對于這5種情況中的每一種，我都試圖通過odeint函數（彈簧質量函數）進行數值積分，參數F隨時間變化。但是，它顯示的錯誤：第 244 行，in odeint int（布爾（第一））值錯誤：設置具有序列的數組元素。from scipy.integrate import odeint as odeimport matplotlib.pyplot as graphimport numpy as npdef spring(y,t,par): m = par[0] k = par[1] c = par[2] F = par[3] ydot=[0,0] ydot[0] = y[1] F = np.array(F) ydot[1] = F/m-c*y[1]/m-k*y[0]/m return ydot#cases:[ti,tf,x0,xdot0,c]A=[0.0,0.3,0.1,0.0,37.7]B=[0.0,3.0,0.0,1.0,37.7]C=[0.0,3.0,0.1,1.0,377]D=[0.0,5.0,0.0,0.0,37.7]E=[0.0,3.0,0.0,0.0,37.7]cases = [A, B, C, D, E] #0,1,2,3,4m=10.0k=3553.0par = [m,k]h = 0.01cont = 0for case in cases: x0 = case[2] xdot0 = case[3] y = [x0,xdot0] par.append(case[4]) ti = case[0] tf = case[1] t = np.arange(ti, tf,h) F = [] for time in t: if cont == 3: F.append(1000*np.sin(np.pi*time+np.pi/2)) elif (cont == 4) and (time >= 0.5): F.append(1000) else: F.append(0) cont = cont + 1 par.append(F) #F is a vector Y = ode(spring,y,t,args=(par,)) Xn = Y[:,0] Vn = Y[:,1] graph.plot(t,Xn) graph.show() graph.plot(t,Vn) graph.show() graph.plot(Xn,Vn) graph.show()
3 回答
炎炎設計
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問題在于來自spring(y,t,par)
odeint期望從 中返回 2 個單值，而是在 中獲取單個值，然后在 中獲取一個長度數組。ydot[0]ydot[1]spring()ydot[0]len(F)ydot[1]
改變
ydot[1] = F / m - c * y[1] / m - k * y[0] / m
自
ydot[1] = F[0] / m - c * y[1] / m - k * y[0] / m
并檢查發生了什么。
MM們
TA貢獻1886條經驗 獲得超2個贊
將值數組傳遞給導數函數，而沒有任何方法將其條目與函數的計算時間相關聯，這是完全錯誤的。請記住，參數 和 是狀態向量和（單個標量）時間，求解器需要計算數值方法中的下一階段。最簡單的方法是作為函數傳遞，以便可以直接計算其值。FtytF
def spring(y,t,par):
m,k,c,F = par
return [ y[1], F(t)/m-c*y[1]/m-k*y[0]/m ]
#cases:[ti,tf,x0,xdot0,c]
A=[0.0,0.3,0.1,0.0,37.7]
B=[0.0,3.0,0.0,1.0,37.7]
C=[0.0,3.0,0.1,1.0,377]
D=[0.0,5.0,0.0,0.0,37.7]
E=[0.0,3.0,0.0,0.0,37.7]
cases = [A, B, C, D, E] #0,1,2,3,4
m=10.0
k=3553.0
h = 0.01
使用元組賦值來解壓縮參數元組更具有詩意味，在一行中完成以前分布在多個參數上的內容，也使參數的順序更加可見。
刪除一些不必要的并發癥，例如具有額外的計數機制，請使用該機制。此外，不要使用顯式構造的參數列表，因為在可選參數中臨時構造它要容易得多（如果有數百個系統構造的條目，這將有所不同）。enumerate(list)parargs
在常規設置中，可能是使用 中的方法生成的插值函數。在這里，將給定的方程轉換為lambda表達式以定義相應的標量函數就足夠了。Fscipy.interpolate
for cont,case in enumerate(cases):
ti,tf,x0,xdot0,c = case
y = [x0,xdot0]
t = np.arange(ti, tf, h)
F = lambda t: 0
if cont == 3:
F = lambda t: 1000*np.sin(np.pi*t+np.pi/2)
elif (cont == 4):
F = lambda t: 1000 if t >= 0.5 else 0
Y = ode(spring,y,t,args=([m,k,c,F],))
Xn,Vn = Y.T
graph.figure(figsize=(9,3))
graph.subplot(1,3,1); graph.plot(t,Xn)
graph.subplot(1,3,2); graph.plot(t,Vn)
graph.subplot(1,3,3); graph.plot(Xn,Vn)
graph.tight_layout(); graph.show()
其他一切都像以前一樣進行，使用子圖將不同的圖形組合在一張圖片中。例如，第 4 個示例給出了混沌振蕩的結果
慕絲7291255
TA貢獻1859條經驗 獲得超6個贊
在修復問題后，當您嘗試運行時，代碼中還會出現其他問題。但為了準確起見，我將回答你的問題。
問題出在以下代碼行中：
ydot[1] = F/m-c*y[1]/m-k*y[0]/m
此處的 F 當前作為列表提供。在數學中，如果將向量除以標量，則假定您執行元素除法。Python 列表不會復制這種行為，但麻木數組會復制。因此，只需將您的列表轉換為numpy數組，如下所示：
F = np.array(F)
ydot[1] = F/m-c*y[1]/m-k*y[0]/m
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