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基于MATLAB小球弹跳仿真
Matlab仿真技术作品报告
题目:基于MATLAB的小球弹跳仿真
系 (院):
专 业:
班 级:
学 号:
姓 名:
指导教师:
学年学期: ~ 学年 第 学期
年 月 日
设计任务书
课题
名称 基于MATLAB的小球弹跳仿真 设计
目的
利用物理学原理,综合运用matlab工具实现小球弹跳仿真;
综合运用专业及基础知识,解决实际工程技术问题的能力;
学习资料的收集与整理,学会撰写报告。 实验
环境
微型电子计算机(PC);
安装Windows 2000以上操作系统,MATLAB等开发工具。 任务
要求
小球在弹跳过程中,有能量损失,即存在损耗系数,最后必然速度变为0停下来,本次课程设计就是要模拟仿真小球弹跳的整个过程,首先通过使用simulink搭建系统模型,实现小球弹跳仿真,但这是建立在初始速度、初始高度和衰减系数都已知的情况下,且描绘的只是整个过程的静态图像,所以通过设计GUI界面,让用户可以输入任意小球的初速度、初始高度以及衰减系数数值,从而模拟出小球弹跳的整个过程,要有小球速度的动态变化图,小球的动态轨迹图,以及小球的动态位移图,从而使整个过程清晰明了。
利用课余时间去图书馆或上网查阅课题相关资料,深入理解课题含义及设计要求,注意材料收集与整理;
结束后,及时提交作品报告(含纸质稿、电子稿),要求格式规范、内容完整、结论正确,正文字数不少于1500字(不含代码)。
摘要 matlab的应用领域非常广泛,从基本的线性代数、泛函分析,到应用广泛的信号处理、可控制系统、通信系统,直到神经网络、小波理论等必威体育精装版技术领域。为了体现matlab这个语言工具的应用,所以以本次课程设计为小小的实例,来体现它的应用价值。本次课程设计思想来源于基础实验课的第一次实验,不过在此基础上提高了难度,综合运用了整个matlab课程中所学到的知识。第一次关于小球弹跳的实验只是把它的轨迹图用绘图方法制作出来,而且物理情景简单,初始速度为0,高度为1,小相当于竖直下落过程,所以让我想到在此基础上深入挖掘,做一个初始速度、初始高度和衰减系数都可以通过输入来确定,可以描绘出小球弹跳的整个动态过程,而这一切正是matlab仿真技术可以解决的问题,也是体现这门课程的主要特色所在。
关键词 初始速度、初始高度、衰减系数、动态、simulink、GUI界面、仿真图形
绪论
MATLAB语言是一种以矩阵运算为基础的交互式程序语言。它集成度高,使用方便,输入简捷,运算高效,内容丰富,并且很容易有用户自行扩展。与其它计算机语言相比,MATLAB具有以下特点:
(1)、MATLAB是以解释方式工作,输入算是立即得出结果,无需编译,对每条语句解释后立即执行。若有错误也立即作出反应,便于编程者马上改正。这些都大大减轻了编程和调试的工作量。
(2)、变量的多功能性。每个变量代表一个矩阵,可以有mn 个元素;每个元素都可以看做一个复数;矩阵的行数列数无需定义,MATLAB会根据用户输入的数据形式,自动决定一个矩阵的阶数。
(3)、运算符号的多功能性。所有的运算,包括加减乘除、函数运算都对矩阵和复数有效。
(4)、语言规则与笔算式相似。
(5)、强大而简易的作图功能。能根据输入数据自动确定坐标绘图;能规定多种坐标(极坐标、对数坐标等)绘图;能绘制三维坐标中的曲线和曲面;可设置不同的颜色、线型、视角等,如果数据齐全,往往只需要一条命令即可给出相应的图形。
(6)、智能化程度高。绘图时自动选择最佳坐标,以及按输入或输出变元数自动选择算法等;做数值积分时自动按精确度选择步长;自动检测和显示程序错误的能力强,易于调试。、
(7)、功能丰富,可扩展性强。MATLAB软件包括基本部分和专业扩展部分。基本部分包括:矩阵的运算和各种变换,代数和超越方程的求解,数据处理和傅里叶变换及数值积分等。扩展部分称为工具箱,它实际上是用MATLAB的基本语句编成的各种子程序集,用于解决某一方面的专门问题,或某一领域的新算法,现在已经有控制系统、信号处理、图像处理、系统辨识、模糊集合、神经元网络及小波分析等多个工具箱,并且还在继续发展中。
而对于我们信息工程类专业生,学习本课程,重
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