Лаб1 Маятник
.docФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Омский государственный технический университет»
Кафедра «Автоматизация и робототехника»
Отчет по лабораторной работе №1
по дисциплине: Моделирование систем
«Маятник»
Выполнил: ст. гр. А-410 Перепечко Станислав Александрович
________________________
Проверила:
Лагутина Татьяна Андреевна
________________________
Омск, 2014
Цель: создать непрерывную модель математического маятника (материальная точка, подвешенная на невесомом нерастяжимом стержне).
Ход работы
1. Ввод переменных, параметров и констант
В окне редактирования класса добавляем параметры и внутренние переменные. Для этого в дереве объектов выделяем нужный узел, нажатием правой кнопки мыши вызываем всплывающее меню и выполняем команду «Добавить». Вводим значения (рис.1):
Рисунок 1. Ввод переменной
Таким образом, набираем параметры L, Alpha0, переменные Alpha, Omega, X, Y и константу g (рис.2).
Рисунок 2. Введенные исходные данные
2. Ввод уравнений
В окне редактирования уравнений с помощью двойного щелчка мыши на узле «Уравнения» вызываем специальный редактор формул. Вводим математическое выражение качания математического маятника (рис.3):
Рисунок 3. Редактор формул
Оператор find определяет, какие переменные являются искомыми. Если его не указывать, то транслятор попытается определить их сам, исходя из контекста задачи. После введения уравнений, они должны появиться в раскрывающемся меню (рис.4):
Рисунок 4. Система уравнений
3. Создание, запуск и исследование модели
Создание модели производится с помощью команды «Модель/Создать» главного меню. Запуск модели с помощью команды «Модель/Пуск». Получим визуальную модель (рис.5):
Рисунок 5. Главное окно визуальной модели
С помощью команды «Окна/Новая диаграмма» создадим окно диаграммы. Методом «drag-and-drop» перенесем в это окно переменные Alpha и Omega. Запустив модель, получаем график изменения во времени данных переменных (рис.6):
Рисунок 6. Временная диаграмма Alpha(t) и Omega(t)
Для получения фазовой диаграммы Omega(Alpha) создаем новую диаграмму. Далее переносим в нее те же переменные. Затем правой клавишей мыши откроем на ней всплывающее меню, выполним команду «Настройка». В появившемся диалоге укажем, чтобы по оси абсцисс откладывалось значение Alpha (рис.7).
Рисунок 7. Настройка параметров графика
Запустив модель снова, получаем фазовую диаграмму (рис.8):
Рисунок 8. Фазовая диаграмма
4. 3D-анимация
С помощью команды главного меню «Окна/Новая 3D-анимация» создадим визуальную модель. Далее двойным щелчком мыши в области окна вызываем диалог редактирования свойств. Во вкладке «Объекты» выбираем линию и задаем ее координаты (рис.9):
Рисунок 9. Создание объекта «Линия»
Аналогичным образом создаем объект «Сфера» (рис.10):
Рисунок 10. Создание объекта «Сфера»
Далее, запускаем модель и наблюдаем качающийся маятник (рис.11).
Рисунок 11. Анимация качающегося маятника
Заключение
В ходе выполнения данной работы произошло ознакомление с пакетом MVS, была создана модель простого математического маятника, построены временная и фазовая диаграммы для нее, произведена 3D-анимация.