手習ひデジタル信号処理(201) Scilab、{Scilabデモ}、N重振り子再び

信号処理素人老人がScilabの「信号処理のデモ」からカテゴリ脱出。「振り子」のデモはしつこく続きます。振り子は物理実験の主役？今回の振り子はN重振り子です。過去回でもやったN重振り子ですが、今回のデモはローレンスリバモア研発のSUNDIALSのソルバを利用するものです。その処理はベラボーに速い？多分。

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※Windows11上の    Scilab2024.0.0を使用させていただいております。（Scilabについては御本家 Scilab 様へ）

多重振り子

多重振り子のシミュレーションのデモは、以下の過去回で「鑑賞」させていただいております。

手習ひデジタル信号処理(186) Scilab、{Scilabデモ}、N重振り子

上記の過去回で、N重振り子について多少調べているので、今回はスルー。上記の過去回を掻い摘むと以下のようでした。

1. 1. １０重振り子のシミュレーション
   2. Mapleのソースから生成したFortranコードをコンパイルした計算用オブジェクトファイルをScilabから呼び出すことでシミュレーション実施
   3. カオス的な挙動が目立つ設定である。
   4. アニメーション表示は比較的ゆっくり動く。スローモーション的動作に見えるので観察しやすい（実時間には見えない。）

一方、今回のデモは以下のデモ選択ウインドウから選択できる

SUNDIALS、N-pendulum

です。

こちらのデモは、

1. 1. １０重振り子のシミュレーション（過去回と同じ）
   2. ソースはScilab言語で記述（ソルバのみSUNDIALSをScilab内部から呼び出し）
   3. 前回同様、ソルバは lagrangian_DAE.sce ファイル内のScilab関数から呼び出し（微分代数方程式ソルバ。）
   4. トップファイルは、demo_npend.sce
   5. アニメーション表示はほぼほぼ実時間的な動き（流石処理が速い？）
   6. あまりカオス的な挙動は目立たない（エネルギーの散逸が大きく急速に振動が減衰する設定にみえる。）

シミュレーション結果

シミュレーション開始後０．９秒の様子が以下です。元気に振動してます。

１．５秒後が以下に。振動は続いてますが、急速に振動が減衰し、ダランとした小さな振動に落ち着いてしまいます。

その後も小振動が続きますが、２０秒後にはほぼ停止。まあ、現物で実験してもこんな感じじゃなかろうか？

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