如何建立刚体的动力学模型? Rigid-Body Translational Mechanics: 对于车辆或类似的刚体来说,最基本的状态空间模型可以从牛顿力学导出。 如果x是位置向量,那么有下面的表达式成立: 这样的取导表达式可以无限写下去,只要我们需要。 Rigid-Body Rotational Mechanics: 牛顿旋转力学比牛顿传递力学要稍微复杂一些,因为它有三个维度:raw、pitch、yaw。 它虽然只有三个维度,但是它的拓扑图和四维空间的单元球面类似,因此通常用四元数法表示。 它也可以使用其它数学模型,比如3x3的正交矩阵: 圆圈里面有个叉的符号 ⊗ ,表示张量相乘。 https://en.wikipedia.org/wiki/Tensor_product 这样的取导表达式可以无限写下去,只要我们需要。 如何建立非刚体的动力学模型? 现实中的物体,不一定是刚体,也有带阻尼的弹性物体。 弹性物体有自己的状态空间模型,且非常重要,比如太空望远镜,比如行进车辆的传感器。 建模方式是在刚体模型上,叠加振动部分。 结论: 物理从初高中开始学习,在大学里深化。 动力学建模的过程,实际上是把物理过程转化成数学表达式的过程。 有些建模过程相当复杂,比如很多质心结合的物体、受力复杂的物体,有的则相对简单。 总之具体问题具体分析。