diyagram
yntemleri kullanlr.Frekans alan zmleme ilemi; giri sinzoidalfrekansna karlk bir transfer fonksiyonun genlik oran
ve faz as deerlerinin hesaplanmasndan ibarettir..
-
8/3/2019 Matlab Sunum
2/204
9.1 Bode DiyagramBode diyagram, frekans deiimine kar izilen genlik oran ve
faz as erilerinden oluur. Bunlarda genellikle frekansdeerleri yatay eksende logaritmik lekte, genlikler orannn10 tabanna gre logaritma deeri dey eksende normallekte yer alr. 10 tabanna gre genlik oran logaritmasnnok kk olmasndan dolay, genellikle bunun 20 kat olandesibel (dB) cinsinde deerler yer alr.
MATLAB da bode diyagramlarnn izilmesi iin bodefonksiyonu kullanlmaktadr. Kullanm biimi aada olduugibidir.
bode(sys)bode(sys,w)
[mag,phase,w] = bode(sys) (sys,w)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
3/204
sys transfer fonksiyonu, sfr-kutup-kazan veya durum
denklemi olan bir dorusal zamanla deimeyen bir sistemdir.
w bode diyagramnn iziminde kullanlacak frekansdeikenlerinin atand vektrdr.
mag sistemin frekans cevabnn atand deikendir.
phase derece cinsinden alarn atand deiken.
-
8/3/2019 Matlab Sunum
4/204
rnek 1: Transfer fonksiyonu aada verilen sistemin bodediyagramn iziniz.
zm :
>> sys=tf([1],[1 1/2 1])
Transfer function:1
---------------s^2 + 0.5 s + 1
>> bode(sys)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
5/204
Bode Diyagram
ekil 9.1 rnek 1deki bode fonksiyonu grafii
-
8/3/2019 Matlab Sunum
6/204
ekil 9.1de grld gibi stteki grafik sistemin genliini, alttakigrafik ise sistemin fazn gstermektedir. Grld gibi x eksenifrekans gstermekte logaritmik olarak artmaktadr. Faz derece
cinsinden, genlik ise olarak desibel cinsinden ifade edilmektedir.
rnek 2 : Yukarda rnek 1de verilen transfer fonksiyonunungenlik ve faz deerlerinin elde ediniz.
zm :
>> bode(sys)
>> [mag,phase]=bode(sys)
Yukardaki komut satrlarnn icras ile MATLAB 50 deerli genlik vefaz deerlerini ieren iki vektr oluturur. Aada olduu gibi.
-
8/3/2019 Matlab Sunum
7/204
mag(:,:,1) = mag(:,:,7) = mag(:,:,13) = mag(:,:,19) =
10.088 10.372 11.694 15.746
mag(:,:,2) = mag(:,:,8) = mag(:,:,14) = mag(:,:,20) =
10.112 10.475 12.223 16.834
mag(:,:,3) = mag(:,:,9) = mag(:,:,15) = mag(:,:,21) =
10.142 10.608 12.404 17.950
mag(:,:,4) = mag(:,:,10) = mag(:,:,16) = mag(:,:,22) =
10.180 10.781 13.065 19.003
mag(:,:,5) = mag(:,:,11) = mag(:,:,17) = mag(:,:,23) =
10.229 11.006 13.843 19.879
mag(:,:,6) = mag(:,:,12) = mag(:,:,18) = mag(:,:,24) =
10.292 11.301 14.740 20.457
-
8/3/2019 Matlab Sunum
8/204
mag(:,:,25) = mag(:,:,31) = mag(:,:,37) = mag(:,:,43) =
20.656 10.941 0.2633 0.0547
mag(:,:,26) = mag(:,:,32) = mag(:,:,38) = mag(:,:,44) =
20.422 0.8714 0.1990 0.0428
mag(:,:,27) = mag(:,:,33) = mag(:,:,39) = mag(:,:,45) =
19.588 0.6818 0.1518 0.0335
mag(:,:,28) = mag(:,:,34) = mag(:,:,40) = mag(:,:,46) =
18.042 0.5260 0.1167 0.0263
mag(:,:,29) = mag(:,:,35) = mag(:,:,41) = mag(:,:,47) =
15.884 0.4007 0.0903 0.0207
mag(:,:,30) = mag(:,:,36) = mag(:,:,42) = mag(:,:,48) =
13.407 0.3531 0.0702 0.0163
-
8/3/2019 Matlab Sunum
9/204
mag(:,:,49) = phase(:,:,5) = phase(:,:,11) = phase(:,:,41) = phase(:,:,47) =
0.0128 -47.050 -103.247 -1.710.246 -1.758.401
mag(:,:,50) = phase(:,:,6) = phase(:,:,12) = phase(:,:,42) = phase(:,:,48) =
0.0101 -53.288 -119.532 -1.721.594 -1.763.180
phase(:,:,1) = phase(:,:,7) = phase(:,:,13) = phase(:,:,43) = phase(:,:,49) =
-28.913 -60.459 -139.558 -1.731.250 -1.767.383
phase(:,:,2) = phase(:,:,8) = phase(:,:,14) = phase(:,:,44) = phase(:,:,50) =
-32.617 -68.750 -164.787 -1.739.541 -1.771.087
phase(:,:,3) = phase(:,:,9) = phase(:,:,39) = phase(:,:,45) =
-36.820 -78.406 -1.680.468 -1.746.712
phase(:,:,4) = phase(:,:,10) = phase(:,:,40) = phase(:,:,46) =
-41.599 -89.754 -1.696.753 -1.752.950
-
8/3/2019 Matlab Sunum
10/204
Band genilii (Bandwidth) : Sistemin genliinin 0.707 yada3dB olduu andaki frekans deerine band genilii denir.
rnek 3 : rnek 1de verilen sistemin band geniliinibulunuz. [7]
zm : ncelikle sistemin genlik ve faz deerleri bulunur.Bulunan deerlerle bir grafik izilir ve 0.707ye gelen genlikdeerinden frekans deeri elde edilir. Buda sistemin band
geniliini verir. ekil 9.3te grld gibi.
>> numG = 1;>> denG = [1 0.5 1];
>> [m,p,w]=bode(numG,denG);>> loglog(w,m);
>> axis([0.1 10 0.01 10]);
>> grid;
-
8/3/2019 Matlab Sunum
11/204
ekil 9.2 Kazan Paynn bode diyagram zerinde bulunmas
-
8/3/2019 Matlab Sunum
12/204
Kazan pay (Gain margin) : Bir sistemin giriiylek arasndaki faz farknn 180 olduuandaki genlikler oran tersidir. ekil 9.3de GMolarak ifade edilen deer kazan paydr.
Aada da grld gibi faz asnn -180olduu deerden genlik grafiine bir dikizildiinde elde edilen genlik deerininsfrdan kartlmasyla GM elde edilir.
-
8/3/2019 Matlab Sunum
13/204
ekil 9.3 Kazan Paynn bode diyagram zerinde bulunmas
-
8/3/2019 Matlab Sunum
14/204
Faz pay (Phase margin) : Bir sistemin giriiyle k arasndaki faz farknn 180olduu andaki frekans deeridir.
ekil 9.4 Faz Paynn bode diyagram zerinde bulunmas
-
8/3/2019 Matlab Sunum
15/204
ekil 9.4te grlen PM sistemin faz payn ifade
etmektedir. PM, genlik deerinin sfr olduu andakia deerinin, 180 a deeri ile arasndaki farktr.
rnek 4 : Transfer fonksiyonu aada verilen sisteminkazan ve faz paylarn bulunuz.
)2)(1(
1)(
ssssG
-
8/3/2019 Matlab Sunum
16/204
zm : >> sys=zpk([],[0 -1 -2],1)
Zero/pole/gain:1
-------------
s (s+1) (s+2)
>> [qm,pm,wcg,wcp]=margin(sys)
qm = 6.0000
pm = 53.4109
wcg = 1.4142
wcp = 0.4457
Sistemin wcg ve wcp frekanslarndaki gm(kazan pay) ve qm (faz pay) deerlerini
gsterir.Ayn sonucun grafiksek olarak bulunmas uekilde olur.
>> margin(sys)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
17/204
Yukarda ki komut satr iletildiinde aadaki grafik oluur.
ekil 9.5 rnek 4teki margin fonksiyonunun grafii
-
8/3/2019 Matlab Sunum
18/204
Nyquit diyagram frekans deiimlerine karlk gelen modl ve faz as
deiimlerinin erisini verir. The Control System Toolboxta yer alan nyquistfonksiyonu bir frekans cevab fonksiyonu olup, bode fonksiyonundakullanlan giri argmanlarn kullanr. ki fonksiyon arasndaki fark kargmanlardr. Nyquist fonksiyonu farkl frekans deerleri iin ak dngtransfer fonksiyonunun sanal bileenine karlk gelen gerek bileeninerisini izer. Nyquist erisi genellikle kararllk zmlemesi iin kullanlr.
Kullanm biimi aada olduu gibidir.
nyquist(sys)
nyquist(sys,{wmin,wmax})
[re,im]=nyquist(sys,w)
9.2 Nyquist Diyagram
-
8/3/2019 Matlab Sunum
19/204
sys transfer fonksiyonu, sfr-kutup-kazan ve durumdenklemi alan bir sistem.
wmin,wmax nyquist iziminin oluturulacamaksimum ve minimum frekans deerleri
re frekans cevabn oluturan gerek (real) ksmlar
im frekans cevabn oluturan sanal (imajiner)
ksmlar
rnek 5 : Aada transfer fonksiyonu verilen sistemin nyquistdiyagramn iziniz.
)32()1()2(7)(
22
sssssT
-
8/3/2019 Matlab Sunum
20/204
zm : >> sys1=zpk(-2,[1 1],7)
Zero/pole/gain:7 (s+2)-------
(s-1)^2
>> sys2=tf(1,[1 2 3])
Transfer function:1
-------------s^2 + 2 s + 3
>> sys=sys1*sys2
Zero/pole/gain:7 (s+2)
----------------------(s-1)^2 (s^2 + 2s + 3)
>> nyquist(sys)>> grid on>> title('Nyquist diyagrami')
-
8/3/2019 Matlab Sunum
21/204
-
8/3/2019 Matlab Sunum
22/204
rnek 6 : Durum denklemi deikenleri aada verilen sistemin nyquist diyagramn
iziniz.
ekil 9.6 rnek 5deki nyquist fonksiyonunun izimi
-
8/3/2019 Matlab Sunum
23/204
zm :>> A=[1 -1;2 1];>> B=[0 ;1];
>> C=[1 0]; >> D=0; >> sys=ss(A,B,C,D)
a = x1 x2 x1 1 -1 x2 2 1 b =
u1 x1 0 x2 1 c = x1 x2 y1 10 0 d = u1 y1 0 Continuous-time model. >> nyquist(sys)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
24/204
Yukardaki komut satrlarnn icras ile ekil 9.7teki grafik izilir.
ekil 9.7 rnek 2deki nyquist fonksiyonunun izimi
-
8/3/2019 Matlab Sunum
25/204
Argman ilkesi : Bu ilke ile nyquist diyagramnabakarak sistemin kararl olup olmadn syleyebiliriz.
Argman ilkesi (9.1) denkleminde ifade edilmektedir.Argman ilkesine gre bir sistem iin Z = 0 (sfr) ise
sistem kararldr denir. Z 0 ise sistem kararszdr. [4]
N=Z-P
N : Nyquist diyagramnda (-1)i evreleme says . Saatynnde evreleme pozitif, tersi olan evreleme negatifalnr ve toplam Nyi verir.
Z : Kapal sistemin transfer fonksiyonunun sa yarmkredeki kutuplarnn says
P : G(s)H(s)nin ak evrim kutuplarnn says
-
8/3/2019 Matlab Sunum
26/204
evreleme : Bir karmak fonksiyon dzleminde eer birnokta yada blge kapal bir yolun iinde bulunuyorsao nokta yada blgeye evrelenmi denir.
Kapsama : Kapal bir yol tarafndan evrelenen noktayada dzlem iin evreleme ynnn solunda kalanblge kapsanm blgedir.
rnek 7 : Ak evrim transfer fonksiyonu aadaverilen sistemin nyquist diyagramn izin ve kararlolup olmadn bulun.
127
2410)(
2
2
ss
sssG
-
8/3/2019 Matlab Sunum
27/204
zm : Z = P + N denklemi yoluyla kararllk test edilecektir. Bunun iin ncesistemin ak evrim transfer fonksiyonunun kutuplar saysna baklr.
>> roots([1 -7 12])
ans = 4 3
Yukarda grld gibi N=2dir.
Bundan sonra sistemin nyquist diyagram izilir ve (-1) evreleme saysna baklr.
>> sys=tf([1 10 24],[1 -7 12])
Transfer function: s^2 + 10 s + 24 --------------- s^2 - 7 s + 12
>> nyquist(sys)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
28/204
ekil 9.8 rnek 7daki nyquist fonksiyonu grafii
ekil 9.8 de de grld gibi (-1) noktas saatin tersi ynnde iki kere
evrelenmitir. Bu yzden N=-2dir.
Z=P+N denkleminden Z=0 olduu grlr. Bu sistemimizin kararlolduunu gstermektedir.
-
8/3/2019 Matlab Sunum
29/204
rnek 8 : Yukardaki rnekte sistemimizin kazanc 1 kabul edildiini varsayarsak kazancn100 deeri iin nyquist diyagramn elde ediniz.zm :>> nyquist(sys*100)
ekil 9.9 rnek 8deki nyquist fonksiyonu
ekil 9.9 de de grld gibi sistemin kazanc arttrldnda sisteminkararll deimemektedir.
-
8/3/2019 Matlab Sunum
30/204
rnek 9 : Yukardaki rnekte sistemimizin kazanc 1 kabul edildiini varsayarsakkazancn 0.5 deeri iin nyquist diyagramn elde ediniz.zm :>> nyquist(sys*0.5)
ekil 9.10 rnek 9deki nyquist fonksiyonu grafii
ekil 9.10 da da grld gibi sistemin kazanc azaltldnda sisteminkararll deimektedir.
-
8/3/2019 Matlab Sunum
31/204
9.3 Nichols Aba
G(jw) Nyquist yer erisinde kutupsal koordinatlardaalmann en nemli sakncas, sistemde evrim kazancnndeitirilmesi gibi basit bir ilem yapldnda, erinin ilk zgnbiimini korumamasdr. Tasarmda genellikle, evrim kazancndeitirmek gerektii gibi sisteme seri kontrolrlerde eklemekgerekebilir. Bu durumda sistemin nyquist diyagram yenidenizilmelidir. Mr ve BG ile ilgili tasarm ilemlerinde G(jw)nngenlik-faz erisi ile almak kolaylk salar, nk evrimkazanc deitirildiinde tm G(jw) erisi deiiklieuramadan yukar aa kayar. G(jw)nn faz zellii kazantanbamsz deitirildiinde ise genlik-faz yer erisi sadece yatay
dorultuda etkilenir.
-
8/3/2019 Matlab Sunum
32/204
MATLAB da nichols abann izimini salayan fonksiyon
nichols dur. Kullanm biimi aada olduu gibidir.
nichols(sys)
nichols(sys,w)
[mag,phase] = nichols(sys,w)
mag frekans cevab genlik deerlerinin atand deikendir
phase frekans cevab faz deerlerinin atand deikendir
-
8/3/2019 Matlab Sunum
33/204
rnek 10 : Transfer fonksiyonu aada verilen sistemin nichols diyagramniziniz.
zm :>> num = [-4 48 -18 250 600];>> den = [1 30 282 525 60];>> sys = tf(num,den)
Transfer function:-4 s^4 + 48 s^3 - 18 s^2 + 250 s + 600--------------------------------------s^4 + 30 s^3 + 282 s^2 + 525 s + 60
>> nichols(sys); ngrid
-
8/3/2019 Matlab Sunum
34/204
Yukardaki komut satrlar iletildiinde ekil 9.11 grafii izilir.
ekil 9.11 rnek 10daki nichols fonksiyonu grafii
-
8/3/2019 Matlab Sunum
35/204
BLM 10
10 MATLAB DA PID TASARIMI
Kapal dng denetim sistemi iki blmden olumaktadr. Birincisi denetlenensistem, ikincisi ise kontrolrdr.
R+
-
eKontrolr
uT(s)
C
Kontrolrlerde kullanlan belli bal denetim etkileri unlardr;-Orant denetim etkisi (P etki)-ntegral denetim etkisi (I etki)-Trev (Differansiyel) denetim etkisi (D etki)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
36/204
Bu temel denetim etkilerinin bir yada birkann bir arada kullanlmasyla
eitli kontrolr sistemleri elde edilebilir. PID kontrolr de bunlardanbiridir. Yukarda ki denetim etkisinin birleimiyle oluan kontrolre PIDdenir. PID kontrol seri bal PI ve PD ksmlarndan oluur. PIDkontrolrnn transfer fonksiyonu aadaki ekilde yazlabilir.
: Oransal kazan
: ntegral kazanc
: Trev kazanc
s
KsKsKsK
s
KK IPDD
IP
2
-
8/3/2019 Matlab Sunum
37/204
10.1 P, I ve D Kontrolrlerin zellikleri
Tablo 10.1 P, I ve D denetim etkilerinin temel karakteristik zelliklerini
iermektedir. Genellikle bu tablo sistemlerde dorulanmakla beraberbazen baz sistemler farkl sonular verebilir, nk Kp, Ki ve Kd birsistemde birbirlerini etkileyen elementlerdir.
Tablo 10.1 P,I ve D karakteristik zellikleri
Kazan Ykselme zaman Am Yerleim zaman Kalc-durum hatas
Kp Azalr Artar Etkisi az Azalr
Ki Azalr Artar Artar Kaldrr
Kd Etkisi az Azalr Azalr Etkisi az
-
8/3/2019 Matlab Sunum
38/204
rnek 10.1 : Aada verilen sistemi MATLAB ortamnda znz. K sisteminkontrolrdr.
RK
2010
12
ss
C
zm :ncelikle, K=1 iken, yani sistemimizin kontrolr etkisi olmadan nasl bir
basamak cevab olduunu grelim
>> sys=tf([1],[1 10 20])
Transfer function:1
---------------s^2 + 10 s + 20
>> step(sys)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
39/204
ekil 10.1 rnek 1deki sistemin K=1 iin birim basamak cevab
ekil 10.1de grld gibi transfer fonksiyonumuzun kazanc 0.05 dir.
Bu, girii birim basamak olan bir sistemin kdr. Sistemin kalc halhatas yaklak 0.95 dir. Ykselme zaman (the rise time) yaklak 1saniyedir. Yerleme zaman (the settling time) 1.5 saniyedir.
-
8/3/2019 Matlab Sunum
40/204
Oransal kontrol (P etki)
Oransal kontrolrn transfer fonksiyonu sabit bir say eklindedir ve Kp
ile gsterilir. Oransal kontrol sistemin ykselme zamann azaltr ve kalcdurum hatasn azaltr, am arttrr.
rnek 2 : Transfer fonksiyonu yukarda verilen sistemin oransal kontrolrkullanlarak birim basamak cevabn elde ediniz.
zm : ncelikle oransal kontrolrle sistem aada olduu gibidir. Oransalkontrolr kazanc Kp=300 alnr.
R+
-Kp=300
2010
12
ssC
-
8/3/2019 Matlab Sunum
41/204
>> G=tf([1],[1 10 20]);
>> Kp=300;
>> Gc=G*Kp;
>> sys=feedback(Gc,1,-1)
Transfer function:
300
----------------
s^2 + 10 s + 320
>> step(sys)
Yukardaki komut satrlar icra edildiinde birim basamak cevab ekil10.2de olduu gibidir. Grafie bakldnda oransal kontrolrnkarakteristikleri grlecektir.
-
8/3/2019 Matlab Sunum
42/204
ekil 10.2 rnek 2deki sistemin Kp=300 iin birim basamak cevabekil 10.2 de grld gibi sistemin kazanc 1.3e ykselmitir. Am
artmtr. Bununla birlikte, sistemin ykselme zaman, yerleim zaman vekalc durum hatas azalmtr.
-
8/3/2019 Matlab Sunum
43/204
Orant-Trev Kontrol (PD etki)
Trev kontrol hatann trevini alarak bir kontrol sinyali retir. Dolaysylakalc durum hatas zerinde bir etkisi yoktur, nk sabit bir sinyalin trevisfrdr. Bu yzden, trev etki kontrolrlerde yalnz bana kullanlmaz dieretkilerle beraber kullanlr.
Orant-Trev kontrolrler her iki denetim etkisinin zelliklerini tarlar.Sistemin transfer fonksiyonu (10.2) denkleminde olduu gibidir.
-
8/3/2019 Matlab Sunum
44/204
rnek 3 : Transfer fonksiyonu rnek 1de verilen sistemin orant-trevkontrolr kullanlarak birim basamak cevabn elde ediniz.
zm : ncelikle orant-trev kontrolrle sistem aada olduu gibidir.Oransal kontrolr kazanc Kp=300 ve =10 alnr.
R
+
-)( sKK DP
2010
12
ss
C
Sistemin transfer fonksiyonu aada olduu gibidir.
-
8/3/2019 Matlab Sunum
45/204
Sistemin MATLAB da yazlm ve birim basamak cevab aada olduu gibidir.
>> Kp=300;
>> Kd=10;
>> sys=tf([Kd Kp],[1 (10+Kd) (20+Kp)])
Transfer function:
10 s + 300
----------------s^2 + 20 s + 320
>> step(sys)
Yukardaki komut satrlar icra edildiinde ekil 10.3teki grafik elde edilir.
-
8/3/2019 Matlab Sunum
46/204
ekil 10.3 rnek 3deki sistemin Kp=300 ve Kd=10 iin birim basamak cevab
-
8/3/2019 Matlab Sunum
47/204
Orant-ntegral Kontrolr (PI etki)
ntegral kontrolr, hata deeri sabit bir deerde kalmsa bu hataygidermek zere giderek artan bir kontrol sinyali reterek sistem knnreferans deere ulamasn salar. Hata sfr olduunda integral k dasfr olur.
Orant-Trev kontrolrler her iki denetim etkisinin zelliklerini tarlar.Sistemin transfer fonksiyonu (10.3) denkleminde olduu gibidir.
s
sKK PI )(
-
8/3/2019 Matlab Sunum
48/204
-
8/3/2019 Matlab Sunum
49/204
Sistemin MATLAB da yazlm ve birim basamak cevab aada olduu gibidir.
>> Kp=30;
>> Ki=70;
>> sys=tf([Kp Ki],[1 10 (20+Kp) Ki])
Transfer function:
30 s + 70
------------------------
s^3 + 10 s^2 + 50 s + 70
>> step(sys)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
50/204
Yukardaki komut satrlar icra edildiinde ekil 10.4teki grafik elde edilir.
ekil 10.4 rnek 4deki sistemin Kp=30 ve =70 iin birim basamak cevab
-
8/3/2019 Matlab Sunum
51/204
Orant-ntegral-Trev Kontrolr (PID etki)
Orant-ntegral-Trev kontrolrler her denetim tr etkisininzelliklerini tarlar. Sistemin transfer fonksiyonu (10.1) denklemindeolduu gibidir.
rnek 5 : Transfer fonksiyonu rnek 1de verilen sistemin orant-integral-trevkontrolr kullanlarak birim basamak cevabn elde ediniz.
zm : ncelikle orant-integral kontrolrle sistem aada olduu gibidir.Orant kontrolr kazanc Kp=350 , =300 ve =50 alnr.
s
KsKsK IPD 2
2010
12
ss
-
8/3/2019 Matlab Sunum
52/204
Sistemin transfer fonksiyonu aada olduu gibidir.
Sistemin MATLAB da yazlm ve birim basamak cevab aada olduu gibidir.
>> Kp=350;>> Ki=300;>> Kd=50;>> sys=tf([Kd Kp Ki],[1 (10+Kd) (20+Kp) Ki])
Transfer function:50 s^2 + 350 s + 300
--------------------------
s^3 + 60 s^2 + 370 s + 300
>> step(sys
IPD
IPD
KsKsKs
KsKsKsT
)20()10()(
23
2
-
8/3/2019 Matlab Sunum
53/204
Yukardaki komut satrlar icra edildiinde ekil 10.5teki grafik eldeedilir.
ekil 10.5 rnek 5deki sistemin Kp=350 , =300 ve =50 iin birim basamak
cevabekil 10.5te grld gibi am ve kalc hal hatas ortadan kalkmtr.Ykselme zaman ise ok kktr.
-
8/3/2019 Matlab Sunum
54/204
BLM 11
11 SMULNK'E GR
11.1 Temel Bilgiler
Simulink, MATLAB'n bir uzants olup, blok diyagramlarla dorusal vedorusal olmayan dinamik sistemlerin simlasyonunda menlerle alanbir grafik arayz kullanr. Bir blok diyagram, genellikle bir giri, sistemin
kendisi ve bir ktan ibarettir. Blok diyagramnn grafik gsterimi ekil11.1de gsterilmitir.
giri, x Sistem,y=f(x) k, y
ekil 11.1 Simulinkte blok diyagram gsterimi
-
8/3/2019 Matlab Sunum
55/204
Simulink, kullancnn karmak sistemlerin modellerini
zahmetsizce kurmasna ve onlar dorudan bir MATLABprogram yazp hatalarn dzeltmek zorunda kalmaksznanalizine imkan tanr. Simulink, MATLAB ile birliktealtrlmasna ramen, MATLAB komutlarnn programlarnnveya programlama kurallarnn ok iyi bilinmesini gerektirmez.Simulink daha zelletirilmi bir yazlm olmas nedeniyleMATLAB kadar genel ve gl deildir; fakat dinamik analizinpek ok tipi iin kullanm ok kolaydr ve verimli kullanmakiin de genel olarak ok az bilgisayar ve programlamatecrbesi gerektirir.
-
8/3/2019 Matlab Sunum
56/204
-
8/3/2019 Matlab Sunum
57/204
Simulink, sadece MATLAB iinde kullanlabilir. Dolaysylabir MATLAB oturumu balatldktan sonra, ya alan MATLABkomut penceresinden simulink komutu girilir veya bupencerenin st ksmnda grlen Simulink Library Browsersimgesine tklanarak ulalabilir. Simulink balar balamaz
ktphane (library) isimlerini ihtiva eden ekil 11.2'dekinebenzer bir pencere alr (sizin farkl/ilave ktphane adlarnasahip olabilmeniz hali hari). Bir ktphane, dinamik modelleryapmak iin kullanlan bloklarn topluluudur.
-
8/3/2019 Matlab Sunum
58/204
-
8/3/2019 Matlab Sunum
59/204
ekil 11.3 Simulink bloklar ve alt bloklar
Simulink bloklar snflara ve alt snflara ayrlmtr. Altsnflar da baka alt snflara ayrlmaktadr. Bu alt snflanamak ve kullanmak iin bir ktphane adnn nndeki artiaretinin tklanmas gerekir. Simulink ktphanesininnndeki art iaretine basldnda blok ktphanelerimensn ieren dier bir pencere alr (ekil 11.3'e baknz).
Bu alt snflara tklandnda bir dizi blok adlar kullancyasunulur. Bu bloklar -mesela contunious (srekli zaman)- altbloklara sahiptirler ve bu alt bloklardan kullanlacaklar birsimulink model ortamna fareyle srklenerek tanabilirler.Yeni bir simulink model ortamnn almas iin SimulinkLibrary Browser penceresinden File>New>Modelseilmesigerekmektedir.
-
8/3/2019 Matlab Sunum
60/204
-
8/3/2019 Matlab Sunum
61/204
11.2.2 Ayrk Zaman Bloklar (Discrete)
: Giri sinyalinin zamana gre integralini alr.
: ok girili ve ok kl dorusal bir sistemindurum uzay modeli
: Dorusal bir sistemin transfer fonksiyonu modeli
: Dorusal bir sistemin sfr-kutup-kazan modeli
-
8/3/2019 Matlab Sunum
62/204
11.2.2 Ayrk Zaman Bloklar (Discrete)
: Ayrk zamanl transfer fonksiyonu modeli
: Ayrk zamanl Sfr-kutup-kazan modeli
: Ayrk zamanl durum denklemi modeli
-
8/3/2019 Matlab Sunum
63/204
11.2.3 Fonksiyon ve Tablolar (Functions & Tables)
: Bu blok, matematik ifadeler iin fonksiyon oluturmaya yarar, uharfi giri sinyali iin kullanlmaktadr. rnek bir ifade tan(u[l])*exp(u[2] } olabilir; burada u[l] and u [ 2 ] srasyla birinci ve ikincigiri verileri kmelerini temsil etmektedir.
: Bir MATLAB fonksiyonuna giri deerlerini aktarr. Bu fonksiyonMATLAB'n hazr bir fonksiyonu veya kullanc tarafndan yazlm bir M-fonksiyonu olabilir.
: Kullanc tarafndan tanmlanan bir bloktur. S-function, m-file,c,adayada fortran dillerinde yazlabilir fakat s-function standartlarndaolmak zorundadr. Kendisine ait drt adet deikeni vardr. stenirsekullanc deiken ekleyebilir.
-
8/3/2019 Matlab Sunum
64/204
11.2.4 Matematik Bloklar (Math)
: Giri deikeni olan u nun mutlak deerini alr.
: Giri deikeninin bykln ve asnhesaplar
: Giriin sanal ve gerek ksmlarn ka verir
: Giri vektrlerinin nokta arpmlarn hesaplar
: Kazan sabiti. stenilen bir deer atanabilir.
-
8/3/2019 Matlab Sunum
65/204
: Ve, Veya, Deil gibi bir dizi mantk ilemlerinigerekletirmek iin kullanlabilen bir blok.
: ...den kk,...e eit veya ...den byk gibi bir dizi ilikiilemlerini uygulamak iin kullanlabilen bir blok.
: Girie uygulanan byklk ve a deikenlerinibirletirerek ka verir.
: Sanal ve gerek olan iki girii birletirerek kaverir.
: exp, sin, sqrt v.s. gibi bir dizi matematik fonksiyonlar icra
etmek zere ayarlanabilen bir blok
-
8/3/2019 Matlab Sunum
66/204
: Girilerin minimumunu yada maksimumunuka verir.
: Bir arpma veya blme yapmak iin kullanlabilen blok (Blmeblenin tersiyle yaplan bir arpma olarak dnlmelidir).
: Girii yuvarlamak iin kullanlr. MATLAB da kullanlan drtyuvarlama foksiyonuda kullanlabilir.
: k deeri olarak; Pozitif giri iin l, negatif giri iin -l ve sfr giriiin 0 deerini verir. Bu MATLAB' daki sign(x) fonksiyonuna benzerdir.
: alma annda deitirilebilen kazan.
-
8/3/2019 Matlab Sunum
67/204
: Girilerin toplamn veya farkn veren bir blok. Girilerin says veher bir girie uygulanacak iaret, blok diyalog kutusundaayarlanabilir.
: Sins ve kosins gibi standarttrigonometrik fonksiyonlar tatbik iin kullanlabilenbir blok
11.2.5 Dorusal Olmayan Bloklar (Nonlinear)
: l-band genilii sistemin durumuna greyaplandrlr
: l-band blgesinde giri iin k sfrdr
-
8/3/2019 Matlab Sunum
68/204
: alma esnasnda zerine fareyle ift tklanarak konumdeitiren anahtar.
: Sinyalin alt ve st deerlerini snrlanm haliyle ka verir
: Giri sinyallerinin deiimlerini snrlar
: 2 nolu giri eikten byk yada eitse 1 nolu giriteki sinyalka verilir. Dier koullarda 3 nolu giri ka verilir.
-
8/3/2019 Matlab Sunum
69/204
11.2.6 Sinyaller ve Sistemler (Signals & Systems)
: Birden fazla bloun tek bir blok iinde toplanmasn salar
: Bir hafza blgesi tanmlar
: Data store memory ile tanmlanan hafza blgesindenveri okumak iin kullanlr.
: Data store memory ile tanmlanan hafza blgesine verisaklanmas iin kullanlr
: Bir giri sinyal vektrn sonlu sayda skaler k sinyallerineayran blok (De-Multiplex iin)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
70/204
: Sonlu sayda skaler giri sinyallerini bir k sinyali matrisiretecek tarzda birletiren blok (Multiplex iin).
: Bir alt-sistem iin giri portu salar
: Bir alt-sistem iin k portu salar
: Bir alt-sistem ierisinde tetikleme al-sistemi oluturmak iinkullanlr
: Giri sinyalinin geniliini ka verir.
-
8/3/2019 Matlab Sunum
71/204
11.2.7 Kuyu Bloklar (Sinks)
Kendisine veri giren ama k olmayan bloklar burada yer alr.
: Giri sinyalinin o anki deerini gsterir.
: Skaler veya vektr sinyallerini osiloskoptakine benzer tarzdagrafik olarak gsteren bir blok.
: Giri sinyali sfrdan farkl olduunda simlasyonu udurduran blok
-
8/3/2019 Matlab Sunum
72/204
: Zaman MAT dosyas olarak saklar
: Bir giri sinyalini, MATLAB alma alannda, simlasyonbittikten sonra, eriilebilir bir MATLAB matrisindedepolayan blok.
: ki skaler girii kullanarak bir grafik izdiren blok.stteki giri kapsna balanan sinyal bamsz deiken(x ekseni) ve alttakine balanan ise baml deikendir(y ekseni).
-
8/3/2019 Matlab Sunum
73/204
11.2.8 Kaynak Bloklar (Sources)
: Rasgele ses sinyali retir
: Zamana gre artan dorusal bir sinyal retir
: Mevcut simlasyon zamanndan ibaret bir sinyalblou.
: Sabit bir saysal deer reten blok. Sabit, bir skalerveya vektr olabilir.
-
8/3/2019 Matlab Sunum
74/204
: alma alanndan deer okumak iin kullanlr
: Simlasyonun alma annda bir MAT dosyasndanzaman ve giri verilerini okur
: Ayrk zamanl puls jeneratr
: Srekli zamanl puls jeneratr
-
8/3/2019 Matlab Sunum
75/204
: Dzgn artan veya azalan bir sinyal reten blok
: Sinyal jeneratr. eitli dalga ekillerini reten blok.
: Sinyal retici. Dalga ekillerini reten blok.
: Basamak sinyali retir
-
8/3/2019 Matlab Sunum
76/204
11.3 Model Kurma
Bir model kurmak ve saklamak iin Simulink'in modelpenceresinin almas lazmdr. Bu ilem ya MATLAB komutpenceresinin st tarafndaki File mensnden New/Modelkomutunu seerek (ekil 1.1'e baknz) veya Simulink
Ktphane Gezgini'nin (Simulink Library Browser) stksmnda yeni bir model olutur dmesine tklayarakgerekletirilebilir. Bu ilem neticesinde aada ekil11.4'dekine benzer bir pencere alacaktr.
-
8/3/2019 Matlab Sunum
77/204
ekil 11.4 Simulink Model Penceresi
-
8/3/2019 Matlab Sunum
78/204
Kurulan modeli saklamak iin yine File mensnden Save veya SaveAs.. komutu seilebilir ve ona bir isim atanabilir.
rnek olarak bu blmde, sins fonksiyonunun grafiini elde etmeyeyneliktir model oluturulacaktr. Sins grafiini verecek bir blok
diyagramn elde etmek iin baz bloklarn bu model penceresi iinesrklenmesi gerekir.
Kaynak Bloklar, Matematik Bloklar ve Kuyu Bloklar (Sources, Math andSinks) srasyla Clock, Trigonometric Function, and Scope bloklarnkullanmaktr. Burada ayn problem iin ayn sonucu verecek bir dizikombinasyon daha olduunu kaydedelim; fakat bu kullancnn modelioluturmadaki tercihiyle ilgili bir meseledir.
Bir ktphaneden bir blou model penceresine tamak iin evvela,blok, farenin sol dmesiyle iaretlenir ve sonra model penceresinesrklenir. Bu, basit bir srkle ve brak ilemidir. Yukarda bahsedilenbloklar, birbiri ardna model penceresine srklendiinde model penceresiaada ekil 11.5'teki gibi grnr.
-
8/3/2019 Matlab Sunum
79/204
ekil 11.5 Baz balantsz bloklar ieren bir model
-
8/3/2019 Matlab Sunum
80/204
Bloklar birbirine balamak iin her bir blounkenarlarndaki kk oklar kullanlmaldr. Bir bloun kokuna farenin sol dmesiyle tklanp balant hattnn dierbir bloun giri okuna birleene kadar srklenmesi bu iki blokarasnda bir sinyal transferinin olmasyla neticelenir. Balantyapldktan sonra oklarn grntlerindeki deiiklie ekil11.6da dikkat ediniz. Bir bloun yeri onu basite farenin soldmesiyle tutup etrafta gezdirilerek deitirilebilir. Herhangibir blok veya balant hatt silinmek istenirse nce hatta veyabloa tklanr ve sonra klavyede delete tuuna baslr.
-
8/3/2019 Matlab Sunum
81/204
ekil 11.6 Bloklar balandktan sonraki Simulink modeli
-
8/3/2019 Matlab Sunum
82/204
11.4 Simlasyonlar altrma
Model bir kez kurulduktan sonra simlasyon modelpenceresinin st ksmndaki Simulation mensnden Startseilerek balatlabilir. Mevcut modelle hibir eyolmayacakm gibi grnmektedir; zira ekranda ak hibir
gsterge yoktur. Ancak, skop (scope) blouna ift tklanrsasins fonksiyonunun grafiinin izlenebilecei ekil 11.7'dekinebenzer kk bir pencere alacaktr.
-
8/3/2019 Matlab Sunum
83/204
ekil 11.7 Skope penceresi
ekilde grld gibi simlasyon 10 saniye sonra sona ermitir Bu sre
-
8/3/2019 Matlab Sunum
84/204
ekilde grld gibi simlasyon 10 saniye sonra sona ermitir. Bu sresimlasyon durma zaman iin programda seilmi (default) bir sredir,fakat bu sre Simulation mensnden alan Simulation Parameters-parametre penceresi- diyalog kutusuna girilen herhangi bir deerle
ayarlanabilir (ekil 11.8).
ekil 11.8 Simulation Parameters diyalog kutusu
BLM 12
-
8/3/2019 Matlab Sunum
85/204
BLM 12
12 A-KAPA TP KONTROLRN SMULNKTE MODELLENMES
Otomatik Kontrol Dersi uygulamasnn amac, gnlk hayatta veendstride kullanlan kontrol sistemlerinin uygulama becerilerininrenciye kazandrlmas olarak zetlenebilir. Dersin ieriinde a-kapa(On-Off) tipi, orant tipi, integral tipi, orant art integral tipi,orant arttrev tipi, orant art integral art trev tipi kontrol sistemleribulunmaktadr. Bu kontrol sistemleri arasda yaygn olarak kullanlanlardan
biri a-kapa tipi kontrolrdr. A-kapa tipi kontrolrler belirlenmi olan ikiseviyenin altnda veya stnde alrlar. Belirlenmi olan bu iki seviyearlna histerezis denmektedir. Yaptmz almada, histerezis genliideiimi, kontrolrn giriinde bulunan diren ile kontrol edilmektedir.Elde edilen analitik zm, deneysel olarak incelenmi ve sonuta mspetsonu alnarak, simlasyon hazrlamak amacyla matematik model
kartlmtr.
-
8/3/2019 Matlab Sunum
86/204
12.1 Matematiksel Modelleme
almaya konu olan sistemin nce modeli gelitirilmitir.ekil 12.1deki devre a-kapa tipi kontrolr devresidir. ekildegrld gibi A-kapa tipi kontrolr devresi, referans girii,hata girii, OP-AMP ve direnlerden meydana gelmektedir. A-kapa tipi kontrolrn giri-k karakteristiinde grlen
histerezis pozitif geri besleme ile salanmtr. zerindeallan modelde ama kontrolrn histerezis geniliini Rbdirenci ile ayarlamak tr. Bu aamadan sonra istenilendenklemleri kartabilmek iin OP-AMP n almaprensiplerinden faydalanlmtr.
-
8/3/2019 Matlab Sunum
87/204
ekil 12.1 A-kapa tipi kontrolr devresi
OP-AMP n zelliklerinden biri (+) ve (-) giri ularndaki potansiyel farksfrdr. Giri empedanslar ok yksek olduundan (+) ve (-) giri ularndanakan akm nanoamper seviyesindedir.
Rx10 k
Rf 10kR b47 k /50%
R 10 k
/50%
Vref
+15V R
-15V R V +12V+-12V
Vo
V I 2I b
eVb
-
8/3/2019 Matlab Sunum
88/204
Aadaki (1) ve (2) eitlikleri OP-AMP n alma prensipleridir.
(1)
(2)
Eitlik (1)ve (2) yardm ile Vo, (3) eitlii elde edilir.
10
)(
10bo
b
bb
VV
R
VeV
bb
bbo
R
e
R
RVV
*10)
10*2(
(3)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
89/204
OP-AMP n kazan eitliinden yola klarak VH bulunur.
b
f
R
Rn (4)
H
bsatsat
V
RVVn
])([
;n
RVVV bsatsatH
])([
f
bH
R
RVVV
]))15(15[(
f
bH
R
RV
*30 (5)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
90/204
Pratikte bV tam olarak sfr olmaz ve Rx direnci zerinden kk bir akm geer
)(x
b
R
VI ve Rx zerinde gerilim dm olur. VH deerini Vref=0 olduu iin
az lde etkiler, Yaklak bR*25.0 (6)
Yukarda VH, histerezis genliindeki e ye, yani a-kapa tipi kontrolrn bal
tekabl etmektedir. Modelimizde bR direncinin deeri belirlenir
ve histerezis genilii hesaplanr.
hatasna
-
8/3/2019 Matlab Sunum
91/204
12.2 Deneysel Sonular
Sistemin matematiksel modeli elde edildikten sonra,
sistemin istenilen ekilde davrandn ekil 12.1dekidzenein kurulmas ve yaplan deneyler sonucunda etkin birsonu elde ettiimizi grdk. Marmara niversitesi OtomatikKontrol Laboratuarnda dzeneimiz kurulmu. Histerezisgenilii, iki kanall osilaskop yardm ile elde edilmitir.Osialskobun bir probu Vo kna dier probuda hata giriine
alndnda devrenin giri-k karakteristii ekil 12.2deolduu gibi elde edilmitir. Performans iin verimli olan bir Rbdeer aral seilerek Rb karlnda ortaya kan histerezisgenilii tespit edilmitir. Elde edilen grafiin ekil 12.3 degrld zere dorusall, birok sistemde, istenilendzeye uygun olduu grlmektedir. Yaplan deneylerde ekil
12.2deki Rb deerlerinin aasndaki ve yukarsndakideerler iin sonu alnamamtr.
-
8/3/2019 Matlab Sunum
92/204
ekil 12.2 Rb-Histerezis deiimi
-
8/3/2019 Matlab Sunum
93/204
12.3 A-Kapa Tipi Kontrolr Simlatr
Sistemin farkl denetim parametreleri altndaki davrannelde edebilmek ve retim ortamnda daha etkin bir ekildeelde edilenleri renciye aktarabilmek iin MATLAB yazlmnnSimulink modeli kullanlmtr. Matematiksel modeli ortaya
koyabilmek iin bir s-function hazrlanmtr. S-functionhazrlanrken MATLABin m-file programlama dosyalarndanfaydalanlmtr. A-kapa tipi Kontrolr Simulink modeli ekil3te grld gibidir.
-
8/3/2019 Matlab Sunum
94/204
ekil 12.3 A-kapa tipi kontrolr simulink modeli
Simulink modelde oluturulan s-function iin kullanlan m-file dosyasaada olduu gibidir.
function [sys x0 str ts] =
-
8/3/2019 Matlab Sunum
95/204
function [sys,x0,str,ts] =On_Off(t,x,u,flag,Rb,InputOn,InputOff)
%Variable block
global han global devam %/*start up condition and controlling of devam parameter if t= han) devam=1; end if (u
-
8/3/2019 Matlab Sunum
96/204
switch flag,
% Initialization %
% Initialize the states, sample times, and state ordering strings.
case 0
[sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes(Rb,InputOn,InputOff);
% Outputs %
% Return the outputs of the S-function block.
case 3 sys=mdlOutputs(t,x,u,InputOn,InputOff,devam);
case { 1, 2, 4, 9 }
sys=[];
% Unexpected error handling
otherwise error(['Unhandled flag = ',num2str(flag)]);
end
% Return the sizes, initial conditions, and sample times for the
-
8/3/2019 Matlab Sunum
97/204
, , pS-function.
function [sys,x0,str,ts] =mdlInitializeSizes(Rb,InputOn,InputOff)
sizes = simsizes; sizes.NumContStates = 0; sizes.NumDiscStates = 0; sizes.NumOutputs = -1;
sizes.NumInputs = -1; sizes.DirFeedthrough = 1; sizes.NumSampleTimes = 1; sys = simsizes(sizes); str = [];
x0 = []; ts = [-1 0]; % end mdlInitializeSizes
-
8/3/2019 Matlab Sunum
98/204
% mdlOutputs
% Return the output vector for the S-function
function sys = mdlOutputs(t,x,u,InputOn,InputOff,devam)
if (devam==1)
sys=InputOn;
end
if (devam==0) sys=InputOff;
end
-
8/3/2019 Matlab Sunum
99/204
Elde edilen simlasyonda Laboratuar ortamnda kullandmz Rb deerlerikullanarak modelde elde edilen sonular ekil 12.4de gsterilmitir.
Rb Direnci
ekil 12.4 Matematiksek modelle birlikte Rb-Histerezis deiimi
-
8/3/2019 Matlab Sunum
100/204
A-kapa tipi kontrolr simlasyonu, farkl Rb deerleri iin altrldndaekil 12.5daki sonular elde edilmitir.
a) Rb 1.3 K b) Rb 4.1 K
-
8/3/2019 Matlab Sunum
101/204
c) Rb 5.4 K d) Rb 7.07 K
ekil 12.5 a,b,c,d grafikleri farkl Rb deerleri iin , simlasyondan eldeedilmitir.
-
8/3/2019 Matlab Sunum
102/204
12.4 Sonu Ve Deerlendirme
alma sonucu A-kapa tipi Kontrolr tasarmna farkl biryaklam kazandrmtr. Kontrolrn histerezis geniliininkontrolr iinde hata sinyalinin uyguland bir deiken (devreeleman,diren) ile ayarlanmas ve istenilen deere ekilmesisalanmtr. Bu kazanm ile birlikte MATLAB/Simulink
ortamnda yaplan simlasyon sunulmutur. Simlasyon farkldeerler iin etkili sonular vermektedir. Bu ekilde devreyikurmadan, farkl deerler iin, devre analizi yaplabilir.Bununla birlikte, laboratuar uygulamalar ncesi rencilerinalmalarna grsel bir eitim imkan salanmaktadr.
t l kl i Bl 14
-
8/3/2019 Matlab Sunum
103/204
ntegral rnekleri Blm 14
14.1)
>> syms x
>> p = 4*x^2
p =
4*x^2
>> int(p,x,0,8)
ans =
2048/3
14.2 )
>> syms x>> p = 3*x^2
p =
3*x^2
>> int(p,x,0,10)
ans =
1000
14.3 ) 14.4)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
104/204
>> syms x
>> p = 9*x^2
p =
9*x^2
>> int(p,x,0,10)
ans =
3000
>> syms x
>> p = x^2 + 1
p =
x^2 + 1
>> int(p,x,1,2)
ans =
10/3
14.5) Altrmalar
-
8/3/2019 Matlab Sunum
105/204
1)
>> syms x
>> p = x^2 - 1
p =
x^2 - 1
>> int(p,x,1,3)
ans =
20/3
>> syms x>> p = x^2 + 2
p =
x^2 + 2
>> int(p,x,0,1)
ans =
7/3
-
8/3/2019 Matlab Sunum
106/204
3) 4)
>> syms x
>> p = x^2 - 2*x
p =
x^2 - 2*x
>> int(p,x,0,2)
ans =
-4/3
>> syms x>> p = x^2 - 2
p =
x^2 - 2
>> int(p,x,2,4)
ans =
44/3
5) 6)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
107/204
5) 6)
>> syms x>> p = x^2 + 2*x
p =
x^2 + 2*x
>> int(p,x,0,2)
ans =
20/3
>> syms x>> p = exp(x)
p =
exp(x)
>> int(p,x,0,3)
ans =
exp(3) - 1
-
8/3/2019 Matlab Sunum
108/204
7)8)
>> syms x>> p = cos(x)
p =
cos(x)
>> int(p,x,0,pi/2)
ans =
1
>> syms x>> p = sin(x)
p =
sin(x)
>> int(p,x,0,pi)
ans =
2
Blm 15 integral teknikleri15.2)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
109/204
15.1)
>> syms x>> p = 3*x^2*(sqrt(x^3 + 1))
p =
3*x^2*(x^3 + 1)^(1/2)
>> int(p,x,0,2)
ans =
52/3
)
>> syms x>> p = cos(x)/sin(x) + 3
p =
cos(x)/sin(x) + 3
>> int(p,x,0,pi/2)
ans =
Inf
-
8/3/2019 Matlab Sunum
110/204
15.3) 15.4)
>> syms x>> int(exp(sin(x))*cos(x))
ans =
exp(sin(x))
>> syms x>> p = log(x)/x
p =
log(x)/x
>> int(p,x)
ans =
log(x)^2/2
Altrmalar
-
8/3/2019 Matlab Sunum
111/204
Altrmalar
1) 2)
>> syms x>> p = 3*x^2*exp(x^3) - 1
p =
3*x^2*exp(x^3) - 1
>> int(p,x)
ans =
exp(x^3) - x
>> syms x>> p = sin(x)*exp(cos(x))
p =
exp(cos(x))*sin(x)
>> int(p,x,0,pi)
ans =
exp(1) - 1/exp(1)
3) 4)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
112/204
3) 4)
>> syms x
>> p = 2*x^3/5*sqrt(x^4 + 2)
p =
(2*x^3*(x^4 + 2)^(1/2))/5
>> int(p,x)
ans =
(x^4 + 2)^(3/2)/15
>> syms t>> int(cos(t)/exp(sin(t)))
ans =
-1/exp(sin(t))
-
8/3/2019 Matlab Sunum
113/204
5) 6)
>> syms x>> p = atan(x)/1 + x^2
p =
atan(x) + x^2
>> int(p,x,1,sqrt(3))
ans =
(pi*3 (1/2))/3 - log(2)/2 - pi/4 + 3^(1/2) -
1/3
>> syms t p>> p = exp((sqrt(t))/2*sqrt(t))
p =
exp(t/2)
>> int(p,t,0,1)
ans =
2*exp(1) (1/2) - 2
-
8/3/2019 Matlab Sunum
114/204
7)
>> syms x>> int(log(x)*log(x) / x*log(x))
ans =
log(x)^4/4
15.5) 15.6)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
115/204
>> syms x>> p = log(x)
p =
log(x)
>> int(p,x)
ans =
x*(log(x) - 1)
>> syms x>> p = x^2*exp(3*x)
p =
x^2*exp(3*x)
>> int(p,x)
ans =
(exp(3*x)*(9*x^2 - 6*x + 2))/27
15.7) 15.8)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
116/204
>> syms x>> p = x^2*log(x)
p =
x^2*log(x)
>> int(p,x)
ans =
(x^3*(log(x) - 1/3))/3
>> syms x
>> int(exp(-2*x)*(cos(3*x)))
ans =
-(2*cos(3*x) - 3*sin(3*x))/(13*exp(2*x))
-
8/3/2019 Matlab Sunum
117/204
15.10)
>> syms x>> int(2*x*atan(x))
ans =
2*atan(x)*(x^2/2 + 1/2) - x
15.11)
Ksmi integrasyon ile ilgili rnekler
-
8/3/2019 Matlab Sunum
118/204
Ksmi integrasyon ile ilgili rnekler
1)>> syms x>> int(sin(x)^3)
ans =
cos(3*x)/12 - (3*cos(x))/4
>> syms x>> int(x*sin(x))
ans =
sin(x) - x*cos(x)
2) 3)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
119/204
>> syms x>> int(x*sqrt(1-x))
ans =
-(2*(3*x + 2)*(1 - x)^(3/2))/15
>> syms x>> int(x*1/cos(x)^2)
ans =
log(cos(x)) + x*tan(x)
>> syms x
>> int(x*sec(x)^2)
ans =
log(cos(x)) + x*tan(x)
4) 5)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
120/204
>> syms x
>> p = x*sin(x/2)
p =
x*sin(x/2)
>> int(p,x,0,2)
ans =
4*sin(1) - 4*cos(1)
>> syms x>> int(x*cos(x))
ans =
cos(x) + x*sin(x)
6) 7)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
121/204
>> syms x>> int(x^2*log(x))
ans =
(x^3*(log(x) - 1/3))/3
>> syms x>> int(sin(x)^2*3*x)
ans =
(3*sin(x)^2)/4 - (3*x*sin(2*x))/4 +(3*x^2)/4
8) 9)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
122/204
>> syms x
>> p = log(x+1)/sqrt(x+1)
p =
log(x + 1)/(x + 1)^(1/2)
>> int(p,x,1,3)
ans =
8*log(2) - 2^(1/2)*(log(4) - 4) - 8
>> syms x>> int(cos(x)^3)
ans =
sin(x) - sin(x) 3/3
10) 11)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
123/204
>> syms x
>> int(x^3/sqrt(1 - x^2))
ans =
-((1 - x^2) (1/2)*(x^2 + 2))/3
>> syms x
>> int(log(x+1)/x + 1)
ans =
x - polylog(2, -x)
12) 13)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
124/204
>> syms x
>> p = x*exp(2*x)
p =
x*exp(2*x)
>> int(p,x,0,4)
ans =
(7*exp(8))/4 + 1/4
>> syms x
>> int(x*log(x))
ans =
(x^2*(log(x) - 1/2))/2
14) 15)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
125/204
>> syms x>> int(x^3*sqrt(1 - x^2))
ans =
-(1 - x^2) (1/2)*(x^2/15 - x^4/5 + 2/15)
>> syms x
>> int(x*tan(x)^2)
ans =
x*tan(x) - log(tan(x)^2 + 1)/2 - x^2/2
16) 17)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
126/204
>> syms x>> int(x^2/(1 - x^2)^2)
ans =
log(x - 1)/4 - log(x + 1)/4 - x/(2*(x^2 - 1))
>> syms x>> int(x^2/(1 - x^2)^3/2)
ans =
log(x - 1)/32 - log(x + 1)/32 + x/(16*(x^2 -1)) + x/(8*(x^2 - 1)^2)
18) 19)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
127/204
18) 19)
>> syms x>> p = x*exp(x)/(1 + x)^2
p =
(x*exp(x))/(x + 1)^2
>> int(p,x,-2,2)
ans =
-Inf
>> syms x
>> int(x^2*exp(-x))
ans =
-(x^2 + 2*x + 2)/exp(x)
20) 21)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
128/204
>> syms x>> int(x^2*exp(2*x))
ans =
(exp(2*x)*(4*x^2 - 4*x + 2))/8
>> syms x>> int(x^2*exp(-x))
ans =
-(x^2 + 2*x + 2)/exp(x)
22) 23)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
129/204
>> syms x>> int(x^2*exp(x))
ans =
exp(x)*(x^2 - 2*x + 2)
>> syms x
>> int(exp(x)*sin(x))
ans =
-(exp(x)*(cos(x) - sin(x)))/2
24) 25)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
130/204
>> syms x>> int(x^2*cos(x))
ans =
x^2*sin(x) - 2*sin(x) + 2*x*cos(x)
>> syms x>> p = exp(-x)*sin(4*x)
p =
sin(4*x)/exp(x)
26) 27)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
131/204
>> syms x>> int(exp(-x)*(cos(pi*x)))
ans =
-(cos(pi*x) - pi*sin(pi*x))/(exp(x)*(pi^2 + 1))
>> syms x>> int(exp(x)*cos(x))
ans =
(exp(x)*(cos(x) + sin(x)))/2
-
8/3/2019 Matlab Sunum
132/204
15.20) 15.21)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
133/204
>> syms x>> int(tan(x)^3)
ans =
log(cos(x)) - (cos(x)^2 - 1)/(2*cos(x)^2)
>> syms x
>> int(sin(x)^2*5)
ans =
(5*x)/2 - (5*sin(2*x))/4
15.22) 15.23)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
134/204
>> syms x>> int(sin(5*x)*sin(4*x))
ans =
sin(x)/2 - sin(9*x)/18
>> syms x>> int(cos(x)^2*3)
ans =
(3*x)/2 + (3*sin(2*x))/4
15.24) 15.25)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
135/204
>> syms x
>> int(cos(4*x)*cos(3*x))
ans =
sin(7*x)/14 + sin(x)/2
>> syms x
>> int(sin(3*x)*cos(3*x))
ans =
sin(3*x)^2/6
15.26) 15.27)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
136/204
>> syms x
>> int(sin(5*x)*cos(4*x))
ans =
- cos(9*x)/18 - cos(x)/2
>> syms x>> int(sin(x)^5)
ans =
(5*cos(3*x))/48 - cos(5*x)/80 -(5*cos(x))/8
15.28) 15.29)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
137/204
) )
>> syms x>> int(sin(x)^4)
ans =
(3*x)/8 - sin(2*x)/4 + sin(4*x)/32
>> syms x>> int(cos(x)^5)
ans =
sin(x) 5/5 - (2*sin(x)^3)/3 + sin(x)
15.30) 15.31)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
138/204
) )
>> syms x>> int(('tan7')*x)
ans =
(tan7*x^2)/2
>> syms x>> int(cos(x)^4)
ans =
(3*x)/8 + sin(2*x)/4 + sin(4*x)/32
15 32) 15 33)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
139/204
15.32) 15.33)
>> syms x>> int(sin(x)^3*cos(x)^4)
ans =
- (cos(x)^5*sin(x)^2)/7 - cos(x)/28 -
cos(3*x)/56 - cos(5*x)/280
>> syms x>> int(sin(x)^5*cos(x)^7)
ans =
sin(x)^8/8 - sin(x) 10/30 -(cos(x)^8*sin(x)^4)/12 - sin(x) 6/6 +sin(x)^4/12
15 34) 15 35)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
140/204
15.34) 15.35)
>> syms x
>> int(sin(x)^2*cos(x)^4)
ans =
x/16 - (sin(x)*cos(x)^5)/6 + sin(2*x)/24 +sin(4*x)/192
>> syms x>> int(sin(x)^3*cos(x)^2 / sin(x)^2 +2*cos(x)^2)
ans =
x - cos(3*x)/12 + sin(2*x)/2 - cos(x)/4
15 36) 15 37)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
141/204
15.36) 15.37)
>> syms x>> int(sin(x) / 1 + sin(x))
ans =
(-2)*cos(x)
>> syms x>> int(sin(x) / 1 + cos(x) + cos(2*x))
ans =
sin(x) - cos(x) + cos(x)*sin(x)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
142/204
15.41) Altrmalar
1)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
143/204
1)
>> syms x>> int(1 / 8 - 4*sin(x) + 7*cos(x))
ans =
x/8 + 4*cos(x) + 7*sin(x)
>> syms x>> int(3*cos(x) / sin(x) + 2)
ans =
2*x + 3*log(sin(x))
-
8/3/2019 Matlab Sunum
144/204
2) 5)
>> syms x>> int(sin(x)*2*x / 1 - sin(x)^2)
ans =
2*sin(x) - x/2 + (cos(x)*sin(x))/2 -2*x*cos(x)
>> syms x>> int(sin(5*x)*sin(4*x))
ans =
sin(x)/2 - sin(9*x)/18
7) 8)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
145/204
>> syms x>> int(cos(5*x)*cos(3*x))
ans =
sin(2*x)/4 + sin(8*x)/16
>> syms x>> int(sin(3*x)*cos(3*x))
ans =
sin(3*x)^2/6
9) 10)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
146/204
>> syms x>> int(sin(3*x)*cos(2*x))
ans =
- cos(5*x)/10 - cos(x)/2
>> syms x>> int(sin(x)^3)
ans =
cos(3*x)/12 - (3*cos(x))/4
11) 12)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
147/204
11) 12)
>> syms x>> int(sin(x)^7)
ans =
(7*cos(3*x))/64 - (7*cos(5*x))/320 +cos(7*x)/448 - (35*cos(x))/64
>> syms x>> int(sin(x)^2)
ans =
x/2 - sin(2*x)/4
13) 14)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
148/204
13) 14)
>> syms x>> int(sin(x)^4)
ans =
(3*x)/8 - sin(2*x)/4 + sin(4*x)/32
>> syms x>> int((cos(x))^5)
ans =
sin(x) 5/5 - (2*sin(x)^3)/3 + sin(x)
15) 16)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
149/204
15) 16)
>> syms x>> int(cos(x)^4)
ans =
(3*x)/8 + sin(2*x)/4 + sin(4*x)/32
>> syms x>> int(tan(x)*3*x)
ans =
(3*i*polylog(2, -exp(2*i*x)))/2 + (3*i*x*(x+ 2*i*log(exp(2*i*x) + 1)))/2
17) 18)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
150/204
>> syms x>> int(sin(x)^3 * cos(x)^4)
ans =
- (cos(x)^5*sin(x)^2)/7 - cos(x)/28 -cos(3*x)/56 - cos(5*x)/280
>> syms x>> int(sin(x)^5 * cos(x)^7)
ans =
sin(x) 8/8 - sin(x) 10/30 -(cos(x)^8*sin(x)^4)/12 - sin(x) 6/6 +
sin(x)^4/12
19) 20)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
151/204
>> syms x>> int(sin(x)^2 * cos(x)^4)
ans =
x/16 - (sin(x)*cos(x)^5)/6 + sin(2*x)/24 +sin(4*x)/192
>> syms x>> int(sin(x)^3*cos(x)^2 / sin(x)^2 +2*cos(x)^2)
ans =
x - cos(3*x)/12 + sin(2*x)/2 - cos(x)/4
21) 22)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
152/204
>> syms x e c>> int(cos(x)*e*c*x)
ans =
c*e*(cos(x) + x*sin(x))
>> syms x>> int(cot(x)^3)
ans =
- cot(x)^2/2 - log(sin(x))
23) 24)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
153/204
>> syms x>> int(sin(x)/1 + sin(x))
ans =
(-2)*cos(x)
>> syms x>> int(1 / 5 - 3*cos(x))
ans =
x/5 - 3*sin(x)
25) 26)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
154/204
>> syms x>> int(sin(x) / 1 + cos(x) + cos(2*x))
ans =
sin(x) - cos(x) + cos(x)*sin(x)
>> syms x>> int(1 - tan(x)/1 + tan(x))
ans =
x
27) 28)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
155/204
>> syms x
>> int(sin(x)^4*cos(x)^4)
ans =
(3*x)/128 - (cos(x)^5*sin(x))/16 -(cos(x)^5*sin(x)^3)/8 + sin(2*x)/64 +
sin(4*x)/512
>> syms x
>> int(2*tan(x)*3*x)
ans =
3*i*polylog(2, -exp(2*i*x)) + 3*i*x*(x +2*i*log(exp(2*i*x) + 1))
29) 30)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
156/204
>> syms x>> p = tan(x)^4p =tan(x)^4>> int(p,x,0,7/4)ans =Inf
>> syms x>> int(4*cos(2*t)-2 / sin(2*t))
ans =
2*sin(2*t) - log(tan(t))
Trigonometrik yerine koyma metodu
15.42) 15.43
-
8/3/2019 Matlab Sunum
157/204
15.42) 15.43
>> syms x a>> int(1/sqrt(a^2 - x^2))
ans =
atan(x/(a^2 - x^2) (1/2))
>> syms x a>> int(1/x^2 + a^2)
ans =
a^2*x - 1/x
15.44) 15.45)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
158/204
>> syms x a>> int(x/sqrt(x^2 - a^2))
ans =
(x^2 - a^2)^(1/2)
>> syms x
>> int(1/x^2*sqrt(1 - x^2))
ans =
- asin(x) - (1 - x^2)^(1/2)/x
15.46) 15.47)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
159/204
>> syms x
>> int(1/ (9 + x^2)^3/2)
ans =
atan(x/3)/1296 + (x*(1/(36*(x^2 + 9)^2) +3/(648*x^2 + 5832)))/2
>> syms x
>> int(1/sqrt(-x^2 + 4*x + 5))
ans =
asin(x/3 - 2/3)
15.48) 15.49)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
160/204
>> syms x
>> int(x^3*sqrt(x^2 - 25))
ans =
((x^2 - 25)^(3/2)*(3*x^2 + 50))/15
>> syms x
>> p = 1/(x^2 - 6*x + 5) 3/2
p =
1/(2*(x^2 - 6*x + 5)^3)
>> int(p,x,3,6)
ans =
NaN
Altrmalar
1) 2)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
161/204
) )
>> syms x>> int(1/sqrt(1 - x^2))
ans =
asin(x)
>> syms x>> int(1/x^2*sqrt(4 - x^2))
ans =
- asin(1/2*x) - (4 - x^2)^(1/2)/x
3) 4)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
162/204
>> syms x>> int(1/x^2*sqrt(9 + x^2))
ans =
asinh(x/3) - (x^2 + 9)^(1/2)/x
>> syms x>> int(1/sqrt(1 + x^2))
ans =
asinh(x)
5) 6)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
163/204
>> syms x
>> int(sqrt(x^2 - 1)/x)
ans =
(x^2 - 1) (1/2) - acos(1/x)
>> syms x
>> int(1/sqrt(x^2 + 4))
ans =
asinh(x/2)
7) 8)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
164/204
>> syms x
>> int(sqrt(16 - x^2))
ans =
8*asin(x/4) + (x*(16 - x^2) (1/2))/2
>> syms x
>> int(sqrt(9 - x^2)/2*x^2)
ans =
(81*asin(x/3))/16 - (9 -x^2) (1/2)*((9*x)/16 - x^3/8)
9) 10)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
165/204
>> syms x
>> int(5*x^3*sqrt(x^2 + 4))
ans =
(x^2 + 4) (1/2)*(x^4 + (4*x^2)/3 - 32/3)
>> syms x
>> int(1/(x^2 + 1)^3/2)
ans =
(3*atan(x))/16 + (x*(1/(4*(x^2 + 1)^2) +3/(8*x^2 + 8)))/2
11) 12)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
166/204
>> syms x
>> int(1/x^3*sqrt(x^2 - 1))
ans =
acos(1/x)/2 - (x^2 - 1)^(1/2)/(2*x^2)
>> syms x>> int(sqrt(x^2 - 9) / x)
ans =
(x^2 - 9) (1/2) - 3*acos(3/x)
13) 14)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
167/204
>> syms t
>> int(3/sqrt(9*t^2 - 1))
ans =
log(3*t + (9*t^2 - 1)^(1/2))
>> syms t>> int(2/2*t*sqrt(1 - 4*t^2))
ans =
(1/4 - t^2)^(1/2)*((2*t^2)/3 - 1/6)
15) 16)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
168/204
>> syms x
>> int(x^3/sqrt(x^2 - 2))
ans =
((x^2 - 2)^(1/2)*(x^2 + 4))/3
>> syms x>> int(2/4*x^2*sqrt(9 + 4*x^2))
ans =
((x^2 + 9/4)^(1/2)*(x^3/2 + (9*x)/16))/2 -(81*asinh((2*x)/3))/128
15.6 Cebirsel Fonksiyonlarn ntegrali
-
8/3/2019 Matlab Sunum
169/204
15.49)15.50)
>> syms x>> int((x^3*sqrt(3*x-5)))
ans =
(250*(3*x - 5)^(3/2))/243 + (10*(3*x -5)^(5/2))/27 + (10*(3*x - 5)^(7/2))/189 +(2*(3*x - 5)^(9/2))/729
>> syms x>> int(1/x)*sqrt(2*x-1/x+1)
ans =
log(x)*(2*x - 1/x + 1) (1/2)
15.51) 15.52)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
170/204
>> syms x>> int(sqrt(x) + 2 / sqrt(x) - 1)
ans =
x^(1/2)*((2*x)/3 - x^(1/2) + 4)
>> syms x>> int(sqrt(x) / 1 + 4*sqrt(x^3))
ans =
(8*x*(x^3)^(1/2))/5 + (2*x^(3/2))/3
15.53) 15.54)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
171/204
>> syms x>> int((x + 5)/(x + 4)*sqrt(x + 2))
ans =
2*(x + 2)^(1/2) -
2*2^(1/2)*atan((2^(1/2)*(x + 2)^(1/2))/2)+ (2*(x + 2)^(3/2))/3
>> syms x>> int(x^1/6 + 1 / x^7/6 + x^5/4)
ans =
(3*x^12 + 6*x^8 - 2)/(72*x^6)
3.55) 3.56)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
172/204
>> syms x>> int(1/sqrt(x + 1)+ 3*sqrt(x + 1)^2)
ans =
(3*(x + 1)^2)/2 + 2*(x + 1)^(1/2)
>> syms x>> int(1/sqrt(x + 1) + 4*sqrt(x + 1))
ans =
(2*(4*x + 7)*(x + 1)^(1/2))/3
3.57) Altrmalar
1)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
173/204
>> syms x
>> int(x^1/2 / 1 + x^1/3)
ans =
(5*x^2)/12
>> syms x>> int(1/1 + sqrt(x))
ans =
x + (2*x^(3/2))/3
2) 3)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
174/204
) )
>> syms x>> int(1/x-sqrt(x))
ans =
log(x) - (2*x (3/2))/3
>> syms x>> int(1/x-3*sqrt(x))
ans =
log(x) - 2*x (3/2)
4) 5)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
175/204
>> syms x>> int(x/3*sqrt(1 + x))
ans =
(2*(3*x - 2)*(x + 1)^(3/2))/45
>> syms x>> int(1/sqrt(x) - 4*sqrt(x^3))
ans =
2*x^(1/2) - (8*x*(x^3) (1/2))/5
6) 7)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
176/204
) )
>> syms x>> int(x/sqrt(x - 1))
ans =
(2*(x - 1)^(1/2)*(x + 2))/3
>> syms x>> int(sqrt(x^2 - 1)/x)
ans =
(x^2 - 1) (1/2) - acos(1/x)
8) 9)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
177/204
>> syms x>> int(x/sqrt(2 - 7*x))
ans =
-(2*(2 - 7*x) (1/2)*(7*x + 4))/147
>> syms x>> int(x^2 / (4*x + 1)^5/2)
ans =
1/(192*(4*x + 1)^3) - 1/(256*(4*x + 1)^2)
- 1/(512*(4*x + 1)^4)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
178/204
12) 13)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
179/204
>> syms x>> int(1/x*sqrt(1 - x^2))
ans =
acosh(-(1/x^2)^(1/2)) + (1 - x^2) (1/2)
>> syms x>> int((x + 5)/(x + 4)*sqrt(x + 2))
ans =
2*(x + 2)^(1/2) -
2*2^(1/2)*atan((2^(1/2)*(x + 2)^(1/2))/2)+ (2*(x + 2)^(3/2))/3
14) 15)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
180/204
>> syms x>> int((x^3/2 - x)^1/3 / 6*x^1/4)
ans =
(x^3*(3*x^2 - 10))/2160
>> syms x>> int(x^3*sqrt(1 + x))
ans =
(6*(x + 1)^(5/2))/5 - (2*(x + 1)^(3/2))/3 -
(6*(x + 1)^(7/2))/7 + (2*(x + 1)^(9/2))/9
16) 17)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
181/204
>> syms x
>> p = 1/(x + 2)*sqrt(x + 1)
p =
(x + 1)^(1/2)/(x + 2)
>> int(p,x,0,3)
ans =
2 - atan(3/4)
>> syms x>> p = x^3/2 / x + 1
p =
x^2/2 + 1
>> int(p,x,0,1)
ans =
7/6
18) 19)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
182/204
>> syms x>> p = 1/1 + sqrt(x)
p =
x^(1/2) + 1
>> int(p,x,0,4)
ans =
28/3
>> syms x>> p = 1/sqrt(2*x)*(9 + 3*sqrt(2*x))
p =
(2^(1/2)*(3*2^(1/2)*x^(1/2) +
9))/(2*x^(1/2))
>> int(p,x,0,1/2)
ans =
21/2
20) 21)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
183/204
>> syms x>> p = x/sqrt(4*x + 2)
p =
(2^(1/2)*x)/(2*(2*x + 1)^(1/2))
>> int(p,x,1,4)
ans =
(3*2^(1/2))/2
>> syms x>> int(x^3*sqrt(2*x + 3))
ans =
(27*(2*x + 3)^(5/2))/40 - (9*(2*x +3)^(3/2))/8 - (9*(2*x + 3)^(7/2))/56 + (2*x+ 3)^(9/2)/72
22) 23)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
184/204
>> syms x>> int(1/x^2*sqrt(1 - x^2))
ans =
- asin(x) - (1 - x^2)^(1/2)/x
>> syms x>> int(1/x)*sqrt(2*x-1/x+1)
ans =
log(x)*(2*x - 1/x + 1) (1/2)
24) 25)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
185/204
>> syms x>> int(sqrt(x)+ 2/sqrt(x)-1)
ans =
x^(1/2)*((2*x)/3 - x^(1/2) + 4)
>> syms x>> int(x^2/sqrt(x^2)-4)
ans =
(x*(x*sign(x) - 8))/2
26) 27)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
186/204
>> syms x>> int(1/(9 + x^2)^3/2)
ans =
atan(x/3)/1296 + (x*(1/(36*(x^2 + 9)^2) +
3/(648*x^2 + 5832)))/2
>> syms x>> int(1/sqrt(x^2 - 5*x + 6))
ans =
log(x + (x^2 - 5*x + 6)^(1/2) - 5/2)
28) 29)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
187/204
>> syms x>> int(1/sqrt(x^2 + 4*x + 5))
ans =
log(x + (x^2 + 4*x + 5)^(1/2) + 2)
>> syms x>> int(1/sqrt(-x^2 + 4*x + 5))
ans =
asin(x/3 - 2/3)
30) 31)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
188/204
>> syms x>> int(x^2 / sqrt(x^3 + 5))
ans =
(2*(x^3 + 5)^(1/2))/3
>> syms x>> int(2*x + 5 / sqrt(4*x^2 + 8*x + 9))
ans =
(5*log(2*x + (4*x^2 + 8*x + 9)^(1/2) +
2))/2 + x^2
32) 33)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
189/204
>> syms x>> int(cos(2*x)/3 + 4*sin(2*x))
ans =
sin(2*x)/6 - 2*cos(2*x)
>> syms x>> int(x*sqrt(3 + 2*x))
ans =
((2*x - 2)*(2*x + 3)^(3/2))/10
34) 35)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
190/204
>> syms x>> int(sqrt(x^1/2) / 1 + 4*sqrt(x^3/4))
ans =
(4*x*(x^3)^(1/2))/5 + (2^(1/2)*x^(3/2))/3
>> syms x>> int(x/3*sqrt(x - 1))
ans =
(2*(3*x + 2)*(x - 1)^(3/2))/45
36) 37)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
191/204
>> syms x>> int(sqrt(9 - 4*x^2))
ans =
(9*asin((2*x)/3))/4 + x*(9/4 - x^2) (1/2)
>> syms x>> int((x + 5) / (x + 4)*sqrt(x + 2))
ans =
2*(x + 2)^(1/2) -
2*2^(1/2)*atan((2^(1/2)*(x + 2)^(1/2))/2)+ (2*(x + 2)^(3/2))/3
38)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
192/204
>> syms x>> int(x^1/6 + 1 / x^4/6 + x^5/4)
ans =
(3*x^9 + 6*x^5 - 4)/(72*x^3)
Blm 16. Belirli ntegralin Uygulamalar
16.1) 16.2)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
193/204
>> syms x>> p = x^2 + 1
p =
x^2 + 1
>> int(p,x,1,2)
ans =
10/3
>> syms y>> p = sqrt(y - 1)
p =
(y - 1) (1/2)
>> int(p,y,2,5)
ans =
14/3
16.3) 16.4)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
194/204
>> syms x>> p = (-x^2 + 1) - (x^2 - 1)
p =
2 - 2*x^2
>> int(p,x,-1,1)
ans =
8/3
>> syms x>> p = (2*x^2 - 2*x + 2)
p =
2*x^2 - 2*x + 2
>> int(p,x,0,2)
ans =
16/3
16.5) 16.6)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
195/204
>> syms x
>> p = x^2 - 4
p =
x^2 - 4
>> int(p,x,1,3)
ans =
2/3
>> syms x
>> p = (3*sqrt(x) - 3*x^2)
p =
3*x^(1/2) - 3*x^2
>> int(p,x,0,1)
ans =
1
16.7)
>> syms y
16.8)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
196/204
>> syms y
>> p = (y + 4) - y^2/2
p =
y - y^2/2 + 4
>> int(p,y,-2,4)
ans =
18
>> syms x
>> p = x^4
p =
x^4
>> int(p,x,pi*0,2)
ans =
32/5
16.9)
>> syms y
16.10)
>> syms y
-
8/3/2019 Matlab Sunum
197/204
syms y
>> p = (2*pi)*y^3
p =
2*pi*y^3
>> int(p,y,0,2)
ans =
8*pi
syms y
>> p = (pi*y)
p =
pi*y
>> int(p,y,0,1)
ans =
pi/2
16.11) 16.12)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
198/204
>> syms y
>> p = (2*pi)*y^2
p =
2*pi*y^2
>> int(p,y,0,2)
ans =
(16*pi)/3
>> syms x>> p = (2*pi)*(x - 4*x^3)
p =
2*pi*(x - 4*x^3)
>> int(p,x,0,1/2)
ans =
pi/8
16.13) 16.15)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
199/204
>> syms x
>> p = sqrt(1 + 9*x/4)
p =
((9*x)/4 + 1)^(1/2)
>> int(p,x,0,4)
ans =
(80*10^(1/2))/27 - 8/27
>> syms x
>> p = sqrt((1/4*x + 1/x))^2
p =
x/4 + 1/x
>> int(p,x,1,e)
ans =
log(e) + e^2/8 - 1/8
Altrmalar
1)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
200/204
>> syms x>> p = x^3/2
p =
x^3/2
>> int(p,x,0,7/3)
ans =
2401/648
4) 5)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
201/204
>> syms x
>> p = 2*sqrt(x)
p =
2*x^(1/2)
>> int(p,x,0,3)
ans =
4*3^(1/2)
>> syms x
>> p = 2*exp(sqrt(x))
p =
2*exp(x^(1/2))
>> int(p,x,0,1)
ans =
4
6)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
202/204
>> syms x
>> p = x^3/3 + 1/4*x
p =
x^3/3 + x/4
>> int(p,x,1,3)
ans =
23/3
16.5 Dnel Yzeyin Yanal Alan
16.16) 16.17)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
203/204
>> syms y>> p = (pi)*sqrt(4*y + 1)
p =
pi*(4*y + 1)^(1/2)
>> int(p,y,0,1)
ans =
(pi*(5*5^(1/2) - 1))/6
>> syms x>> p = (8*pi)*sqrt(x + 4)
p =
8*pi*(x + 4)^(1/2)
>> int(p,x,0,16)
ans =
(128*pi*(5*5^(1/2) - 1))/3
16.6 Bir Fonksiyonun Ortalama ve Etkin(Efektif)Deerleri
16.18) zml Soru
19)
-
8/3/2019 Matlab Sunum
204/204
19)
>> syms v>> p = (v/pi-0)*sin(q)
p =
(v*sin(q))/pi
>> int(p,v,0,pi)
ans =
>> syms x>> p = pi*(3/2 + sin(x))^2
p =
pi*(sin(x) + 3/2)^2
>> int(p,x,0,7*pi/4)
ans =