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金宝app仿真软件和基于模型的设计

从符号到仿真软件金宝app

发布的家伙卷轴,2013年10月10日

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我最近访问了MathWorks日本办公室和了解有趣的工作由我的同事完成的仁Takeshita。

仁Takeshita

在他的MATLAB中央提交欧拉方程仁显示了符号数学工具箱可以轻松地获得系统的运动方程只需定义所涉及的能量。一旦得到运动方程,然后使用代码生成功能的符号数学工具箱创建一个Simscape组件和在仿真软件模拟系统。金宝app

我从来没有使用过这个工作流程,但它可以是非常有用的应用程序(如植物建模和工程学生学习系统动力学。

让我们来看一个示例使用双质量弹簧系统:

双质量弹簧系统

在MuPAD建模一个动态系统

MuPAD符号数学工具箱的引擎。如果你从未使用过它,我推荐的开始部分的文档,或者读一些文章的象征性的罗兰的博客。

在仁提供的MuPAD笔记本,所有您需要做的是定义动能,势能和耗散函数:

定义的能量

其余的笔记本实现了欧拉拉格朗日方程:

欧拉拉格朗日方程

所有你需要做的就是评估笔记本:

评估MuPAD笔记本

你应该获得系统的运动方程:

运动方程

从MuPAD仿真软件金宝app

现在我们有了系统的运动方程,我们想让他们到仿真软件。金宝app为此,我们使用Simscape语言。

MuPAD笔记本,可以生成Simscape方程使用生成功能:

生成Simscape MuPAD语言

我们可以复制和粘贴这段代码方程部分的Simscape文件。我们让你写其余的Simscape所以你可以把方程按你所希望的方式。在我的例子中,我创建了一个组件有两个港口,保持运动的中间质量内部组件。我也修改了一些变量的名字由MuPAD自动生成:

然后我可以执行ssc_build在这个文件并获得了一块我可以使用仿真软件:金宝app

金宝app双质量弹簧系统的仿真软件模型

使用Simscape仿真结果探险家我可以看到两个群众正在按预期。

结果双质量弹簧系统的仿真软金宝app件模型

现在轮到你了

像这样一个简单的系统使用这种方法可能不是最有效的方式快速获得仿真工作。

然而,我认为这种方法可以非常有趣的植物建模分析复杂系统和工程的学生试图熟悉拉格朗日力学和运动方程。

你需要结合符号操作和仿真软件吗?金宝app这里强调的方法相关的应用程序吗?让我们知道你的想法你的意见这里的评论。

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类别:: 建模、; 常微分方程,; 物理建模

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