ode45求解变刚度阻尼双足机器人动力学方程,求动力学方程中某个参数对所有变量求偏导MATLA
时间: 2023-06-24 15:08:52 浏览: 86
可以使用符号计算工具Symbolic Math Toolbox来求解动力学方程中某个参数对所有变量的偏导数。
首先,需要定义动力学方程,可以使用MATLAB的符号变量和函数来完成。例如,定义一个双足机器人的动力学方程为:
```
syms q1 q2 q1_dot q2_dot q1_ddot q2_ddot tau1 tau2 k
M = [m1*l1^2 + m2*(l1^2 + 2*l1*l2*cos(q2) + l2^2) + I1 + I2, m2*l1*l2*cos(q2) + I2;
m2*l1*l2*cos(q2) + I2, m2*l2^2 + I2];
C = [-m2*l1*l2*sin(q2)*q2_dot^2 - 2*m2*l1*l2*sin(q2)*q2_dot*q1_dot;
m2*l1*l2*sin(q2)*q1_dot^2];
G = [m1*g*l1*cos(q1) + m2*g*(l1*cos(q1) + l2*cos(q1+q2));
m2*g*l2*cos(q1+q2)];
q = [q1; q2];
q_dot = [q1_dot; q2_dot];
q_ddot = [q1_ddot; q2_ddot];
tau = [tau1; tau2];
```
其中,`M`是质量矩阵,`C`是科氏力(惯性力和离心力)向量,`G`是重力向量,`q`是关节角度向量,`q_dot`是关节角速度向量,`q_ddot`是关节角加速度向量,`tau`是关节扭矩向量,`k`是某个参数。
然后,可以使用`jacobian`函数来求解某个参数对所有变量的偏导数。例如,求解k对所有变量的偏导数:
```
J = jacobian([M*q_ddot + C + G - tau], k)
```
其中,`[M*q_ddot + C + G - tau]`是动力学方程,`J`是求解结果。
最后,可以将符号表达式转换为函数,以便在后续计算中使用。可以使用`matlabFunction`函数来完成。例如,将`J`转换为函数:
```
dJ = matlabFunction(J, 'Vars', {[q1, q2, q1_dot, q2_dot, q1_ddot, q2_ddot, tau1, tau2], k})
```
其中,`dJ`就是转换后的函数,`Vars`参数指定函数的输入变量和参数。
阅读全文