以下のコードでは行列計算を行っており、最終的に行列 X_
の成分を求めています。
成分はシンボル t
の関数で、続くコードではその関数のグラフを描き出そうとしています。
しかし、どういうわけか "NameError: name 'Integral' is not defined" というエラーが出てきます。
理由として思い当たるのは X_
を表示すればわかる通り、インテグラルが取れていないことです。つまり、sympyなのに数値計算せずに式だけしか返してくれていません。
どうすればプロット出来ますでしょうか?
import sympy as sp
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
A=sp.Matrix([[-2,0],[0,-1]])
B=sp.Matrix([[1],[1]])
X0=sp.Matrix([[1],[0]])
t=sp.symbols("t")
T=sp.symbols("T")
u=1
At=A*t
X=At.exp()*X0
AtT=A*(t-T)
X_=sp.exp(At)*X0+ sp.integrate(sp.exp(AtT).exp()*B*u,(T,0,t))
num_fac_2=len(X_)
fucs_2=[]
for i in range(0,num_fac_2):
fucs_2.append(X_[i])
sp.plot(X_[i],(t,0,10,0.1))
print(type(sp.integrate(sp.exp(AtT).exp()*B*u,(T,0,t))[0]))
を実行してみれば分かるかと思いますが、sympy.integrals.risch.NonElementaryIntegral
と表示されます。つまり、Integral(exp(exp(2*T - 2*t)), (T, 0, t))
は「初等関数では表現することができない積分」という事です。今回、sp.exp(AtT).exp()*B*u
は exponential integral(指数関数を含む積分によって定義される特殊関数)で、現行の sympy ではプロットできない様です(Mathematica では可能)。