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凭借MATLAB GUI Simulink:探索钟摆自由控制的奥秘

人工智能

一、简介

钟摆是一种经典的物理系统,因其简洁性和对复杂动态行为的展现而备受关注。基于MATLAB GUI和Simulink,我们可以轻松构建钟摆的自由控制仿真模型,并对其行为进行深入研究。

二、源代码

源代码如下所示:

% Define system parameters
L = 1; % Length of the pendulum (m)
m = 1; % Mass of the pendulum (kg)
b = 0.1; % Damping coefficient (Ns/m)
g = 9.81; % Acceleration due to gravity (m/s^2)

% Create Simulink model
pendulumModel = simulink.sldemo.pendulum;

% Set simulation parameters
simTime = 10; % Simulation time (s)
solver = 'ode45'; % Solver to use

% Run simulation
simOut = sim(pendulumModel, 'StopTime', simTime, 'Solver', solver);

% Plot results
figure;
plot(simOut.tout, simOut.yout(:, 1));
title('Pendulum Angle');
xlabel('Time (s)');
ylabel('Angle (rad)');
grid on;

figure;
plot(simOut.tout, simOut.yout(:, 2));
title('Pendulum Angular Velocity');
xlabel('Time (s)');
ylabel('Angular Velocity (rad/s)');
grid on;

三、运行结果

运行代码后,您将获得两幅图形:

  • 第一幅图显示了钟摆的角度随时间变化的曲线。
  • 第二幅图显示了钟摆的角速度随时间变化的曲线。

四、备注

  • 本文所述代码适用于MATLAB 2014a或更高版本。
  • 若要运行此代码,您需要安装Simulink模块。
  • 有关更多详细信息,请参阅MATLAB和Simulink文档。

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