双摆轨迹

双摆轨迹

一支离线的双摆实验台:多组初值批量演算、按单一维度扫描、能量与相图对照、矢量图导出,数据只留本机,打开即空状态。

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基本信息

应用IDC6917617014139029771
包名zwz.hm.1388
版本1.0.2
开发者李月庆
分类工具 / 工具
大小2.6 MB
价格免费
上架时间2026-10-03 16:06
更新时间2026-10-03 16:06
发布地区CN
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SDK / API Level 说明
  • 最低SDK(minsdk):12 — 应用运行所需的最低 HarmonyOS SDK 版本号
  • 目标SDK(target_sdk):24 — 应用编译时面向的目标 SDK 版本号
  • API Level(min_hmos_api_level):50000 — 应用要求的最低鸿蒙 API 级别(如 50000 = 5.0.0.0,50005 = 5.0.0.5,50101 = 5.0.1.1)

更新日志

1.0.2:摆台页新增发散对比与批量仿真两个工位,可一次演算多组初始条件,查看末端姿态、摆动幅度与能量漂移;初态页新增参数扫描,按摆长比、质量比或第一初始角逐点演算;能量页新增当前帧动能与势能拆解,以及两摆的角度—角速度相图;实验页新增记录册,保存扫描与对比数据并可导出索引;导出页可生成轨迹与相图的矢量图源码、逐帧数据文本。全部计算在本机完成,首次打开为空状态。

应用介绍

「双摆轨迹」是一款完全离线的双摆动力学演算工具,用理想刚杆与点质量建模:无阻尼、无碰撞、无驱动,重力加速度取 9.81 m/s²,以四阶 Runge–Kutta 固定步长 0.005 s 积分,每 0.05 s 记录一帧。应用分为「摆台」「初态」「能量」「实验」「导出」五个标签页。

业务说明:摆台页给出参考轨迹与逐帧读数,可以播放、暂停、单步前进或拖动进度条定位到任意一帧,并随时隐藏或显示尾迹。同一页设有两个工位。发散对比把第一摆的初始角再偏转一个极小量,用两条轨迹在角度与角速度四维空间中的距离差,以及第二摆末端的分离距离,给出初始分离、末端分离、峰值时刻与平均分离速率。批量仿真允许一次添加多组初始条件,逐组独立积分,列出末端第一摆角、摆动幅度与最大能量漂移百分比,单次最多 12 组。

初态页用于设定两根摆杆的长度、质量、两个初始角与演算时长:杆长 0.3~2 m,质量 0.2~3 kg,初始角 −175~175°,演算时长 2~15 s。参数扫描工位只沿一个维度取值,可选摆长比、质量比或第一初始角,其余参数沿用当前初态,逐点算出末端姿态、漂移与折线图;取值超出允许区间时按区间截断,并在结果中标注。

能量页展示机械能随时间的漂移曲线、初始机械能与最大绝对漂移,并把当前帧的动能、势能与两摆动能占比拆开显示;另附角度—角速度相图,可切换第一摆或第二摆,用于观察闭合环线与能量在两摆之间的交换。实验页把工作区存成带名称的快照,最多 40 份,可检索、恢复与删除;记录册另行保存每次批量仿真、参数扫描与发散对比的数据文本,最多 60 条,可逐条查看、复制,也可导出索引 CSV。

导出页支持生成轨迹图与相图的矢量图源码、逐帧数据 CSV、结果文本,以及包含工作区、记录册与全部快照的完整 JSON 备份;粘贴备份即可校验并恢复。

数据与边界:全部计算、渲染与存储都只在本机完成,不登录、不联网、不申请系统权限、不读取剪贴板、不含广告与统计埋点。首次启动不写入任何数据,也不生成历史或预设;预设实验必须由用户点击才会载入,空状态下没有曲线、没有统计值。数值解会随步长与初值产生误差,退化输入例如散度接近零、两摆同时静止,会给出明确提示而不是 NaN 或 Infinity。异常存储会保留原文并阻止覆盖,存储空间不足时保留此前状态。不提供云端同步,卸载或换机前请先保存 JSON 备份。首次打开为空状态、不含示例数据。

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