用matlab画阻尼振动包络线
时间: 2023-10-21 08:25:49 浏览: 167
好的,以下是绘制阻尼振动包络线的 MATLAB 代码示例:
```matlab
% 定义阻尼振动微分方程
m = 1; % 质量
k = 1; % 弹性系数
c = 0.05; % 阻尼系数
f = @(t, y) [y(2); -(k/m)*y(1)-(c/m)*y(2)];
% 求解微分方程
[t, y] = ode45(f, [0, 30], [1, 0]);
% 计算包络线
[b, env_upper, env_lower] = envelope(y(:, 1));
% 绘制包络线和原始曲线
plot(t, y(:, 1), 'b', t, env_upper, 'r--', t, env_lower, 'r--');
xlabel('时间 (s)');
ylabel('位移 (m)');
legend('原始曲线', '包络线');
```
这段代码会绘制出阻尼振动的原始曲线和包络线,其中 `m` 代表质量,`k` 代表弹性系数,`c` 代表阻尼系数,可以根据需要进行修改。绘图结果如下图所示:

希望这个例子能够帮助你!
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matlab绘制机械振动阻尼包络线
以下是绘制机械振动阻尼包络线的Matlab代码和解释:
```matlab
% 定义时间范围
t = 0:0.01:10;
% 定义阻尼系数和振荡频率
zeta = 0.1;
omega = 2*pi;
% 计算阻尼振荡信号
y = exp(-zeta*omega*t) .* cos(omega*sqrt(1-zeta^2)*t);
% 计算包络线
envelope = exp(-zeta*omega*t);
% 绘制阻尼振荡信号和包络线
plot(t, y, t, envelope, t, -envelope);
xlabel('时间');
ylabel('位移');
title('机械振动阻尼包络线');
legend('阻尼振荡信号', '上包络线', '下包络线');
```
解释:
1. 首先定义时间范围`t`,这里我们定义了从0到10秒,每0.01秒一个数据点。
2. 然后定义阻尼系数`zeta`和振荡频率`omega`,这里我们假设阻尼系数为0.1,振荡频率为2π。
3. 接着,我们使用公式`y = exp(-zeta*omega*t) .* cos(omega*sqrt(1-zeta^2)*t)`计算阻尼振荡信号`y`,其中`.*`表示对应元素相乘。
4. 然后,我们使用公式`envelope = exp(-zeta*omega*t)`计算包络线`envelope`。
5. 最后,我们使用`plot`函数绘制阻尼振荡信号和包络线,其中第一个`plot`函数绘制阻尼振荡信号,第二个和第三个`plot`函数分别绘制上下两条包络线。`xlabel`和`ylabel`函数用于设置坐标轴标签,`title`函数用于设置图像标题,`legend`函数用于设置图例。
用Matlab绘制有阻尼单自由度系统的自由振动已知欠阻尼振动特性方程为:u(t)=ae^(-ζωnt)sin(ωdt+φ),ωn=10rad/s,ζ=0.04,u0=0,du(0)/dt=56,绘制包络线
要在Matlab中绘制有阻尼单自由度系统的自由振动,并绘制包络线,我们可以按照以下步骤进行:
1. 定义已知参数:
- 自然频率 ωn = 10 rad/s
- 阻尼比 ζ = 0.04
- 初始位移 u0 = 0
- 初始速度 du(0)/dt = 56
2. 计算阻尼自然频率 ωd
3. 计算振幅 a 和相位角 φ
4. 创建时间向量
5. 计算位移 u(t)
6. 计算包络线
7. 绘制结果
以下是实现上述步骤的Matlab代码:
```matlab
% 定义参数
wn = 10; % 自然频率 (rad/s)
zeta = 0.04; % 阻尼比
u0 = 0; % 初始位移
v0 = 56; % 初始速度
% 计算阻尼自然频率
wd = wn * sqrt(1 - zeta^2);
% 计算振幅和相位角
a = sqrt(u0^2 + ((v0 + zeta*wn*u0)/wd)^2);
phi = atan((v0 + zeta*wn*u0)/(wd*u0));
% 创建时间向量
t = linspace(0, 10, 1000); % 0到10秒,1000个点
% 计算位移
u = a * exp(-zeta*wn*t) .* sin(wd*t + phi);
% 计算包络线
envelope = a * exp(-zeta*wn*t);
% 绘制结果
figure;
plot(t, u, 'b', 'LineWidth', 2); hold on;
plot(t, envelope, 'r--', 'LineWidth', 1.5);
plot(t, -envelope, 'r--', 'LineWidth', 1.5);
xlabel('时间 (s)');
ylabel('位移 (m)');
title('有阻尼单自由度系统的自由振动');
legend('位移', '包络线');
grid on;
```
这段代码首先定义了系统的参数,然后计算了阻尼自然频率、振幅和相位角。接着,它创建了一个时间向量,并计算了每个时间点的位移和包络线。最后,它绘制了位移随时间变化的曲线和包络线。
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