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, Z! a" o. Z" V1 C, I( K5 T
6 c4 E. v8 w! p$ r) T+ g" `. m5.设水轮机的近似线性模型为
- n: t7 T! @4 _ V8 { ' Z/ d2 d8 `! H N; d- |
及
/ }. d! h# ?3 s R+ n, @其中 为 前一时刻的值, 初始值分别为380,12200,106800,并且有 值为
% D% {$ H- a! g% G5 Z+ ~- f
7 [/ G, H! F9 i' D% Q11400 11800 12200 12600 13000+ {% G4 F p7 ?. v
360 2.1679 1.6818 1.4635 1.5316 1.5693
4 L9 r: w: S1 N. o0 Y {$ v. ?+ O370 1.9357 1.4491 1.4304 1.4652 1.5462
& r* P" w7 [3 l* s2 Y380 1.6787 1.4155 1.4129 1.4363 1.5121" A2 c. @2 _0 U$ Y1 j. A* H
390 1.4761 1.4537 1.5341 1.4136 1.4767
3 e# B f4 D( P400 1.4116 1.5102 1.5012 1.4425 1.4231! p9 F6 A' D7 Q/ H. C
9 n) A, T5 z9 _. D {
值为 r3 I+ o9 D, n. K0 d
4 M2 i. c: Z: D% |$ b- S# q' a" p
11400 11800 12200 12600 13000
3 B" f2 _; _7 s& \360 -2.7702 -1.1541 0.16978 -0.59761 -1.0243% C2 s6 f% p& _+ e# f' K7 {. U- e1 i) O7 u
370 -2.1685 -0.74773 -0.52504 -0.6424 -1.0456
) ~& u i- p6 p7 _* @ k: Q" C380 -1.5894 -0.95886 -0.93029 -0.70678 -1.00551 z5 }% z: `& t8 I
390 -1.1455 -1.2759 -1.234 -0.78953 -0.95587; O. }; l9 X( K. Z0 P2 T& j' K
400 -1.0522 -1.6184 -1.2908 -1.1023 -0.85436
. y* m/ x; Z- T: A" f: t
# E* F- p2 H- z5 O: ^ 值为
* l1 W. y' D: u* m; R) N3 Q$ R# I0 G0 _
11400 11800 12200 12600 13000
0 C2 U. Q/ x. L `" W, B360 2.1679 1.6818 1.4635 1.5316 1.5693- ]6 o3 v! [* T! [
370 1.9357 1.4491 1.4304 1.4652 1.5462
" U( ~0 R! ^0 l' c380 1.6787 1.4155 1.4129 1.4363 1.5121
) y; h# Y; Z9 Y' c2 ^; Y: E7 x390 1.4761 1.4537 1.5341 1.4136 1.4767
2 @. D' h9 T" D6 l- z$ ?. C400 1.4116 1.5102 1.5012 1.4425 1.423" n G O+ {7 m5 ~+ a* j) O
@* p" o$ s4 C1 I4 v2 \
值为
$ }$ _7 Z3 @7 c, _8 u% m
4 O5 ]: ^+ Q1 u$ x11400 11800 12200 12600 13000
+ A8 d; h, e1 H360 1.2521 1.0407 1.0487 0.87964 0.89501
4 Q0 ~6 K) K1 N7 `8 M370 1.1938 1.0896 1.0829 0.86286 0.852472 n V" f- y3 x4 U& j7 H3 {
380 1.0839 1.1175 1.1125 0.87578 0.835944 [( T* l% q# H9 _
390 1.1507 1.1137 1.0534 0.88781 0.83739
1 R6 D8 \, F/ a& A* t$ z; N400 1.2186 1.116 1.0917 0.87497 0.82048
; S s. e7 j! z/ }- {" D( F3 A
4 }% z4 O% h9 { 值为4 V( z# H" t9 ^5 U# _- x/ _6 E' L
: g$ X/ G! T9 Z. B6 k
11400 11800 12200 12600 130009 l0 q2 I0 d, m$ B
360 -0.80116 -0.09796 0.56645 0.10133 -0.00447
5 r9 s2 ~+ A9 Y" C# a370 -0.51703 0.089861 0.21776 0.14497 -0.034897 S' c! t0 D' I2 T0 c) d2 V2 O
380 -0.27882 0.029 0.013324 0.13657 -0.02266
' x' i# j8 g% e# ` M" K1 A' ^. `+ B390 -0.10148 -0.07283 -0.08438 0.1164 -0.00345
/ t4 A; {: L5 U! q400 -0.03838 -0.18635 -0.07421 -0.05092 0.052795
9 V. Q+ g" A3 V" f8 y+ D
) m6 E5 i, x0 P/ B7 h5 m 值为! N+ g# {3 d8 g# e
9 S4 C7 D5 n7 H6 g" o& N
11400 11800 12200 12600 13000
: _ F7 |5 m0 W4 q- @0 P360 0.77597 0.56612 0.46281 0.51965 0.51206) H. F$ ?: n9 k3 l, }
370 0.67021 0.46763 0.45715 0.46299 0.50777
" G8 c8 F/ A$ z2 {; Y) Y380 0.56394 0.44646 0.45139 0.45068 0.500287 k% w' S( y0 Z9 ^8 M! a2 ^* ]0 i
390 0.49529 0.45345 0.50363 0.44123 0.49265
@, A" H& f2 G, l400 0.46465 0.47042 0.47879 0.45796 0.46909
! I' d5 B+ C0 Q/ D/ c9 Z% `2 e试用MATLAB/Simulink分别在
% S. ?2 v2 A) l6 @2 p! w/ i1.阶跃信号 9 z# `2 r6 X. X. v
2.脉冲信号 9 ~8 l2 ^; ]5 i
作用下得到 的仿真曲线,其中时间区间为 秒。
1 F( H2 m( D" n6 Q# U |