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 18:12:03 浏览: 142
双机器人三维仿真模型,可转成xml形式导入MATLAB进行仿真
双足机器人动力学方程中要对某个变量对其余变量求偏导,可以利用MATLAB中的符号计算工具箱进行求解。具体步骤如下:
1. 定义符号变量:
```matlab
syms q1 q2 q3 q4 q5 q6 dq1 dq2 dq3 dq4 dq5 dq6 ddq1 ddq2 ddq3 ddq4 ddq5 ddq6
```
其中,q1~q6为关节角度,dq1~dq6为关节角速度,ddq1~ddq6为关节角加速度。
2. 定义动力学方程:
```matlab
M = [m11, m12, m13, m14, m15, m16;
m21, m22, m23, m24, m25, m26;
m31, m32, m33, m34, m35, m36;
m41, m42, m43, m44, m45, m46;
m51, m52, m53, m54, m55, m56;
m61, m62, m63, m64, m65, m66];
C = [c11*dq1 + c12*dq2 + c13*dq3 + c14*dq4 + c15*dq5 + c16*dq6;
c21*dq1 + c22*dq2 + c23*dq3 + c24*dq4 + c25*dq5 + c26*dq6;
c31*dq1 + c32*dq2 + c33*dq3 + c34*dq4 + c35*dq5 + c36*dq6;
c41*dq1 + c42*dq2 + c43*dq3 + c44*dq4 + c45*dq5 + c46*dq6;
c51*dq1 + c52*dq2 + c53*dq3 + c54*dq4 + c55*dq5 + c56*dq6;
c61*dq1 + c62*dq2 + c63*dq3 + c64*dq4 + c65*dq5 + c66*dq6];
G = [g1; g2; g3; g4; g5; g6];
tau = [tau1; tau2; tau3; tau4; tau5; tau6];
q = [q1; q2; q3; q4; q5; q6];
dq = [dq1; dq2; dq3; dq4; dq5; dq6];
ddq = [ddq1; ddq2; ddq3; ddq4; ddq5; ddq6];
eqn = M*ddq + C*dq + G - tau;
```
其中,M为质量矩阵,C为科里奥利力矩阵,G为重力矩阵,tau为关节力矩,eqn为动力学方程。
3. 对某个变量对其余变量求偏导:
以对q1对其余变量求偏导为例:
```matlab
dqdt = [dq1; dq2; dq3; dq4; dq5; dq6];
ddqdt = [ddq1; ddq2; ddq3; ddq4; ddq5; ddq6];
jac = jacobian(eqn, q1); % 求解雅可比矩阵
dqdt = solve(eqn, ddqdt); % 求解ddqdt
jac_ddqdt = jacobian(dqdt, dq1); % 对ddqdt对q1求偏导
jac_dqdt = jacobian(dqdt, dq1); % 对dqdt对q1求偏导
jac_tau = jacobian(tau, q1); % 对tau对q1求偏导
```
其中,jac为雅可比矩阵,jac_ddqdt为对ddqdt对q1求偏导的雅可比矩阵,jac_dqdt为对dqdt对q1求偏导的雅可比矩阵,jac_tau为对tau对q1求偏导的雅可比矩阵。
这样就可以得到对某个变量对其余变量的偏导数了。
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