基于MATLAB的矿井通风.ppt

The School of Resources and Safety Engineering 引 言 1.矿井通风网络图的基本概念 2 矿井通风网络结构在计算机中的存储 2 矿井通风网络结构在计算机中的存储 2 矿井通风网络结构在计算机中的存储 3 矿井通风网络的矩阵形式 道路矩阵及编程实现 通路矩阵及编程实现 基本关联矩阵及编程实现 关联矩阵和基本关联矩阵的实现 基本回路矩阵及编程实现 基本回路矩阵及编程实现 基本割集矩阵及编程实现 树支和余树支的选择 树支的选择程序 余树支的选择程序 打包各子程序 风量风压网络解算 风量风压网络解算 风量风压网络解算 风量风压网络解算 风量风压网络解算 风量风压网络解算 风量风压网络解算 风量风压网络解算 风量风压网络解算 结束语 Thank You! * * L/O/G/O 基于MATLAB的矿井通风 网络图的矩阵表示及电算方法 3.矿井通风网络的矩阵型式 2.通风网络结构在计算机中的存储 1. 矿井通风网络图的基本概念 4.MATLAB的编程及实现 内容概要 5. 结 论 矿井通风网络图是一个节点的集合和分支的集合所组成的图。如果将通风网络图用矩阵表示,并运用相应软件进行网络分析和解算,则会使通风网络的解算变得十分方便。MATLAB是进行矩阵电算的最佳软件,基于该软件,研究风网解算过程中应用广泛的几种矩阵的编程实现及自动生成。 若把矿井巷道与巷道之间的连接点叫节点,把表示巷道的线段叫边或分支，并把所有节点的集合用向量V表示，所有分支的集合用向量E表示,同时用Φ来表示从E到V中的有序偶对所组成的集合的映射,通风网络图G可以记为： G=(V,E,Φ) 其中: V = {v1,v2,…,vm}，是通风网络节图点的有穷非空集合,每一个元素vi都是通风网络图中的一个节点；J =|V |表示通风网络节点的数目； E ={e1, e2,…, en}，是通风网络图中所有分支的集合，每一个元素都是通风网络图中的一条分支； N=|E |表示分支数目；Φ表示从E到V的映射。 根据图论的有关知识，以向量及矩阵的形式来反映矿井通风网络结构，首先要选择一种有效的计算机存储方法，使输入的数据既能反映出节点的有序偶对之间的关系，又能反映出网络图的结构特点。 将通风网络图G中的各分支和节点进行编号，按次序排列，并将各分支的始点和终点按分支的排列顺序排列(考虑有向通风网络图)。两个一维数组法的存储方式如下: 分支行向量E = {e1, e2,…, en} 分支的始点行向量V1= {v11,v12,…,v1n} 分支的终点行向量V2= {v21,v22,…,v2n} 给定分支的始点、终点行向量后，就可以用这两个向量来表示一个通风网络图。如图1所对应的网络图6个节点，9个分支,即J=6，N=9。 其在计算机中就存储为: E={1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9} V1={1, 1, 2, 2, 3, 4, 5, 4, 6} V2={3, 2, 3, 4, 5, 5, 6, 6, 1} % information.m m=6; %节点数 n=9; %分支数 E=1: n; V1=[1, 1, 2, 2, 3, 4, 5, 4, 6]; %分支始节点编号 V2=[3, 2, 3, 4, 5, 5, 6, 6, 1]; %分支终结点编号 m n E V1 V2 应用于不同通风网络结构,修改存储信息即可。 (1)节点邻接矩阵A及编程实现 一个通风网络图G的结构,完全可由节点之间的邻接关系来描述。A(G) =(aij)m×m,其中: aij=1,表示vi与vj邻接;aij=0,表示vi与vj不邻接或i =j。利用MATLAB编 制一个名为generateA的M文件实现通风网络邻接矩阵的生成。 % generateA.m A=zeros(m,m); for i=1: n 　　A(V1( i),V2( i))=1; end A (2)道路矩阵D。反映矿井通风网络图G中任意两节点之间是否存在通路,以及相通道路的数目。D(G) = (dij)m×m,其中:dij=k表示vi到vj长度不超过m -1的道路的数目;dij=0, vi到vj无通路存在。 % generateD.m D=zeros(size(A)); f=eye(size(A)); k=m-1; while k0 f=A*f; D=D+f; k=k-1; end D (3)通路矩阵P。 通路矩阵P仅反映矿井通风网络图G中任意两节点之间是否存在通路。P(G)