基于matlab的调qnd:yag激光器仿真

时间: 2023-07-19 08:02:17 浏览: 73
基于Matlab的调QND:YAG激光器仿真可以通过以下步骤实现。 首先,我们需要建立一个激光器的模型。在Matlab中,可以使用光强耦合方程来描述激光器的行为。该方程涉及到激光的增益、吸收和自发辐射等过程。利用该方程,我们可以模拟激光在激光腔内的功率增益和损耗。 接下来,我们需要确定激光器的参数。这些参数包括激光介质(如YAG晶体)、激光波长、腔长、腔内的增益介质浓度等。这些参数将直接影响到激光器的性能和输出功率。 然后,我们可以使用Matlab中的数值求解器来模拟激光器的行为。我们可以使用有限差分法或有限元法等数值方法来求解光强耦合方程。这些方法可以用来模拟激光在腔内的动力学行为,包括激光的开启过程、输出功率的稳定等。 在仿真过程中,我们可以观察激光器的输出功率随时间的变化。我们可以通过调整激光器的参数来优化激光器的性能,如提高输出功率、减小波动等。 最后,我们可以使用Matlab的绘图工具来可视化仿真结果。我们可以绘制激光器输出功率随时间的变化曲线,以及其他与激光器性能相关的曲线。这些曲线可以帮助我们更好地理解和分析激光器的行为。 总而言之,基于Matlab的调QND:YAG激光器仿真可以帮助我们模拟和优化激光器的性能。通过仿真,我们可以更好地了解激光器的行为,并提出改进的措施。这对于激光器设计和应用有着重要的意义。
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ode45求解双足机器人动力学方程,然后针对双足机器人变量对其余变量求导MATLAB

首先,我们需要编写一个函数来计算双足机器人的动力学方程。可以使用Lagrange-Euler方法来推导动力学方程。这个函数将返回一个列向量,其中包含系统中每个关节的加速度。在MATLAB中,可以使用ode45函数来求解这个函数返回的动力学方程。ode45是一个常用的ODE求解器,可以使用它来求解非刚性多体系统的运动方程。下面是一个示例代码: ```matlab function [qdd] = biped_robot_dynamics(t,q) % 双足机器人动力学方程 % 输入:t - 时间, q - 状态向量 [q1, q2, ..., qn, q1d, q2d, ..., qnd] % 输出:qdd - 加速度向量 [q1dd, q2dd, ..., qndd] % 声明全局变量 global m1 m2 l1 l2 g % 从状态向量中提取关节角度、角速度 q1 = q(1); q2 = q(2); q1d = q(3); q2d = q(4); % 计算常用量 c1 = cos(q1); s1 = sin(q1); c2 = cos(q2); s2 = sin(q2); c12 = cos(q1 + q2); s12 = sin(q1 + q2); % 计算动能和势能 T = 0.5 * m1 * (l1^2 * q1d^2 + 2 * l1 * l2 * q1d * q2d * c2 + l2^2 * q2d^2) + ... 0.5 * m2 * l2^2 * q2d^2; V = -m1 * g * l1 * c1 - m2 * g * (l1 * c1 + l2 * c12); % 计算广义力 Q = [0; 0; 0; 0] - [m1 * l1 * q1d^2 * s1 + m2 * (l1 * q1d^2 * s1 + l2 * (q1d + q2d) * s12); ... m2 * l2 * (q1d + q2d)^2 * s12 - m2 * g * l2 * s12; ... m1 * l1 * q1d^2 * c1 + m2 * l1 * q1d^2 * c1 + m2 * l2 * q2d^2 * c12 + (m1 + m2) * g * l1 * s1 + m2 * g * l2 * s12; ... m2 * l2 * (q1d + q2d)^2 * c12 + m2 * g * l2 * c12]; % 计算加速度 M = [m1 * l1^2 + m2 * (l1^2 + l2^2 + 2 * l1 * l2 * c2) m2 * (l2^2 + l1 * l2 * c2); m2 * (l2^2 + l1 * l2 * c2) m2 * l2^2]; C = [-m2 * l1 * l2 * s2 * (2 * q1d * q2d + q2d^2); m2 * l1 * l2 * s2 * q1d^2]; G = [m1 * g * l1 * s1 + m2 * g * (l1 * s1 + l2 * s12); m2 * g * l2 * s12]; qdd = inv(M) * (Q - C - G); end ``` 接下来,我们可以使用ode45函数来求解这个动力学方程。假设我们要模拟10秒钟的运动,使用初始状态向量[0, 0, 0, 0](即所有关节的初始角度和角速度都为0),则可以编写以下代码: ```matlab % 设置参数 global m1 m2 l1 l2 g m1 = 1; % 第一段腿的质量 m2 = 1; % 第二段腿的质量 l1 = 1; % 第一段腿的长度 l2 = 1; % 第二段腿的长度 g = 9.81; % 重力加速度 % 模拟10秒钟的运动 tspan = [0, 10]; y0 = [0, 0, 0, 0]; [t, y] = ode45(@biped_robot_dynamics, tspan, y0); ``` 在上面的代码中,我们使用ode45函数来求解动力学方程,然后将结果存储在t和y中。t是一个列向量,包含ODE求解器在模拟期间计算的时间点。y是一个矩阵,其中每一行都包含系统在对应时间点的状态向量。因此,y的大小为[N, 4],其中N是时间步数。 最后,我们可以使用MATLAB的diff函数来计算状态向量中每个变量相对于其余变量的导数。例如,如果我们想计算q1相对于时间的导数,则可以编写以下代码: ```matlab q1d = diff(y(:,1))./diff(t); ``` 这将返回一个列向量,其中包含q1相对于时间的导数。同样,我们可以使用diff函数来计算q2、q1d和q2d相对于时间的导数。

长度为2.5 cm 的硅样品,其横截面积为 0.1 平方厘米.已知该样品为n型掺杂,施主浓度为Nd=2x10十五次方立方厘米分之一,样品 的电阻为70Ω,求电子迁移率。

根据样品的电阻和几何尺寸,可以计算出该样品的电阻率为: ρ = RA/L = (70 Ω) x (0.1 cm^2) / (2.5 cm) = 2.8 Ω cm 根据电阻率和施主浓度,可以计算出样品的电导率为: σ = 1 / ρ = 1 / 2.8 Ω cm = 0.357 S/cm 根据电导率和施主浓度,可以计算出样品的电子浓度为: n = σ / qNd = 0.357 S/cm / (1.6x10^-19 C) / (2x10^15 cm^-3) = 1.11x10^9 cm^-3 其中q是元电荷。 根据电子浓度和电导率,可以计算出电子迁移率为: μ = σ / (q n) = 0.357 S/cm / (1.6x10^-19 C) / (1.11x10^9 cm^-3) = 204 cm^2 / V s 因此,该样品的电子迁移率为204 cm^2/Vs。

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