Matlab 将液体从一个气缸转移到另一个气缸

我试图模拟墨水通过多个滚筒系统的流动，但没有成功。当每个滚筒转动时，油墨根据给定的比率（例如0.5）被分开。 通过获取一些用户数据，我成功地绘制出了系统中的滚轮，但现在我完全被困在如何继续的问题上了！其中一些辊子将与多个辊子接触，因此，墨水将被等分，然后在到达生产线中的下一个辊子时再次减半

有人能推荐一个函数来声明这些连接位置，并在一定数量的系统革命后跟踪墨水分离吗？…我已经在python中使用字典尝试过了，尽管我似乎不能很好地将其转换为matlab

到目前为止，我使用的是Python：

for i in range(num_rollers): 
    roller_data() 

for i in range(0,num_rollers): 
    for j in range(Rollers[i]['segments']): 
        Rollers[i]['ink'].append(0) 

# Initialise nips 
Nips = [{} for i in range(num_nips)] 
Nips[0] = {'rollers': [0, 1], 'locations': []} 
Nips[1] = {'rollers': [1, 2], 'locations': []} 
Nips[2] = {'rollers': [2, 3], 'locations': []} 

---

由于您没有指定滚轮的确切型号，因此我将用极坐标表示它们，即使用中心点和半径。每个滚筒上的墨水将由附加值表示，例如：

% # Initial state
C = [0, 0; -0.8, -0.6; 1, 0];  % # Roller centers (x, y)
R = [0.5, 0.5, 0.5];           % # Roller radii (r)
ink = [1, 0, 0];               % # Amount of ink on each roller
N = numel(R);                  % # Amount of rollers

这里只有滚筒#1上的墨水（我随意选择了这些值，所以它们当然可以更改）。为方便起见，您可以按如下方式绘制滚轮：

% # Draw the rollers
figure, hold on
ang = 0:0.1:(2 * pi);
for i = 1:N
    plot(C(i, 2) + R(i) * cos(ang), C(i, 1) + R(i) * sin(ang))
    text(C(i, 2), C(i, 1), num2str(i))
end
title('Ink rollers'), axis image

这将产生以下图像：

我将让您在每个滚筒上绘制墨水：P

现在谈正事：

1） 首先，我们找到所有连接的滚轮：

% # Find connected rollers
isconn = @(m, n)(sum(([1, -1] * C([m, n], :)) .^ 2) - sum(R([m, n])) .^ 2 < eps);
[Y, X] = meshgrid(1:N, 1:N);
conn = reshape(arrayfun(isconn, X(:), Y(:)), N, N) - eye(N);

2） 下一步是通过运行预定数量的迭代来模拟墨水流。在每次迭代中，我们模拟每个滚筒的一次旋转，也就是说，我们经过每个滚筒，在其自身和相邻滚筒之间平均分配墨水

% # Simulate ink flow for a number of revolutions
disp([sprintf('Initial state:\t\t'), '[', num2str(ink), ']'])
revolutions = 3;
for ii = 1:revolutions
    new_ink = zeros(size(ink));

    % # Iterate over each roller
    for jj = 1:N
        if (ink(jj) > 0)
            delta_ink = ink(jj) / (sum(conn(jj, :)) + 1);
            idx = [jj, find(conn(jj, :))]; % # roller jj and its neighbors
            new_ink(idx) = new_ink(idx) + delta_ink;
        end
    end
    ink = new_ink;
    disp([sprintf('Revolution #%d:\t\t', ii), '[', num2str(ink), ']'])
end

很抱歉，我没有花太多精力通过矢量化来优化这些循环。无论如何，这些是每转中每个滚筒上的墨水量：

初始状态：[1 0]

革命#1:[0.33333 0.33333 0.33333]

革命2:[0.44444 0.27778 0.27778]

革命#3:[0.42593 0.28704 0.28704]

---

显然，您可以轻松地将此代码放入一个函数中，该函数返回滚轮的最后状态或您选择的任何其他输出。此外，您还可以修改算法，以根据滚轮的半径处理不同的劈裂比。祝你好运

因为您没有指定滚轮的确切型号，所以我将用极坐标表示它们，即使用中心点和半径。每个滚筒上的墨水将由附加值表示，例如：

% # Initial state
C = [0, 0; -0.8, -0.6; 1, 0];  % # Roller centers (x, y)
R = [0.5, 0.5, 0.5];           % # Roller radii (r)
ink = [1, 0, 0];               % # Amount of ink on each roller
N = numel(R);                  % # Amount of rollers

这里只有滚筒#1上的墨水（我随意选择了这些值，所以它们当然可以更改）。为方便起见，您可以按如下方式绘制滚轮：

% # Draw the rollers
figure, hold on
ang = 0:0.1:(2 * pi);
for i = 1:N
    plot(C(i, 2) + R(i) * cos(ang), C(i, 1) + R(i) * sin(ang))
    text(C(i, 2), C(i, 1), num2str(i))
end
title('Ink rollers'), axis image

这将产生以下图像：

我将让您在每个滚筒上绘制墨水：P

现在谈正事：

1） 首先，我们找到所有连接的滚轮：

% # Find connected rollers
isconn = @(m, n)(sum(([1, -1] * C([m, n], :)) .^ 2) - sum(R([m, n])) .^ 2 < eps);
[Y, X] = meshgrid(1:N, 1:N);
conn = reshape(arrayfun(isconn, X(:), Y(:)), N, N) - eye(N);

2） 下一步是通过运行预定数量的迭代来模拟墨水流。在每次迭代中，我们模拟每个滚筒的一次旋转，也就是说，我们经过每个滚筒，在其自身和相邻滚筒之间平均分配墨水

% # Simulate ink flow for a number of revolutions
disp([sprintf('Initial state:\t\t'), '[', num2str(ink), ']'])
revolutions = 3;
for ii = 1:revolutions
    new_ink = zeros(size(ink));

    % # Iterate over each roller
    for jj = 1:N
        if (ink(jj) > 0)
            delta_ink = ink(jj) / (sum(conn(jj, :)) + 1);
            idx = [jj, find(conn(jj, :))]; % # roller jj and its neighbors
            new_ink(idx) = new_ink(idx) + delta_ink;
        end
    end
    ink = new_ink;
    disp([sprintf('Revolution #%d:\t\t', ii), '[', num2str(ink), ']'])
end

很抱歉，我没有花太多精力通过矢量化来优化这些循环。无论如何，这些是每转中每个滚筒上的墨水量：

初始状态：[1 0]

革命#1:[0.33333 0.33333 0.33333]

革命2:[0.44444 0.27778 0.27778]

革命#3:[0.42593 0.28704 0.28704]

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显然，您可以轻松地将此代码放入一个函数中，该函数返回滚轮的最后状态或您选择的任何其他输出。此外，您还可以修改算法，以根据滚轮的半径处理不同的劈裂比。祝你好运

对于初学者，您可以共享当前（即使不工作）代码。否则，您只是要求从头开始实现一个解决方案。对此表示歉意，我不想混淆这个问题，因为我的代码仍然使用python…这是一个简化版本，请注意，“nips”指的是两个卷之间的连接点：不要在注释中发布代码，如果您希望人们阅读它，就不要这样做。编辑您的问题。@richyo1000：注释会弄乱代码的格式，这对于Python代码来说尤其烦人。我现在已经编辑了你的问题，但在将来，请包括重现问题所需的最低代码，或者在任何情况下，。谢谢！我还刚刚提交了一个修订版，包括一些python代码，但由于某种原因，它没有发布！如果有人想看的话，我可以再做一次，否则我将非常感谢您的帮助！为初学者干杯，您可以共享当前（即使不工作）代码。否则，您只是要求从头开始实现一个解决方案。对此表示歉意，我不想混淆这个问题，因为我的代码仍然使用python…这是一个简化版本，请注意，“nips”指的是两个卷之间的连接点：不要在注释中发布代码，如果您希望人们阅读它，就不要这样做。编辑您的问题。@richyo1000：注释会弄乱代码的格式，这对于Python代码来说尤其烦人。我现在已经编辑了你的问题，但在将来，请包括重现问题所需的最低代码，或者在任何情况下，。谢谢！我还刚刚提交了一个修订版，包括一些python代码，但由于某种原因，它没有发布！如果有人想看的话，我可以再做一次，否则我将非常感谢您的帮助！干杯你在英国吗？我欠你很多啤酒！！你制作的图像与我绘制的图像惊人地接近！我已经坚持了一个多星期了，你在一个小时内就解决了，非常感谢！很高兴帮忙：）事实上，我刚从英国和爱尔兰访问回来！下次我在那里，我会让你坚持下去的！：）