Блог

Я использую модуль sympy в jupyter notebook для выполнения некоторых вычислений с опорными кадрами. Я поворачиваюсь вокруг оси z только на угол av. Идея заключается в следующем:

• W — мировой кадр
• V — кадр транспортного средства, мировой кадр, повернутый по оси z с помощью pi — av
• u — кадр v, повернутый на угол 90 градусов по оси z

Я использую следующий код:

 from sympy import *
init_printing()
av = symbols('\alpha_v')

# Reference frames
from sympy.physics.vector import *
# World frame
W = ReferenceFrame('W')
# Vehicle frame
v = ReferenceFrame('v')
v.orient(W,'Axis',[pi-av,W.z])
display('Rotation matrix from W to v:')
display(W.dcm(v)) <-- Check if frames are still coupled

# u frame
u = v
display(W.dcm(v))  <-- Check if frames are still coupled
u.orient(u,'Axis',[pi/2,u.z])
display(W.dcm(v)) <-- Check if frames are still coupled, from here on error!
display('Rotation matrix from w to u:')
display(u.dcm(w))
  

После поворота u связь между кадрами v и W прерывается. Я получаю следующий вывод:

Ошибка в конце:

 ValueError                                Traceback (most recent call last)
<ipython-input-20-72d62c7921df> in <module>()
     17 display(W.dcm(v))
     18 u.orient(u,'Axis',[pi/2,u.z])
---> 19 display(W.dcm(v))
     20 display('Rotation matrix from w to u:')
     21 display(u.dcm(w))

c:pythonpython35libsite-packagessympyphysicsvectorframe.py in dcm(self, otherframe)
    409         if otherframe in self._dcm_cache:
    410             return self._dcm_cache[otherframe]
--> 411         flist = self._dict_list(otherframe, 0)
    412         outdcm = eye(3)
    413         for i in range(len(flist) - 1):

c:pythonpython35libsite-packagessympyphysicsvectorframe.py in _dict_list(self, other, num)
    254             return outlist[0]
    255         raise ValueError('No Connecting Path found between '   self.name  
--> 256                          ' and '   other.name)
    257 
    258     def _w_diff_dcm(self, otherframe):

ValueError: No Connecting Path found between W and v
  

Таким образом, вращая u, я разрываю соединение между W и v? Я не понимаю, что я здесь делаю не так.

Информация о сервере: Вы используете Jupyter notebook.

Версия сервера notebook: 5.6.0 Сервер работает на этой версии Python: Python 3.5.4 (v3.5.4:3f56838, август 8 2017, 02:17:05) [ 64-разрядная версия MSC v.1900 (AMD64)]

Редактировать: проблема может быть решена с помощью:

 from sympy import *
init_printing()
av = symbols('\alpha_v')

# Reference frames
from sympy.physics.vector import *
# World frame
W = ReferenceFrame('W')
display(W)

# Vehicle frame
v = ReferenceFrame('v')
v.orient(W,'Axis',[pi-av,W.z])
display('Rotation matrix from W to v:')
display(W.dcm(v))
display(W.dcm(v))

# u frame
u = ReferenceFrame('u')
u.orient(v,'axis',[pi/2,v.z])
display(u.dcm(v))
display(W.dcm(v))
  

Я думал, что u = v создает копию v в переменной u . Это не работает и вызывает проблему. Правильно определить u как referenceframe и впоследствии ориентировать его относительно v.

Единственный вопрос, который все еще остается, заключается в том, как создать копию, если вам нужны два идентичных опорных фрейма? Это единственный способ сделать что-то вроде этого?

 u = ReferenceFrame('u')
u.orient(v,'axis',[0,v.z])