双足机器人动力学方程中怎么对某个变量对其余变量求偏导MATLAB
时间: 2023-07-14 16:11:53 浏览: 121
双足机器人动力学方程通常是一个复杂的非线性方程,求解其中某个变量对其余变量的偏导数需要一定的数学知识和计算能力。
在MATLAB中,可以使用符号计算工具箱来求解这个问题。具体步骤如下:
1. 定义符号变量
使用符号计算工具箱中的sym函数,定义所有需要求偏导数的变量为符号变量。
例如,如果需要求解变量x对变量y和z的偏导数,则可以使用以下命令:
```matlab
syms x y z
```
2. 定义方程
将双足机器人动力学方程表示为符号表达式。可以使用sym函数将方程转换为符号表达式。
例如,假设方程为:
```matlab
f(x,y,z) = x^2 + y*z + sin(x*y)
```
则可以使用以下命令将其定义为符号表达式:
```matlab
syms x y z
f(x,y,z) = x^2 + y*z + sin(x*y)
```
3. 求偏导数
使用diff函数求解偏导数。diff函数的第一个参数是要求偏导数的符号表达式,后面的参数是要对哪个变量求偏导数。
例如,假设要求解变量x对变量y和z的偏导数,则可以使用以下命令:
```matlab
df_dy = diff(f, y)
df_dz = diff(f, z)
```
这样就可以得到变量x对变量y和z的偏导数了。
注意:这只是一个简单的例子,实际的双足机器人动力学方程可能更加复杂,需要根据具体情况进行求解。
相关问题
双足机器人动力学方程,怎么对某个变量对其余变量求偏导MATLAB
USART_CR3_DMAR; //开启USART3的DMA接收
USART3->BRR = SystemCoreClock / 115200双足机器人动力学方程通常是一个复杂的非线性方程组,其中包含多个; //波特率为115200
USART3->CR1 |= USART_CR1_TE | USART_CR1_RE; //开启USART变量。如果要对某个变量对其余变量求偏导,可以使用MATLAB中的符号计算3的发送和接收
USART3->CR1 |= USART_CR1_UE; //使能USART3
```
数据收工具箱。以下是一个简单的示例代码:
```
syms q1 q2 q3 dq1 dq2 dq发:
```
void USART3_IRQHandler(void) {
if (USART3->SR & USART_SR_RXNE) { //接收中断
DMA1_Stream1->CR &= ~DMA_SxCR_EN; //关闭DMA1 Stream1
*rx_buffer_head3 ddq1 ddq2 ddq3 m1 m2 l1 l2 g real
% 定义双足机器人的动力学方程
M = [m1*l1^2 + m2*(l1^2+2*l1*l++ = USART3->DR; //将数据存入缓冲区
DMA1_Stream1->CR |= DMA_SxCR_EN2*cos(q2)+l2^2), m2*(l1*l2*cos(q2)+l2^2);
m2; //开启DMA1 Stream1
if (rx_buffer_head == rx_buffer + BUFFER_SIZE) { //到达缓冲区*(l1*l2*cos(q2)+l2^2), m2*l2^2];
C = [-m2*l1*l2*sin(q2)*(2*dq1*dq2+dq2^2);
m2*l1*l2*sin(q2)*结尾
rx_buffer_head = rx_buffer; //回到缓冲区开头
}
}
if (USART3dq1^2];
G = [m1*g*l1*cos(q1) + m2*g*(l1*cos(q1)+l->SR & USART_SR_TC) { //发送完成中断
DMA1_Stream3->CR &= ~DMA_SxCR_EN;2*cos(q1+q2));
m2*g*l2*cos(q1+q2)];
u = [0; 0];
//关闭DMA1 Stream3
tx_buffer_head++; //指向下一个要发送的数据
if (tx_buffer_head ==ddq = inv(M)*(u - C - G);
% 求解某个变量对其余变量的偏导数
tx_buffer_tail) { //缓冲区已经发送完毕
USART3->CR1 &= ~USART_CR1_TCIE; //关闭发送完成中断
return;
}
DMA1_Stream3->NDTR = tx_buffer_head->length; //diff(ddq(1), q1) % 对q1求偏导
diff(ddq(1), [q2,dq2设置数据传输量
DMA1_Stream3->M0AR = (uint32_t)tx_buffer_head->data; //设置,ddq2]) % 对q2, dq2, ddq2 求偏导
```
其中,`syms`定义了符号变量,`diff`函数用于求偏导数。需要注意的是,符号计算工具箱需要额外安装并加载。
ode45求解变刚度阻尼双足机器人动力学方程,求某个变量对所有变量求偏导MATLA
B中的每个元素分别对应A中的每个元素,且B的行数和列数与A相同,可以使用下面的代码实现:
```matlab
syms q1 q2 q3 q4 dq1 dq2 dq3 dq4 ddq1 ddq2 ddq3 ddq4 m1 m2 I1 I2 l1 l2 g real
% 定义机器人的动力学方程
M = [m1*l1^2 + m2*(l1^2+2*l1*l2*cos(q2)+l2^2) + I1 + I2, m2*l2^2+2*m2*l1*l2*cos(q2)+I2, 0, 0;
m2*l2^2+2*m2*l1*l2*cos(q2)+I2, m2*l2^2+I2, 0, 0;
0, 0, m1+m2, m2*l1*cos(q2);
0, 0, m2*l1*cos(q2), m2];
C = [-m2*l1*l2*sin(q2)*(2*dq1*dq2+dq2^2);
m2*l1*l2*sin(q2)*dq1^2;
-m2*l1*l2*sin(q2)*dq1^2;
0];
G = [(m1+m2)*g*l1*cos(q1) + m2*g*l2*cos(q1+q2);
m2*g*l2*cos(q1+q2);
-m2*g*l1*sin(q1) - m2*g*l2*sin(q1+q2);
0];
f = [ddq1; ddq2; ddq3; ddq4];
tau = [0; 0; 0; 0];
% 求解动力学方程的加速度
ddq = M\(tau - C - G);
% 定义要求偏导的变量
syms p
vars = [q1, q2, q3, q4, dq1, dq2, dq3, dq4, ddq1, ddq2, ddq3, ddq4, p];
% 计算每个变量对p的偏导数
jac = jacobian(ddq, vars);
dpdq = jac(:, end); % 取出p对应的列向量
```
其中,`jac` 是一个 4x13 的矩阵,每一行代表 `ddq` 中的一个元素对所有变量的偏导数,`dpdq` 是 `p` 对所有变量的偏导数构成的列向量。
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