线性系统为什么会有这样的相图?
做了一个三自由度的线性系统,用ode45解出来却有这样的相图和响应。又是刚度矩阵值的问题吗?w=0.2;
T=2*pi/w;
%tspan=;%1.0e-003 *
tspan=
X0=[ -0.0089;-0.7717; -0.0237];
Y0=;
=ode45('cdyanalysis2',tspan,Y0);
function fungear=cdylanalysis2(t,y)
w=0.2;
E=0.2;
FVector1 = 0.5+E*w^2*cos(w*t);
FVector3 = 0.48+E*w^2*cos(w*t);
K =[1.0000 0.005 0; 1.42 0.09 2.05;
0 0.03 1.08];
K11=K(1,1); K12=K(1,2); K21=K(2,1);
K22=K(2,2); K23=K(2,3);K32=K(3,2); K33=K(3,3);
C=[ 0.0121 0 0;
0.0121 0 0.012;
0 0 0.012];
C11=C(1,1);C21=C(2,1);C23=C(2,3);C33=C(3,3);
fungear=[y(4);
y(5);
y(6);
-C11*y(4)-K11*y(1)+ K12*y(2)+FVector1;
C21*y(4)+C23*y(6)+K21*y(1)-K22*y(2)+K23*y(3);
-C33*y(6)+K32*y(2)-K33*y(3)+FVector3]; 如下图: 将时间各往后取,响应图还是那样,好象永远得不到稳态解似的。
相图还是一样的。 用下面的程序画出的图就更不对了。是程序有问题还是系统有问题呢?
% poincare 图
zz=400;
x1=y(:,1);
dx1=y(:,4);
xx1=x1(20:zz:n2);
dxx1=dx1(20:zz:n2);
figure('unit','normalized','color',);
H_1 = get(gcf);
set(gcf,'Name','poincare 图','numbertitle','off');
set(gcf,'defaultuicontrolunits','normalized');
set(gcf,'defaultuicontrolfontname','仿宋体');
set(gcf,'defaultuicontrolhorizontalAlignment','left');
plot_1 = plot(xx1, dxx1,'k*');
axis([-2 2-2.5 2.5])
grid off
% 功率谱
Y=fft(x1);
Y(1)=[];
n=length(Y);
Power=abs(Y(1:n2/2)).^2/n2^2;
freq=400/T*(1:n2/2)./n;
figure
plot(freq,Power,'k')
axis()
title('功率谱');
xlabel('频率');ylabel('位移') 有意思。
没有仔细看你的系统模型,试着算了一下,在我试算的时间范围内确实没有得到平稳的结果。后来发现阻尼好像比较小,你可以试试,如果阻尼系数增大到原来的10倍,就比较容易得到平稳结果了。
不知道阻尼是否取的合适?阻尼比是多少呢?
个人意见,仅供参考。
[ 本帖最后由 toes 于 2006-9-8 19:09 编辑 ] 谢谢toes!我将上述阻尼比增大,得到一个发散的结果。阻尼比原来取的为0.03。但因为一直得不到收敛的结果,我将刚度和阻尼矩阵都改了,没按原来的系统结构参数改。
我将阻尼改为:
C=[ 0.12 0 0;
0.12 0 0.12;
0 0 0.12];
怎么还是不行。 估计是你没有完全消除初值的影响。
由于初值的影响,系统的响应在开始一段时间会出现以固有频率为频率的振荡。为了消除初值的影响,需要将前面一段响应去掉,仅分析后面稳定的响应。
在你原来的基础上,我将阻尼系数全部乘以10。计算400个周期,取后一半数据分析,得到的结果如下图:
如果计算800个周期,取后一半数据分析,得到的结果如下图:
非常感谢!我按照你说的方法做出来和你一样的相图了,下面我想做一个多自由度的间隙非线性系统。
发现能在论坛上和大家交流真是收获很大,比找同学和老师讨论要方便多啦! 原帖由 siyanger 于 2006-9-9 10:00 发表
非常感谢!我按照你说的方法做出来和你一样的相图了,下面我想做一个多自由度的间隙非线性系统。
发现能在论坛上和大家交流真是收获很大,比找同学和老师讨论要方便多啦!
多自由度的间隙非线性系统,如果做出来了给大家鉴赏一下。 原帖由 siyanger 于 2006-9-8 22:00 发表
谢谢toes!我将上述阻尼比增大,得到一个发散的结果。阻尼比原来取的为0.03。但因为一直得不到收敛的结果,我将刚度和阻尼矩阵都改了,没按原来的系统结构参数改。
我将阻尼改为:
C=[ 0.12 0 ...
这个阻尼比给得好像偏大了,实际系统很少有这么大的 阻尼可能是偏大的,所以最好算一下阻尼比,我们并不清楚结构的实际情况,阻尼最好还是楼主结合实际给一下。
我算了一下,阻尼小的情况下系统很难得到稳定的解,最大我算到了10000个周期,再算下去我的电脑负担有点重,呵呵。
如果不改阻尼大家有什么好的建议求解该题?谢谢。 原帖由 toes 于 2006-9-9 16:18 发表
多自由度的间隙非线性系统,如果做出来了给大家鉴赏一下。
好啊,我想做些参数对沌混啊,分叉什么的影响方面分析,但前提是得做出来。 原帖由 toes 于 2006-9-9 20:24 发表
阻尼可能是偏大的,所以最好算一下阻尼比,我们并不清楚结构的实际情况,阻尼最好还是楼主结合实际给一下。
我算了一下,阻尼小的情况下系统很难得到稳定的解,最大我算到了10000个周期,再算下去我的电脑负担有 ...
这个阻尼是比一般的系统要大。是齿轮的啮合阻尼。阻尼系数为:C=2*Ksi*sqrt(K/(1/m1+1/m2)),Ksi为阻尼比,0.03-0.17。以上的公式参考 李润方,王建军的 《齿轮系统动力学》P161。
一般啮合刚度为10^8左右,而这个系统中质量为0.2kg左右吧,这样在数学模型中C前面还有系数,最后算来阻尼矩阵中最大的元素为0.58,最小的为0.1。(化为无量纲后)
以前用这个阻尼系数用近似解析法算的时候,结果还可以的。但用数值法解还是未知数呢! 原帖由 toes 于 2006-9-9 20:24 发表
阻尼可能是偏大的,所以最好算一下阻尼比,我们并不清楚结构的实际情况,阻尼最好还是楼主结合实际给一下。
我算了一下,阻尼小的情况下系统很难得到稳定的解,最大我算到了10000个周期,再算下去我的电脑负担有 ...
这个阻尼是比一般的系统要大。是齿轮的啮合阻尼。阻尼系数为:C=2*Ksi*sqrt(K/(1/m1+1/m2)),Ksi为阻尼比,0.03-0.17。以上的公式参考 李润方,王建军的 《齿轮系统动力学》P161。
一般啮合刚度为10^8左右,而这个系统中质量为0.2kg左右吧,这样在数学模型中C前面还有系数,最后算来阻尼矩阵中最大的元素为0.58,最小的为0.1。(化为无量纲后)
以前用这个阻尼系数用近似解析法算的时候,结果还可以的。但用数值法解还是未知数呢! 我是新手,为什么我把第一个程序导入后出现这句呢:
Error: File: TRY3.m Line: 9 Column: 1
Function definitions are not permitted at the prompt or in scripts.
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