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./ y5 G, h' b( v5 u3 P
. m! {7 B' Y6 v3 T5.设水轮机的近似线性模型为- ?/ P, A$ V1 v! [9 a
# h4 t0 d/ W* r2 E& B/ c1 N
及
. f/ G) L0 ?" L% ~! G$ N- G9 z8 Z其中 为 前一时刻的值, 初始值分别为380,12200,106800,并且有 值为# p. D8 I1 ], ~
' e- K, o& a. j( E11400 11800 12200 12600 13000, I; Y+ B. ?5 L) `6 T* S3 ]9 `
360 2.1679 1.6818 1.4635 1.5316 1.5693
7 e& q& Z1 m" Q6 s* x370 1.9357 1.4491 1.4304 1.4652 1.5462
1 G. G" u$ \9 J3 N0 m: w380 1.6787 1.4155 1.4129 1.4363 1.5121 I0 @9 b$ t/ m; F: R9 d: r( ?
390 1.4761 1.4537 1.5341 1.4136 1.4767
% f' b+ t# ]/ ~5 d9 _% P0 \+ a# x400 1.4116 1.5102 1.5012 1.4425 1.4231
& b' a) t V7 Z( S) X* [
, P4 G9 |. {0 W5 A6 L, Z 值为% y$ V5 F0 H& ]' _
7 h: L- \+ p9 \/ f1 Z2 E! k11400 11800 12200 12600 13000
3 \' g9 H' _% P3 U360 -2.7702 -1.1541 0.16978 -0.59761 -1.0243' a2 [! p6 h4 ^2 c
370 -2.1685 -0.74773 -0.52504 -0.6424 -1.0456
; M8 ^; f4 U1 E& j: E( C! @7 k380 -1.5894 -0.95886 -0.93029 -0.70678 -1.0055
) q+ {! ~5 n2 W% h390 -1.1455 -1.2759 -1.234 -0.78953 -0.95587+ J- W* M/ ]! O) O0 r5 }( Q
400 -1.0522 -1.6184 -1.2908 -1.1023 -0.85436
8 M; E" ^$ V9 A1 h! K. \9 S. U5 Q# B$ R0 O0 m
值为
2 y; d6 M+ V& ?0 r$ M3 y/ Z% K9 N7 ]( V9 ?) \# I5 c
11400 11800 12200 12600 13000) u ?( T" u' H# N: n" g( u( o/ p
360 2.1679 1.6818 1.4635 1.5316 1.56936 i6 M/ g$ N: }, |1 L
370 1.9357 1.4491 1.4304 1.4652 1.5462
5 B0 K" L7 f* |- l+ G380 1.6787 1.4155 1.4129 1.4363 1.5121! c, x r8 h+ C1 g$ E# s
390 1.4761 1.4537 1.5341 1.4136 1.4767+ U$ G1 t9 o! p& i. i9 [: n9 j
400 1.4116 1.5102 1.5012 1.4425 1.423
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值为" q5 |! E( u0 z5 L4 r
w/ H( I& ^; I! ~) j$ }! g( Q
11400 11800 12200 12600 13000) ?# c, @# q4 i( o) A" D# X
360 1.2521 1.0407 1.0487 0.87964 0.895012 W8 x3 q. R% I
370 1.1938 1.0896 1.0829 0.86286 0.85247
" `0 ]; g: }# u) n5 i3 B/ b" z380 1.0839 1.1175 1.1125 0.87578 0.83594: F; K" @* v# A0 x0 X
390 1.1507 1.1137 1.0534 0.88781 0.83739) L9 Q/ O: t& b; R' M
400 1.2186 1.116 1.0917 0.87497 0.82048
" @. t% |" A$ U& C. K5 A- L- R: ~* \2 z
值为% I7 W$ V; }4 C- C b( V9 x
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11400 11800 12200 12600 13000
- [9 B& X3 `) ]& z, B. \9 g) _( r6 Y360 -0.80116 -0.09796 0.56645 0.10133 -0.00447' B( \& A) _2 m3 z; c% x8 [' j: y
370 -0.51703 0.089861 0.21776 0.14497 -0.03489/ a7 l/ \! H. j1 M9 q
380 -0.27882 0.029 0.013324 0.13657 -0.022668 u; B* Z1 T$ w* P0 s$ k$ U i
390 -0.10148 -0.07283 -0.08438 0.1164 -0.00345
& w0 V6 x. {1 m% z5 N8 [400 -0.03838 -0.18635 -0.07421 -0.05092 0.052795 k7 Y4 |/ C' }
% I+ F- Q, V+ ]( V
值为3 f4 {3 u6 B1 z1 o2 ]: e
& O6 q3 J% I( s% G0 ~$ V" { g11400 11800 12200 12600 13000
5 X+ F3 X0 |9 ^ q; A360 0.77597 0.56612 0.46281 0.51965 0.51206) a- a8 j1 e! L
370 0.67021 0.46763 0.45715 0.46299 0.50777
& R+ C& ^6 o, Q6 Q; X8 w2 ]+ C380 0.56394 0.44646 0.45139 0.45068 0.50028" T& K! V( n5 s0 `1 v7 q
390 0.49529 0.45345 0.50363 0.44123 0.492653 b! ^. P% a$ Z1 B" ^5 h
400 0.46465 0.47042 0.47879 0.45796 0.46909
& ^9 E& J' D9 J试用MATLAB/Simulink分别在% f' ?$ w/ K" g# u; j' F
1.阶跃信号 , z1 S6 u! W: m5 u) @- S+ x0 h* y
2.脉冲信号 % ]& j+ Y- f7 C6 n! f
作用下得到 的仿真曲线,其中时间区间为 秒。( M; T4 V" t! O$ _/ O E8 V. @1 ^
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