以電腦輔助推導能量流程圖之動態方程式｜國立中央大學博碩士論文系統

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研究生：	邱奕凱 I-Kai Chiu
論文名稱：	以電腦輔助推導能量流程圖之動態方程式
指導教授：	王國雄 Kuo-Shong Wang
口試委員:
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	工學院 - 機械工程學系 Department of Mechanical Engineering
畢業學年度：	93
語文別：	中文
論文頁數：	35
中文關鍵詞：	能量流程圖、動態方程式、鍵結圖
外文關鍵詞：	Bond Graphs, computer aided, system equations, matlab
相關次數：	點閱：11 下載：0
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摘要
Bond Graphs 中文名稱為能量流程圖，是專門為包含多能量領域的系統發展出來的一種繪圖法。它的主要概念是在各個不同能量領域內找出幾種意義相當的基本元件，再將這些元件依一定的規則結合起來，這組合成的圖即稱為能量流程圖。一旦得到某一系統之能量流程圖後就可以按著已知的規則導出整各系統的狀態方程式，再配合積分程式可以很容易的得到系統對時間的變化情形。能量流程圖是為了簡化系統分析，並用統一性符號來表達各系統，但當系統趨於龐大複雜時，人為的分析顯得十分的困難與耗時，且在推導的過程中容易出錯，因此有必要藉助電腦的輔助，以達到減少分析系統的時間。
本論文是利用以Matlab (MATrix LABoratory)為基礎的程式語言，發展一套自動化分析系統，此系統可根據輸入的能量流程圖相關資訊，根據的演算法，自動分析並推導出能量流程圖的系統方程式，簡化了系統分析的繁雜過程，並可瞭解系統方程式中的物理意義。
本論文目的在把推導能量流程圖的方法自動化，以電腦輔助推導出能量流程圖的動態方程式，使得複雜的推導可以省略掉，並直接獲得系統的動態方程式。

目  錄
目  錄	I
圖目錄	III
表目錄	IV
符號說明	V
第一章 緒論	1
1.1 研究動機與背景	1
1.2 文獻回顧	1
1.3 現有的計算機程式	2
第二章 能量流程圖介紹	4
2.1 前言	4
2.2 基本元件介紹	5
2.2.1  1-port元件	5
2.2.2  2-port元件	7
2.2.3  3-port元件	8
2.3 因果關係符號	9
2.3.1 各物理對應之力變數與流變數	10
2.3.2 因果關係符號之決定	10
2.4 能量流動方向之決定	11
2.5 結合主體 (Junction Structure)	12
第三章 狀態方程式	16
3.1前言	16
3.2從能量流程圖得到系統微分方程步驟	17
3.2.1 步驟一	18
3.2.2 步驟二	19
3.2.3 總結	20
第四章 能量流程圖模擬程式	21
4.1 理論基礎	21
4.2 程式由來	21
4.3 程式使用方法	22
範例一 彈簧阻尼型	22
範例二 1-0組合	25
範例三 多接腳	26
範例四 迴圈測試	27
範例五 微分型元件測試	28
範例六 旋轉系統能量流程圖	30
範例七 兩對齒輪接觸時能量流程圖（無摩擦力）	31
範例八 兩對齒輪接觸時能量流程圖（有摩擦力）	32
第五章 結論與建議	34
參考文獻	35

                                

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