Mоделирование процессов и систем в Matlab (966709), страница 22
Текст из файла (страница 22)
С[!па)т2/01)) КМ) $ НМ1 - [т)г.ттву.пвх.пц.еу.ех] К - явпц('Что иэненять? зрг1пСП 'Относительный коэффициент затухания - $0'. КН)(1)). зрг1лС(('Перегрузка (вертикаль) - $9', КМ1(2)).... зрг1пСТ('Перегрузка (горизонталь) - $9'. КМ)(З)),... зрг1пСТ<'Относительная частота - $0'. КИ1(4))....
зрюпСГ('Ваза (вертикаль) - $9'. КМТ(5)).. . зрг!пСТ('еаза (гориэонталь) - $9'. КМ)<б)).... зрг!пСТ('Начальный угол <градусы) - дд'. Г(Оя)ВО/р1). зрг1пСЙ 'Начальная скорость - $0'. Г1СО). зрг!пСТ('Количество периодов - $0'. ([!па)/2/р!),... 'Ничего не иэненять'): отар( ) 1Т К ч Т КМ1<К) - (прцС(ГСейчас КМП'.пци2згг<К) зрг)пСТ(') - $9'....
КМ)<К)).' Введите новое значение - ']) е)зетг К вЂ” Т, Г!О - 1прцС([зрг1лСГ<'Сейчас (10 - $9 градусов'.... Т!ОЯ)ВО/р1).' Введите новое значение - ']): (10 - Т!О~р!У)ВО-. е)зе!Г К вЂ” В. СМСО - )прцС([зрг!пСТ<'Сейчас [1СО $9'. (!СО). Введите новое значение - ']): е)зе!Г К вЂ” 9.
сг!па) - 1прцс<[зрг1псг('сейчас количество периодов $0'. СГ!па)/2/р!),' Введите новое значение - ']): сгтпа) - сппа)'2"р1: нк) ек) $ Е1анауагп2 Мелы Файл осуществляет организацию диалогового ввода — изменения значений параметров физического маятника, движения основания и параметров численного интегрирования в соответствии со схемой, описанной в предыдущем разделе. Файл ядра программы Основные действия по организздии процесса численного интегрирования и выводу графиков сосредоточены в файле ЯКМауаСП2 та([то.
Файл и!зМауапт2 Тат)то.п! $ Ттамэуатп2 Уадго $ Часть (осуществляющая основные вычисления) $ програниы Г1Н(ауатл2 $$$$ИИ$$$$$$ИИИ$$$$И$$$$$ $ 1. Подготовка начальных условий $— С - О: С! - С(1па): уО = [т!О ПСО]: орС1опз - а1езеС< 'де) То) '. )е-В. 'Аозго) '.
[)е-)О )е-10]); $-- $ИИ$$$$$$$$ИКИИ$$$ИКИ$$ИК $ 2 Органиэация цикла интегрирования $-- [с.у] - оое45('ГН2'.[О сг].уО.орс)отз): Про/раина моделирования движения иаятника т-- дддддтттдтйзтдддйдтздтддхтдттддтд Д 3. Вивод графиков зцЬр)англ.г): р)ос<С/г/р(,у<:,ц*1ВО/р!); Ог(б: ЧЧС1е('Отклонение от вертикали'.'Гоп(5!зе'. 14): х1аЬе1('Вреия (в периодах налих собственних колебаний)'.'Гоп!5(зе'.12): у!аЬе1('Угол в градусах'.'Гопт5тзе'.12): зцьр)а((2.4.1:г): р1от(у(:.
1)Я100/р! .У(:,2)): дгтб; ЧЧЬ1е('Еазовий портрет'.'Гоп15(ае'. 14): х1аЬе1('угол в градусах'.'Еап(5!хе'. 12).- у1аЬе1('Угл. скорость (б/р)'.'Гопт5(зе'. 12): $-- х Вывод текстовой инфорнации в графическое окно зцьр1а((2,4.3:4); ах!в('о(Г ): Ь1 - Сея<(О. 1. 1.'Двжяение физического наятника'. 'Гоп!5(зе'. 14. 'Гоп(Не!Оп('. 'Во10'): Ы - Сея<(0.4. 1.'в очатветствии с уравнениен'.'Гопт5(ае'.12): Ы - Секс(0.0.9,'Г!" + 2"ба~<!" + [1 + пв<увзто(пця( + еу)1*з(п(Г!) -', 'Гоп(5(зе',14): Ы - Чек<(0.55.0,0,' - -ппх"з(п(пця( + ех)чсоз<(Ч)'.'Гоп(5<те', 14): Ы - Сех((0,0.7.'при следуащих значениях ларанетров ,'Гопт5тзе'.
12): Ы - сехч(0.45.0.6.зргчптг('бз - дд'.кки1)).'Гап(5<хе'. 12): Ы - Чехс(0.0 .5, зргЧптц 'пщу - дд ', КН1<2) ) . 'Гоп(5<хе' . 12); Ы - СехЫ0.7.0.5,врг(п(Г('пвх - дд'.КНИ3)).'Гоп(5(зе',)2); Ы - тех<(0.0.4.врг<птт('еу - Дд град.'.КНИ5)*100/рт),<Гол<5<хе'.12): Ь1 - техт(0.7.0.4.зрппст('ех " дд град.'.... КНИ6) в)ВО/р! ), Гоп(5(зе'. 12): И - тех((0.45.0.3.зргтпт(('па - дд'.КНИ4)).'Гоп(5(хе',12); Ы - (ех<(0,0.2.'и начальник условий:','Гоп<5(ае'. 12): Ы - ЧЕХС(0.0.1.[врГЧПСГ('ГЧ(0) - тд Град.'.ГЧОя)ЛО/р!). 'градусов' ).'Гопт5тке'.12): Ы - сехЫО. 7,0.
1, вргтп(Г< ' Г! "(0) - тд' . /!СО), Гоп!5!те', 12); 01 - Чех((0.0.05,):- -- †-- ††-------------------------'): Ы - Ьехт(0.-0.2,).-- ------'): И - Чех(<-0.05,-0.05.['про<ранна'.зргодгав]); Ы - техт(0.55,-0.05.'Аатор - Лазарев Ю.Ф., каф. ПСОН'): Ы = ЧехЫО.-О. 15 ['Випалнил'.клаве)): Ьв - Г!х(с1асй); Тч - Ьз(4:5): Ь1 - Чех((0.65.-0.15.[зрг(пт/('тд .Тч).' ' бате)): т конец файла ГЧанауатпг Табго Как видим, основные операции разделены на три основные группы — ввод начальных условий, организация цикла интегрирования и организация оформления графического окна вывода.
Отладна программы Отладка программы заключается в запуске главного М-файла Г)тйауа1пг, проверке правильности функционирования всех частей программы, внесении корректив в тексты используемых М-файлов до тех пор, пока все запрограммированные действия не будут удовлетворять заданным требованиям. Сюда же входят и действия по проверке чадекватностив, то есть соответствия получаемых программой Урок 2 ° Программирование в среде ИАТСАВ результатов отдельным априорно известным случаям поведения исследуемой системы. Очевидно, для такой проверки нужно подобрать несколько совокупностей значений параметров системы, при которых ее поведение является известным из предыдущих теоретических нли экспериментальных исследований.
Если полученные программой результаты полностью согласуются с известными, программа считается адекватной принятой математической модели. В приведенном тексте программы «вшитые» начальные значения параметров отвечают свободному движению маятника при отсутствии трения. При таких условиях движение маятника представляет собой незатухающие колебания относительно вертикали. Поэтому, если программа работает верно, на графиках должны наблюдаться именно такие колебания маятника Результат работы созданной программы при этих условиях представлен на рис. 2.9. Как видно, в этом отношении программа является адекватной принятой математической модели. двюввнмн Емтмавсаасв мвптнннв всааюмстмн смтпнммнм Е" + а'Оа'я + )з аппы*ап9ючавр) вв(В) - атм'впОФчааптсанв) прп а пммнпптпзрамалмв Ею О Е аз а о ас пп»- О ат= О мат= О ат= О и =О и нвтюмы аслан нс МИ = ОО О «разтссв .з з пят=а з а-л т Юв, З псан !а ю юз алзн -зм .«в за а и иап в грввлзн тш нн лл паз змпю пм л и юв Опаюнвнмв ат варпаамз е а з з в в ю ю и Ервмп)впзрпаиммвъмссзсюз нннтвавва) Рис.
2.9. Свободные колебания маятника с большим размахом Проведение исследований На рис. 2.10 показаны параметрические колебания маятника, которые могут возникать при вибрации точки подвеса в вертикальном направлении. Как видите, в этом случае амплитуда колебаний маятника относительно вертикали сначала увеличивается, а потом становится постоянной, причем частота постоянных колебаний вдвое меньше частоты вибрации основания и составляет примерно 1,15.
Созданная программа теперь может быть использована для моделирования и иссле- дования разнообразных нелинейных эффектов, которые наблюдаются у физическо- го маятника при поступательной вибрации точки его подвеса. На рис. 2.10-2.14 продемонстрированы некоторые возможности созданной программы. Програмиа моделирование движения маятника де«ванне Фгюнчнскюв «юлуннкл В СООНЮЮ ОКН С УРОВ НОНЮМ я + 2'ОВЧГ О(1мнпу'Ип(гмчнвуурам(бу = - ЮПЗПЮП(пмчгв»(усомя) \СМ »ВЮ«ВНВЧВННЯ» яр!мне»РОВ Ю= Ос мяу= 1 ° пн= О ву=а В»я 0 ю= гб Н на»МЪЪН У СПО В В ЯС 6(01 = 1 юйюсое О(03-О О о .Ю Ю О Ю Упл В Л МОР Л» В3 63 пг и' и м 33Ю3 О, й г Юа.
очвюнююе ог аарлввгю Ъч .23 В в Ю 12 3 ° 16 16 23 Е»ММЮ ГОР СПО»МВЪНССбС Вм М» ОПНОВН Е Рис. 2.10. Параметрические колебания наятника при вертикальной вибрации Даю«анна Ф»юнческме маяг!юйе В С»»НН»ѻв«я С Югю ВМОМ б" + 2'13В'и' + (1 +лпур'Вювн»Ч+вУМ Ю»то( - ючи'юп(ПОЧ+вкусоибу ГРНГВЮ«гчг !ЮМ»ПВР! ЮЛНК бг= а! О ° е аг Ы о 33 а2 1«чя 2 ппк= 2 О 6»= О ПО= 5 н начвънм»1,псйняс О(Щ=ОЮОЮ Р'во = О О! Оо .ю а ю ю пгю гнм;чо гч р.л ю юе. Олсон упн В Югйусю Л3ЧМ Г. Г Ю Е. 10 Л гв оргн оюлвнюмв аг вар!жив к й а е 6 В Ю " 12 М 1Б 1О 23 Время 01 псрм»ю» мвън ссбс!Вн»н к юпебвю йу Рис.
2.11. Отклонение среднего положения маятника от вертикали На рис. 2.12 представлены стационарные колебания маятника относительно верхнего положения равновесия, которые могут наблюдаться при интенсивной Выпрямительный эффект маятника показан на рис. 2.11. В этом случае одновременная вибрация основания в вертикальном и горизонтальном направлениях приводит к отклонению среднего положения маятника от вертикали на угол около — 5'. 12О Урок 2 ° Програииироеание е среде МАТ)Ай вертикальной вибрации.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
