基于MATLAB的电磁场动画仿真.ppt

1、基于MATLAB的电磁场动画仿真,目录,1 、编程思路,2 、基本函数介绍,3 实例演示,目录 结构,4 心得与总结,编程思路,编程思路,动画的原理,通过循环，不断增加时间变量， ，不断作画，保持一定时间，擦除，重新作画 ，并且在一定时间内连续演示，这样就形成了动画。,编程思路,时间、空间变量的定义,确定函数式（比如圆极化）,设置循环,作图,延时，擦除再作图,基本函数介绍,基本函数介绍,pause,quiver,movie2avi,quiver(x,y,u,v,size) quiver(u,v) quiver3(X,Y,Z,U,V,W),pause(n)n对应暂停多少秒,movie2avi(m

2、ov, myPeaks.avi); 前面必须搭配录制图像的循环 mov(k) = getframe(gcf);,gradient,求梯度 画等高（势）线,contour,pause movie2avi的简单举例,clear all;close all;clc;%清除变量，关闭图像，清屏 w=2*pi; t=0; %设置时间 x=0:0.01:9; for i=1:300 y=sin(w*t-x); plot(x,y); title(正弦波传播); xlabel(x);ylabel(y); axis(0 9 -1 1); grid on; hold on; mov(i)=getframe(gcf

3、);%录制 pause(0.1); %延时 t=t+0.1;hold off; end movie2avi(mov,正弦波传播);%生成avi视频文件,quiver gradient contour,clear all;clc;close all; q1=-2*10.-9; k=9*10.9; x=(-5:0.5:5); y=(-5:0.5:5); X,Y=meshgrid(x,y); r1=sqrt(X-3).2+Y.2); u=k*q1./r1; n=(-5:.5:5); Ex,Ey=gradient(-u); Ex=Ex./sqrt(Ex.2+Ey.2); Ey=Ey./sqrt(Ex.

4、2+Ey.2);,xlabel(x,fontsize,15); ylabel(y,fontsize,15); title(负电荷电场); hold on grid on; axis(-5,5,-5,5); hold on; plot(3,0,O,MarkerSize,15); contour(X,Y,u,n,r.); quiver(X,Y,Ex,Ey);,实例演示,实例演示,clear;clc;close all;%清除历史变量和操作 t=0;%设置初始时间 k=2; w=10; y=(0:0.1:30);l=zeros(size(y); for i=1:300 grid on; E=cos(

5、w*t-k*y);%电场表达式 H=0.3.*cos(w*t-k*y);%磁场表达式式 view(i,i); quiver3(l,y,l,E,l,l,r); hold on; quiver3(l,y,l,l,l,H,b); title(电磁波传播动画); xlabel(H（蓝色）,x);ylabel(y);zlabel(E（红色）,z); pause(0.1);%设置视觉残留时间 mov(i)=getframe(gcf);%录制 t=t+0.01; %设置时间仿真步长 end hold off；movie2avi(mov,电磁波传播动画.avi);%生成avi视频文件,实例演示,%左旋圆极化波

6、 clear all；clc;close all; x=(0:0.3:30); %初始位置 l=zeros(size(x); t=0; %时间变量 for i=1:1500 %帧数 ey=cos(2*pi*t-0.8*x); %电场横向分量 ez=cos(2*pi*t-0.8*x+pi/2); %电场纵向分量 quiver3(x,l,l,l,ey,ez); %画矢量图 title(左旋园极化波); %标题 xlabel(x); %x标签 ylabel(y); %y标签 zlabel(z); %z标签 axis(0,30,-4,4,-4,4); view(20,40); %观察范围 pause(

7、0.01); %延时 mov(i)=getframe(gcf); %录制 t=t+0.01; end; hold off; movie2avi(mov,左旋园极化波.avi); %生成avi视频文件,实例演示,实例演示,%垂直极化线极化波入射理想导体 clear; %清除变量 x1=(0:0.3:30); %初始位置 z1=(30:-0.3:0); %初始位置 x2=(30:0.3:60); %初始位置 z2=(0:0.3:30); %初始位置 Ei=zeros(size(x1); %初始入射电场 Er=zeros(size(x1); %初始反射电场 l=zeros(size(x1); %零向

8、量 t=0; for i=1:250 %帧数 if i101; %波已经到达界面 Ei=cos(20*pi*t-0.35*(x1-z1); %电场 if i=202; Er(1:i-101)=-cos(20*pi*t-0.35*(x2(1:i-101)+z2(1:i-101); end;,实例演示,if i202; Er=-cos(20*pi*t-0.35*(x2+z2); end quiver3(x1,l,z1,l,Ei,l); %画图 hold on; %图形保持 quiver3(x2,l,z2,l,Er,l); %画图 end; title(垂直极化波,FontSize,15); %标题

9、 xlabel(x,FontSize,15); %x标签 ylabel(y,FontSize,15); %y标签 zlabel(z,FontSize,15); %z标签 axis(0,60,-10,10,0,30); %观察范围 view(20+i,40); %视角 pause(0.0001) %延时 t=t+0.00334; mov(i)=getframe(gcf); %时间增加 hold off; end; movie2avi(mov,垂直极化波.avi),实例演示,心得与总结,心得与总结,1、要结合所学知识构建模型，形成自己的编程思路。 2、在编程中，应多留意细节，比如时间的步进应该与所给的频率