假设你有一个4个微分方程，它代表了一个动态系统(推车上的钟摆)的运动，你用来求解这些方程scipy.integrate.odeint持续10秒，间隔0.01秒。在

最后得到尺寸为(1000,4)的解矩阵。对于每个diff eq，你得到1000个数据点。目前一切正常。例如，如果我画一个运动，我可以得到漂亮的图形。(下图显示了摆杆的运动(摆动))

但是，不是无聊的图形，我想做一个动画，显示的运动，正如史蒂夫布伦顿所做的那样，用Matlab链接如下。

这是link of the cart-pend video！在

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为了使这些数字动画化，我实际上试着用Python来做Steve Brunton在Matlab中所做的事情。但结果只是一个冻结的数字，而不是移动一个。实际上，如果我从Spyder IDE运行这个脚本，在IPython控制台中会得到1000个图形。(每个图形代表系统瞬时运动的快照，这很好。但我只想要一个上面有1000个数字框的数字。)

我写了两个python脚本。一个用于只绘制另一个用于求解diff方程并将结果反馈给另一个。在

在~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

此代码用于绘制动画图形。from math import sqrt, sin, cos

import matplotlib.pyplot as plt

from matplotlib import animation

def draw_cart(states, m, M, L):

x = states[0] # Position of the center of the cart

theta = states[3] # Angle of the pendulum rod

#Dimensions

W = 1*sqrt(M/5) # Cart width

H = .5*sqrt(M/5) # Cart Height

wr = .2 # Wheel radius

mr = .3*sqrt(m) # Mass Radius

#Positions

y = wr/2+ H/2 # Cart Vertical Position

w1x = x-.9*W/2 # Left Wheel x coordinate

w1y = 0 # Left wheel y coordinate

w2x = x+(.9*W/2) # Right Wheel x coordinate

w2y = 0 # Right Wheel y coordinate

# Pendulum Mass x-y coordinates

px = x+(L*sin(theta))

py = y-(L*cos(theta))

#Identfying Figure

plt.figure()

plt.axes(xlim=(-5, 5), ylim=(-2, 2.5))

# Plotting the base line

line = plt.Line2D((-10, 10), (0, 0), color='k', linewidth=2)

plt.gca().add_line(line)

plt.hold(True)

# Shapes

rectangle1 = plt.Rectangle((x-(W/2), (y-H/2)), W, H, fill=True, color='b') # Cart

rectangle2= plt.Rectangle((px-(mr/2), py-(mr/2)), mr, mr, fill=True, color='r') # Pendulum mass

circle2 = plt.Circle((w1x, w1y), wr/2, fill=True, color='g') #Left whell

circle3 = plt.Circle((w2x, w2y), wr/2, fill=True, color='g') #Right whell

plt.plot((x, px), (y, py), 'k', lw=2) #Pendulum rod

#Adding shapes to the figure

plt.gca().add_patch(rectangle1)

plt.gca().add_patch(rectangle2)

plt.gca().add_patch(circle2)

plt.gca().add_patch(circle3)

# Showing the figure

plt.show()

plt.hold(False)

在~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

这是求解diff eq并将解决方案输入上述代码的另一个代码。

^{pr2}$