我是相当新的Matlab和这个ODE求解器,下面是我的代码:Matlab的ODE求解永远困由于小步长
的main.m
format short;
tspan=[0 5];
y0=[0.30;-0.30;0;-0;0];
[t,y]=ode23s(@(t,y) pend(t,y),tspan,y0);
figure(1)
%subplot(2,1,1);
plot(t,y(:,1),t,y(:,2),'k--')
set(gcf,'Position',[100,500,450,180]);
xlabel('time [s]');
legend('q_1','q_2')
ylabel('leg angle [rad]');
figure(2)
%subplot(2,1,2);
plot(t,y(:,5))
set(gcf,'Position',[100,500,450,180]);
xlabel('time [s]')
ylabel('locomotion [m]')
pend.m
%the following function contains the right hand side of the
%differential equation of the form
%M(t,y)*y'=F(t,y)
%i.e. it contains F(t,y).it is also stored in a separate filenamed, pend.m.
function yp= pend(t,y)
m = 5; %leg masses [kg] suggested: 5
%'shin' length [m] suggested: 0.5
b = 0.5; %'thigh' length [m] suggested: 0.5
L = 2*b;
q=y(1:2);
dq=y(3:4);
Ox=y(5);
rho=0;
k0=50; %Nm/rad
v = 0;
Hsw= L*cos(q(1)); % Height of leg1
Hst= L*cos(q(2)); % Height of leg2
H1 = L - Hsw;
H2 = L - Hst;
if dq(1)<0
Fid1=1;
else Fid1=0;
end
if dq(2)<0
Fid2=1;
else Fid2=0;
end
F1 = -15000*min(H1-0.03*L,0)*Fid1; %N
F2 = -15000*min(H2-0.03*L,0)*Fid2;
Fc1 = F1*L*sin(q(1));
Fc2 = F2*L*sin(q(2));
Fc=[Fc1;Fc2];
M=[m*b^2 0;0 m*b^2];
Ko=k0*[1 -1; -1 1]+m*9.8*b*[1 0; 0 1];
D=M;
ddq=inv(M)*(-rho*D*dq-Ko*q+Fc);
dOx=0;
if Fid1==1
dOx=-L*dq(1)*cos(q(1))*sign(F1);
end
if Fid2==1
dOx=-L*dq(2)*cos(q(2))*sign(F2);
end
yp=[dq;ddq;dOx];
我在这里面临的问题是时间跨度t随着时间的推移会随着时间的推移而逐渐减小,例如在20秒内为0.1到0.8,在5分钟内为0.8到0.9等,这意味着它永远不会达到时间限制,因此停留在循环中。
我试过不同的解算器,如ode45也尝试给RelTol和AbsTol的不同值来控制步长,但失败。它在前几个步骤中确实有所作为,但随后又一次变得缓慢。
当我使用解算器ode15s,它给出了一个警告
“失败在t = 9.246943e-01。无法满足集成公差 而不减小步长低于最小允许值 (1.776357e -15)在时间t“。
并且只绘制图表直到0.92秒。
欢迎任何建议或帮助解决此问题。
谢谢。