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采用MATLAB对所述问题进行计算和作图并直接给我代码,根据书本公式(3.1-10)、(3.1-10)作出单自由度系统强迫振动的幅频特性曲线、相频特性曲线。ξ=0.1、0.2、0.3、0.5、0.7、1.0、1.2
4月前
理解问题采用MATLAB对所述问题进行计算和作图并直接给我代码,根据书本公式(3.1-10)、(3.1-10)作出单自由度系统强迫振动的幅频特性曲线、相频特性曲线。ξ=0.1、0.2、0.3、0.5、0.7、1.0、1.2
已完成理解「采用MATLAB对所述问题进行计算和作图并直接给我代码,根据书本公式(3.1-10)、(3.1-10)作出单自由度系统强迫振动的幅频特性曲线、相频特性曲线。ξ=0.1、0.2、0.3、0.5、0.7、1.0、1.2」
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要使用MATLAB绘制单自由度系统强迫振动的幅频特性曲线和相频特性曲线,首先需要了解系统的传递函数。对于单自由度系统,其传递函数通常表示为:
$ H(\omega) = \frac{\omega_n^2}{\omega^2 (\omega^2 - \omega_n^2) + 2 \zeta \omega \omega_n^2} $
其中,$ \omega_n $ 是系统的自然频率,$ \zeta $ 是阻尼比,$ \omega $ 是角频率。根据您提供的信息,我们需要对不同的阻尼比 $ \zeta $ 值绘制幅频和相频特性曲线。
以下是MATLAB代码,用于计算并绘制不同阻尼比下的幅频和相频特性曲线:
% 定义阻尼比
zetas = [0.1, 0.2, 0.3, 0.5, 0.7, 1.0, 1.2];
% 定义自然频率,这里假设为1,可以根据实际情况调整
wn = 1;
% 定义频率范围
w = linspace(0, 10, 1000);
% 创建图形窗口
figure;
% 循环计算并绘制不同阻尼比的幅频和相频特性曲线
for i = 1:length(zetas)
za = zetas(i);
% 计算幅频和相频
H = (wn^2) ./ (w.^2 * (w.^2 - wn^2) + 2 * za * w * wn^2);
mag = abs(H);
phase = angle(H);
% 绘制幅频特性曲线
subplot(2, 1, 1);
plot(w, mag);
title('幅频特性曲线');
xlabel('角频率 (\omega)');
ylabel('幅度');
legend(['\zeta = ', num2str(za)]);
% 绘制相频特性曲线
subplot(2, 1, 2);
plot(w, rad2deg(phase));
title('相频特性曲线');
xlabel('角频率 (\omega)');
ylabel('相位 (度)');
legend(['\zeta = ', num2str(za)]);
end
% 调整子图布局
subplot(2, 1, 1);
axis tight;
grid on;
subplot(2, 1, 2);
axis tight;
grid on;
这段代码首先定义了阻尼比的数组和自然频率。然后,它创建了一个频率范围,并在一个循环中为每个阻尼比计算了传递函数的幅频和相频特性。最后,它使用plot
函数绘制了幅频和相频特性曲线,并为每个曲线添加了图例。467