艾琳·伯恩,MathWorks公司
开始使用MATLAB®通过经由示例行走。该视频显示你的基础知识,和它给你的东西在MATLAB工作就像是一个想法。
视频走过了如何计算太阳能电池板能量生产。您将看到如何导入数据,定义变量,并执行使用MATLAB桌面环境的各种元素,包括命令窗口,工作区浏览器,和变量编辑计算。使用可视化预建地块的数据,然后自定义的可视化。您还将学习如何使用文档,找到上演示了如何使用功能的语法和代码示例的内置功能,指导。
最后,你将看到如何使用Live编辑器创建,在可与他人分享的可执行的笔记本相结合的代码,输出和格式化文本脚本。
MATLAB®是各种技术的计算环境类似的数据分析,仿真和算法开发。此视频会告诉你的基础知识,让你在MATLAB看起来像什么工作的想法。是一定要留到最后,找出下一步去哪里学习MATLAB深入。所以,让我们开始吧。
这是MathWorks公司总部设在纳提克,马萨诸塞州的建筑之一。查看所有那些漂亮的太阳能电池板?好吧,让我们来看看它们是否正常工作。还有,上面写着生产应该是什么样的理论模型。让我们实现这一点,它从面板记录的实际数据进行比较。
首先,我们需要一些常量:内蒂克的纬度和“太阳赤纬,”这仅仅是告诉我们如何在高空,太阳逐渐在某一天的角度。这些值,我们可以看一下。让我们用6月21日,一年中最长的一天的价值,这样就会给我们生产的最大数量。我们的计算,在命令窗口中输入并立即执行,我们可以看到我们刚刚创建了这里的工作区中的变量。
我们刚刚输入的角度为度,但如果我们打算做数学与他们,这可能是更好的将其转换为弧度。我们可以做标准的数学计算和结果分配给一个新的变量,甚至覆盖相同的变量。这里,我们使用PI的内置值做手工转换。但是,我们也可以使用内置的MATLAB功能的一处。
接下来,我们要计算的生产在整个一天,所以我们需要的时间范围内。让我们做一个矢量来表示一天中的时间。我们会在日出后在5:30开始,一点点,去以15分钟为增量,直到8:00,日落前。
我们的公式使用当地太阳时。这是不完全一样的时钟的时间,因为像时区和夏令公约。因此,我们将利用我们的时间矢量和应用的转变。
现在,我们已经准备好来计算太阳和面板之间的角度的效果。这个公式很长,但在MATLAB代码看起来就像数学,所以它是很容易实现。Again, this part of the formula is assuming degrees instead of radians, so we could convert or... we could look in the documentation to get more information about trigonometric functions, where we discover that there’s a cosd function that accepts inputs in degrees rather than radians. MATLAB has functions for all sorts of things, from trigonometry to outlier detection to curve fitting to graph theory to signal filtering. So it’s always good to check the documentation.
现在我们知道COSD,我们可以完成我们的公式。让我们一个分号添加到该行的结束,因此不显示结果。如果我们想看看价值观,我们总能在sunangle变量在工作区中双击:它开辟了变量编辑器。但是,它可能提供更多信息以图形方式查看它。我们可以选择的变量t与sunangle,并转到在工具条图选项卡。选择一个情节它就在那里。现在,我们也有代码,所以我们知道如何以编程方式下一次做。辐射由于太阳的角度的强度应该是0随着太阳的升起和集和峰在本地中午。我们应该得到100%的强度,当太阳直接在面板上。但是,在美国马萨诸塞州的太阳永远不会直接过顶,即使是在六月,所以图上看是正确的。
好吧,这是占了太阳的角度。为了完成模型,我们需要计算大气的效果。在更多的空气光线必须要打通,少的能量,使得它的面板。让我们进入这个经验公式和....哎呀,出事了。幸运的是,这是很有帮助的错误消息,让我们知道,我们常犯的错误。MATLAB与向量和矩阵,包括做矩阵数学的作品自然。因此,在默认情况下,MATLAB认为这克拉是一个矩阵指数。但是,这不是我们的意思,我们要对数组的每个元素的指数,所以让我们使用向上回顾命令,然后做错误消息说什么,改变指数操作点克拉。
最后,我们只需要两个强度系数相乘在一起(我们已经从以前的错误教训,所以我们将使用点星时间),并乘上板的尺寸来获得总理论能源生产。检查情节看起来合理,所以它是:理论最大的生产,我们应该从我们的太阳能电池板获得。这是我们应该看到6月21日,如果它是一个完美的阳光灿烂的日子。接下来,我们需要得到实际的数据和比较两个。
但在这之前,它可能是一个好主意,保存我们的脚本已经完成。让我们回到通过命令历史和选择我们使用到这里,单击鼠标右键,并选择创建直播脚本的命令。这将打开包含所选命令的脚本编辑器。我们现在可以编辑命令,因为我们有一个活的脚本,我们可以让这个更可用通过拆分为多个部分,等添加文字,注释,标题,图片,公式。现在我们可以运行的代码,或整个脚本部分,输出显示在输出面板旁边的代码。我们可以使用交互式工具来清理我们的阴谋。并再次,我们得到的代码,所以我们可以把它添加到我们的脚本。
现在的数据。在当前文件夹浏览器,我们可以看到,我们有一个包含了2018年六月让我们导入该数据的记录生产的电子表格。进口刀具查看文件的内容。它承认第一列时间戳,所以要进口那些在这适用于日期和时间数据类型。也希望所有的数据一起导入的表,这是一种数据类型设计的这种,我们有一堆几个不同变量的观测电子表格数据的。所以,我们只需要导入这种形式的数据,但也许一个稍微简单的变量名。现在我们有这个变量,生产,这是一个有三个变量的2,880意见表。这三个变量是时间和由两个不同的太阳能电池面板阵列产生的电能。
已经进口了一些数据,很好的第一步往往是绘制它得到什么你处理的想法。所以,让我们使用绘图功能。为了让表内的各个变量,我们用点号 - 表的名称,点和变量名。并注意有用的编程辅助暗示的完成。运行该脚本的这一部分看到的结果。由于时间戳是进口为日期变量中,x我们情节的轴标记日期,所以我们可以看到每天的尖峰30月的一个月。我们可以使用互动工具,探索的情节有点。我们可以看到有一些阴雨天,包括21,很遗憾。但在这里,你可以看到26号是完美的。
那么,如何才能获得生产为一体选择一天?嗯,有几种不同的方法,我们可以做到这一点,但如果我们感兴趣的切片一天或一天中的时间的数据,这可能是有用的我们从一个连续时间序列数据重排的时间和日期的网格。这种方法是有道理的,该数据被均匀地记录每15分钟,所以2880个测量为六月对应于96个测量 - 4每小时 - 为每个在该月的30天。所以,让我们使用重塑功能改变长矢量到96分30矩阵。
现在可以很容易地提取数据用于任意给定的一天。要获得21的数据,我们进入我们的矩阵,并采取21列的所有行。该数据被记录在一天,所以我们需要做的,从午夜到午夜次载体,现在我们可以绘制。让我们添加一个样式规格来显示实际数据点。
现在,我们可以给出的理论和数据的绘图功能,所以我们可以看到他们在一起。正如预期的那样,在21中的数据不是很好。但请记住,26日确实很好看。几天不会改变太阳的角度说多了,所以让我们看看那一天。值得庆幸的是,它很容易改变不同的一天,然后重新运行部分。
现在我们可以看到数据与模型一致,好了,最多的逆变器多少可以处理的阈值。对于我们的系统,该板可以产生高达270千瓦,但逆变器具有207千瓦的极限。我们可以回去使用最小功能,这限制行为添加到我们的模型。重新运行该脚本......而现在我们看到的数据与理论模型非常吻合。
我们已经在这里做了一些伟大的工作。所以,我们应该分享。如果我们只是想和其他人分享我们的研究结果,我们可以在脚本的副本保存为静态文件,如PDF。但是,我们也可以给这个脚本(与数据文件一起)与MATLAB的人,他们可以为自己运行它,并重现我们的结果。他们可以编辑脚本,探索数据,细化模型,并进行新的分析。
而你也可以做到。这些文件供您下载。
而且,现在你已经在MATLAB的工作是什么感觉就像是,它的时间好好学习。有没有更好的方式来学习MATLAB,而不是与它的工作。所以,头部到MATLAB匝道,它会教你MATLAB的基本交互 - 你实际上是在我们的在线培训环境进入MATLAB命令,并得到即时反馈。它是免费的,并应采取只是几个小时。您可以留下任何时间,稍后再回来。欢迎到MATLAB!