用python绘制倒立摆动画的代码,绘制红色的小球和蓝色的连杆

时间: 2024-05-12 17:19:55 浏览: 15
以下是用Python绘制倒立摆动画的代码,绘制红色的小球和蓝色的连杆: ```python import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt from scipy.integrate import odeint # 定义常数 g = 9.81 # 重力加速度 m/s^2 L = 1.0 # 摆杆长度 m m = 1.0 # 摆球质量 kg b = 0.1 # 摩擦系数 theta0 = np.pi / 4 # 初始角度 omega0 = 0.0 # 初始角速度 # 定义运动方程 def pendulum(y, t, g, L, m, b): theta, omega = y dydt = [omega, -b/m*omega - g/L*np.sin(theta)] return dydt # 定义初始状态 y0 = [theta0, omega0] # 定义时间范围和时间步长 t = np.linspace(0, 10, 1000) # 求解微分方程 sol = odeint(pendulum, y0, t, args=(g, L, m, b)) # 绘制图形 x = L * np.sin(sol[:, 0]) y = -L * np.cos(sol[:, 0]) fig = plt.figure() ax = fig.add_subplot(111, aspect='equal') ax.set_xlim(-1.5, 1.5) ax.set_ylim(-1.5, 1.5) ax.set_xlabel("x (m)") ax.set_ylabel("y (m)") ax.set_title("Inverted Pendulum Simulation") line, = ax.plot([], [], '-b', lw=2) point, = ax.plot([], [], 'ro', markersize=10) def init(): line.set_data([], []) point.set_data([], []) return line, point, def animate(i): line.set_data([0, x[i]], [0, y[i]]) point.set_data([x[i]], [y[i]]) return line, point, from matplotlib.animation import FuncAnimation ani = FuncAnimation(fig, animate, frames=len(t), init_func=init, blit=True) plt.show() ``` 运行后将会得到一个倒立摆的动画,其中红色小球表示摆球,蓝色连杆表示摆杆。可以通过修改常数和初始状态来调整动画的表现。

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