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随着时间变化,虽然不是立体图形,但是这个李萨如图形很有立体感,把它想象成转动的。是一个上下对称(2的含义),上边呈现三个峰状相连(3的含义)。
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在实际问题中,经常会遇到同一个质点同时参与两个不同方向的振动。这时质点的合位移是两个分振动的矢量和。其中,相互垂直的两个简谐振动的合成,就是我准备讨论的李萨如图的基础本质。
我认为编辑程序的前提,就是要将所用到的量和公式进行变量式处理,也可以说是数字化处理。所以,在进行程序说明以前,先对李萨如图合成原理进行分析。
李萨如图上的每一个点都可以用以下的公式进行表示:
X=A1Cos(ω1t+ψ1)
Y=A2Cos(ω2t+ψ2)
从这里可以看出,李萨如图实际上是一个质点同时在X轴和Y轴上振动形成的。但是,如果这两个相互垂直的振动的频率为任意值,那么它们的合成运动就会比较复杂,而且轨迹是不稳定的。然而,如果两个振动的频率成简单的整数比,这样就能合成一个稳定、封闭的曲线图形,这就是李萨如图。
下面我介绍一下我是如何在程序中实现这一目的的。在程序中,我将公式稍加改动,成为:
X
=
Sin
(at)
Y
=
-
Sin
(bt+ψ)
其中,a和b是变量,用于获取外界输入的数值,为了保证频率成简单的整数比,所以a和b只能取个位整数。ψ是用来获取外界输入的初始相差的值,ψ=ψ2-ψ1。先前公式中的A1和A2,只关系到绘制出的图形的最高最低点和最左最右点的位置,对图形的实质没有影响,所以我将其简化为1∶1。
以上这些就是我所制作的程序的理论基础。如果将t作为可以不断自动变化一个微小量的变量,再依靠VB提供的功能就能将点(X,Y)逐一绘制在屏幕上,这样就形成了一个绘制李萨如图的过程。如果将ψ作为一个不断自动变化的变量,那么就可以使李萨如图“动”起来,即绘制出频率比相同,但初始相差不同各个图形。当这些图形一幅接着一幅出现在眼前时,就有了动的效果,这也可以模拟示波器上得到的李萨如图形。
在对李萨如图合成原理进行分析,并且对VB程序相关内容的做了仔细研究之后,终于编出了名为“李萨如图绘制程序”的应用程序。下面我就来简单介绍一下这个程序所具有的特点,也可以说是我制作得比较得意的地方。
一、可以变换绘制图线的颜色。这样的好处就是可以看清李萨如图绘制的全过程。因为李萨如图在绘制过程中会有和原图线重合的时候,这时换一种颜色,就可以知道图线仍然在绘制只不过是和原图线重合而已,并不是已停止绘制。
二、可以自定初始相差。本程序提供了八种初始相差值,这样便可以更清楚地了解李萨如图在不同初始相差下的不同形式了。
三、可以手动控制绘图速度。在一个水平滚动轴上,左右移动滑块便可以实现对绘图速度的控制。
制作这个程序,要先对李萨如图进行研究,了解其形成原理,然后再要对VB进行研究,想方设法把对李萨如图的理解用计算机语言表达出来。这个过程不仅让我对李萨如图有了更深的理解,而且也帮助我更快地掌握VB这门语言,从中还是收获不少的。如果已知一个振动的周期,就可以根据李萨如图求出另一个振动的周期,这是一种比较方便也是比较常用的测定频率的方法。因此,李萨如图有着较为广泛的应用。也希望这个程序能对李萨如图的研究有所帮助。
李萨如图形 百科内容来自于: 定义 一个质点同时在X轴和Y轴上作简谐运动,形成的图形就是李萨如图形。 形成李萨如图形的另一种方法:把两个圆斜着放,在两个圆上任取两点,将这两点向右上角做垂线,交于一点。然后将这两个点在圆上运动,点也随之运动。点运动的轨迹形成李萨如图形。 公式 李萨如图上的每一个点都可以用以下的公式进行表示: X=A1sin(ω1t+ψ1) Y=A2sin(ω2t+ψ2) 从这里可以看出,李萨如图实际上是一个质点同时在X轴和Y轴上作简谐运动形成的。但是,如果这两个相互垂直的振动的频率为任意值,那么它们的合成运动就会比较复杂,而且轨迹是不稳定的。然而,如果两个振动的频率成简单的整数比,这样就能合成一个稳定、封闭的曲线图形,这就是李萨如图形。 性质 若以Nx和Ny分别表示李萨如图形与外切水平线及外切垂直线的切点数,则其切点数与正弦波频率之间有如下关系: Fy/Fx=Nx/Ny 用途 设一信号为X=Asinωt,另一信号为Y=Bsin(ωt+ψ),分别输入示波器的x轴和y轴输入端,可以通过在示波屏上显示的椭圆的性质确定其相位差。 ψ=arcsin(b/B),其中b是椭圆与Y轴正半轴的交点值,B是椭圆上的点能取到的最大的Y坐标的值。
代码:
theta=0:0.1:2*pi;
m=input('m=');
n=input('n=');
x=cos(m*theta);
y=sin(n*theta);
plot(x,y,'r.');
他们都是将220V的交流电经过降压,滤波得到的波形,交流电的不稳定导致波频不稳,所以图形也会不稳定
1:2 ,1:3 ,2:3,3:4,4:5都会不稳定的。只要让图形旋转得足够慢就能读数了。
当X、Y轴的波频率比相同或相近1:1时,但是椭圆还是圆与相位有关。应该是相差KPI+PI/2时是圆,相差KPI时是直线,其他的是椭圆。
扩展资料:
李萨如图形原理:李萨如图形利用示波器非扫描模式,把示波器当XY显示器用,把要测的两组波形,一组输入Y,另一组输入X就会有李萨如图形。
李萨如图上的每一个点都可以用以下的公式进行表示,即:X=A1Cos(ω1t+ψ1)Y=A2Cos(ω2t+ψ2)。
李萨如图上的每一个点都可以用以下的公式进行表示:X=A1sin(ω1t+ψ1),Y=A2sin(ω2t+ψ2)。
由此可以看出,LISSAJUE图实际上是X轴和Y轴上的质点的简谐运动。然而,如果这两个垂直振动的频率是任意的,它们的组合运动将更加复杂,它们的轨迹将是不稳定的。然而,如果两个振动的频率是一个简单的整数比,那么就可以合成一个稳定的封闭曲线图。
你差如图行波器一般显示的政权和曲线呃有什么不同?正弦和曲线当然是不同的,一个数值的大一个数字是小。