仿真实验指导PPT

语句组
elseif 条件
循环语句
end while 条件 语句组
基于MATLAB的理论力学建模与仿真实验
语句组
else 语句组 end
end
一.实验工具MATLAB简介 4、MATLAB程序设计基础 4.3 M文件 命令文件
函数文件
function s=sind(a)
function[输出形参1，输出形参2…]=函数名（输入形参1，输入形参2…）
基于MATLAB的理论力学建模与仿真实验
一.实验工具MATLAB简介
2、基本运算和数学函数
2.1 矩阵的创建和元素寻访
2.2 矩阵运算和数组运算
2.3 数学函数
基于MATLAB的理论力学建模与仿真实验
一.实验工具MATLAB简介
+ 加 减 * 乘 .* 数组乘 法 ^ 乘方
.^
数组乘 方
\
左除
/
常微分方程数值解 [T,Y]=ode45(odefun,tspan,y0) “odefun”表示ODE函数的名称； “tspan”，定义求解数值解的时间区间； y0表示为微分方程的初始数值； T是所求得的自变量数据列向量； Y表示所求微分方程的因变量数据矩阵。
基于MATLAB的理论力学建模与仿真实验
引言 力学能力培养：
√ 1 掌握力学基本原理
2 力学自学能力 √
建立力学模型的能力 3 力学建模能力 建立数学模型的能力 √
√ 4 力学分析能力 力学理论分析能力
力学实验分析能力 √ 力学数值仿真分析能力
建模与 matlab 仿真实验
基于MATLAB的理论力学建模与仿真实验
引言
主 要 内 容
一.实验工具MATLAB简介
基于MATLAB的理论力学建模与仿真实验
一.实验工具MATLAB简介 主要内容：
1、MATLAB概述
2、基本运算和数学函数 3、计算结果可视化 4、MATLAB程序设计基础 5、常用函数
基于MATLAB的理论力学建模与仿真实验
一.实验工具MATLAB简介 1、 MATLAB概述
1.1 工作环境简介 1.2 MATLAB的帮助文件
基于MATLAB的理论力学建模与仿真实验
二.理论力学仿真实验
5、常用命令
5.1 代数方程组 s=solve（eq1,eq2…eqn,var1,var2…varn） eq1,eq2…eqn为代数方程， var1,var2…varn为自变量参数。 例1： x12 x1 x2 x2 3
2 x1 4 x1 3 0 s=solve('x1^2+x1*x2+ x2=3','x1^2-4*x1+3=0','x1','x2');
右除
Biblioteka Baidu
.\
数组左 除
./
数组右 除
基于MATLAB的理论力学建模与仿真实验
一.实验工具MATLAB简介 3、计算结果可视化
基本绘图命令 ：plot(x,y,s)
对数坐标曲线、分割图形窗口、 三维图形、特殊图形， 甚至可以绘制动画。
基于MATLAB的理论力学建模与仿真实验
一.实验工具MATLAB简介 4、MATLAB程序设计基础 4.1 MATLAB的变量 4.2 MATLAB控制流 for 变量=初值:增量:终值 if 条件
二.理论力学仿真实验 三.实验要求及安排
基于MATLAB的理论力学建模与仿真实验
一.实验工具MATLAB简介
进行科学计算和大量的工程运算等需要借助计算机解 决。 而MATLAB正是解决这一问题的优秀软件。 MATLAB（MATrix LABoratory） 以矩阵运算为基础， 集数学计算、结果可视化和编程于一身, 能方便地进行科 学计算和大量工程运算及数值分析的功能十分强大的数学 软件。 MATLAB简单易用、人机界面良好，又有着演算纸式的 科学计算语言的美称，使复杂繁琐的科学计算和编程变的 日益简单和准确有效。
基于MATLAB的理论力学建模与仿真实验
二.理论力学仿真实验
5、常用命令 5.2 微分方程组
f (t , y ) y y (t 0 ) y 0
常微分方程其数值解是指由初始点t0开始 的若干离散的t值即t0<t1<t2<…<tn，求出 y(t0)，y(t1)，y(t2)……y(tn)的相近值。
解：令Y x

T y x 1

y2
y3
y4
T
2 y 3 ( y1 1) y4 y1 cos(y2 ) 0 代入得 4 2 y3 y4 sin( y2 ) 0 ( y1 1) y
最终得一阶微分方程组
基于MATLAB的理论力学建模与仿真实验
解：首先编写ODE函数文件： function dy = odefun(t,y) dy = [y(2) * y(3) -y(1) * y(3) -0.51 * y(1) * y(2)]; 在命令窗口执行： >> [T,Y] = ode45('odefun',[0 12],[0 1 1]); >> plot(T,Y(:,1),'-',T,Y(:,2),'-.',T,Y(:,3),'.')
基于MATLAB的理论力学建模与仿真实验
0
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二.理论力学仿真实验
5、常用命令 5.2 微分方程组
【例3】将弹簧摆动力学方程 降阶增维。 2 x cos 0 ( x 1) x sin 0 x 1 2 x
%SIND:This function computes the sine of the angle,a,when the
%angle is expressed in degrees rather than radians a=a*pi/180； %conver a to radians s=sin(a); %compute the sine of a
二.理论力学仿真实验
5、常用命令 5.2 微分方程组
【例2】微分方程组初始条件为 y1(0)=0,y2(0)=1,y3(0)=1。
1 y 2 y 3 y 2 y1 y 3 y y 3 0.51y1 y 2
1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1