單擺運動過程的matlabsimulink建模與仿真-資料下載頁
2025-04-09 11:31本頁面
【正文】 ) %仿真求解開始v(i+1)=v(i)+(g*sin(th(i))k./m.*v(i)).*dt。th(i+1)=th(i)1./L.*v(i).*dt。endplot(t,v(1:length(t)))xlabel(39。時間t/s39。)。ylabel(39。線速度v(t)39。)。仿真圖象如下所示:由上圖可以看出，單擺圍繞懸點做圓周運動，速度在最高點的時候最低，在最低點的時候最大，現在驗證最大速度值:帶入仿真初始值：v0=10 g= L=,與仿真結果明顯一致。由此還可以引出許多特殊情形,比如用硬制木棍代替細擺線,力學原理就發(fā)生了很大的改變,仿真的曲線也會有所不同.4使用Simulink重新仿真理想模式下的單擺運動.本次仿真以單變量建立微分方程,用示波器觀察的變化情況.由之前的分析易知道有:單擺回復力,而單擺的切向加速度,將所有參數設置的與之前一致,也就是g=,L=,初始,則Simulink模型模塊如下所示:模塊搭建好后,進行參數設置,積分器Integrator為初始角速度設置為0，積分器Integrator1為初始=,三角函數sin為默認設置,兩個增益,Simulation Configuration ,采樣周期auto,解法為ode45(4階5階龍格庫塔算法).全部設置好后,啟動Simulink開始仿真,兩個示波器的輸出圖象如下:與之前MATLAB程序仿真結果完全一致. 至此,只需進行簡單的參數設置,就可以觀測任意環(huán)節(jié)的變量狀態(tài),十分簡便.關于本次仿真的一些感受：1. 仿真的條件要求很嚴格，不同條件（理想非理想狀態(tài)，初始狀態(tài)等等）下建立的模型不一致，需要嚴格界定。2. 仿真的關鍵在于充分了解系統(tǒng)的物理化學等特性，并在此基礎上建立系統(tǒng)的數學模型。3. 仿真的結果需要認真驗證，對于一些明顯的結論，需要能夠在仿真曲線上看的清楚。4. MATLAB作為一種輔助工具，功能十分強大，但是使用起來很簡單，需要深入學習。在系統(tǒng)結構參數明確情況下,使用Simulink仿真更簡便一些.5. 對于連續(xù)系統(tǒng),其圖象數據也是用極小的采樣間隔得到的,因此我理解所有的連續(xù)系統(tǒng)都可以用微小間隔的離散采樣進行仿真.10
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