شبیه‌سازی تایر خودرو در متلب

تو شبیه‌سازی شبکه‌های بی‌سیم ساخت اشیای سه بعدی و توزیع سه بعدی اهمیت زیادی داره، در فضای سه بعدی امکان شبیه‌سازی عملی و واقعی‌تر سیگنال و افت مسیر و چند مسیری و...  فراهم می‌شه،  در زیر کد ایجاد یک تایر به شکل سه بعدی در متلب آورده شده ، با کپی و پیست این کد در داخل یک اسکریپت متلب می‌توانید خروجی  زیر را مشادهده کنید...

 

%% clear commands
function xx
delete(allchild(0));close all;
clear;
clc;

%% path commands
file=matlab.desktop.editor.getActive;
try 
fileDetail=dir(file.Filename);
folderName=fileDetail.folder;
catch
   index=strfind( file.Filename,'\');
   folderName=file.Filename(1:index(end)-1);
end
paths=genpath(folderName);
addpath(paths);
cd(folderName);

 
side=10;
t=linspace(0,2*pi ,side+1);
t(6)=NaN;
side1=50;
t1=linspace(0, 2*pi ,side1+1);

  
 

 
% ph=0;
% x=r' *cos(t+ph);
% z=(0:side)' * ones(1,side+1);
% y=r' *sin(t+ph) ;


ph=0;
x= cos(t+ph) /5 ;
y=  0*(0:side)';  
z= sin(t+ph) /5  ;



% plot3(x,y,z);hold on

 
% path=(t1+ph).^2;path=path/max(path)

 path.x=[0,1,1,1,2,2,2,1,1,0];
 path.y=0:length(path.x)-1;
 
 path.x=  cos (t1+ph)*5 ;  
path.y= sin(t1+ph) *5  ;

 
    [path.x,path.y]=divider(path.x,path.y,2);
    [t1,t1]=divider(t1,t1,2);

%       plot(path.x ,path.y  , 'r');hold on
% xlabel( 'X'); ylabel( 'Y'); zlabel( 'Z')
 
     matrixObj.x= cos(t )  ;
    matrixObj.y=  0*(0:side)';
    matrixObj.z= sin(t  )   ;
    
for in=1:length(path.x)-1
    
    
    
    [ x, y, z]=rotateParameter(matrixObj,[0,0,1],rad2deg(t1(in)));
    
%      path.x=  cos (t + ph(in)) ;  
%      path.y=sin (t+ ph(in) )  ;
% 
     
%        plot3(x+path.x(in),y+path.y(in),z,'b-');hold on
       surf([x+path.x(in);x+path.x(in+1) ],[y+path.y(in);y+path.y(in+1) ],[z;z],'facecolor','k');hold on; alpha(0.2)
%       plot3(x ,y ,z,'b');hold on

    
   axis('equal') 
end

end

function [ newx, newy, newz]=rotateParameter(matrixObj,azel,alpha)

u = azel(:)/norm(azel);
alph = alpha*pi/180;
cosa = cos(alph);
sina = sin(alph);
vera = 1 - cosa;
x = u(1);
y = u(2);
z = u(3);
rot = [cosa+x^2*vera x*y*vera-z*sina x*z*vera+y*sina; ...
    x*y*vera+z*sina cosa+y^2*vera y*z*vera-x*sina; ...
    x*z*vera-y*sina y*z*vera+x*sina cosa+z^2*vera]';

x = matrixObj.x;
y = matrixObj.y;
z = matrixObj.z;

[m,n] = size(z);
if numel(x) < m*n
    [x,y] = meshgrid(x,y);
end

[m,n] = size(x);
newxyz = [x(:) , y(:) , z(:) ];
newxyz = newxyz*rot;
newx =   reshape(newxyz(:,1),m,n);
newy =  reshape(newxyz(:,2),m,n);
newz =  reshape(newxyz(:,3),m,n);

end

 

 

تابع مقسم خط divider

یکی از پرکاربردی ترین توابعی که تا حالا توسعه دادم تابع divider هستش، کار این تابع اضافه کردن تعداد معینی نقاط دو بعدی و سه بعدی روی خطوط دو بعدی و سه بعدی هستش، این تابع در دو مد کار می کند، حالت منصفانه که در آن بسته به طول هر خط روی خم، تعداد نقاط را روی آن اضافه می‌کنه، حالت غیر منصفانه که در آن روی تمام خطوط یک خم بدون توجه به طول آن به یک اندازه نقاط جدید اضافه می‌کنه

 

 

نمونه اجرای زیر حالت غیر منصافنه و منصفانه فراخوانی این تابع را نشان می‌دهد:

 

کد این تابع برای حالت دو بعدی

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%-----------software details-----------%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

%devloped in Iran(ardebil)                                       %
%Copyright (C) 2017(1396) by moussa hasanzadeh as the head devloper %%
%All rights reserved.                                             % 
%programed in mathlab 2016                                 
%gmail:[e-mail]
%phone [phone]


%%%%%%%%%%%%%%%%%----------published by http://wcnet.blog.ir/------------%%%%%%%%%%%%%%


 



%version 1.1
%isFair=1 adding points is based on distance isFair=0 adding of points based on edges
function   [X,Y]=divider(X,Y,n,isFair)



try
    if isFair==1
    else
        isFair=0 ;
    end
catch
    
isFair=0;
end
switch isFair
    case 0
T1=0;
T2=0;

for i=1:length(X)-1
    temp1=0;
    temp1=linspace(X(i),X(i+1),n+2)  ;
    
    T1=[T1,temp1(1:end-1)];
end
T1=[T1,temp1(end)];
X=T1(2:end);


for i=1:length(Y)-1
    temp2=0;
    temp2=linspace(Y(i),Y(i+1),n+2)  ;
    
    T2=[T2,temp2(1:end-1)];
end
T2=[T2,temp2(end)];
Y=T2(2:end);
    case 1

dists= sqrt( (X(2:end)-X(1:end-1)).^2 + (Y(2:end)-Y(1:end-1)).^2) ;


n1=round((dists./min(dists))*n);
T1=0;
T2=0;

for i=1:length(X)-1
  
    temp1=0;
    temp1=linspace(X(i),X(i+1),n1(i)+2)  ;
    
    T1=[T1,temp1(1:end-1)];
end
T1=[T1,temp1(end)];
X=T1(2:end);


for i=1:length(Y)-1
    temp2=0;
    temp2=linspace(Y(i),Y(i+1),n1(i)+2)  ;
    
    T2=[T2,temp2(1:end-1)];
end
T2=[T2,temp2(end)];
Y=T2(2:end);
end


end


%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%-----------software details-----------%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

%devloped in Iran(ardebil)                                       %
%Copyright (C) 2017(1396) by moussa hasanzadeh as the head devloper %%
%All rights reserved.                                             % 
%programed in mathlab 2016                                 
%gmail:[e-mail]
%phone [phone]

% here  u can make net objects, setting them and connect them togather, send message and capture them ,... the last version of this library will release at the end of 1397(2018)
% the last version will be a combnation of real and virtual environment for Analysiing of network as a good ,...
 
%%%%%%%%%%%%%%%%%----------published by http://wcnet.blog.ir/------------%%%%%%%%%%%%%%

 

اسکریپت فراخوانی این تابع، برای تنظیم مد منصفانه و غیر منصفانه به جای isFair  به ترتییب مقدار 1 و 0 قرار دهید. مقدار n هم تعداد را مشخص می کنه

 

  net=[];
  net.width=100;
  net.length=100;
  net.side=7;
  net.nodNum=200;
  ph=pi/net.side;
  
  t=linspace(0,2,net.side+1);
  
  x=sin(pi*t+ph); x=(((x-min(x))/(max(x)-min(x)))-0.5)* net.length;
  y=-cos(pi*t+ph);y=(((y-min(y))/(max(y)-min(y)))-0.5)*net.width;

  
figure;plot(x,y,'-*');
[X,Y]=divider(x,y,5,1);
figure;plot(X,Y,'-*');






  net=[];
  net.width=100;
  net.length=100;
  net.side=7;
  net.nodNum=200;
  ph=pi/net.side;
  
  t=linspace(0,2,net.side+1);
  
  x=[1,3,1.2,6,4]
    y=[4,0,12.2,3,1]

  
figure;plot(x,y,'-*');
[X,Y]=divider(x,y,5,1);
figure;plot(X,Y,'-*');
axis('equal')

 

نحوه ساخت یک محیط شبکه و توزیع نودها در آن

در کد زیر شما با اعمال تنظیمات می‌تونید تعداد نود(nodNum)، چند ضعلی بودن محیط شبکه (side)، رنگ بندی('r*') ، طول عرض محیط شبکه یا ناحیه شبکه(width و..)  جهت گیری محیط شبکه(ph) را تغییر دهید، با این وجود اگر net.side را به 3، 5 و... تغییر بدهید، تعدادی از نودها در خارج از شبکه قرار می‌گیرند، برای حل این مشکل از تابع دیوایدر و یک الگوریتم ابتکاری می تونید استفاده کنید که در پست‌های بعدی در مورد ان شرح خواهم داد...

 

 

%% clear commands
delete(allchild(0));close all;
clear;
clc;

%% path commands
file=matlab.desktop.editor.getActive;
try 
fileDetail=dir(file.Filename);
folderName=fileDetail.folder;
catch
   index=strfind( file.Filename,'\');
   folderName=file.Filename(1:index(end)-1);
end
paths=genpath(folderName);
addpath(paths);
cd(folderName);


%% net building and initialization
  net=[];
  net.width=100;
  net.length=100;
  net.side=4;
  net.nodNum=200;
  ph=pi/net.side;
  
  t=linspace(0,2,net.side+1);
  
  x=sin(pi*t+ph); x=(((x-min(x))/(max(x)-min(x)))-0.5)* net.length;
  y=-cos(pi*t+ph);y=(((y-min(y))/(max(y)-min(y)))-0.5)*net.width;

  plot(x,y,'-');hold on;
  
  for NInd=1:net.nodNum
      x=(rand-0.5)*net.length;
      y=(rand-0.5)*net.width;
      energy=0.5;
      plot( x,y,'r*');hold on;
      
  end

 

 

 

 

تابع گروه‌بند بردار groupLable

دلیل اصلی نوشتن این تابع، این بود که گاهی وقت‌ها لازم می شد که یک برداری از نظر تعداد تکرار عناصر،طول عناصر بدون تکرار و اندیس(موقعیت) تکرار عناصر مشخص بشه، که در متلب چنین تابعی نبود، اگر هم باشه من اطلاع ندارم، البته توابعی مثل intersect و ismember خروجی مشابهی دارند ولی این توابع  موقع مقایسه دو بردار می تونند چنین خروجی‌هایی را بدهند.

function [groupN,grValue,grReap,grindexList]=groupLable(trainLable )
if size(trainLable,1)>1
     trainLable=trainLable'; 
end
trainLable1=trainLable;
 
groupN=0;
while(~isempty(trainLable1))
    groupN=groupN+1;

    gr=(trainLable1==trainLable1(1));
    groupCluster(groupN).reap=sum(gr);
    groupCluster(groupN).grValue=trainLable1(1);


    trainLable1=trainLable1(~gr);
end
grValue=([groupCluster.grValue]);
grReap=([groupCluster.reap]);
grindexList=[];
for grL=grValue
   grindexList(end+1).grI=  (grL==trainLable).*(1:length(trainLable));
   grindexList(end).grI(grindexList(end).grI==0)= [];

end

end

 

نمونه خروجی و نحوه فراخوانی این تابع در تصویر زیر قابل مشاهده است: