这个用户定义的函数如何与scipy集成odeint?

时间:2016-11-30 16:44:13

标签: python function scipy user-defined-functions ode

我正在开展一个电气工程项目,我们将RLC电路中电容器上的电压绘制成时间的函数。我的代码基于以下教程:Python-ODE for RLC Circuit。我的代码功能齐全但我只是想更好地理解用户定义函数和SciPy集成函数的工作原理。我已阅读文档但仍有一些具体问题。这是我的代码:

from scipy.integrate import odeint # for integrating ode
import matplotlib.pyplot as plt # for plotting commands
import numpy as np #For loadtxt and linspace modules

R,L,C,tl,numplot = np.loadtxt('UserInput_RLC_Values.txt',unpack=True)

def RLC(A,t):
    Vc,m=A
    V = 2.0 #voltageSource
    res=[m,(V-Vc-(m*R*C))/(L*C)]
    return res

time = np.linspace(0.0,tl,numplot)
vc,m = odeint(RLC,[0.0,0.0],time).T

以下是我的问题:

  1. 参数值A和t在函数RLC中起什么作用?为什么A分配给Vc(电容器电压)和m(v'的虚拟变量)?是否使用过?
  2. 当我在odeint模块中调用RLC函数时,为什么没有任何参数?
  3. odeint模块末尾的.T是什么意思?我在文档中找不到任何相关内容。
  4. 感谢您对此有任何见解。我希望这不是一个懒惰的问题,但我认为完全理解这将对我有很大的帮助。

1 个答案:

答案 0 :(得分:0)

传递给odeint的ODE函数需要格式f(state, time),其中time是自变量,state是状态向量。相应的(向量值)微分方程是y'(t)=f(y(t),t)

  1. )对于标准ODE求解器,您需要将高阶方程转换为一阶系统。这里使用m作为动量(?)变量m = dVc/dt。然后dm/dt = d²Vc/dt²是二阶导数。

    如果输入为state = [ Vc, m ],则输出必须为[ dVc/dt, dm/dt ] = [ m, Eqn(t,Vc,m) ],其中d²Vc/dt² = Eqn(t,Vc,dVc/dt)是原始等式的一种形式。

    只需要在参数列表中出现

    t,即使ODE是时不变的。

  2. )您将函数作为引用/地址传递,而不是函数值

  3. )表示"转置"。 odeint的结果是状态向量列表,它们是数字对。转置它会将其转换为一对可以分配给一对变量的列表。