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For Loop - Mehrere Grafiken in einem Plot

 

Anonymous_Person
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     Beitrag Verfasst am: 24.05.2021, 12:55     Titel: For Loop - Mehrere Grafiken in einem Plot
  Antworten mit Zitat      
Hallo zusammen,

ich möchte gerade zum Einstieg in Matlab eine Differentialgleichung eines gedämpften Einmassenschwingers mithilfe von ODE45 lösen. Genauer gesagt möchte ich die Kraft FK=2*D*w0*m*Y(:,2)+(w0^2)*m*Y(:,1) unter der Verwendung von verschiedenen D bestimmen. Y(:,2) entspricht einer Geschwindigkeit, Y(:,1) entspricht einem Weg.

Bei dem Skript ohne Loop stimmen die Verläufe, die geplottet werden, wenn ich D ändere. Bei dem Skript mit dem For-Loop stimmen die Verläufe leider nicht. Habt ihr eine Idee, woran das liegen kann? Also, was habe ich falsch gemacht?

Vielen Dank schon mal im Voraus!

Liebe Grüße

Anonymous_Person

Das ist meine ODE45-Funktion:
Code:

function dydt = RS_EMS(t,y,D,w0,g)
dydt=[ y(2)    ;
       g-2*D*w0*y(2)-(w0^2)*y(1)];
end
 


Das ist mein Skript mit For-Loop:
Code:

clc
clear
close all

h=0.1
c=160000 % Steifigkeit in N/m
m=80 % Masse in kg
g=9.81 % Erdbeschleunigung in N/kg=m/s^2
w0=sqrt(c/m) %Eigenfrequenz in 1/s
D = 0 %Dämpfungsmaß


%Anfangsbedingungen
q0=0 % Anfangsauslenkung in m
v0=sqrt(2*g*h) % Anfangsgeschwindigkeit in m/s
y0=[q0;v0] % Anfangswerte der Zustandsmatrix

Ts=1 % Simulationsdauer in s

tol=1e-3 % Toleranzangabe. Je kleiner tol, desto genauer die numerische Lösung

tspan=[0,Ts] % Simulationsintervall (t)
options = odeset('RelTol',10*tol,'AbsTol',tol);
[T,Y]=ode45(@(t,y) RS_EMS(t,y,D,w0,g),tspan,y0,options); % Function Handle @


%Plot der Ergebnisse

for i = 0:0.2:2 %Es kommen keine gedämpften Verläufe raus. Warum??
    Ds = i
    FK = 2*Ds*w0*Y(:,2)*m + (w0^2)*Y(:,1)*m;
    hold on
    plot(T,FK)
    hold off
end

title('Änderung der Kontaktkraft bei verschiedenen Dämpfungsmaßen D')
xlabel('Zeit in s')
ylabel('FK in N')
legend('D0','D0.2','D0.4','D0.6','D0.8','D1','D1.2','D1.4','D1.6','D1.8','D2')
grid on
 


Das ist mein Skript ohne Loop:
Code:

clc
clear
close all

%d=2 % Dämpferkonstante in N/(m/s)=kg/s
h=0.1
c=160000 % Steifigkeit in N/m
m=80 % Masse in kg
g=9.81 % Erdbeschleunigung in N/kg=m/s^2
w0=sqrt(c/m) %Eigenfrequenz in 1/s
D = 0


%Anfangsbedingungen
q0=0 % Anfangsauslenkung in m
v0=sqrt(2*g*h) % Anfangsgeschwindigkeit in m/s
y0=[q0;v0] % Anfangswerte der Zustandsmatrix

Ts=1 % Simulationsdauer in s

tol=1e-3 % Toleranzangabe. Je kleiner tol, desto genauer die numerische Lösung

tspan=[0,Ts] % Simulationsintervall (t)
options = odeset('RelTol',10*tol,'AbsTol',tol);
[T,Y]=ode45(@(t,y) RS_EMS(t,y,D,w0,g),tspan,y0,options); % Function Handle @


%Plot der Ergebnisse
FK = 2*D*w0*Y(:,2)*m + (w0^2)*Y(:,1)*m;
plot(T,FK)
title('Änderung der Kontaktkraft bei verschiedenen Dämpfungsmaßen D')
xlabel('Zeit in s')
ylabel('FK in N')
grid on
 
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Harald
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     Beitrag Verfasst am: 24.05.2021, 14:18     Titel:
  Antworten mit Zitat      
Hallo,

wenn du wirklich den Verlauf für verschiedene D haben willst, dann musst du m.E. das Lösen der DGL in die for-Schleife mit hineinziehen, denn die Lösung der DGL ist ja von D abhängig.

Zitat:
Bei dem Skript mit dem For-Loop stimmen die Verläufe leider nicht.

Wie sollen die Verläufe denn aussehen?

Grüße,
Harald
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     Beitrag Verfasst am: 24.05.2021, 14:45     Titel:
  Antworten mit Zitat      
Hallo Harald,

ich habe hier mal drei Verläufe ohne Loop (D=0, D=0.4, D=2) und den Verlauf mit Loop eingefügt.

Wie genau kann ich das Lösen der DGL mit in den Loop einbeziehen? Ich habe gerade mal so probiert (Leider erfolglos):

Code:

%Plot der Ergebnisse

for i = 0:0.2:2 %Es kommen keine gedämpften Verläufe raus. Warum??
    Ds = i
    [T,Y]=ode45(@(t,y) RS_EMS(t,y,D,w0,g),tspan,y0,options);
    FK = 2*Ds*w0*Y(:,2)*m + (w0^2)*Y(:,1)*m;
    hold on
    plot(T,FK)
    hold off
end
 


Liebe Grüße

Anonymous_Person

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Harald
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     Beitrag Verfasst am: 24.05.2021, 15:58     Titel:
  Antworten mit Zitat      
Hallo,

du musst Ds statt D übergeben, sonst wird ja immer dasselbe gerechnet:
[T,Y]=ode45(@(t,y) RS_EMS(t,y,Ds,w0,g),tspan,y0,options);

Grüße,
Harald
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     Beitrag Verfasst am: 24.05.2021, 16:10     Titel:
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Hallo Harald,

es hat so geklappt. Vielen lieben Dank!!!

Liebe Grüße

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