用Matlab制作力学过程的实时动画
matlab中gui实时绘图
/thread-58816-1-1.html请教Matlab用sfunction在GUI的axes上画图的问题我需要把simulink里面的实时仿真数据显示在GUI的axes里面，在sfunction里面通过guihandles和guidata获得了GUI中figure和axes的handle，用axes()指定GUI中的axes为当前的axes，用plot画图，运行后生成一个新的figure，在这个新的figure上画图，且只画一个点，没有连成曲线。
后来用plot(x,y,'Parent',axes_handle)画图，可以在GUI里面的axes上画图了，但是还是生成一个新的figure。
问题：1. 在sfunction里面的axes()指定当前axes是否有用，还是只能在GUI的m文件里有用？2. 怎么能不生成新的figure？3. 如何不只是画出点，而是连成曲线。
在论坛里看到有人说问题已经解决，不过方法就是在plot前面用axes()设置当前的axes，我用这个方法没有用，希望大家能不吝赐教，谢谢。
我觉得是这样的问题，你试试这样解决行不？1、把你的GUI的figure的handlevisibility属性从“callback”改为"on"。
然后再用你上面的方法绘图看看。
有问题的话再找我，呵呵。
2、用line函数绘图，代码如下：首先定义初始绘图标志，并初始化，在figure的opening_Fcn函数中global isfirstisfirst=1;然后在sfunction里面用如下代码：global xdata;global ydata;global h1;if isfirst==1xdata(1)=p;%p、q为从scope得到的点ydata(1)=q;xdata(2)=p;ydata(2)=q;h1=line(xdata,ydata,'EraseMode','xor');isfirst=0;endif isfirst==0xdata(2)=p;ydata(2)=q;set(h1,'xdata',xdata,'ydata',ydata); end。
matlab 量子力学
matlab 量子力学【实用版】目录1.MATLAB 简介2.量子力学简介3.MATLAB 在量子力学中的应用4.MATLAB 量子力学工具箱5.MATLAB 量子力学应用实例正文【1.MATLAB 简介】MATLAB（Matrix Laboratory）是一款强大的数学软件，主要用于科学计算、可视化以及算法开发。
它基于矩阵计算，支持各种数学运算，同时提供了丰富的工具箱，涵盖了各个领域的知识。
【2.量子力学简介】量子力学是研究微观世界的物理学理论，它的基本概念包括波粒二象性、不确定性原理、波函数等。
量子力学在原子物理、分子物理、凝聚态物理等领域有着广泛的应用。
【3.MATLAB 在量子力学中的应用】MATLAB 在量子力学中有着广泛的应用，例如在量子力学的理论研究、数值模拟以及图像可视化等方面。
利用 MATLAB 可以方便地进行矩阵运算、线性代数运算以及各种数学函数的计算，这对于量子力学的理论研究非常重要。
【4.MATLAB 量子力学工具箱】MATLAB 提供了专门的量子力学工具箱（Quantum Mechanics Toolbox），这个工具箱包含了大量的量子力学相关的函数和应用程序接口（API），用户可以利用这些工具进行量子力学的理论研究和数值模拟。
【5.MATLAB 量子力学应用实例】例如，我们可以利用 MATLAB 量子力学工具箱进行氢原子的数值模拟。
氢原子是一个由一个质子和一个电子组成的系统，它的量子力学描述涉及到薛定谔方程的求解。
利用 MATLAB 可以方便地实现这个过程，包括对薛定谔方程的数值求解、波函数的绘制以及能量本征值的计算等。
计算流体力学有限元方法编程matlab
计算流体力学有限元方法编程matlab
本书介绍了计算流体力学有限元方法的基本原理和实现过程，并结合MATLAB编程实现了相关算法。
本书分为五部分，分别为基础知识、有限元方法、流体动力学方程、算法实现和应用实例。
在基础知识中介绍了有限元方法的基本思想和数学基础，包括一些重要的数学知识和数值计算方法。
在有限元方法中介绍了有限元离散化的基本原理，以及常见的有限元方法，如稳定有限元方法、高阶有限元方法和自适应有限元方法。
在流体动力学方程中介绍了Navier-Stokes方程、欧拉方程和边界层方程等基本流体动力学方程的数学表达式和物理
意义。
在算法实现中详细介绍了有限元方法在计算流体力学中的应用，包括离散化、插值、积分和求解方法等。
最后，在应用实例中给出了一些典型的计算流体力学问题的数值模拟和MATLAB编程实现。
本书
适合计算机、力学、应用数学等专业的本科生和研究生，以及从事计算流体力学有限元方法研究和工程实践的科研人员和工程技术人员
参考。
- 1 -。
MATLAB中的动力学建模和仿真
MATLAB中的动力学建模和仿真动力学是研究物体运动原因和规律的一门学科。
当我们需要研究物体受力、速度和加速度等变化情况时，动力学便发挥了重要作用。
而在工程领域，动力学建模和仿真更是常用的工具。
本文将探讨在MATLAB中进行动力学建模和仿真的方法和技巧，旨在帮助读者更好地理解和应用这一领域的知识。
一、MATLAB中的动力学建模动力学建模是指将物体的受力、速度和加速度等因素转化为数学模型，以便用计算机进行仿真和分析。
MATLAB作为一种强大的计算软件，提供了丰富的工具和函数，使得动力学建模变得更加简便和高效。
1.1 数学模型的建立在进行动力学建模之前，首先需要确定物体的运动方程和力学模型。
以一维运动为例，物体的运动方程可以用牛顿第二定律来表示：力等于质量乘以加速度。
根据这个基本原理，我们可以通过编写MATLAB代码来建立数学模型。
首先，需要定义物体的质量、初始位置和速度等参数。
然后，根据牛顿第二定律，可以写出物体的运动方程。
最后，使用MATLAB的符号计算工具箱，将这个方程转化为MATLAB可解的形式。
通过这种方式，我们就建立了一个简单的动力学模型。
1.2 力的建模在动力学建模中，力的建模是至关重要的一步。
力的大小和方向决定了物体的运动状态。
在MATLAB中，我们可以使用向量来表示力，其中向量的大小表示力的大小，方向表示力的方向。
通过输入向量的数值和方向，我们可以模拟物体所受到的各种力，并计算出物体的加速度和速度。
在模型中，可以考虑各种类型的力，如重力、弹性力和摩擦力等。
通过将这些力组合起来，并运用牛顿第二定律，我们可以计算出物体的运动状态，并进行仿真和分析。
二、MATLAB中的动力学仿真动力学仿真是指使用计算机模拟物体的实际运动过程，以便更好地理解和分析物体的动力学特性。
在MATLAB中，我们可以利用Simulink软件来进行动力学仿真。
2.1 Simulink概述Simulink是MATLAB的一个重要的工具包，用于进行动力学仿真和系统建模。
matlab 机器人工具箱 动力学参数
matlab 机器人工具箱动力学参数作为一款广泛应用于机器人控制领域的软件，MATLAB提供了许多有用的工具，包括机器人工具箱。
该工具箱是MATLAB和Simulink中用于机器人建模和控制的一系列函数和工具的集合。
在机器人的实时运动控制中，了解并正确设置机器人动力学参数非常重要。
因此，本文将用以下步骤来阐述如何设置机器人的动力学参数。
第一步：下载并安装机器人工具箱在MATLAB中，我们可以使用 add-on 栏或从MathWorks网站上下载机器人工具箱。
可从MATLAB的添加功能工具箱中直接下载或导航到网站中下载。
将下载的工具箱安装到MATLAB中后，可以开始了解和使用其中的函数。
第二步：选择合适的机器人模型机器人工具箱提供了许多现有的机器人模型，包括SCARA（选择性遵从装配机器人臂）、PUMA（程序升级管理局，一个六自由度连杆机器人）和Stäubli TX90（六自由度机器人）。
对于不同的机器人，动力学参数也是不同的。
因此我们需要先选择正确的机器人模型。
第三步：了解机器人动力学参数了解机器人的动力学参数对于实时控制机器人至关重要。
动力学参数通常包括连接杆长度、质量、惯性和摩擦力。
这些参数都影响机器人的实时运动，通过具体的物理计算，可以计算机器人的实际运动结果。
第四步：设置机器人的动力学参数机器人工具箱中提供了函数用于设置机器人模型的动力学参数。
例如，在设置机器人模型的惯性张量时，可以使用`inertia(m,I,c)’ 函数。
其中，m 是质量，I 是惯性张量矩阵，c 是惯性张量相对于机器人惯性坐标系的中心。
第五步：测试机器人模型设置完机器人模型的动力学参数后，我们需要对其进行测试以确认参数设置是否正确。
可以使用机器人工具箱中的模拟功能模拟机器人的运动或使用机器人模型进行真实操作，如搬运或拧紧物体。
总结：正确设置机器人模型的动力学参数是机器人实时控制的重要部分。
机器人工具箱中提供了许多有用的函数和工具帮助我们完成这一任务。
MATLAB在力学机械中的应用举例(课件PPT)
wx=diff(vx)./dt(1:Ldt-1);wy=diff(vy)./dt(1:Ldt-1); %二次导数
[t(2:Ldt),x(2:Ldt),y(2:Ldt),wx,wy]
%显示数据
10
子程序ex713f
函数程序应另存成一个文件ex713f.m function zprime=ex713f(t,z) global vt vm zprime=[0;0]; % 给出t0之前zprime初值 zprime(1)=-vt-vm*z(1)/sqrt(z(1)^2+z(2)^2); zprime(2)=-vm*z(2)/sqrt(z(1)^2+z(2)^2); %上面两句可换成一个矩阵语句： zprime=-vt*[1;0]-vm*z/sqrt(z(1)^2+z(2)^2);
5
线性数学模型
对杆件1：ΣX=0 Nax + Ncx = 0 ΣY=0 Nay + Ncy - G1 = 0; ΣM=0 Ncy*L1*cos(theta1)-Ncx*L1*sin(theta1)-…
G1*L1/2*cos(theta1)=0; 对杆件2: ΣX=0 Nbx - Ncx = 0; ΣY=0 Nby - Ncy - G2 = 0; ΣM=0 Ncy*L2*cos(theta2)+ …
从而 w3 = L1w1cos(π/2-θ1+θ2)/ (L3cos(θ3-π/2-θ2)) 由杆2两端点a和b的速度沿杆长垂直方向的分量之差,可以求
出杆2的角速度. w2 = (-(L3sin(θ3-π/2-θ2))- L1w1sin(π/2-θ1+θ2))/L2 2. 求运动全过程的角位置,角速度,角加速度曲线,这只有借助 于计算工具才能做到,因为用手工算一个点就不胜其烦, 算 几十个点是很难想象的.而由MATLAB编程调用fzero函数时, 要求给出一个近似猜测值,若连续算几十点,前一个解就可 作为后一个解的猜测值,所以反而带来了方便. 这样,本书将提供两个程序ex714a.m和ex714b.m来表述这两种 方法,它们所要调用的函数程序命名为ex714f.m.
matlab 动力学建模
MATLAB 动力学建模1. 引言动力学建模是一种描述物体运动和行为的数学建模方法。
在工程学和物理学中，动力学建模被广泛应用于设计、控制和优化系统。
MATLAB是一个强大的数值计算软件，可以用于动力学建模和仿真。
本文将介绍MATLAB在动力学建模中的应用。
2. 动力学建模基础动力学建模的基础是牛顿第二定律，即力等于质量乘以加速度。
根据这个定律，可以建立物体的运动方程。
在MATLAB中，可以使用符号计算工具箱来求解运动方程。
例如，考虑一个简单的弹簧振子系统，其中一个质量m通过一个弹簧与墙壁相连。
弹簧的劲度系数为k，质量m的加速度为a，弹簧的位移为x，墙壁的位置为0。
可以建立如下运动方程：m * a = -k * x在MATLAB中，可以使用符号计算工具箱来求解这个方程，并得到系统的运动方程。
3. 动力学建模方法在动力学建模中，有几种常用的方法可以用于建立系统的数学模型。
以下是一些常见的方法：3.1. 基于物理原理的建模基于物理原理的建模是一种常见的动力学建模方法。
这种方法基于系统的物理特性和力学原理，建立系统的数学模型。
例如，对于一个机械系统，可以根据质量、惯性、摩擦等物理特性，建立系统的动力学方程。
3.2. 系统辨识建模系统辨识建模是一种通过实验数据来建立系统模型的方法。
通过对系统进行实验观测，收集系统的输入和输出数据，然后使用系统辨识算法来估计系统的动力学模型。
MATLAB提供了多种系统辨识工具箱，可以用于建立系统的数学模型。
3.3. 仿真建模仿真建模是一种通过数值仿真来建立系统模型的方法。
通过使用数值计算方法和数学模型，可以模拟系统的运动和行为。
MATLAB提供了强大的仿真工具箱，可以用于建立系统的数学模型，并进行仿真研究。
4. MATLAB 动力学建模工具MATLAB提供了多种工具和函数，用于动力学建模和仿真。
以下是一些常用的工具和函数：4.1. 符号计算工具箱符号计算工具箱可以用于求解符号方程和符号运算。
如何利用MATLAB进行数据可视化
如何利用MATLAB进行数据可视化引言：随着大数据时代的到来，数据可视化变得越来越重要。
数据可视化能够将复杂的数据以图形的方式展现出来，使得用户能够快速准确地理解数据中的信息和模式。
MATLAB是一种强大的工具，能够帮助用户进行数据可视化分析。
在本文中，我们将探讨如何利用MATLAB进行数据可视化。
一、选择适合的图表类型数据可视化的第一步是选择适合的图表类型。
MATLAB提供了丰富多样的图表类型供用户选择，包括折线图、散点图、柱状图、饼图等。
对于不同类型的数据，选择合适的图表类型能够更好地展现数据的特征和关系。
二、数据导入与准备在进行数据可视化之前，需要将数据导入到MATLAB环境中并进行相应的准备。
MATLAB支持多种数据格式的导入，如Excel、CSV、TXT等。
用户可以使用MATLAB提供的数据导入工具或者编写代码来实现数据的导入。
导入数据后，需要对其进行必要的清洗和预处理，例如去除空值、处理异常值等。
三、基本图形绘制当数据导入到MATLAB环境中并进行了准备后，便可以开始进行基本图形的绘制。
例如，可以使用plot函数绘制折线图，scatter函数绘制散点图，bar函数绘制柱状图等。
通过调整图表的颜色、线型、点型等属性，可以使得图表更加美观清晰。
四、高级图形绘制除了基本图形之外，MATLAB还提供了许多高级图形绘制的函数和工具箱。
例如，使用histogram函数可以绘制直方图，boxplot函数可以绘制箱线图，heatmap函数可以绘制热力图等。
这些高级图形可以更加全面地呈现数据的分布、变化和关系，帮助用户更深入地理解数据。
五、图表的注释与标记为了使得图表更加易懂和具有解释性，可以对图表进行注释和标记。
MATLAB 提供了多种方式来实现图表的注释和标记，如添加标题、轴标签、图例、文字说明等。
这些注释和标记可以帮助用户更好地传达数据的含义和结论。
六、动态数据可视化为了更好地展现数据的变化和趋势，可以利用MATLAB的动态数据可视化功能。
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电 脑 学 习
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用 Ｍａｌｂ制作力学过程的实时动画 ｔ ａ
戚 非‘ 田 应
摘 要 利 用 Ｍ ｔ ｂ制 作 了几个课件 ． ａｌ ａ 用于力学过程的动态模拟 ． 介绍 了课件的内容、 理及实现方法。 原
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大 于某 个临 界值， ｍ２也在 弹力作用下脱离 地面 ， 、 、 ｍｌｍ２ 弹 簧 共同运 动 。当 ｍ ２与地 面再 次接触 时将发生完全 弹性碰 撞 ，整个过程变 得很复杂 。该程序就是这 个过程 的动 画模
拟 。图 １显示的是某一瞬间 ， 以通过 界面 上文本 框输入不 可
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图２
同的外力 值 ， 并按 开始 按钮 即可演 示 ， 按结束按钮 即停止 动
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１３小球碰撞 ： － 界面 ３（ ３ 显示的两球碰撞情 况。其中球 图 ）
１ 静止 于平衡位 置， ２被 拉开偏离 平衡位置 后被放 开。我 球
１ ． ４炮击 飞行物 ： 界面 ４（ ４ 是如果位 于原点处的雷达探 图 ）
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测到一个飞行物 的位 置和飞行速度 ，立即算 出炮弹 的发射
角度和初速度 ， 由原点发射炮弹 。 并 该程序动 态显示了炮弹
的发 出与击 中飞行物的整个过程 。在界面上方 的三个 文本 框 中输入飞行物 的 ｘ Ｙ坐标及飞行速度 （ 、 水平飞行 ） 按开 ， 始按钮 ， 四、 第 五个 文本框 显示炮弹 发射速度 及角度 ， 并动
关键 词 Ｍａａ 图形 用 户 界 面 ｔｂ ｌ
中 图 分 类 号 Ｇ ３ ４４
实 时动 画
文 章编 号 ：０ ２ ２ ２ （ ０ ６） ３ ｏ ２ ＿ ３ １０ － ４ ２ ２ ｏ ｏ－ ｏ７ ０
文 献 标识 码 Ｂ
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．、 。 １ 一
们都知道 ，如果两球 质量 ｍｌ ｍ ＝ ２且发生完全弹性碰撞 ， 则 球１ 离开平衡位置 ， 上升到球 ２的高度 ， 而球 ２将静止于平 衡位 置 ； 如果 ｍｌ 但 ≠ｍ２ 或发 生的不 是完全 弹性碰 撞 ， ， 则
一。 － － 。 ｉ 一
首先我们 设计 了一个 主界面 ， 按其上各按 钮， 可打开 就 相应力学 过程的界面 。 １１弹簧 与木块 ： ． 界面 １（ １ 图 ）是一弹 簧两 端连 有两物 体
＿ ｊ毒 １ ： ｌ 瞳
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时， 小环 的平 衡位 置 将 随 转 速 的 不 同而 不 同 。 过 滑 标 输 入 通
合 一定科学规律 的力 学过程 。下面我们就对 所作的几个力
学 课 件 加 以说 明 。 １ 力学 课 件 说 明
角速度数值 ， 并按开始按钮 ， 即可显示匀速 转动的大环及处
在 不 同位 置 上 的 小环 。
ＧＵ Ｉ
Ｒｅ ｌ ｔ ｉ ｌｔ ｎ ａ— ｉ ｍｅ Ｓ ｍｕ ａｉ ｏ
Ｍａｌ ｔ ｂ是一种 高效率 的用 于科 学计 算 的高级语 言 ， ａ 其 优越性 在于将动 画与科学计算 结合起来 ，从 而可 以模拟符
光滑大环上套一光滑 小环 。 大环绕其 竖直直径 匀速转动 ， 转
速较小时 ， 小环的平衡位置在最底端 ； 转速 大于一个临界值
收稿 日期：０ ５ ｌ ＿ ７ ２ ｏ 一 ２ ２
・ ２ ７ ・
图 １
１ ． ２大环与小环 ； 界面 ２（ ２ 显示 的是竖直平面 内的一 个 图 ）
｝ 戚非 大连 大学物理科学 与技术学院 （ １６ ２ ， １６ ２ ） 从事物 理教学与课件开发工 作
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