从Matlab到Python - 解决函数

Question

从Matlab到Python - 解决函数

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我制作了一个Matlab函数，现在想将其转换为Python以便于在我的Web应用程序中使用。

我使用OMPC几乎将所有内容转换成了.py文件。但是，我无法使solve()函数正常工作（我正在使用sympy库）。

以下是Matlab代码：

SBC = solve(sqrt((xa-x)^(2)+(ya-y)^(2))-sqrt((xb-x)^(2)+(yb-y)^(2))-D12==0,sqrt((xa-x)^(2)+(ya-y)^(2))-sqrt((xc-x)^(2)+(yc-y)^(2))-D13==0,[x,y]);

以下是Python代码，其中x和y是符号（通过x = Symbol（'x'） 和 y = Symbol（'y'）定义）:

sbc = solve(
            sqrt((xa - x) ** (2) + (ya - y) ** (2))
            - sqrt((xb - x) ** (2) + (yb - y) ** (2))
            - D12 == 0,
            sqrt((xa - x) ** (2) + (ya - y) ** (2))
            - sqrt((xc - x) ** (2) + (yc - y) ** (2))
            - D13 == 0,
            [x, y]
        )

用这段Python代码，我得到的结果是False（在Matlab代码中它很好用）。我是否漏掉了什么？

编辑：并且用这个，我得到的结果是[] ：

# -*- coding: utf-8 -*-

from sympy import *

def alg(xa=None, ya=None, za=None, Ta=None, xb=None, yb=None, zb=None, Tb=None, xc=None, yc=None, zc=None, Tc=None, xd=None, yd=None, zd=None, Td=None, RSSIA=None, RSSIB=None, RSSIC=None, RSSID=None, txPower=None, n=None):
    n = 2
    c = 3 * 10 ** 8
    TOA12 = Ta - Tb
    TOA13 = Ta - Tc
    TOA14 = Ta - Td

    D12 = TOA12 * c
    D13 = TOA13 * c
    D14 = TOA14 * c
    x, y = symbols('x y')

    eqs = [sqrt((xa - x) ** (2) + (ya - y) ** (2)) - sqrt((xb - x) ** (2) + (yb - y) ** (2)) - D12,
   sqrt((xa - x) ** (2) + (ya - y) ** (2)) - sqrt((xc - x) ** (2) + (yc - y) ** (2)) - D13]

    print solve(eqs, [x, y])

alg(3,1,0,21.8898790015,4,6,0,21.8898790005,10,4,0,21.88987900009,9,0.5,0,21.889879000105,23.9,23.85,23.9,23.95,24,1)

- Anthony

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- Cleb · Accepted Answer

只需要进行一个小小的更改就可以使它正常工作。你之所以会收到 False 是因为在函数定义中使用了 == 0。在sympy中，通常假设函数的值为 0。以下是从这里选取的一个例子：

如果你想解方程 x+5y=2, -3x+6y=15，那么你可以按照以下步骤进行：

from sympy import *
x, y  = symbols('x y')
solve([x + 5*y - 2, -3*x + 6*y - 15], [x, y])

这将为您提供

{x: -3, y: 1}

请注意，方程式传递的方式是它们被计算为0。

如果您像之前一样运行它。

solve([x + 5*y - 2 == 0, -3*x + 6*y - 15 == 0], [x, y])

如果是False，则返回假。

因此，对于您的示例，以下内容将起作用：

from sympy import *

x, y, xa, xb, xc, ya, yb, yc, D12, D13 = symbols('x y xa xb xc ya yb yc D12 D13')

eqs = [sqrt((xa - x) ** (2) + (ya - y) ** (2)) - sqrt((xb - x) ** (2) + (yb - y) ** (2)) - D12,
       sqrt((xa - x) ** (2) + (ya - y) ** (2)) - sqrt((xc - x) ** (2) + (yc - y) ** (2)) - D13]

solve(eqs, [x, y])

很遗憾，在我的私人电脑上无法运行（我的Python被“杀死”；显然这很难解决），因此我只测试了一个更简单的版本来演示原理：

eqs2 = [sqrt(xa - x) - D12,
       (yc - y) ** (2) - D13]
solve(eqs2, [x, y])

然后它会给出您期望的输出：

[(-D12**2 + xa, -sqrt(D13) + yc), (-D12**2 + xa, sqrt(D13) + yc)]

希望你的机器能够更好地解决这些复杂的函数。但是这篇文章解释了为什么你会收到“False”结果。

编辑：

使用你修改后的代码，如果你减小参数 D12 和 D13 的精度，就可以得到一个解决方案。以下是你得到的解决方案：

[sqrt((-x + 3)**2 + (-y + 1)**2) - sqrt((-x + 4)**2 + (-y + 6)**2) - 0.3, sqrt((-x + 3)**2 + (-y + 1)**2) - sqrt((-x + 10)**2 + (-y + 4)**2) - 0.42]
[{x: 6.45543078993649, y: 3.14390310591109}, {x: 6.67962865117349, y: 2.61399193301427}]

这些是否与您收到的Matlab模拟数据相同？

以下是修改后的代码；请注意，我强制输出为字典形式并打印方程式（我将其四舍五入到两个小数点，但也适用于四个小数点；您可以自行尝试）：

from sympy import *

def alg(xa=None, ya=None, za=None, Ta=None, xb=None, yb=None, zb=None, Tb=None, xc=None, yc=None, zc=None, Tc=None, xd=None, yd=None, zd=None, Td=None, RSSIA=None, RSSIB=None, RSSIC=None, RSSID=None, txPower=None, n=None):
    n = 2
    c = 3 * 10 ** 8
    TOA12 = Ta - Tb
    TOA13 = Ta - Tc
    TOA14 = Ta - Td

    D12 =  round(TOA12 * c, 2)
    D13 =  round(TOA13 * c, 2)
    # D14 = TOA14 * c
    # x, y, D12, D13 = symbols('x y D12 D13')
    x, y = symbols('x y')

    eqs = [sqrt((xa - x) ** (2) + (ya - y) ** (2)) - sqrt((xb - x) ** (2) + (yb - y) ** (2)) - D12,
   sqrt((xa - x) ** (2) + (ya - y) ** (2)) - sqrt((xc - x) ** (2) + (yc - y) ** (2)) - D13]

    print eqs

    print solve(eqs, x, y, dict=True)

alg(3,1,0,21.8898790015,4,6,0,21.8898790005,10,4,0,21.88987900009,9,0.5,0,21.889879000105,23.9,23.85,23.9,23.95,24,1)