吉布斯采样matlab代码(回收)No-U-Turn-Sampler:Matlab实现 该存储库包含Hoffman和Gelman(2014)的No-U-Turn-Sampler(NUTS)的Matlab实现以及Nishimura和Dunson(2016)的扩展Recycled NUTS。 脚本“ getting_started_with_NUTS_and_dual_averaging_algorithm.m”说明了主要功能“ NUTS”和“ dualAveraging”的用法。 其他示例可以在“示例”文件夹下找到。 回收的NUTS实现“ ReNUTS”位于“回收”文件夹下,该功能通过回收NUTS轨迹的中间状态,提供了改进的统计效率,并且几乎没有额外的计算时间。 这里的代码适合于研究目的,因为它提供了对NUTS内部工作的访问,并且是可自定义的。 作为一个示例,此处的实现允许人们将NUTS用作Gibbs步骤。 对于希望更好地了解NUTS和HMC如何工作(以及何时可能表现不佳)的人员,该代码也应该有用。 但是,对于应用贝叶斯建模,使用Stan将是利用NUTS和HMC通用性的最简单方法。 此外
2025-06-25 14:29:39 35KB 系统开源
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深入解析LBM格子玻尔兹曼方法在MRT模拟3D流动的Matlab代码实现,基于LBM格子玻尔兹曼方法MRT模拟3D流动的Matlab代码研究与应用,lbm格子玻尔兹曼方法mrt模拟3D流动 matlab代码 ,lbm;格子玻尔兹曼方法;mrt;3D流动模拟;matlab代码;,LBM格子玻尔兹曼MRT方法3D流动Matlab模拟代码 在计算流体动力学领域,格子玻尔兹曼方法(Lattice Boltzmann Method,简称LBM)是一种新兴的数值计算方法,它通过模拟微观粒子的运动来研究宏观流体的动态行为。LBM方法在计算多相流、多孔介质流动以及复杂的流体动力学问题方面显示出其独特的优势,特别是在模拟复杂的边界条件和非均匀流动时,LBM方法相较于传统的Navier-Stokes方程求解方法具有更高的计算效率和更好的数值稳定性。多重松弛时间(Multi-Relaxation-Time,简称MRT)模型则是LBM方法的一个重要改进,它通过引入多个松弛时间来处理不同速度分布函数的弛豫过程,从而更加精确地控制流体的动力学行为。 本研究深入解析了LBM格子玻尔兹曼方法在MRT模型下模拟三维流动的Matlab代码实现。在实现过程中,首先需要建立适合于三维流动模拟的格子模型,常见的有D3Q15、D3Q19和D3Q27等,这些模型的区别在于它们在三维空间中的离散速度方向数不同。然后,通过设置合适的边界条件和初始条件,利用MRT模型来描述粒子碰撞过程中的弛豫时间,编写相应的Matlab代码进行流动场的计算。 Matlab作为一种强大的数值计算和仿真工具,其内置的矩阵运算能力非常适合处理LBM方法中的大规模格点计算。通过Matlab编程,可以较为直观地实现复杂流体的数值模拟,从而在研究和工程应用中发挥重要作用。本研究不仅详细介绍了LBM方法和MRT模型的理论基础,还提供了具体的Matlab代码实现案例,包括了流动场的初始化、离散速度分布函数的计算、碰撞过程的迭代以及流场信息的提取等关键步骤。这些案例代码对于理解和应用LBM方法具有重要的参考价值。 此外,文档中还包括了关于如何使用Matlab来模拟流动的详细解释,以及如何在不同应用场景下调整和优化代码的指南。这些内容不仅对于流体力学的学者和工程师来说是非常宝贵的学习资源,也对相关领域的研究者和学生具有重要的参考意义。 随着计算技术的不断进步,LBM方法的应用领域也在不断拓展。由于其在模拟复杂流动现象方面的显著优势,LBM方法被广泛应用于工业设计、环境科学、生物医学工程以及物理学等多个学科领域中。而在Matlab环境中实现LBM方法的模拟不仅降低了计算的难度,也使得更多的科研人员能够参与到这一方法的研究和应用中来。 通过深入分析LBM格子玻尔兹曼方法和MRT模型,结合Matlab编程实践,本研究为三维流动的数值模拟提供了有效的理论和实际操作指导。这些内容的综合阐述,对于推动流体力学及相关领域的发展,以及促进跨学科交流具有重要的意义。
2025-06-24 09:47:20 1.56MB
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内容概要:本文详细介绍了六自由度机械臂轨迹规划的三种插值方法及其MATLAB实现。首先解释了三次多项式的简单直接特性,适用于两点间的直线运动;接着深入探讨了五次多项式对中间点的精细处理,确保加速度连续;最后讨论了七次多项式对加加速度的控制,以及B样条曲线的局部支撑性特点。每种方法都附有详细的源码注释,便于理解和修改。此外,还包括了一个绘制圆弧轨迹的例子,展示了如何在笛卡尔空间进行规划并解决可能遇到的问题。 适合人群:对机械臂轨迹规划感兴趣的科研人员、工程师及高校学生。 使用场景及目标:① 学习和掌握多种插值方法的应用;② 实现六自由度机械臂的精准轨迹规划;③ 修改和优化现有代码以适应特定应用场景。 其他说明:文中提供了大量实用的代码片段和注意事项,帮助读者避免常见错误,如正确设置时间参数、调整DH参数等。同时强调了不同插值方法的选择依据,为实际项目提供指导。
2025-06-23 18:12:54 1.24MB
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很多同学问我怎么实现全局轨迹加局部局部实时轨迹,下面就是实现的思路。 1、首先,我们的代码主体还是DWA三维的代码; 2、我们生成一条全局的参考代码(也可以是三维RRT算法计算得到的轨迹); 3、给机器人一个感知范围,当感知到全局路径上有障碍物时,则计算出可以避开障碍物的切入点和切出点,这两个分别是全局路径上的路径点;(切出点就是从全局路径点出来的点,切入点就是回到全局路径上的点); 在现代机器人技术中,路径规划是指机器人从起始点到目标点进行自主移动的过程中的运动规划。路径规划的核心目标是在机器人运动的过程中,避开障碍物,保证运动的安全性和效率。为了达到这一目的,路径规划通常分为全局路径规划和局部路径规划两个层次。 全局路径规划主要负责在全局的地图信息中为机器人规划出一条从起点到终点的无碰撞路径。为了实现这一目标,研究者们开发出了许多高效的路径规划算法。其中,快速随机树(Rapidly-exploring Random Tree, RRT)算法就是一种被广泛使用的基于概率的路径规划方法,特别适合于高维空间和复杂环境的路径规划问题。RRT算法的基本思想是从起始状态开始,随机地在空间中扩展树状结构,并逐步逼近目标状态,最终生成一条可行走路径。RRT算法通过随机采样来增加树的节点,再使用贪心策略选择最佳扩展方向,直到找到一条连接起点和终点的路径。 然而,全局路径规划虽能给出一条大致的行走轨迹,但在实际操作过程中,环境信息的实时变化(如动态障碍物的出现)往往要求机器人能够实时调整自己的行进路线。这时就需要局部路径规划发挥其作用。局部路径规划的核心在于根据机器人当前的感知信息快速生成一条避障后的可行路径。动态窗口法(Dynamic Window Approach, DWA)就是局部路径规划中的一种常用算法,其主要思想是根据机器人的动态模型,考虑机器人在极短时间内可能达到的所有速度状态,并从中选择一个最优速度以避免障碍物和达到目标。DWA算法能够在短时间内做出快速反应,实现局部路径的实时调整。 将全局路径规划和局部路径规划结合起来,可以使得机器人在运动中既考虑了整体的效率,又能够灵活应对突发事件。这种混合式路径规划方法的实现思路是:首先使用全局路径规划算法生成一条参考路径,然后机器人在执行过程中不断利用局部路径规划算法来微调自己的行动,以避开障碍物。当机器人通过传感器感知到全局路径上存在障碍物时,局部路径规划算法将被激活,计算出一条避开障碍物的切入点和切出点,切入点和切出点都位于全局路径上。切入点是机器人离开全局路径开始避开障碍物的路径点,而切出点则是机器人成功绕过障碍物后重新回到全局路径上的路径点。 结合全局路径规划和局部路径规划的优点,可以实现机器人的高效、安全导航。例如,在实现代码中,尽管代码主体基于DWA算法,但也能够接受通过三维RRT算法计算得到的轨迹作为全局路径参考。这样的策略保证了机器人在复杂环境中的导航能力和实时避障的灵活性。 为了方便其他研究者和工程技术人员理解和复现上述路径规划方法,文章还包含了详细的注释。这样的做法不仅可以帮助读者更好地理解算法原理,同时也能够促进相关技术的交流和创新。
2025-06-23 10:28:03 14KB 全局规划 matlab代码实现
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COMSOL与MATLAB接口代码:生成随机分布小圆柱体模型——固定数量与孔隙率可调的正态分布模型,COMSOL中基于MATLAB代码的随机分布小圆柱体生成模型:实现固定数量与孔隙率独立小球模型的算法,COMSOL with MATLAB代码:随机分布小圆柱体 是接口代码,不是纯MATLAB 功能: 1、本模型可以生成固定数量小圆柱体以及固定孔隙率的随机分布独立小球模型 2、小圆柱体的高度和半径服从正态分布,需要给定半径均值和标准差。 2、若要生成固定圆柱体数量模型,则更改countsph,并将孔隙率n改为1 3、若要生成固定孔隙率模型,则更改孔隙率n,并将countsph改为一个极大值1e6 ,COMSOL; MATLAB代码; 随机分布小圆柱体; 固定数量; 固定孔隙率; 正态分布; 半径均值; 标准差; 生成模型; countsph; 孔隙率n。,COMSOL中用MATLAB代码创建随机分布小圆柱体模型
2025-06-22 17:26:23 1.12MB
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matlab算法,工具源码,适合毕业设计、课程设计作业,所有源码均经过严格测试,可以直接运行,可以放心下载使用。 Matlab(Matrix Laboratory)是一种专为数值计算和科学与工程应用而设计的高级编程语言和环境。在算法开发和实现方面,Matlab具有以下一些好处: 1. 丰富的数学和科学函数库:Matlab提供了广泛的数学、信号处理、图像处理、优化、统计等领域的函数库,这些函数库可以帮助开发者快速实现各种复杂的数值计算算法。这些函数库提供了许多常用的算法和工具,可以大大简化算法开发的过程。 2. 易于学习和使用:Matlab具有简单易用的语法和直观的编程环境,使得算法开发者可以更快速地实现和测试他们的算法。Matlab的语法与数学表达式和矩阵操作非常相似,这使得算法的表达更加简洁、清晰。 3. 快速原型开发:Matlab提供了一个交互式的开发环境,可以快速进行算法的原型开发和测试。开发者可以实时查看和修改变量、绘制图形、调试代码等,从而加快了算法的迭代和优化过程。这种快速原型开发的特性使得算法开发者可以更快地验证和修改他们的想法。 4. 可视化和绘图功能:Matlab具有强大的可视化和绘图功能,可以帮助开发者直观地展示和分析算法的结果。开发者可以使用Matlab绘制各种图形、曲线、图像,以及创建动画和交互式界面,从而更好地理解和传达算法的工作原理和效果。 5. 并行计算和加速:Matlab提供了并行计算和加速工具,如并行计算工具箱和GPU计算功能。这些工具可以帮助开发者利用多核处理器和图形处理器(GPU)来加速算法的计算过程,提高算法的性能和效率
2025-06-22 02:15:23 8.43MB matlab 毕业设计
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元胞自动机(Cellular Automata,简称CA)是一种离散模型,广泛应用于复杂系统的研究,包括物理、生物学、社会科学以及交通系统等领域。在交通工程中,元胞自动机模型可以用来模拟道路网络中的车辆流动,进而分析交通流特性、预测交通拥堵、评估交通政策效果等。基于元胞自动机的高速公路交通事故仿真研究,旨在通过数学模型来再现真实世界的交通场景,以解决实际交通问题。 MATLAB是一种强大的数值计算和可视化工具,它提供了丰富的编程环境,使得科研人员能够方便地实现复杂的算法,如元胞自动机模型。在提供的MATLAB代码中,我们可以期待看到以下几个核心知识点: 1. **元胞状态**:在交通仿真的元胞自动机模型中,每个元胞通常代表一段道路,其状态可以是空闲、有车、或者发生事故等。车辆的状态变化(如速度、加速度)以及与相邻元胞的交互规则是模型的关键部分。 2. **邻域规则**:元胞自动机的动态演化依赖于当前状态及其周围邻域的状态。对于交通模型,这可能涉及车辆之间的安全距离、车速限制、驾驶员行为等因素。例如,Fischer的“二进制规则184”常用于简单表示车辆的尾随和超车行为。 3. **更新规则**:在每个时间步,元胞根据预定义的规则更新其状态。在交通模型中,这些规则可能包括车辆的加速、减速、变道等行为。更新规则的制定需要考虑到交通流的连续性和稳定性。 4. **随机性**:交通行为往往具有一定的随机性,如驾驶员的决策行为、突发的事故等。在MATLAB代码中,可能会使用随机数生成函数来模拟这些不确定因素。 5. **可视化**:MATLAB提供了强大的图形用户界面(GUI)和数据可视化功能。代码可能包含用于绘制元胞状态变化的动画或静态图像,帮助研究人员直观理解模型的运行过程和结果。 6. **参数调整**:交通模型的准确性和适用性很大程度上取决于参数的选择。MATLAB代码可能包含参数设置部分,允许用户调整如车辆密度、道路长度、速度限制等参数,以适应不同场景和需求。 7. **事故模拟**:交通事故的发生和处理是模型中的重要环节。代码可能会包括事故触发的概率模型,以及事故对周围交通流的影响分析。 通过对这些知识点的深入理解和应用,可以构建出更贴近现实的高速公路交通事故仿真模型,为交通规划、安全管理以及应急响应提供科学依据。学习并运行这个MATLAB代码,不仅可以加深对元胞自动机模型的理解,还能掌握如何将理论模型转化为可执行的程序,从而进行实际的交通模拟分析。
2025-06-21 20:02:41 288KB
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基于两轮差速移动机器人的模型预测控制(mpc)轨迹跟踪(simulnk模型加matlab代码,无联合仿真,横纵向跟踪) ,最新 1.轮式移动机器人(WMR,wheeled mobile robot) 基于两轮差速移动机器人的模型预测控制轨迹跟踪,既可以实现车速的跟踪,又可以实现对路径的跟踪; 2.采用simulnk搭建模型主体,matlab代码搭建MPC控制器,无联合仿真 3.设置了5种轨迹,包括三种车速的圆形轨迹,单车速的直线轨迹,单车速的双移线轨迹,仿真效果如图。 4.包含绘制对比分析图片的代码,可一键绘制轨迹对北比图 5.为了使控制量输出平稳,MPCc控制器采用控制增量建立 6.代码规范,重点部分有注释 7.,有参考lunwen
2025-06-20 18:37:04 215KB
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资源描述: 本资源提供了解决旅行商问题(TSP)的两种经典优化算法:蚁群算法(ACO)和遗传算法(GA),并结合2-opt局部搜索算法进行进一步优化。资源包含以下内容: 节点数据文件:包含TSP问题的节点坐标信息,格式为.txt文件,可直接用于算法输入。 MATLAB代码文件: ACO_TSP.m:基于蚁群算法的TSP求解代码,包含详细的注释和参数说明。 GA_TSP.m:基于遗传算法的TSP求解代码,同样包含详细的注释和参数说明。 特点: 算法结合:蚁群算法和遗传算法分别用于全局搜索,2-opt算法用于局部优化,提升解的质量。 代码清晰:代码结构清晰,注释详细,便于理解和修改。 灵活性强:用户可以根据自己的需求调整算法参数,适用于不同规模的TSP问题。 适用场景: 旅行商问题(TSP)的求解与优化。 算法学习与比较(蚁群算法 vs 遗传算法)。 局部搜索算法的应用与改进。 使用方法: 下载资源后,将节点数据文件导入MATLAB。 运行ACO_TSP.m或GA_TSP.m文件,查看算法求解过程及
2025-06-19 16:28:17 55KB TSP问题 蚁群算法 遗传算法
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《D* Lite与D*在MATLAB中的实现详解》 在计算机科学特别是机器人导航领域,路径规划是一项核心任务。D* 和 D* Lite是两种高效且动态的路径规划算法,它们能够在环境变化时实时更新最优路径。本文将深入探讨这两种算法,并结合MATLAB代码进行解析。 D*算法是由Koenig和Likhachev在2002年提出的,全称为"Dynamic A*"。它是在A*算法的基础上进行改进,以适应动态环境的变化。A*算法是一种启发式搜索方法,通过结合实际距离(g-cost)和预测到目标的距离(h-cost)来寻找最小总成本路径。而D*则引入了额外的术语,如“关键路径”和“关键状态”,使得算法能在环境发生变化时重新计算最短路径,无需完全重新搜索。 D* Lite,也称为“简化D*”,是对D*算法的优化版本,旨在减少计算量。它通过减少需要更新的状态数量,提高了效率,特别是在大规模环境中。D* Lite的核心在于只更新那些直接影响当前路径状态的关键节点,从而减少了计算复杂性。 在MATLAB中实现这两种算法,我们可以从提供的文件"D-Star-master"和"D_Star Lite_master"入手。这些代码通常会包含以下部分: 1. 地图表示:通常使用二维数组表示地图,0代表可通行区域,1代表障碍物。 2. 启发函数:D*和D* Lite都依赖启发函数来估算从当前位置到目标的最短距离,例如曼哈顿距离或欧几里得距离。 3. 状态更新:算法的核心部分,包括关键路径的更新和关键状态的检测。 4. 搜索策略:在D* Lite中,使用四向或八向搜索策略来探索邻居节点。 5. 动态更新:当环境发生变化时,算法能够快速更新路径,这是D*家族算法的一大优势。 在MATLAB中运行这些代码,你可以自由地调整地图大小、起点、终点以及搜索方式,以适应不同的场景需求。此外,通过生成随机地图和模拟障碍物,可以直观地观察路径规划的过程和结果。 总结来说,D*和D* Lite是动态路径规划领域的杰出算法,其MATLAB实现提供了直观的学习和研究平台。通过理解并实践这些代码,开发者可以深入掌握动态环境下的路径规划原理,为机器人导航、游戏AI等领域提供强大的工具。对于想要在这一领域深入研究的学者和工程师而言,掌握D*和D* Lite的理论与实践是必不可少的一步。
2025-06-19 10:01:14 268KB matlab 路径规划
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