Add system-equations block diagram and state-space form
This commit is contained in:
@@ -50,6 +50,64 @@ flowchart TD
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where \(u(t)\) is one of the three forcing functions depending on the case.
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where \(u(t)\) is one of the three forcing functions depending on the case.
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## System Equations Block Diagram
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This is a dynamics block diagram of the coupled equations, not a program flowchart.
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```mermaid
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flowchart LR
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U[Input force u] --> E2[Compute z2ddot from z1 z2 z2dot u and parameters]
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E1[Compute z1ddot from z1 z2 and parameters] --> I1v[Integrate to z1dot]
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I1v --> Z1D[State z1dot]
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Z1D --> I1x[Integrate to z1]
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I1x --> Z1[State z1]
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E2 --> I2v[Integrate to z2dot]
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I2v --> Z2D[State z2dot]
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Z2D --> I2x[Integrate to z2]
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I2x --> Z2[State z2]
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Z1 --> E1
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Z2 --> E1
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Z1 --> E2
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Z2 --> E2
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Z2D --> E2
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```
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### Coupled State Space Form
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Let
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\[
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x = \begin{bmatrix} z_1 \\ \dot{z}_1 \\ z_2 \\ \dot{z}_2 \end{bmatrix}
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\]
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then
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\[
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\dot{x} = A x + B u
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\]
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with
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\[
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A = \begin{bmatrix}
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0 & 1 & 0 & 0 \\
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-\frac{k_1}{m_1} & 0 & \frac{k_1}{m_1} & 0 \\
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0 & 0 & 0 & 1 \\
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\frac{k_1}{m_2} & 0 & -\frac{k_1+k_2}{m_2} & -\frac{b}{m_2}
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\end{bmatrix},
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\qquad
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B = \begin{bmatrix}
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0 \\
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0 \\
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0 \\
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\frac{1}{m_2}
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\end{bmatrix}
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\]
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## Assignment-Style Block Diagram (Recommended For Submission)
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## Assignment-Style Block Diagram (Recommended For Submission)
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```mermaid
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```mermaid
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Reference in New Issue
Block a user