对上面的程序进行优化,并将绘图程序改为输出姿态角误差随时间变化的曲线

时间: 2024-02-19 18:02:28 浏览: 20
以下是对上面的程序进行优化,并将绘图程序改为输出姿态角误差随时间变化的曲线的 MATLAB 程序示例: ```matlab % 圆锥运动参数 half_cone_angle = 10; frequency = 2; % 初始化四元数和时间步长 q = [1 0 0 0]; % 四元数初始值为 [1 0 0 0],表示初始姿态为单位姿态 dt = 1/frequency; % 计算圆锥运动轨迹的角速度和角加速度 omega = [0 deg2rad(half_cone_angle) 0]; % 绕 y 轴旋转的角速度 alpha = [-omega(2)*omega(3) omega(1)*omega(3) -omega(1)*omega(2)]; % 绕 y 轴旋转的角加速度 % 初始化姿态角误差和时间序列 angle_errors = zeros(3, length(0:dt:10/frequency)); times = 0:dt:10/frequency; % 使用四元数四阶龙格库塔法计算姿态角 for i = 1:length(times) % 计算四元数的导数 qdot = 0.5 * [0 -omega(1) -omega(2) -omega(3); ... omega(1) 0 omega(3) -omega(2); ... omega(2) -omega(3) 0 omega(1); ... omega(3) omega(2) -omega(1) 0] * q'; % 计算四元数的龙格库塔法系数 k1 = qdot'; k2 = (q + 0.5 * dt * k1)'; k3 = (q + 0.5 * dt * k2)'; k4 = (q + dt * k3)'; % 使用四元数四阶龙格库塔法更新四元数 q = (q + (1/6) * dt * (k1 + 2*k2 + 2*k3 + k4)) / norm(q + (1/6) * dt * (k1 + 2*k2 + 2*k3 + k4)); % 计算姿态角误差 error = quat2eul(q') - [0 deg2rad(half_cone_angle) 0]; angle_errors(:, i) = error'; end % 绘制姿态角误差随时间变化的曲线 plot(times, rad2deg(angle_errors')); legend('Roll Error', 'Pitch Error', 'Yaw Error'); xlabel('Time (s)'); ylabel('Angle Error (deg)'); title('Attitude Estimation Error using Quaternions and RK4 Method'); ``` 在这个程序中,我们对原始程序进行了一些优化,包括使用向量化计算、将一些计算转换为常量等。我们还计算了姿态角误差,并将绘图程序改为输出姿态角误差随时间变化的曲线。

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