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在matlab中将符号变量分配给数值变量

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我有符号变量：

[q dq ddq n]

q=[q1; q2];
dq=[dq1; dq2];
ddq=[ddq1; ddq2];

和变量 n 是

n=[2*dq1 + (83*dq1*dq2)/400;
   (83*dq1^2)/800 + 2*dq2]

我正在尝试使用变量获取ODE函数的值：

state=[q; dq];
u=[5;5];

q1=state(1);
q2=state(2);
dq1=state(3);
dq2=state(4);

dxdt1=dq1;
dxdt2=dq2;
ddxdt=inv(B)*(u-n);  %which is 2x1 matrix
                     %B is a 2x2 numeric matrix
dstate=[dxdt1; dxdt2; ddxdt];

使用这个变量我试图获得方程的解

t0=0;
tf=1;
N=10;
tspan=linspace(t0,tf,N);

x0=[0.5; 0.5;zeros(2,1)];
function_q=@(tspan,state)ode_system(tspan,state,B,n,u);

odesystem在哪里

function dydt=ode_system(time, state,B,n_t,u)
q1=state(1);
q2=state(2);
dq1=state(3);
dq2=state(4);

dxdt1=dq1;
dxdt2=dq2;
ddxdt=inv(B)*(u-n_t);
dydt=[dxdt1; dxdt2; ddxdt]

end

最后我试着计算

[tout,xout]=ode45(function_q, tspan, x0)

当我运行代码时，它会出错并说出来

使用odearguments时出错（第110行）输入必须是浮点数，即单个或双精度 . ode45（第115行）odearguments（FcnHandlesUsed，solver_name，ode，tspan，y0，options，varargin）中的错误; mainfunc中的错误（第140行）[tout，xout] = ode45（function_q，tspan，x0）尝试打开（'使用odearguments时出错（第110行）↑错误：字符串未正确终止 .

我认为问题是由于将符号变量放到ode45函数中 . 我怎么解决这个问题？如何以数字形式定义n矩阵

matlab ode differential-equations

1 回答

  • 1

    问题是来自 ode_system 的返回值的类型 . 因为 n_t 是象征性的， dydt 是象征性的， ode45 不是那样的 . 在 ode_system 内，尝试使用 subs 将 n_t 中的变量替换为相应的值 . 然后使用 double 将符号数转换为"regular"数 . 如果你 Build 一个更大的系统，这将是缓慢的，但它现在应该没问题 .

    function dydt=ode_system(time, state,B,n_t,u)
q1=state(1);
q2=state(2);
dq1=state(3);
dq2=state(4);

dxdt1=dq1;
dxdt2=dq2;
free_vars = sym({'dq1','dq2'});
free_values = [dq1,dq2];
n_t = subs(n_t, free_vars, free_values);
n_t = double(n_t);
ddxdt=inv(B)*(u-n_t);
dydt=[dxdt1; dxdt2; ddxdt]

end
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