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,A,3,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,A,6,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(mov

2、,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,pausemovie2avi的简单举例,clearall;closeall;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;fori=1:300y=sin(w*t-x);plot(x,y);title(正弦波传播);xlabel(x);ylabel(y);axis(09-11);gridon;holdon;mov(i)=getframe(gcf);%录制pause(0.1);%延时t=t+0.1;hol

3、doff;endmovie2avi(mov,正弦波传播);%生成avi视频文件,quivergradientcontour,clearall;clc;closeall;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.2+Ey.2);,xlabel(x,fontsize,15);ylabel(y,fontsize,15

4、);title(负电荷电场);holdongridon;axis(-5,5,-5,5);holdon;plot(3,0,O,MarkerSize,15);contour(X,Y,u,n,r.);quiver(X,Y,Ex,Ey);,A,10,实例演示,实例演示,clear;clc;closeall;%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);fori=1:300gridon;E=cos(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,

5、l,l,r);holdon;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endholdoff；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clearall；clc;closeall;x=(0:0.3:30);%初始位置l=zeros(size(x);t=0;%时间变量fori=1:1500%帧数ey=c

6、os(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(0.01);%延时mov(i)=getframe(gcf);%录制t=t+0.01;end;holdoff;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

7、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);%零向量t=0;fori=1:250%帧数ifi101;%波已经到达界面Ei=cos(20*pi*t-0.35*(x1-z1);%电场ifi=202;Er(1:i-101)=-cos(20*pi*t-0.35*(x2(1:i-101)+z2(1:i-101);end;,实例演示,

8、ifi202;Er=-cos(20*pi*t-0.35*(x2+z2);endquiver3(x1,l,z1,l,Ei,l);%画图holdon;%图形保持quiver3(x2,l,z2,l,Er,l);%画图end;title(垂直极化波,FontSize,15);%标题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holdoff;end;movie2avi(mov,垂直极化波.avi),实例演示,A,17,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匹配，即满足t