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方程四阶龙格-库塔法求解一阶联立方程组

  • 有限差分法

    function [alpha,N,U]=youxianchafen2(r1,r2,up,under,num,deta)      %[alpha,N,U]=youxianchafen2(a,r1,r2,up,under,num,deta)   %该函数用有限差分法求解有两种介质的正方形区域的二维拉普拉斯方程的数值解   %函数返回迭代因子、迭代次数以及迭代完成后所求区域内网格节点处的值   %a为正方形求解区域的边长   %r1,r2分别表示两种介质的电导率   %up,under分别为上下边界值   %num表示将区域每边的网格剖分个数   %deta为迭代过程中所允许的相对误差限      n=num+1; %每边节点数   U(n,n)=0; %节点处数值矩阵   N=0; %迭代次数初值   alpha=2/(1+sin(pi/num));%超松弛迭代因子   k=r1/r2; %两介质电导率之比   U(1,1:n)=up; %求解区域上边界第一类边界条件   U(n,1:n)=under; %求解区域下边界第一类边界条件   U(2:num,1)=0;U(2:num,n)=0;      for i=2:num   U(i,2:num)=up-(up-under)/num*(i-1);%采用线性赋值对上下边界之间的节点赋迭代初值   end   G=1;   while G>0 %迭代条件:不满足相对误差限要求的节点数目G不为零   Un=U; %完成第n次迭代后所有节点处的值   G=0; %每完成一次迭代将不满足相对误差限要求的节点数目归零   for j=1:n   for i=2:num   U1=U(i,j); %第n次迭代时网格节点处的值      if j==1 %第n+1次迭代左边界第二类边界条件   U(i,j)=1/4*(2*U(i,j+1)+U(i-1,j)+U(i+1,j));   end         if (j>1)&&(j                 U2=1/4*(U(i,j+1)+ U(i-1,j)+ U(i,j-1)+ U(i+1,j));    U(i,j)=U1+alpha*(U2-U1); %引入超松弛迭代因子后的网格节点处的值      end      if i==n+1-j %第n+1次迭代两介质分界面(与网格对角线重合)第二类边界条件   U(i,j)=1/4*(2/(1+k)*(U(i,j+1)+U(i+1,j))+2*k/(1+k)*(U(i-1,j)+U(i,j-1)));      end      if j==n %第n+1次迭代右边界第二类边界条件   U(i,n)=1/4*(2*U(i,j-1)+U(i-1,j)+U(i+1,j));   end   end   end   N=N+1 %显示迭代次数   Un1=U; %完成第n+1次迭代后所有节点处的值   err=abs((Un1-Un)./Un1);%第n+1次迭代与第n次迭代所有节点值的相对误差   err(1,1:n)=0; %上边界节点相对误差置零   err(n,1:n)=0; %下边界节点相对误差置零    G=sum(sum(err>deta))%显示每次迭代后不满足相对误差限要求的节点数目G   end

    标签: 有限差分

    上传时间: 2018-07-13

    上传用户:Kemin

  • 拉格朗日插值(第二重心公式)

    以龙格函数为例,实现了拉格朗日插值(第二重心公式)。

    标签: 插值

    上传时间: 2018-11-19

    上传用户:asdfghjk

  • newmark法求解动力学方程

    利用matlab编写newmark方法,可以求解瞬态动力学方程

    标签: newmark 动力学 方程

    上传时间: 2021-06-10

    上传用户:xiaowu1

  • 28个实际问题建模MATLAB源程序代码: MATLAB DCT水印源程序代码.rar MATLAB

    28个实际问题建模MATLAB源程序代码:MATLAB DCT水印源程序代码.rarMATLAB GUI实现动态画图曲线的源程序代码.rarMATLAB中colorbar的设置 源程序代码.rarMATLAB中的基本语法和语句示例代码.rarMATLAB使用欧拉Euler法求解微分方程组 源程序代码.rarMATLAB光通过三稜镜色散动画.rarMATLAB图像处理实现直线识别(拟合角平分线).rarMATLAB图像处理实现螺纹识别 源程序代码.rarMATLAB夜间车牌识别程序.rarMATLAB实现不同插值方法的GUI界面设计 源程序代码.rarMATLAB实现偏微分方程的差分计算 源程序代码.rarMATLAB实现图像去噪 滤波 锐化 边缘检测.rarMATLAB实现学生成绩查询系统 源代码程序.rarMATLAB实现灰度预测模型的源代码.rarMATLAB实现线性拟合和相关系数 源程序代码.rarMATLAB寻找素数的源程序代码.rarMATLAB建模 人口增长模型 源程序代码.rarMATLAB文字连通域源程序代码.rarMATLAB求解非线性方程组 fsolve源程序代码.rarMATLAB生成Gif图片程序源代码.rarMATLAB绘制 维维安尼Viviani曲线 源代码程序.rarMATLAB计算粒子速度分布 源程序代码.rarMATLAB设计的简单滤波器程序源代码.rarMATLAB霍夫曼Huffman编码译码GUI界面设计 源程序代码.rar基于仿射变换的数字图象置乱技术 MATLAB源程序代码.rar拉格朗日插值 MATLAB源程序代码.rar牛顿Newton插值 MATLAB源程序代码.rar蒙特卡洛法求椭圆面积的MATLAB源程序代码.rar

    标签: matlab

    上传时间: 2021-11-28

    上传用户:

  • 分数阶干扰观测器研究

    任何一个实际系统由于内部和外部的各种原因,它的参数和外部干扰都有很大的不确定性,这将对系统性能造成严重的影响,为了降低这些不确定性因素引起的控制品质严重下降,同时,保证系统的跟踪性能和抗干扰性能不变,本文采用改进的鲁棒二自由度控制结构一分数阶干扰观测器,来消除摩擦、模型不确定性、测量噪声等的干扰,提高系统的抗干扰性和鲁林性。本文主要工作如下:(1)较为系统地介绍和分析了分数阶微积分的基本理论,对分数阶微积分的各种定义及其之间的转换进行了介绍。(2)介绍了二自由度控制结构以及传统整数阶干扰观测器的设计方法.(3)对分数阶Q滤,器的有理函数离散化、近似方法进行了详细的分析研究,给出不同方法下的仿真比较,研究表明采用改进的AL-Alaoui+CFE法时近似效果最好;对基于Oustaloup算法的分数阶Q滤波器的有理函数近似方法下,滤波器近似阶次的选择进行了详细推导验证。(4)选取扭矩实验系统这一典型的工业伺服系统为实验平台,采用分数阶干扰观测器结构来验证其对振动和干扰的有效抑制作用。仿真结果表明,通过与传统的P控制器相比,分数阶干扰观测器更能满足系统对快速性、普林稳定性和抗干扰性能的要求。总结全文,本文的创新点为:(1)对分数阶Q滤波器的Oustaloup曲线拟合近似方法中滤波器近似阶次的选择进行详细分析验证,给出最为合适的近似阶次.(2)以二惯性扭转实验系统为例,利用分数阶微积分理论知识设计出分数阶干扰观测器,更好地解决了普捧稳定性和干扰抑制能力的综合问题.

    标签: 分数阶微积分

    上传时间: 2022-06-25

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  • 无位置传感器无刷直流电动机运行理论和控制系统研究.rar

    v无刷直流电动机具有结构简单、可靠性高、维护方便、运行效率高和调速性能好等优点,随着微处理器技术、电力电子技术、控制理论,以及低成本、高磁能积永磁材料的发展,得到越来越广泛的应用。无刷直流电动机采用无位置传感器控制,电动机结构更加简单,应用范围扩大,相对于有位置传感器控制优势明显。本论文围绕无刷直流电动机的无位置传感器控制进行较为系统和深入的研究。 首先,论文从基本电磁定律出发,在分析无刷直流电动机结构和工作原理的基础上,建立了无刷直流电动机的数学模型,为分析无刷直流电动机无位置传感器控制奠定基础。 其次,根据无刷直流电动机反电势过零检测原理,对反电势过零检测法的各种实现方法进行研究,比较各种实现方法的优缺点,指出它们的适用范围。在此基础上,给出带通滤波法及其简化电路形式,提出使用带通滤波器获取反电势三次谐波的方法。论文将直流电源负端电压作为带通滤波法和带通滤波三次谐波法的参考电平。 论文对无刷直流电动机无位置传感器控制中的关键问题-起动方法进行研究,在详细分析“三段式”起动方法的实现过程的基础上,给出了从外同步到自同步平稳切换的条件。论文在研究无刷直流电动机无位置传感器控制换相方法的基础上,提出了一种新的换相方法,提高了电动机运行平稳性和系统稳定性。在带通滤波三次谐波法中使用该换相方法,无需对三次谐波积分即可得到换相时刻。 滤波器是反电势法中反电势过零检测电路的重要组成部分。论文在分析无刷直流电动机端电压信号特点的基础上,给出滤波电路的技术要求,根据滤波器基本设计原理,分别对一阶RC无源带通滤波器和二阶RC有源低通滤波器进行电路设计和参数计算,并通过实验验证理论分析和仿真结果。这些为通过检测反电势过零点获得可靠的换相信号创造了条件。 论文还分析了无刷直流电动机无位置传感器控制中产生转子位置检测误差的原因,提出了相应的校正方法。通过分析无刷直流电动机的换相过程,建立了换相状态的等效电路和数学模型,研究了转子位置误差引起的电动机超前、滞后换相现象,及其由此产生的非导通相环流,在理论分析的基础上,进行了仿真计算,并与实验结果对照分析。 功率器件的功率损耗分析在逆变器设计和提高控制系统的可靠性方面具有重要作用。论文构建了由IGBT组成的简化逆变器模型,并进行仿真研究。针对不同的开关频率和栅极电阻,定量计算了IGBT开关过程中各阶段的功率损耗,给出了变化规律,对逆变器的设计具有重要的指导意义。最后,论文研制了基于反电势过零检测法的无位置传感器无刷直流电动机控制系统,控制系统由硬件和控制软件两部分组成。硬件部分包括主电源整流滤波电路、控制电源电路、反电势过零检测电路、驱动和逆变电路以及保护电路等,控制软件包括电动机起动模块(包括定位、加速、切换)、电动机运行控制模块(包括过零检测及校正、换相)和各保护功能模块。对系统进行了调试,并对论文中所分析和提出的各种方法进行了相关的实验研究,给出了实验结果。

    标签: 无位置传感器 控制 无刷直流电动机

    上传时间: 2013-06-06

    上传用户:yezhihao

  • 基于FPGA的PID控制器研究与实现.rar

    基于微处理器的数字PID控制器改变了传统模拟PID控制器参数整定不灵活的问题。但是常规微处理器容易在环境恶劣的情况下出现程序跑飞的问题,如果实现PID软算法的微处理器因为强干扰或其他原因而出现故障,会引起输出值的大幅度变化或停止响应。而FPGA的应用可以从本质上解决这个问题。因此,利用FPGA开发技术,实现智能控制器算法的芯片化,使之能够广泛的用于各种场合,具有很大的应用意义。 首先分析FPGA的内部结构特点,总结FPGA设计技术及开发流程,指出实现结构优化设计,降低设计难度,是扩展设计功能、提高芯片性能和产品性价比的关键。控制系统由四个模块组成,主要包括核心控制器模块、输入输出模块以及人机接口。其中控制器部分为系统的关键部件。在分析FPGA设计结构类型和特点的基础上,提出一种基于FPGA改进型并行结构的PID温度控制器设计方法。在PID算法与FPGA的运算器逻辑映像过程中,采用将补码的加法器代替减法器设计,增加整数运算结果的位扩展处理,进行不同数据类型的整数归一化等不同角度的处理方法融合为一体,可以有效地减少逻辑运算部件。应用Ouartus Ⅱ图形输入与Verilog HDL语言相结合设计实现了PID控制器,用Modelsim仿真验证了设计结果的正确性,用Synplify Pro进行电路综合,在Quaitus Ⅱ软件中实现布局布线,最后生成FPGA的编程文件。根据控制系统的要求,论文设计完成了12位模数AD转换器、数据显示器、按键等相关外围接口电路。 将一阶、纯滞后、大惯性电阻炉温作为控制对象,以EP1C3T144 FPGA为核心,构建PID控制系统。在采用Pt100温度传感器、分辨率为2℃、最大温度控制范围0~400℃的条件下,实验结果表明,达到无超调的稳定控制要求,为降低FPGA实现PID控制器的设计难度提供了有效的方法。

    标签: FPGA PID 控制器

    上传时间: 2013-06-13

    上传用户:15071087253

  • 电路(第六版).rar

    国外著名的电路教材的中文版。周玉坤翻译。 电路第六版系统地讲述了电路中的基本概念、基本理论、基本分析和计算方法。全书共分18章。主要内容有电路基本元件、简单电阻电路分析、电路常见分析法、运算放大器基本应用电路、一阶和二阶电路的分析、正弦稳态分析及其功率计算、平衡三相电路、拉普拉斯变换及其应用、选频电路、有源滤波器、傅里叶级数及傅里叶变换和双端口网络等。书中包含丰富的例题、详尽的图表资料,且内容新,讲解透彻,是一本电路分析的优秀教材。

    标签: 电路

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:tfyt

  • 基于FPGA的PID控制器研究与实现

    基于微处理器的数字PID控制器改变了传统模拟PID控制器参数整定不灵活的问题。但是常规微处理器容易在环境恶劣的情况下出现程序跑飞的问题,如果实现PID软算法的微处理器因为强干扰或其他原因而出现故障,会引起输出值的大幅度变化或停止响应。而FPGA的应用可以从本质上解决这个问题。因此,利用FPGA开发技术,实现智能控制器算法的芯片化,使之能够广泛的用于各种场合,具有很大的应用意义。 首先分析FPGA的内部结构特点,总结FPGA设计技术及开发流程,指出实现结构优化设计,降低设计难度,是扩展设计功能、提高芯片性能和产品性价比的关键。控制系统由四个模块组成,主要包括核心控制器模块、输入输出模块以及人机接口。其中控制器部分为系统的关键部件。在分析FPGA设计结构类型和特点的基础上,提出一种基于FPGA改进型并行结构的PID温度控制器设计方法。在PID算法与FPGA的运算器逻辑映像过程中,采用将补码的加法器代替减法器设计,增加整数运算结果的位扩展处理,进行不同数据类型的整数归一化等不同角度的处理方法融合为一体,可以有效地减少逻辑运算部件。应用Ouartus Ⅱ图形输入与Verilog HDL语言相结合设计实现了PID控制器,用Modelsim仿真验证了设计结果的正确性,用Synplify Pro进行电路综合,在Quaitus Ⅱ软件中实现布局布线,最后生成FPGA的编程文件。根据控制系统的要求,论文设计完成了12位模数AD转换器、数据显示器、按键等相关外围接口电路。 将一阶、纯滞后、大惯性电阻炉温作为控制对象,以EP1C3T144 FPGA为核心,构建PID控制系统。在采用Pt100温度传感器、分辨率为2℃、最大温度控制范围0~400℃的条件下,实验结果表明,达到无超调的稳定控制要求,为降低FPGA实现PID控制器的设计难度提供了有效的方法。

    标签: FPGA PID 控制器

    上传时间: 2013-05-24

    上传用户:gyq

  • 几种用于FPGA的新型有效混合布线算法

    采用现场可编程门阵列(FPGA)可以快速实现数字电路,但是用于生成FPGA编程的比特流文件的CAD工具在编制大规模电路时常常需要数小时的时间,以至于许多设计者甚至通过在给定FPGA上采用更多的资源,或者以牺牲电路速度为代价来提高编制速度。电路编制过程中大部分时间花费在布线阶段,因此有效的布线算法能极大地减少布线时间。 许多布线算法已经被开发并获得应用,其中布尔可满足性(SAT)布线算法及几何查找布线算法是当前最为流行的两种。然而它们各有缺点:基于SAT的布线算法在可扩展性上有很大缺陷;几何查找布线算法虽然具有广泛的拆线重布线能力,但当实际问题具有严格的布线约束条件时,它在布线方案的收敛方面存在很大困难。基于此,本文致力于探索一种能有效解决以上问题的新型算法,具体研究工作和结果可归纳如下。 1、在全面调查FPGA结构的最新研究动态的基础上,确定了一种FPGA布线结构模型,即一个基于SRAM的对称阵列(岛状)FPGA结构作为研究对象,该模型仅需3个适合的参数即能表示布线结构。为使所有布线算法可在相同平台上运行,选择了美国北卡罗来纳州微电子中心的20个大规模电路作为基准,并在布线前采用VPR399对每个电路都生成30个布局,从而使所有的布线算法都能够直接在这些预制电路上运行。 2、详细研究了四种几何查找布线算法,即一种基本迷宫布线算法Lee,一种基于协商的性能驱动的布线算法PathFinder,一种快速的时延驱动的布线算法VPR430和一种协商A

    标签: FPGA 布线算法

    上传时间: 2013-05-18

    上传用户:ukuk