Numpy.dot()维度未对齐

Question

我无法为scipy.signal.dlsim方法提供正确的输入.

该方法需要4个状态空间矩阵:

A = np.array([
    [0.9056, -0.1908, 0.0348, 0.0880],
    [0.0973, 0.8728, 0.4091, -0.0027],
    [0.0068, -0.1694, 0.9729, -0.6131],
    [-0.0264, 0.0014, 0.1094, 0.6551]
    ])

B = np.array([
    [0, -0.0003, -0.0330, -0.0042, -0.0037],
    [0, -0.0005, 0.0513, -0.0869, -0.1812],
    [0, 0.0003, -0.0732, 1.1768, -1.1799],
    [0, -0.0002, -0.0008, 0.2821, -0.4797]
    ])

C = np.array([-0.01394, -0.0941, 0.0564, 0.0435])

D = np.array([0, 0.0004, -0.0055, 0.3326, 0.5383])

和我用以下方式构建的输入向量:

inputs = np.array([
    data['input1'].values(),
    data['input2'].values(),
    data['input3'].values(),
    data['input4'].values(),
    data['input5'].values()
])

这将创建一个带(5x752)尺寸的输入矩阵(我有752个数据点).所以我采用输入矩阵的转置来预处理我的数据:

inputs = np.transpose(inputs)

输入矩阵现在具有(752x5)我认为是scipy仿真算法所必需的维度.

当我执行该方法时,我收到以下错误:

    110     # Simulate the system
    111     for i in range(0, out_samples - 1):
--> 112         xout[i+1,:] = np.dot(a, xout[i,:]) + np.dot(b, u_dt[i,:])
    113         yout[i,:] = np.dot(c, xout[i,:]) + np.dot(d, u_dt[i,:])
    114 

ValueError: shapes (4,5) and (1,5) not aligned: 5 (dim 1) != 1 (dim 0)

我知道scipy无法进行这种乘法,但我不知道我应该以哪种格式将输入数组提供给方法.如果我不转置矩阵,那么尺寸会更差(1x752).

我在这里错过了什么吗？

Answer 1

该numpy.dot()方法分别用于矩阵和数组.我将数组转换为矩阵,以便能够轻松读取导致此错误的维度.如果向量被解释为矩阵,则Numpy将其视为行向量.这给出了尺寸误差:(4x5) x (1x5).

当numpy将向量视为数组时,会numpy.dot()自动进行正确的乘法,因为向量被视为列向量并且np.dot()可以正确计算:(4x5) x (5x1)