matlab做弹簧阻尼系统,第5章弹簧阻尼系统建模.ppt

第五章 MATLAB车辆工程应用实战第5章弹簧阻尼系统建模第五章 MATLAB车辆工程应用实战 5.2 弹簧振子简谐振动动画弹簧阻尼系统较复杂，包括单自由度系统、双自由度系统以及多自由度系统等，其系统传递函数以及运动分析也相对较复杂。基于弹簧振子简谐振动动画分析，帮助用户更好的理解弹簧振动系统建模。第五章 MATLAB车辆工程应用实战 5.3 一阶延迟环节图5-2 无质量杠杆一阶系统对图5-2所示的机械系统，其标准式为：第五章 MATLAB车辆工程应用实战 5.3 一阶延迟环节图5-2 无质量杠杆一阶系统第五章 MATLAB车辆工程应用实战 5.3 一阶延迟环节 clc,clear,close all num=[1]; tao = 5; % 时间常数 den=[tao,1]; Gtf=tf(num,den); %传递函数 rlocus(Gtf) %根轨迹 impulse(Gtf)%脉冲响应图5-3 根轨迹图5-4 一阶惯性环节的单位脉冲响应第五章 MATLAB车辆工程应用实战 5.4 单自由度弹簧阻尼系统根据单自由度弹簧阻尼系统建立相应平衡方程为：由二阶系统的数值微分递推式有：第五章 MATLAB车辆工程应用实战 5.4 单自由度弹簧阻尼系统根据单自由度弹簧阻尼系统建立相应平衡方程为：第五章 MATLAB车辆工程应用实战 5.4 单自由度弹簧阻尼系统根据单自由度弹簧阻尼系统建立相应平衡方程为：图5-6 二阶连续系统仿真结果图第五章 MATLAB车辆工程应用实战 5.4 单自由度弹簧阻尼系统根据单自由度弹簧阻尼系统建立相应平衡方程为：图5-7 二阶离散系统仿真结果图第五章 MATLAB车辆工程应用实战 5.4 单自由度弹簧阻尼系统 5.4.1 机械系统第五章 MATLAB车辆工程应用实战 5.4 单自由度弹簧阻尼系统 5.4.1 机械系统阻尼计算公式为：第五章 MATLAB车辆工程应用实战 5.4 单自由度弹簧阻尼系统 5.4.1 机械系统 F0 = 8.9; % 作用力 Mp = 0.093; % 最大超调量 ksin = abs(log(Mp))/sqrt(pi^2+log(Mp)*log(Mp)); % 阻尼比 tp = 2; % 峰值时间 wn = pi/tp/sqrt(1-ksin*ksin); % 系统固有频率 k =297; % 弹性元件刚度 m= k/wn^2; %质量块质量 c= 2*ksin*wn*m; %阻尼系数 num=[wn^2]; den=[1,2*ksin*wn,wn^2]; G=tf(num,den); %系统开环传递函数 rlocus(G) impulse(G)%脉冲响应第五章 MATLAB车辆工程应用实战 5.4 单自由度弹簧阻尼系统 5.4.1 机械系统图5-11 脉冲响应第五章 MATLAB车辆工程应用实战 5.4 单自由度弹簧阻尼系统 5.4.2 力-电系统图5-12 机械系统图5-13 力-电压相似系统机械系统模型为：第五章 MATLAB车辆工程应用实战 5.4 单自由度弹簧阻尼系统电学系统，根据环路电压定律：第五章 MATLAB车辆工程应用实战 5.4 单自由度弹簧阻尼系统电学系统，根据环路电压定律： [t,y]=ode15s('q',[0 10],[1 1 1]); plot(t,y(:,1),'r','linewidth',2) hold on plot(t,y(:,2),'b','linewidth',2) plot(t,y(:,3),'k','linewidth',2) grid on function dy=q(t,y) L1=1; % 电感 R1=1; % 电阻 c1=0.5; % 电容 c2=0.5; % 电容 R2= 2; % 电阻 dy=zeros(3,1); % 初始化 dy(1)=y(2); dy(2) = -( R1*y(2) +1/c1*y(1) +1/c2*(y(1)-y(3)) )/L1; dy(3) = -(1/c2*(y(3)-y(1)))/R2; 图5-14 数值图第五章 MATLAB车辆工程应用实战 5.5 多自由度振

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