这是我的第一篇文章.我是FIRST机器人团队的首席程序员,今年的比赛是关于投掷飞盘.我想知道是否存在某种考虑空气阻力,初始速度,初始高度,初始角度等的轨迹的"大统一方程".基本上,我想从超声波测距仪获取数据,编码器确定我们的电机速度,发射器的角度,旋转力(应该是相当恒定的.我们将自己确定)和引力常数,并将它实时插入方程式中,因为我们'重新排队以确认/猜测我们是否会接近.如果有人听说过这样的事情,或者知道在哪里找到它,我会非常感激!(仅供参考,我已经做过一些研究,而我所能找到的只是每个方面的一些小方程,例如旋转和诸如此类的方法.它最终将用C++编程).谢谢!
我是一名以软件为生的机械工程师.在搬到科技创业公司之前,我曾为洛克希德·马丁公司编写火箭模拟软件.我在这方面有一些排骨.
我的专业本能是没有"大统一方程式"这样的东西.事实上,这是一个足够困难的问题,即使它们是正确的,也可能没有非常好的理论模型:例如,你的一个方程必须是由飞盘产生的升力,这将取决于它的十字架截面,速度,迎角以及关于空气特性的假设.除非你要将飞盘放在风洞中,否则这个等式最多只能是近似值.
它在现实世界中变得更糟:你会在有风的地方发射飞盘吗？然后你可以亲吻你的模特再见,因为正如休闲飞盘玩家所知,风是一个巨大的干扰.你的模型可以很好,但现实世界对他们来说可能是残酷的.
在现实世界中处理这种复杂性的方式是,几乎所有系统都有反馈:飞行员可以纠正风,或者火箭的计算机可以消除空气密度差异带来的干扰.除非你把一个带有控制面的微控制器放在飞盘上,你就不会对你的开环预测有所了解 - 我确信这是他们为你设置飞盘竞争的陷阱.
有一种可靠的工程方法来解决这个问题.给牛顿一个启动,并自己做物理方程式.
这是经验建模过程:在俯仰和滚转角度,发射速度,飞盘旋转速度等矩阵上发射飞盘......并为您的结果重新拟合模型.这可以像表格结果的线性插值一样简单,因此输入变量的任何组合都可以生成预测.
这不是猜测和检查,因为您提前填充表格,因此可以对结果进行某种预测.你会比尝试理想化的模型更快地获得更好的信息,不过你将不得不继续去抓飞盘:)
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