【发布时间】：2021-06-13 05:03:09
【问题描述】：
我正在尝试使用 Runge-Kutta 4 方法模拟行星围绕恒星运行的轨道。在与导师交谈后，我的代码应该是正确的。但是，我没有生成预期的 2D 轨道图，而是生成线性图。这是我第一次使用solve_ivp 求解二阶微分。谁能解释为什么我的情节是错误的？
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from scipy.integrate import solve_ivp
# %% Define derivative function
def f(t, z):
x = z[0] # Position x
y = z[1] # Position y
dx = z[2] # Velocity x
dy = z[3] # Velocity y
G = 6.674 * 10**-11 # Gravitational constant
M = 2 # Mass of binary stars in solar masses
c = 2*G*M
r = np.sqrt(y**2 + x**2) # Distance of planet from stars
zdot = np.empty(6) # Array for integration solutions
zdot[0] = x
zdot[1] = y
zdot[2] = dx # Velocity x
zdot[3] = dy #Velocity y
zdot[4] = (-c/(r**3))*(x) # Acceleration x
zdot[5] = (-c/(r**3))*(y) # Acceleration y
return zdot
# %% Define time spans, initial values, and constants
tspan = np.linspace(0., 10000., 100000000)
xy0 = [0.03, -0.2, 0.008, 0.046, 0.2, 0.3] # Initial positions x,y in R and velocities
# %% Solve differential equation
sol = solve_ivp(lambda t, z: f(t, z), [tspan[0], tspan[-1]], xy0, t_eval=tspan)
# %% Plot
#plot
plt.grid()
plt.subplot(2, 2, 1)
plt.plot(sol.y[0],sol.y[1], color='b')
plt.subplot(2, 2, 2)
plt.plot(sol.t,sol.y[2], color='g')
plt.subplot(2, 2, 3)
plt.plot(sol.t,sol.y[4], color='r')
plt.show()
【问题讨论】：
标签： python matplotlib scipy runge-kutta orbital-mechanics