用matlab画出受到周期驱动力的单摆非线性系统的角度与时间曲线,周期驱动力频率与单摆固有频率相等,初始角度为45°
时间: 2024-03-10 17:48:59 浏览: 87
好的,我可以为您提供代码示例来实现这个问题。请注意,这里使用的是常见的单摆非线性方程式,也称为Duffing方程式。
首先,我们需要设置一些参数,包括单摆的长度、重力加速度以及周期驱动力的振幅和频率。在这个例子中,我们将振幅设置为0.5,频率设置为根号2,这样就满足了条件“周期驱动力频率与单摆固有频率相等”。
```
% 设置参数
L = 1; % 单摆长度
g = 9.81; % 重力加速度
A = 0.5; % 周期驱动力振幅
omega = sqrt(g/L); % 单摆固有频率
beta = omega; % 周期驱动力频率
```
接下来,我们需要定义非线性方程式。这里我们使用Duffing方程式,它可以表示单摆的运动。
```
% 定义非线性方程式
f = @(t, y) [y(2); -g/L*sin(y(1)) - A*sin(beta*t)*y(2)];
```
然后,我们需要设置初始条件。根据题目要求,初始角度为45度。
```
% 设置初始条件
theta0 = pi/4; % 初始角度
omega0 = 0; % 初始角速度
y0 = [theta0; omega0]; % 初始状态向量
```
最后,我们使用ode45函数求解微分方程式,并绘制角度与时间曲线。
```
% 求解微分方程式
[t, y] = ode45(f, [0, 20], y0);
% 绘制角度与时间曲线
plot(t, y(:,1));
xlabel('时间');
ylabel('角度');
title('周期驱动力的单摆非线性系统');
```
运行此代码,就可以得到角度与时间曲线的图形。
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