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關(guān)于風(fēng)力擺工程中的一些歪打正著的操作的仿真

2022-08-09 23:01 作者:扎之克  | 我要投稿

在當(dāng)時(shí)的預(yù)想中,自己用的是YXZ內(nèi)旋歐拉角處理角度,而實(shí)際上我用的是YXZ外旋歐拉角公式,由于在角度控制中用的都是同一種公式(外旋),所以在這方面倒沒(méi)出問(wèn)題。

當(dāng)時(shí)程序的完成度已經(jīng)達(dá)到了90%,差的最后一步是寫(xiě)出激光指示點(diǎn)與擺角度之間的轉(zhuǎn)換方程,在這個(gè)問(wèn)題上,YXZ外旋導(dǎo)出的方程和內(nèi)旋的是不同的,而我當(dāng)時(shí)用的是內(nèi)旋公式,

外旋(擺的角度轉(zhuǎn)指示點(diǎn)坐標(biāo))
內(nèi)旋

然而在最終的測(cè)試中,我卻沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何異常,直到今天我才發(fā)現(xiàn)公式錯(cuò)了,我很好奇為什么當(dāng)時(shí)的測(cè)試結(jié)果看起來(lái)沒(méi)什么異常,于是我用GeoGebra軟件對(duì)當(dāng)時(shí)的情況進(jìn)行了仿真。

當(dāng)然有一種簡(jiǎn)單的情況不用仿真,那就是只有某一個(gè)角在單一的變化,其他角都為0°,這種情況下無(wú)論外旋內(nèi)旋、旋轉(zhuǎn)順序,結(jié)果都是一樣的。所以像“畫(huà)0°直線(xiàn)”這樣的情況就不仿真了。



來(lái)看看下圖,這是畫(huà)45°長(zhǎng)30cm直線(xiàn)的仿真圖,當(dāng)時(shí)的測(cè)試情況對(duì)應(yīng)的是紅線(xiàn),而正確情況對(duì)應(yīng)的是綠線(xiàn)或藍(lán)線(xiàn)。

(內(nèi)旋公式值得是由內(nèi)旋導(dǎo)出的指示點(diǎn)與擺角度之間的轉(zhuǎn)換方程)

注釋
綠線(xiàn)和藍(lán)線(xiàn)不重合的原因是內(nèi)旋逆公式中用到了atan而不是atan2,這里以藍(lán)色作為正確軌跡


我們可以看到藍(lán)線(xiàn)與紅線(xiàn)相差不多



再來(lái)看看其他情況

畫(huà)60cm直線(xiàn)

這種情況就能看出明顯差別了


畫(huà)半徑30cm的圓

紅綠藍(lán)基本重合了

畫(huà)半徑50cm圓
畫(huà)半徑10cm圓
畫(huà)半徑5cm圓

倒是在畫(huà)橢圓的時(shí)候又出現(xiàn)了偏差

畫(huà)橢圓

(A3紙的尺寸:297mmX420mm)

由仿真結(jié)果看來(lái)差異不大,但那時(shí)的公式確實(shí)是錯(cuò)的,所以以這種角度來(lái)看的話(huà),確實(shí)是歪打正著。

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