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关于风力摆工程中的一些歪打正着的操作的仿真

2022-08-09 23:01 作者:扎之克  | 我要投稿

在当时的预想中,自己用的是YXZ内旋欧拉角处理角度,而实际上我用的是YXZ外旋欧拉角公式,由于在角度控制中用的都是同一种公式(外旋),所以在这方面倒没出问题。

当时程序的完成度已经达到了90%,差的最后一步是写出激光指示点与摆角度之间的转换方程,在这个问题上,YXZ外旋导出的方程和内旋的是不同的,而我当时用的是内旋公式,

外旋(摆的角度转指示点坐标)
内旋

然而在最终的测试中,我却没有发现任何异常,直到今天我才发现公式错了,我很好奇为什么当时的测试结果看起来没什么异常,于是我用GeoGebra软件对当时的情况进行了仿真。

当然有一种简单的情况不用仿真,那就是只有某一个角在单一的变化,其他角都为0°,这种情况下无论外旋内旋、旋转顺序,结果都是一样的。所以像“画0°直线”这样的情况就不仿真了。



来看看下图,这是画45°长30cm直线的仿真图,当时的测试情况对应的是红线,而正确情况对应的是绿线或蓝线。

(内旋公式值得是由内旋导出的指示点与摆角度之间的转换方程)

注释
绿线和蓝线不重合的原因是内旋逆公式中用到了atan而不是atan2,这里以蓝色作为正确轨迹


我们可以看到蓝线与红线相差不多



再来看看其他情况

画60cm直线

这种情况就能看出明显差别了


画半径30cm的圆

红绿蓝基本重合了

画半径50cm圆
画半径10cm圆
画半径5cm圆

倒是在画椭圆的时候又出现了偏差

画椭圆

(A3纸的尺寸:297mmX420mm)

由仿真结果看来差异不大,但那时的公式确实是错的,所以以这种角度来看的话,确实是歪打正着。

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