这个用户定义的函数如何与 scipy 集成 odeint 一起工作？答案

【问题标题】：How does this user-defined function work with scipy integrate odeint?这个用户定义的函数如何与 scipy 集成 odeint 一起工作？
【发布时间】：2017-04-15 02:13:25
【问题描述】：

我正在从事一个电气工程项目，在该项目中，我们将 RLC 电路中电容器上的电压绘制为时间的函数。我的代码基于以下教程：Python-ODE for RLC Circuit。我的代码功能齐全，但我只想更好地了解用户定义的函数和 SciPy 集成函数的工作原理。我已阅读文档，但仍有一些具体问题。这是我的代码：

from scipy.integrate import odeint # for integrating ode
import matplotlib.pyplot as plt # for plotting commands
import numpy as np #For loadtxt and linspace modules

R,L,C,tl,numplot = np.loadtxt('UserInput_RLC_Values.txt',unpack=True)

def RLC(A,t):
    Vc,m=A
    V = 2.0 #voltageSource
    res=[m,(V-Vc-(m*R*C))/(L*C)]
    return res

time = np.linspace(0.0,tl,numplot)
vc,m = odeint(RLC,[0.0,0.0],time).T

这是我的问题：

参数值 A 和 t 在函数 RLC 中起什么作用？为什么将 A 分配给 Vc（电容器电压）和 m（v' 的虚拟变量）？连用都没有吗？
当我在 odeint 模块中调用 RLC 函数时，为什么没有任何参数？
odeint 模块末尾的 .T 是什么意思？我在文档中找不到任何关于它的信息。

感谢您对此的任何见解。我希望这不是一个懒惰的问题，但我认为完全理解这一点会对我有很大帮助。

【问题讨论】：

标签： python function scipy user-defined-functions ode

【解决方案1】：

传递给odeint 的ODE 函数需要具有f(state, time) 的格式，其中time 是自变量，state 是状态向量。对应的（向量值）微分方程为y'(t)=f(y(t),t)

) 对于标准 ODE 求解器，您需要将高阶方程转换为一阶系统。这里使用 m 作为动量 (?) 变量 m = dVc/dt。那么dm/dt = d²Vc/dt²就是二阶导数。

如果输入为state = [ Vc, m ]，则输出必须为[ dVc/dt, dm/dt ] = [ m, Eqn(t,Vc,m) ]，其中d²Vc/dt² = Eqn(t,Vc,dVc/dt) 是原始方程的一种形式。

t 只需要出现在参数列表中，即使 ODE 是时不变的。
) 您将函数作为引用/地址传递，而不是函数值
) 意思是“转置”。 odeint 的结果是状态向量列表，它们是成对的数字。转置它会将其转换为一对可以分配给一对变量的列表。

【讨论】：