Редактирование: Нелинейные колебания груза с вынуждающей силой программа

<htmlet nocache="yes">Kiselev/Spring/Spring</htmlet>

Код программы:

window.addEventListener("load", Main_Spring, true);
function Main_Spring() {
    var canvas = spring_canvas;
    canvas.onselectstart = function () {return false;};     // запрет выделения canvas
    var ctx = canvas.getContext("2d");                      // на ctx происходит рисование
    var w = canvas.width;                                   // ширина окна в расчетных координатах
    var h = canvas.height;                                  // высота окна в расчетных координатах
    var Pi = 3.1415926;    	      	    // число "пи"
    var m0 = 1;    		      	        // масштаб массы
    var T0 = 1;    		      	        // масштаб времени (период колебаний исходной системы)
	var t = 0;
    var k0 = 2 * Pi / T0;           	// масштаб частоты
    var C0 = m0 * k0 * k0;          	// масштаб жесткости
    var B0 = 2 * m0 * k0;  	      	    // масштаб вязкости
	var omega = 10;
    // *** Задание физических параметров ***
	var F = 80;
    var m = 1 * m0;                 	// масса
    var C = 1 * C0;                 	// жесткость
    var C1 = 1 * C0;                 	// жесткость1
	var B = .1 * B0;                 	// вязкость
    slider_m.value = (m / m0).toFixed(1); number_m.value = (m / m0).toFixed(1);
    slider_C.value = (C / C0).toFixed(1); number_C.value = (C / C0).toFixed(1);
	slider_C1.value = (C / C0).toFixed(1); number_C1.value = (C / C0).toFixed(1);
    slider_B.value = (B / B0).toFixed(1); number_B.value = (B / B0).toFixed(1);
	slider_F.value = (F / 40).toFixed(1); number_F.value = (F / 40).toFixed(1);

    // *** Задание вычислительных параметров ***

    var fps = 300;		      	        // frames per second - число кадров в секунду (качечтво отображения)
    var spf = 100;		      	        // steps per frame   - число шагов интегрирования между кадрами (edtkbxbdftn скорость расчета)
    var dt  = 0.05 * T0 / fps;    	    // шаг интегрирования (качество расчета)
    var steps = 0;                      // количество шагов интегрирования

    function setM(new_m) {m = new_m * m0;}
    function setC(new_C) {C = new_C * C0;}
	function setC1(new_C1) {C1 = new_C1 * C0 * 0.067;}
    function setB(new_B) {B = new_B * B0;}
	function setF(new_F) {F = new_F * 40;}

    slider_m.oninput = function() {number_m.value = slider_m.value;       setM(slider_m.value);};
    number_m.oninput = function() {slider_m.value = number_m.value;       setM(number_m.value);};
    slider_C.oninput = function() {number_C.value = slider_C.value;       setC(slider_C.value);};
    number_C.oninput = function() {slider_C.value = number_C.value;       setC(number_C.value);};
	slider_C1.oninput = function() {number_C1.value = slider_C1.value;       setC1(slider_C1.value);};
    number_C1.oninput = function() {slider_C1.value = number_C1.value;       setC1(number_C1.value);};
    slider_B.oninput = function() {number_B.value = slider_B.value;       setB(slider_B.value);};
    number_B.oninput = function() {slider_B.value = number_B.value;       setB(number_B.value);};
	slider_F.oninput = function() {number_F.value = slider_F.value;       setF(slider_F.value);};
    number_F.oninput = function() {slider_F.value = number_F.value;       setF(number_F.value);};

    var count = true;       // проводить ли расчет системы
    var v = 0;				// скорость тела

    var rw = canvas.width / 30;    	var rh = canvas.height / 1.5;
    var x0 = 15 * rw - rw / 2;     	var y0 = rh / 1.33 - rh / 2;

    // параметры пружины
    var coil = 10;        // количество витков
    var startX = 0;       // закрепление пружины

    // создаем прямоугольник-грузик
    var rect = {
        x: x0,  width: rw,
        y: y0,	height: rh,
        fill: "rgba(0, 0, 255, 1)"    	// цвет
    };

    // захват прямоугольника мышью
    var mx_;                                    // буфер позиции мыши (для расчета скорости при отпускании шара)
    document.onmousedown = function(e) {        // функция при нажатии клавиши мыши
        var m = mouseCoords(e);                 // получаем расчетные координаты курсора мыши

        var x = rect.x;
        var xw = rect.x + rect.width;
        var y = rect.y;
        var yh = rect.y + rect.height;
        if (x <= m.x && xw >= m.x   && y <= m.y && yh >= m.y) {
            if (e.which == 1) {                         // нажата левая клавиша мыши
                rect.xPlus = rect.x - m.x;              // сдвиг курсора относительно грузика по x
                rect.yPlus = rect.y - m.y;              // сдвиг курсора относительно грузика по y
                mx_ = m.x;
                count = false;
                document.onmousemove = mouseMove;       // пока клавиша нажата - работает функция перемещения
            }
        }
    };

    document.onmouseup = function(e) {          // функция при отпускании клавиши мыши
        document.onmousemove = null;              // когда клавиша отпущена - функции перемещения нету
        count = true;
    };

    function mouseMove(e) {                     // функция при перемещении мыши, работает только с зажатой ЛКМ
        var m = mouseCoords(e);                 // получаем расчетные координаты курсора мыши
        rect.x = m.x + rect.xPlus;
//        v = 6.0 * (m.x - mx_) / dt / fps;     // сохранение инерции
        v = 0;
        mx_ = m.x;
    }

    function mouseCoords(e) {                   // функция возвращает расчетные координаты курсора мыши
        var m = [];
        var rect = canvas.getBoundingClientRect();
        m.x = (e.clientX - rect.left);
        m.y = (e.clientY - rect.top);
        return m;
    }

    // график
    var vGraph = new TM_graph(                  // определить график
        "#vGraph",                              // на html-элементе #vGraph
        250,                                    // сколько шагов по оси "x" отображается
        -1, 1, 0.2);                            // мин. значение оси Y, макс. значение оси Y, шаг по оси Y

    function control() {
        calculate();
        draw();
        requestAnimationFrame(control);
    }
    control();
//    setInterval(control, 1000 / fps);                       // Запуск системы

    function calculate() {
        if (!count) return;
        for (var s=1; s<=spf; s++) {
            var f = -B*v - C * (rect.x - x0) - C1*Math.pow(rect.x - x0,3)+2*F*Math.sin(t);
			v += f / m * dt;
			//console.log(f);
            rect.x += v * dt;
			t+= dt;
            steps++;
            if (steps % 80 == 0) vGraph.graphIter(steps, (rect.x-x0)/canvas.width*2);   // подать данные на график
        }

    }

    function draw() {
        ctx.clearRect(0, 0, w, h);
		draw_spring(startX, rect.x, h/2, 10, 50);
        ctx.fillStyle = "#0000ff";
        ctx.fillRect(rect.x, rect.y, rect.width, rect.height);
    }


	function draw_spring(x_start, x_end, y, n, h) {
	    ctx.lineWidth = 2;
        ctx.strokeStyle = "#7394cb";
		var L = x_end - x_start;
		for (var i = 0; i < n; i++) {
			var x_st = x_start + L / n * i;
			var x_end = x_start + L / n * (i + 1);
			var l = x_end - x_st;
			ctx.beginPath();
			ctx.bezierCurveTo(x_st, y, x_st + l / 4, y + h, x_st + l / 2, y);
			ctx.bezierCurveTo(x_st + l / 2, y, x_st + 3 * l / 4, y - h, x_st + l, y);
			ctx.stroke();
		}
	}
}