林書如: 人體受外力牽拉後引發之姿勢反應_肌肉活化情形_rev.2

延續上禮拜的程式
本週新加入了：(1)各個牽拉強度下3次測試IEMG平均值及標準差計算；以及(2)Missing data的處理。

林翊展--養豬廢水處理設備的自動化設計 v1

前言

前一陣子曾經協助老師進行一項雲林縣政府的計畫,該計畫內容為替雲林縣政府設計一座養豬廢水處理的示範場.在設計過程當中,有需要計算的地方,雖然用到的計算方法不難,但是希望利用matlab程式,只需要輸入所需的參數,即可以自動設計出符合標準的處理設備規格.

背景說明

養豬廢水處理

台灣的畜牧業以養豬為大宗，而且多是採企業化經營，規模大又集中，導致畜牧場所產生的廢水量相當驚人。目前台灣的總養豬頭數大約700萬頭，大部分都集中在台灣中南部，而一頭豬的糞尿廢水汙染力相當於人的六倍，可以折算成約4200萬人口。在過去，養豬廢水都是以直接排放的方式處理，對於台灣河川的破壞相當大，產生了許多”黑水河”。現在依環保署的規定，養豬規模超過20頭要強制建設廢水處理設備，而處理過的廢水也有品質的要求，如此一來，大大減少台灣河川所遭受的污染，而且在處理豬糞尿的過程中，還會產生許多具有附加價值的產物，如沼氣、有機堆肥等，達到保護環境與廢棄物再利用的雙重功效。

目前國內豬糞尿水的處理一般都採用三段式處理，過程主要包括固液分離、厭氣醱酵及好氣處理等步驟，其中再加入調整池、計量槽、初沉池、污泥回流及污泥處理等構成完整的養豬廢水處理系統，其流程如下圖:




而實際處理圖片則如下所示

1.固液分離




2.厭氣發酵




3.好氣發酵




經過三段式處理後的廢水即放流到河川之中

放流廢水




目的

程式設計的目標為輸入原廢水的化學性質，及其他必需化學參數後，自動計算出廢水處理槽的規格參數，節省人力計算所需的時間。

EMG頻域（frequency domain）之中位頻率（Median frequency）計算

　　延續上次利用傅立葉轉換的觀念去求得頻譜圖後，進一步要去對於
頻率和強度所形成的圖形意義作解釋。

　　中位頻率是一個代表整個頻率分佈的相對指標，由此可以作為頻譜
變化的代表。

　　利用這樣的概念，去計算不同時間點頻譜的變化，進而得知肌肉纖
維的表現。

詹弘彥：汽車性能數值分析

汽車性能數值模擬
問題：請問這台Ferrari 360 Spider加速從0～100km/h需要幾秒？極速又為何？
Ferrari 360 Spider車輛規格介紹

1.外觀

2.性能規格
引擎形式：V形8汽缸雙頂凸輪軸40氣門
口徑x衝程：85×79mm
排量：3,586 cc
壓縮比；11：1
最大馬力：400bhp／8,500rpm
最大扭力：38kgm／4,750rpm
傳動形式：中置引擎，後輪傳動
變速器：六前速Fl半自動變速箱
齒輪比：
1：3.286 2：2.158
3：1.609 4：1.269
5：1.034 6：O.848
倒檔：3.300
Final drive ration：4.440
長×寬×高(mm)：4,477×1,922×1,235
軸距(mm)：2,600
前／後跨距(mm)：1,521／l,49l
車重(kg)：1,450
Af=1.72(m^2) ; Cd=0.24 ; h=0.4(m) ; re=0.332(m)
O-l OOkm／h(秒)：4.6
極速（km／h)： 290

基本假設
1.起步時，引擎轉速設定在最大扭力，起步離合器接合時間為0.5秒，之後引擎轉速與車速同步一致。
2.起步時必須以引擎最大扭力之輸出下與地面摩擦力比較，取其合用值使用。
3.換檔時間為0.5秒，此時引擎無動力輸出，車子自由滑行。換檔結束後，引擎轉速與車速同步一致。

基本參數
g=9.80665
1hp=746watt
Standard air density =1.225
Gear changing time=0.5 sec
Road adhesion=0.85
Overall mechanical efficiency=85%
Slip ratio=3%
Mass factor =1.04
fr=0.01



程式內容

function ab=ferrari360(rpm0)
%Example:ferrari360(4750)
g=9.80665;hp=746;lo=1.225;us=0.85;re=0.332;si=0.03;af=1.72;pi=3.1415;
h=0.4;cd=0.24;rm=1.04;fr=0.01;l1=1.521;l2=1.491;
n1=3.286;n2=2.158;n3=1.609;n4=1.269;n5=1.034;n6=0.848;fn=4.440;m=1450;l=l1+l2;
rr=m*g*fr;xi=n1*fn;ft=us*m*g*(l1-fr*h)/l/(1-us*h/l);
eta=0.85;
rpm=rpm0;ne=rpm*2*pi/60;
ne5=7500*2*pi/60;xi5=1.0*fn;
maxv5=ne5*re*(1-si)/xi5*3.6;d=0;

%起步,轉速4750rpm,扭力373N-m,時間0s-0.5s。

for j=0:0.01:0.5
        rpm1=4750;me=373-[(rpm-4750)/4750*38];
        f=me*xi*eta/re;
        rm=1.04+0.0025*xi^2;
        ne=rpm1*2*pi/60;
        v0=ne*re*(1-si)/xi;
        a1=v0/0.5;
        v3=(a1*j)*3.6;
        %plot(j,a1);hold on;   %時間與加速度關係圖
        plot(j,v3);hold on;  %時間與速度關係圖
end
d1=0.5*a1*0.25;d=d+d1;        %起步0s-0.5秒行走的距離
xi=n1*fn;rpm=rpm0;d3=0;
for i=0.51:0.01:10            %切換到1檔,轉速到9500rpm換至第2檔。
    if and(4750<=rpm,rpm<=8500) 
          me=373-[(rpm-4750)/4750*38];end
     f=me*xi*eta/re;
     if f>ft
         f=us*m*g*(l1-fr*h)/l/(1-us*h/l);  %輪胎與地面之最大牽引力
     end
     rm=1.04+0.0025*xi^2;
     ne=rpm*2*pi/60;
     v1=ne*re*(1-si)/xi;
     ra=0.5*cd*lo*af*v1^2;
     a=(f-ra-rr)/rm/m;
     v2=(v1+a*0.01)*3.6;      %v2=v1+at
     rpm=v2*xi*60/2/pi/re/(1-si)/3.6;
     d2=v1*0.01+0.5*a*0.0001;     %1檔時每0.01秒所行走的距離。
     d=d+d2;      %1檔時0.01秒的累加至轉速為9500rpm時停止。                
     plot(i,v2);hold on;
     if rpm>9500      %當9500rpm時1檔結束。
         t1=i;        %1檔結束時之時間
         v3=v2;       %1檔結束時之速度
         fprintf('t=%e\n',t1);
         break;
     end
end

未完～待續

執行結果