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MATLABユーザーコミュニティー2016年奥运会——撑杆跳高
在我们奥运系列的第二篇文章中，我很高兴欢迎嘉宾博客Amit Raj来描述他是如何模拟撑杆跳竞争。
介绍
田径项目是奥运会中最受欢迎的运动项目之一。撑杆跳是一项田径项目，运动员用一根长而灵活的撑杆作为辅助物跳过一根横杆。历史上，撑杆跳拱顶被用来跳过运河和沼泽。撑杆跳从1896年开始成为奥运会的主要项目。
能量守恒
跳马就是一个很好的例子能量守恒原理．运动员积累动能，利用杆子将其转化为势能。
目前的世界纪录是由谢尔盖·布卡创造的6.14米。最快的短跑纪录是由尤塞恩·博尔特创造的，速度略高于12米/秒。然而，跳高运动员需要用撑杆的重量来冲刺。如果我们假设一个10m/s的sprint是合理的，那么我们得到的高度是:
这是质心高度的变化量。如果我们假设质心的初始高度是1米，那么高度是6.102，非常接近世界纪录。
物理工作……是啊!
阶段
虽然速度是决定高度的重要因素，但跳高运动员的技术也决定了所有动能转化为势能的有效程度。这种转换通常分多个阶段进行。
撑杆跳的一般模型包括以下几个阶段:
- 方法:在这个阶段，运动员试图沿着跑道最大化他的速度，以获得最大的动能
- 种植和起飞:运动员将杆子放置在“盒子”中，将动能转换为杆子中储存的势能
- 摇摆不定:运动员将摆动腿向前移动，并尽量保持杆弯曲的时间更长，以达到最佳的姿势
释放 - 转:跳马运动员伸展手臂时，向撑竿跳180转
- 飞:在重力的影响下，跳高运动员松开撑杆，跌倒在垫子上
现在我们来模拟一下。
该模型
我们使用三个主要阶段对上述阶段进行建模——运行、起飞和释放。在Si万博1manbetxmulink中，每个阶段都是一个如果行动子系统由它自己的一组动力学方程控制。挑战在于在不同的动态之间切换并保持连续性。
第一阶段很简单，我们以10m /s的恒定速度运行。这里需要注意的是The的用法州港口．
当If条件从正在运行的子系统变为起飞时，Integrator块的状态端口写入Goto块。在起飞子系统中，我们可以使用From块来接收运行的最终状态，以初始化起飞子系统。
在本例中，运行是在笛卡尔坐标系中计算的，但我们决定在极坐标系统中实现起飞。在极坐标中，极点弯曲方程的求解比较简单，在极坐标中，积分状态是极点的长度和角度。
一旦极点达到90度，就该放手，切换到飞行阶段了。
与前面的转换类似，我们通过Goto和From块传递最终状态。在飞行子系统中，我们转换回笛卡尔坐标让重力做功。
现在轮到你了
在这里下载模型，并尝试不同的参数，看看什么是赢得奥运会撑杆跳比赛的最佳配置。
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