隨著時間變化,雖然不是立體圖形,但是這個李薩如圖形很有立體感,把它想象成轉(zhuǎn)動的。是一個上下對稱(2的含義),上邊呈現(xiàn)三個峰狀相連(3的含義)。
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在實際問題中,經(jīng)常會遇到同一個質(zhì)點同時參與兩個不同方向的振動。這時質(zhì)點的合位移是兩個分振動的矢量和。其中,相互垂直的兩個簡諧振動的合成,就是我準備討論的李薩如圖的基礎(chǔ)本質(zhì)。
我認為編輯程序的前提,就是要將所用到的量和公式進行變量式處理,也可以說是數(shù)字化處理。所以,在進行程序說明以前,先對李薩如圖合成原理進行分析。
李薩如圖上的每一個點都可以用以下的公式進行表示:
X=A1Cos(ω1t+ψ1)
Y=A2Cos(ω2t+ψ2)
從這里可以看出,李薩如圖實際上是一個質(zhì)點同時在X軸和Y軸上振動形成的。但是,如果這兩個相互垂直的振動的頻率為任意值,那么它們的合成運動就會比較復(fù)雜,而且軌跡是不穩(wěn)定的。然而,如果兩個振動的頻率成簡單的整數(shù)比,這樣就能合成一個穩(wěn)定、封閉的曲線圖形,這就是李薩如圖。
下面我介紹一下我是如何在程序中實現(xiàn)這一目的的。在程序中,我將公式稍加改動,成為:
X
=
Sin
(at)
Y
=
-
Sin
(bt+ψ)
其中,a和b是變量,用于獲取外界輸入的數(shù)值,為了保證頻率成簡單的整數(shù)比,所以a和b只能取個位整數(shù)。ψ是用來獲取外界輸入的初始相差的值,ψ=ψ2-ψ1。先前公式中的A1和A2,只關(guān)系到繪制出的圖形的最高最低點和最左最右點的位置,對圖形的實質(zhì)沒有影響,所以我將其簡化為1∶1。
以上這些就是我所制作的程序的理論基礎(chǔ)。如果將t作為可以不斷自動變化一個微小量的變量,再依靠VB提供的功能就能將點(X,Y)逐一繪制在屏幕上,這樣就形成了一個繪制李薩如圖的過程。如果將ψ作為一個不斷自動變化的變量,那么就可以使李薩如圖“動”起來,即繪制出頻率比相同,但初始相差不同各個圖形。當這些圖形一幅接著一幅出現(xiàn)在眼前時,就有了動的效果,這也可以模擬示波器上得到的李薩如圖形。
在對李薩如圖合成原理進行分析,并且對VB程序相關(guān)內(nèi)容的做了仔細研究之后,終于編出了名為“李薩如圖繪制程序”的應(yīng)用程序。下面我就來簡單介紹一下這個程序所具有的特點,也可以說是我制作得比較得意的地方。
一、可以變換繪制圖線的顏色。這樣的好處就是可以看清李薩如圖繪制的全過程。因為李薩如圖在繪制過程中會有和原圖線重合的時候,這時換一種顏色,就可以知道圖線仍然在繪制只不過是和原圖線重合而已,并不是已停止繪制。
二、可以自定初始相差。本程序提供了八種初始相差值,這樣便可以更清楚地了解李薩如圖在不同初始相差下的不同形式了。
三、可以手動控制繪圖速度。在一個水平滾動軸上,左右移動滑塊便可以實現(xiàn)對繪圖速度的控制。
制作這個程序,要先對李薩如圖進行研究,了解其形成原理,然后再要對VB進行研究,想方設(shè)法把對李薩如圖的理解用計算機語言表達出來。這個過程不僅讓我對李薩如圖有了更深的理解,而且也幫助我更快地掌握VB這門語言,從中還是收獲不少的。如果已知一個振動的周期,就可以根據(jù)李薩如圖求出另一個振動的周期,這是一種比較方便也是比較常用的測定頻率的方法。因此,李薩如圖有著較為廣泛的應(yīng)用。也希望這個程序能對李薩如圖的研究有所幫助。
李薩如圖形 百科內(nèi)容來自于: 定義 一個質(zhì)點同時在X軸和Y軸上作簡諧運動,形成的圖形就是李薩如圖形。 形成李薩如圖形的另一種方法:把兩個圓斜著放,在兩個圓上任取兩點,將這兩點向右上角做垂線,交于一點。然后將這兩個點在圓上運動,點也隨之運動。點運動的軌跡形成李薩如圖形。 公式 李薩如圖上的每一個點都可以用以下的公式進行表示: X=A1sin(ω1t+ψ1) Y=A2sin(ω2t+ψ2) 從這里可以看出,李薩如圖實際上是一個質(zhì)點同時在X軸和Y軸上作簡諧運動形成的。但是,如果這兩個相互垂直的振動的頻率為任意值,那么它們的合成運動就會比較復(fù)雜,而且軌跡是不穩(wěn)定的。然而,如果兩個振動的頻率成簡單的整數(shù)比,這樣就能合成一個穩(wěn)定、封閉的曲線圖形,這就是李薩如圖形。 性質(zhì) 若以Nx和Ny分別表示李薩如圖形與外切水平線及外切垂直線的切點數(shù),則其切點數(shù)與正弦波頻率之間有如下關(guān)系: Fy/Fx=Nx/Ny 用途 設(shè)一信號為X=Asinωt,另一信號為Y=Bsin(ωt+ψ),分別輸入示波器的x軸和y軸輸入端,可以通過在示波屏上顯示的橢圓的性質(zhì)確定其相位差。 ψ=arcsin(b/B),其中b是橢圓與Y軸正半軸的交點值,B是橢圓上的點能取到的最大的Y坐標的值。
代碼:
theta=0:0.1:2*pi;
m=input('m=');
n=input('n=');
x=cos(m*theta);
y=sin(n*theta);
plot(x,y,'r.');
他們都是將220V的交流電經(jīng)過降壓,濾波得到的波形,交流電的不穩(wěn)定導(dǎo)致波頻不穩(wěn),所以圖形也會不穩(wěn)定
1:2 ,1:3 ,2:3,3:4,4:5都會不穩(wěn)定的。只要讓圖形旋轉(zhuǎn)得足夠慢就能讀數(shù)了。
當X、Y軸的波頻率比相同或相近1:1時,但是橢圓還是圓與相位有關(guān)。應(yīng)該是相差KPI+PI/2時是圓,相差KPI時是直線,其他的是橢圓。
擴展資料:
李薩如圖形原理:李薩如圖形利用示波器非掃描模式,把示波器當XY顯示器用,把要測的兩組波形,一組輸入Y,另一組輸入X就會有李薩如圖形。
李薩如圖上的每一個點都可以用以下的公式進行表示,即:X=A1Cos(ω1t+ψ1)Y=A2Cos(ω2t+ψ2)。
李薩如圖上的每一個點都可以用以下的公式進行表示:X=A1sin(ω1t+ψ1),Y=A2sin(ω2t+ψ2)。
由此可以看出,LISSAJUE圖實際上是X軸和Y軸上的質(zhì)點的簡諧運動。然而,如果這兩個垂直振動的頻率是任意的,它們的組合運動將更加復(fù)雜,它們的軌跡將是不穩(wěn)定的。然而,如果兩個振動的頻率是一個簡單的整數(shù)比,那么就可以合成一個穩(wěn)定的封閉曲線圖。
你差如圖行波器一般顯示的政權(quán)和曲線呃有什么不同?正弦和曲線當然是不同的,一個數(shù)值的大一個數(shù)字是小。