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""" This was generated by dynamics_generation.py """
from numpy import sqrt
import numpy as np
class Dynamics:
def set_parameters(self, parms):
for name, val in parms.items():
setattr(self, name, val)
def A(self, x, u, s):
m, r0, r1, r2, v0, v1, v2, q0, q1, q2, q3, w0, w1, w2 = x
u0, u1, u2 = u
J = self.J
alpha = self.alpha
gx, gy, gz = self.g_I
rTB0, rTB1, rTB2 = self.rTB
Am = np.zeros((14, 14))
Am[1, 4]=s
Am[2, 5]=s
Am[3, 6]=s
Am[4, 0]=s*(-1.0*u0*(-2*q2**2 - 2*q3**2 + 1)/m**2 - 1.0*u1*(2*q0*q3 + 2*q1*q2)/m**2 - 1.0*u2*(-2*q0*q2 + 2*q1*q3)/m**2)
Am[4, 7]=s*(-2.0*q2*u2/m + 2.0*q3*u1/m)
Am[4, 8]=s*(2.0*q2*u1/m + 2.0*q3*u2/m)
Am[4, 9]=s*(-2.0*q0*u2/m + 2.0*q1*u1/m - 4.0*q2*u0/m)
Am[4, 10]=s*(2.0*q0*u1/m + 2.0*q1*u2/m - 4.0*q3*u0/m)
Am[5, 0]=s*(-1.0*u0*(-2*q0*q3 + 2*q1*q2)/m**2 - 1.0*u1*(-2*q1**2 - 2*q3**2 + 1)/m**2 - 1.0*u2*(2*q0*q1 + 2*q2*q3)/m**2)
Am[5, 7]=s*(2.0*q1*u2/m - 2.0*q3*u0/m)
Am[5, 8]=s*(2.0*q0*u2/m - 4.0*q1*u1/m + 2.0*q2*u0/m)
Am[5, 9]=s*(2.0*q1*u0/m + 2.0*q3*u2/m)
Am[5, 10]=s*(-2.0*q0*u0/m + 2.0*q2*u2/m - 4.0*q3*u1/m)
Am[6, 0]=s*(-1.0*u0*(2*q0*q2 + 2*q1*q3)/m**2 - 1.0*u1*(-2*q0*q1 + 2*q2*q3)/m**2 - 1.0*u2*(-2*q1**2 - 2*q2**2 + 1)/m**2)
Am[6, 7]=s*(-2.0*q1*u1/m + 2.0*q2*u0/m)
Am[6, 8]=s*(-2.0*q0*u1/m - 4.0*q1*u2/m + 2.0*q3*u0/m)
Am[6, 9]=s*(2.0*q0*u0/m - 4.0*q2*u2/m + 2.0*q3*u1/m)
Am[6, 10]=s*(2.0*q1*u0/m + 2.0*q2*u1/m)
Am[7, 8]=-0.5*s*w0
Am[7, 9]=-0.5*s*w1
Am[7, 10]=-0.5*s*w2
Am[7, 11]=-0.5*q1*s
Am[7, 12]=-0.5*q2*s
Am[7, 13]=-0.5*q3*s
Am[8, 7]=0.5*s*w0
Am[8, 9]=0.5*s*w2
Am[8, 10]=-0.5*s*w1
Am[8, 11]=0.5*q0*s
Am[8, 12]=-0.5*q3*s
Am[8, 13]=0.5*q2*s
Am[9, 7]=0.5*s*w1
Am[9, 8]=-0.5*s*w2
Am[9, 10]=0.5*s*w0
Am[9, 11]=0.5*q3*s
Am[9, 12]=0.5*q0*s
Am[9, 13]=-0.5*q1*s
Am[10, 7]=0.5*s*w2
Am[10, 8]=0.5*s*w1
Am[10, 9]=-0.5*s*w0
Am[10, 11]=-0.5*q2*s
Am[10, 12]=0.5*q1*s
Am[10, 13]=0.5*q0*s
Am[11, 12]=s*(J[1,1]*w2 - J[2,2]*w2)/J[0,0]
Am[11, 13]=s*(J[1,1]*w1 - J[2,2]*w1)/J[0,0]
Am[12, 11]=s*(-J[0,0]*w2 + J[2,2]*w2)/J[1,1]
Am[12, 13]=s*(-J[0,0]*w0 + J[2,2]*w0)/J[1,1]
Am[13, 11]=s*(J[0,0]*w1 - J[1,1]*w1)/J[2,2]
Am[13, 12]=s*(J[0,0]*w0 - J[1,1]*w0)/J[2,2]
return Am
def B(self, x, u, s):
m, r0, r1, r2, v0, v1, v2, q0, q1, q2, q3, w0, w1, w2 = x
u0, u1, u2 = u
J = self.J
alpha = self.alpha
gx, gy, gz = self.g_I
rTB0, rTB1, rTB2 = self.rTB
Bm = np.zeros((14, 3))
Bm[0, 0]=-1.0*alpha*s*u0**1.0/sqrt(u0**2.0 + u1**2.0 + u2**2.0)
Bm[0, 1]=-1.0*alpha*s*u1**1.0/sqrt(u0**2.0 + u1**2.0 + u2**2.0)
Bm[0, 2]=-1.0*alpha*s*u2**1.0/sqrt(u0**2.0 + u1**2.0 + u2**2.0)
Bm[4, 0]=1.0*s*(-2*q2**2 - 2*q3**2 + 1)/m
Bm[4, 1]=1.0*s*(2*q0*q3 + 2*q1*q2)/m
Bm[4, 2]=1.0*s*(-2*q0*q2 + 2*q1*q3)/m
Bm[5, 0]=1.0*s*(-2*q0*q3 + 2*q1*q2)/m
Bm[5, 1]=1.0*s*(-2*q1**2 - 2*q3**2 + 1)/m
Bm[5, 2]=1.0*s*(2*q0*q1 + 2*q2*q3)/m
Bm[6, 0]=1.0*s*(2*q0*q2 + 2*q1*q3)/m
Bm[6, 1]=1.0*s*(-2*q0*q1 + 2*q2*q3)/m
Bm[6, 2]=1.0*s*(-2*q1**2 - 2*q2**2 + 1)/m
Bm[11, 1]=-rTB2*s/J[0,0]
Bm[11, 2]=rTB1*s/J[0,0]
Bm[12, 0]=rTB2*s/J[1,1]
Bm[12, 2]=-rTB0*s/J[1,1]
Bm[13, 0]=-rTB1*s/J[2,2]
Bm[13, 1]=rTB0*s/J[2,2]
return Bm
def f(self, x, u):
m, r0, r1, r2, v0, v1, v2, q0, q1, q2, q3, w0, w1, w2 = x
u0, u1, u2 = u
J = self.J
alpha = self.alpha
gx, gy, gz = self.g_I
rTB0, rTB1, rTB2 = self.rTB
fm = np.zeros((14,))
fm[0]=-alpha*sqrt(u0**2.0 + u1**2.0 + u2**2.0)
fm[1]=v0
fm[2]=v1
fm[3]=v2
fm[4]=gx + 1.0*u0*(-2*q2**2 - 2*q3**2 + 1)/m + 1.0*u1*(2*q0*q3 + 2*q1*q2)/m + 1.0*u2*(-2*q0*q2 + 2*q1*q3)/m
fm[5]=gy + 1.0*u0*(-2*q0*q3 + 2*q1*q2)/m + 1.0*u1*(-2*q1**2 - 2*q3**2 + 1)/m + 1.0*u2*(2*q0*q1 + 2*q2*q3)/m
fm[6]=gz + 1.0*u0*(2*q0*q2 + 2*q1*q3)/m + 1.0*u1*(-2*q0*q1 + 2*q2*q3)/m + 1.0*u2*(-2*q1**2 - 2*q2**2 + 1)/m
fm[7]=-0.5*q1*w0 - 0.5*q2*w1 - 0.5*q3*w2
fm[8]=0.5*q0*w0 + 0.5*q2*w2 - 0.5*q3*w1
fm[9]=0.5*q0*w1 - 0.5*q1*w2 + 0.5*q3*w0
fm[10]=0.5*q0*w2 + 0.5*q1*w1 - 0.5*q2*w0
fm[11]=(J[1,1]*w1*w2 - J[2,2]*w1*w2 + rTB1*u2 - rTB2*u1)/J[0,0]
fm[12]=(-J[0,0]*w0*w2 + J[2,2]*w0*w2 - rTB0*u2 + rTB2*u0)/J[1,1]
fm[13]=(J[0,0]*w0*w1 - J[1,1]*w0*w1 + rTB0*u1 - rTB1*u0)/J[2,2]
return fm