步骤1:定义位移、速度和加速度的双摆的质量gydF4y2Ba
下面的图显示了一个双摆模型。双摆包含两个摆短发和两个刚性棒。gydF4y2Ba
描述双摆的运动通过定义状态变量:gydF4y2Ba
描述双摆通过定义变量的属性:gydF4y2Ba
第一杆的长度gydF4y2Ba
第二杆的长度gydF4y2Ba
第一个鲍勃的质量gydF4y2Ba
第二个鲍勃的质量gydF4y2Ba
引力常数gydF4y2Ba
为简单起见,忽略两个刚性杆的质量。通过使用指定所有变量gydF4y2Ba信谊gydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
在笛卡尔坐标定义双摆的位移。gydF4y2Ba
找到差异化的速度位移对时间使用gydF4y2BadiffgydF4y2Ba
函数。gydF4y2Ba
找到区分速度对时间的加速度。gydF4y2Ba
第二步:定义运动方程gydF4y2Ba
定义了基于牛顿定律的运动方程。gydF4y2Ba
首先,指定第一杆的张力gydF4y2Ba
,第二杆的张力gydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
接下来,构建隔离体质量图上的作用力。gydF4y2Ba
评估力gydF4y2Ba
。定义第一个鲍勃的运动方程平衡水平和垂直力分量。指定这两个方程作为象征性的方程gydF4y2Baeqx_1gydF4y2Ba
和gydF4y2Baeqy_1gydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
eqx_1 =gydF4y2Ba
eqy_1 =gydF4y2Ba
评估力gydF4y2Ba
。定义第二个鲍勃的运动方程平衡水平和垂直力分量。指定这两个方程作为象征性的方程gydF4y2Baeqx_2gydF4y2Ba
和gydF4y2Baeqy_2gydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
eqx_2 =gydF4y2Ba
eqy_2 =gydF4y2Ba
第三步:评估部队和减少系统方程gydF4y2Ba
四双摆的运动方程描述运动学。评估棒上的力和减少两个方程的四个方程。gydF4y2Ba
运动有四个未知数的方程:gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
。评估两个未知数gydF4y2Ba
和gydF4y2Ba
从gydF4y2Baeqx_1gydF4y2Ba
和gydF4y2Baeqy_1gydF4y2Ba
。使用gydF4y2Ba解决gydF4y2Ba
函数来找到gydF4y2Ba
和gydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
替代解决方案金宝搏官方网站gydF4y2Ba
和gydF4y2Ba
成gydF4y2Baeqx_2gydF4y2Ba
和gydF4y2Baeqy_2gydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
两个减少方程完全描述摆运动。gydF4y2Ba
步骤4:解决系统方程gydF4y2Ba
解决系统描述摆运动方程。gydF4y2Ba
首先,为群众中定义的值gydF4y2Ba
杆的长度gydF4y2Ba
,重力gydF4y2Ba
(国际标准单位)。把这些值代入两个减少方程。gydF4y2Ba
eqn_1 =gydF4y2Ba
eqn_2 =gydF4y2Ba
两个方程是非线性二阶微分方程。为了解决这些方程,将它们转换为一阶微分方程通过使用gydF4y2BaodeToVectorFieldgydF4y2Ba
函数。gydF4y2Ba
向量的元素gydF4y2BaVgydF4y2Ba
代表的一阶微分方程的时间导数相等的元素gydF4y2Ba年代gydF4y2Ba
。的元素gydF4y2Ba年代gydF4y2Ba
是状态变量gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
。状态变量描述角双摆的位移和速度。gydF4y2Ba
S =gydF4y2Ba
接下来,将一阶微分方程转换为一个MATLAB函数处理gydF4y2Ba米gydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
定义状态变量的初始条件gydF4y2Ba(π/ 4 0π/ 6 0)gydF4y2Ba
。使用gydF4y2Ba数值gydF4y2Ba
状态变量函数来解决。解决方案金宝搏官方网站是一个时间的函数在区间内gydF4y2Ba10 [0]gydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
状态变量的解决方案金宝搏官方网站。gydF4y2Ba
第五步:创建动画摆动双摆的gydF4y2Ba
创建动画的摆动双摆。gydF4y2Ba
首先,创建四个函数使用gydF4y2Ba德瓦尔gydF4y2Ba
评估的坐标都摆的解决方案金宝搏官方网站gydF4y2Ba溶胶gydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
接下来,创建一个定格动画第一摆锤使用的对象gydF4y2BafanimatorgydF4y2Ba
函数。默认情况下,gydF4y2BafanimatorgydF4y2Ba
创建一个动画对象10单位时间内生成的框架的范围之内gydF4y2BatgydF4y2Ba
从0到10。通过绘制坐标gydF4y2Ba情节gydF4y2Ba
函数。设置gydF4y2BaxgydF4y2Ba设在和gydF4y2BaygydF4y2Ba设在长度相等。gydF4y2Ba
接下来,添加第一个刚性杆的动画对象,第二个摆锤,第二个刚性杆。gydF4y2Ba
添加一块文本使用的计算时间gydF4y2Ba文本gydF4y2Ba
函数。使用gydF4y2Banum2strgydF4y2Ba
将时间参数转换成一个字符串。gydF4y2Ba
使用命令gydF4y2Ba那里gydF4y2Ba
双摆的动画。gydF4y2Ba