4. 有一只老鼠在平面上沿椭圆以恒定的速率v=3m/s运动,其运动椭圆轨迹方程为:x=15+30cost,y=30+10sint。突然有一只猫发现它,这只猫从原点出发,以恒定速率w去抓老鼠,猫的运动方向始终指向老鼠。试用MATLAB/SIMULINK进行数学仿真得到猫抓到老鼠所需的最小速率w.
! b" @/ e2 E' R, Z) J8 y E
8 m }6 E. o& D& @" N# W5.设水轮机的近似线性模型为
, L" j9 B: E: M3 m1 p+ H! X 7 m. A! z. B e C3 I
及
+ M. L, w0 E$ }+ e其中 为 前一时刻的值, 初始值分别为380,12200,106800,并且有 值为
6 H" d8 L! x3 g
; ~2 K6 R' ]" u C q11400 11800 12200 12600 13000
0 A* n! G% T& A" w. ~& C0 p2 J) n360 2.1679 1.6818 1.4635 1.5316 1.5693! o: V! A4 ~- U' u
370 1.9357 1.4491 1.4304 1.4652 1.5462
5 x+ D1 o' K# d) R4 Q- Z/ G380 1.6787 1.4155 1.4129 1.4363 1.5121$ w9 a) |7 i! C/ s8 Y$ ?* ^
390 1.4761 1.4537 1.5341 1.4136 1.4767* h: ]& U+ Z$ c3 @3 e
400 1.4116 1.5102 1.5012 1.4425 1.42317 ~, K& I* w1 L
2 T7 h5 D$ a8 o/ _; O/ r% v 值为
6 C' L4 n2 g) e; s# X9 B, ?2 z+ `4 N& h
11400 11800 12200 12600 13000
; \% _ c6 c2 F360 -2.7702 -1.1541 0.16978 -0.59761 -1.0243
, R/ h0 D+ Q0 u$ n370 -2.1685 -0.74773 -0.52504 -0.6424 -1.0456
- v4 P' D4 h8 `5 H380 -1.5894 -0.95886 -0.93029 -0.70678 -1.0055# T/ X$ P1 o& i! O! S5 s6 _0 ~
390 -1.1455 -1.2759 -1.234 -0.78953 -0.95587 Q% h4 g5 t$ j6 G. ?
400 -1.0522 -1.6184 -1.2908 -1.1023 -0.85436+ ], K3 m$ h- q8 U! Y* A/ _/ t
* ~& w% E# \2 X$ g, h+ e$ \( _ 值为* M, y; b% |, G0 _8 s) |+ m, p4 k
! u1 o0 ?, n5 J. P, @2 f) d# _" w11400 11800 12200 12600 13000/ W( r, D/ X0 s! ^+ b
360 2.1679 1.6818 1.4635 1.5316 1.5693
6 H3 w/ e$ V. g+ u" W6 h) T370 1.9357 1.4491 1.4304 1.4652 1.5462
; M0 i% L3 q" b380 1.6787 1.4155 1.4129 1.4363 1.51217 i8 D! e$ \) \% q: t% k& I1 H
390 1.4761 1.4537 1.5341 1.4136 1.4767& T; d7 h6 z K3 Z8 I! Z/ N
400 1.4116 1.5102 1.5012 1.4425 1.4239 r' M' ~7 `# m" h& N
$ Z* J A' D/ i D7 l: @5 s 值为& h& q. {( j3 w$ ]6 N
( |# z0 }* O! ] L7 E
11400 11800 12200 12600 13000: v4 k2 V9 s: n/ B3 _& q9 d
360 1.2521 1.0407 1.0487 0.87964 0.89501
7 ^. ^* S. ]% ]4 m; H: G4 {370 1.1938 1.0896 1.0829 0.86286 0.85247# T0 r: V* t8 C1 ?/ R# m
380 1.0839 1.1175 1.1125 0.87578 0.83594
. Q8 s( T1 V) G- b0 E/ t390 1.1507 1.1137 1.0534 0.88781 0.83739
6 r/ D% H2 ~6 [1 p400 1.2186 1.116 1.0917 0.87497 0.82048
1 D# w- t9 h% V( c
( W% m7 P9 J; h+ {4 g 值为
8 D! c5 J Q8 U; ^+ z( A2 D) ?7 ^( N4 f
11400 11800 12200 12600 130002 i& q6 A( k/ e* ]% H0 g; i
360 -0.80116 -0.09796 0.56645 0.10133 -0.004472 ^9 s3 g, }9 T) e3 H
370 -0.51703 0.089861 0.21776 0.14497 -0.03489
( g4 c, V& ]6 j c2 E$ W9 E380 -0.27882 0.029 0.013324 0.13657 -0.02266; a% W- v c8 ?4 l
390 -0.10148 -0.07283 -0.08438 0.1164 -0.00345
# M! {1 e: {7 P/ L$ X; W; z400 -0.03838 -0.18635 -0.07421 -0.05092 0.052795
{! e5 i' \0 j! W# I+ U, B) p' g7 r! F" V3 G
值为* T) R5 s2 [6 A- h; _) ?
9 d U' J& }* Y1 C( |; t" a
11400 11800 12200 12600 13000' b. K) p) q9 t" u" q" e0 J
360 0.77597 0.56612 0.46281 0.51965 0.51206
4 O6 B# Y3 ^( P. C; }1 b370 0.67021 0.46763 0.45715 0.46299 0.50777
; y x: A1 a& U7 S380 0.56394 0.44646 0.45139 0.45068 0.50028
# ^4 B! x; Z1 I2 y390 0.49529 0.45345 0.50363 0.44123 0.492651 b) Z) ?2 j+ S/ y. Y% o3 @
400 0.46465 0.47042 0.47879 0.45796 0.469095 N: N4 l; _1 S( x
试用MATLAB/Simulink分别在& ?& q: m5 l& s
1.阶跃信号 8 m `" P$ R9 `0 b! ~4 f
2.脉冲信号
2 y- ~0 {5 ^8 G' W* e作用下得到 的仿真曲线,其中时间区间为 秒。
' T' }0 o+ ]0 z( P |