sssssxxxxx921 发表于 2007-6-8 22:39

非线性微分方程组】怎么在Matlab求解后画分岔图

这个是一个Matlab求解非线性方程的程序,不明白求解完后怎么画分岔图,还有庞加莱图,求助高手指点,小弟不胜感激

主程序

[ - ]CODE:

function BallBrg_NonL_Forum
% 求解外圈固定球轴承的变柔度(VC-Varying Compliance)振动(基于赵凌燕的论文)
% 程序有一些不合理、甚至错误的地方,可以用更好的代码代替,由于时间关系没有修改,
% 如有人感兴趣可以把修改的程序发布出来。
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% 作者:toes
% 版本:论坛发布版
% 相关程序:BallBrg_NonL_Sub_Forum
% 调试环境:Matlab7.0 WinXP SP2
% 参考文献:
% 1.赵凌燕.滚动轴承-转子系统的非线性动力学研究.西北工业大学硕士论文.2003.3.
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
clear
clc

%% 参数设置
% 用了全局变量来传递一些变量,不推荐,但是懒得改了,好心人优化一下。
global w d D Nb gama kn M C F

% 为了方便绘制分岔图而设置的参数
n_One_T = 100;% 每个周期的采样点数
n_T = 100;% 采样时间占几个周期

% 61903/P5(17*30*7) 球轴承参数
d=0.0173;% 内滚道直径
D=0.0265;% 外滚道直径
Nb=9; % 滚子数

n_n = 0;
w_limit1=100;% 最低转速(rpm)
w_limit2=20000;% 最高转速(rpm)
w_step = 100;% 转速变化步长(rpm)

q_initial(1:4,1) = 1e-11;% 初始值
gama = 0.00002;% 间隙(m)
F = 6;% 径向力(N)
kn = 7.055e9*0.001^1.5;
% 滚子与滚道之间接触力与变形量的关系(N/mm^1.5)。赵的论文给出。
M=0.6*;% 质量矩阵
C=200*;% 阻尼矩阵

%% 响应计算循环
for w_rpm=w_limit1:w_step:w_limit2

n_n = n_n+1 % 计数变量
disp(w_rpm)
w = w_rpm*pi/30;% 转化为rad/s单位

wi = w;% 内圈角速度
wo = 0;% 外圈角速度

w_cage = ( wi*d/2+wo*D/2 )/2/((D+d)/4);% 保持架
w_vc = w_cage*Nb/2/pi; % 变刚度频率(vc频率)。单位Hz
T_vc = 1/w_vc;% vc周期

dt=T_vc/n_One_T;% 取点时间步长,dt随转速变化。
time=n_T*T_vc;% 总的时间

n = round(time/dt);% 离散点数
t_span(1:n) = linspace(0,time,n);% 时间数组

= ode23tb('BallBrg_NonL_Sub_Forum', t_span, q_initial);
% 至于用什么ode函数求解合适需要比较验证

Q{n_n}=q;
save Q.mat Q; % 存储数据
end
disp('Calculation is done!')

子程序

[ - ]CODE:

function dq = BallBrg_NonL_Sub_Forum(t,q)
% BallBrg_NonL调用的微分方程子程序
% 求解外圈固定球轴承的变柔度(VC)振动
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% 作者:toes
% 版本:论坛发布版
% 相关程序:BallBrg_NonL_Forum
% 参考文献:
% 1.赵凌燕.滚动轴承-转子系统的非线性动力学研究.西北工业大学硕士论文.2003.3.
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
global w d D Nb gama kn M C F

wi = w;
wo = 0;
w_cage=( wi*d+wo*D )/4/((D+d)/4);% 保持架转速(rad/s)

fq=zeros(2,1);% 轴承力初值

diff_1_3 = q(1,1);% 水平方向位移
diff_2_4 = q(2,1);% 垂直方向位移

% 求轴承的非线性反力
for No_ball=1:Nb
sita(No_ball) = 2*pi/Nb*(No_ball-1) + w_cage*t;% 第No_ball个滚珠的位置角
Clearance(No_ball,1) = diff_1_3*sin( sita(No_ball) ) ...
+ diff_2_4*cos( sita(No_ball) ) - gama;% 滚珠与内滚道的间隙变化。
% 判断哪几个滚动体受到接触力
if Clearance(No_ball)<=0;
Clearance(No_ball) = 0;
end
fs = abs( (1000*Clearance(No_ball))^1.5 );

fq(1,1) = fq(1,1)+kn*fs*sin(sita(No_ball));
fq(2,1) = fq(2,1)+kn*fs*cos(sita(No_ball));
end

F_m1d1_cos = 0;% 不平衡力在水平方向的投影。本例不考虑。
F_m1d1_sin = 0;% 不平衡力在垂直方向的投影。本例不考虑。

Fq(1,1)= - fq(1,1) + F_m1d1_cos;% 水平方向外力
Fq(2,1)= - fq(2,1) + F_m1d1_sin - F;% 垂直方向外力

K = ;% 刚性转子,轴段为刚性。

% 动力学微分方程
dq(3:4,1)=inv(M)*(Fq-K*q(1:2,1)-C*q(3:4,1));% x和y方向加速度
dq(1:2,1)=q(3:4,1);

[ 本帖最后由 咕噜噜 于 2007-6-14 18:56 编辑 ]

无水1324 发表于 2007-6-9 10:17

求解后读取点,间隔一周期取点画得的相图就是Poincare,分岔图就是随着参数变化时这些x或者dx的图

sssssxxxxx921 发表于 2007-6-9 14:52

回复 #2 无水1324 的帖子

我在主程序里添加plot(w_rpm,q(0:T_vc:time))也不行啊总在最后画图那出错不知道什么原因

你能不能帮忙给我看到底怎么回事呀

咕噜噜 发表于 2007-6-10 08:54

回复 #3 sssssxxxxx921 的帖子

只是简单的添加plot(w_rpm,q(0:T_vc:time))当然不可能画出旁加莱映射,需要你在主程序中激励项每个一个周期取一个固定的时间点

sssssxxxxx921 发表于 2007-6-10 14:00

回复 #4 咕噜噜 的帖子

我也用那样的语句出来的分岔图怎么总不对亚,
另外关于庞加来图能不能说详细点啊? 怎么
“主程序中激励项每个一个周期取一个固定的时间点”

这是什么意思啊,怎么理解,请赐教
谢谢

咕噜噜 发表于 2007-6-10 14:06

回复 #5 sssssxxxxx921 的帖子

做旁加莱映射都要选取一个固定时间点(其实这是计算时的理解),比如你的激励项为sin(2*t),那么周期就是pi,那么你就要把你的旁加莱影射的时间轴设置为0.1;pi+0.1;pi+0.1;3pi+0.1;3pi+0.1;4pi+0.1,依此类推0.1是自己选取的,具体参考
http://forum.vibunion.com/forum/thread-12312-1-1.html

sssssxxxxx921 发表于 2007-6-10 15:12

回复 #6 咕噜噜 的帖子

你真厉害啊,太羡慕你了

那对于我这个例子,你能帮我画一个做个示范吗?

结合自己的例子我想我再自己理解理解,或者你给只给我这个图的代码,我自己算算看看

好吗?
谢谢

咕噜噜 发表于 2007-6-10 16:10

有时间我帮你看看这个程序

sssssxxxxx921 发表于 2007-6-10 22:52

回复 #8 咕噜噜 的帖子

那太谢谢你了我现在很急的你有空就给我看看谢谢了
:victory:
:@)

sssssxxxxx921 发表于 2007-6-11 16:01

回复 #8 咕噜噜 的帖子

大哥,你什么时候能帮我看看啊,我怎么弄出来的图一点不像分岔图啊

求你了

咕噜噜 发表于 2007-6-11 16:20

把你的问题以附件的形式贴上来,看了你的程序,有点不很清楚你的问题
问题贴出来最好

sssssxxxxx921 发表于 2007-6-11 19:02

回复 #2 无水1324 的帖子

怎么用Matlab间隔一周期取点,取q(0:T_vc:time,1)或者q(0:T_vc:time)吗?

我那样取点总出错,

用q(:,1)或者q(:)就可以,但不知道取出来的是什么值,你能告诉我吗?

谢谢大牛

sssssxxxxx921 发表于 2007-6-11 19:05

回复 #11 咕噜噜 的帖子

麻烦你再仔细看看,这上边没Word,编辑公式不好弄,

不行了 今天回去我在我电脑上弄好了再发上来

麻烦你了

咕噜噜 发表于 2007-6-11 21:01

间隔周期取点主要看你的激励力,我已经说得很清楚了
把你的问题用word写好,用附件形式贴上来,大家好帮你看,你的这个程序问题很多

wangu 发表于 2012-9-17 18:52

plot(w_rpm,q(8000:100:end,3),'k.');
    hold on;
end
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