如何在输出上绘制带有条件的函数？

Question

我想弄清楚如何绘制一个带有输出条件的函数。 我在这里查看了各种网站和问题，但我没有找到解决我的问题的方法（或者至少是我设法理解的解决方案）。

（注意：我使用的是jupyter）

我成功绘制了发动机扭矩与转速的曲线。 我想将扭矩的输出值限制为500。

我定义了一个带有“if”条件的函数（在下面的单元格 2 上），它可以计算值。

该函数计算正确（在下面的单元格 3 上进行验证），但我无法绘制它。

我收到错误“TypeError：无法确定关系的真值”，我无法理解为什么，因为独立值似乎计算正确）

您有解决方案吗？还是问题可能来自于“拐点”？

感谢您的帮助。

我的代码如下：

第一个单元（定义扭矩与转速的方程+绘制它，工作正常）

#ENGINE
rpm_eng, torq_eng = symbols('rpm_eng, torq_eng')

def eq_torq_eng(rpm_eng):
    return -8.6916*10**-14*rpm_eng**4 + 2.3789*10**-9*rpm_eng**3 - 2.8710*10**-5*rpm_eng**2 + 1.9178*10**-1*rpm_eng + 1.5105

plot(eq_torq_eng(rpm_eng), (rpm_eng, 0, 13000), \
     title="engine output : torque vs rpm", xlabel="rpm", ylabel="torque in N.m")

第二个单元格（定义有限扭矩与转速的方程+绘图。绘图不起作用）

def eq_torq_limiter(rpm_eng):
    if -8.6916*10**-14*rpm_eng**4 + 2.3789*10**-9*rpm_eng**3 - 2.8710*10**-5*rpm_eng**2 + 1.9178*10**-1*rpm_eng + 1.5105>500:
        return 500
    else:
        return -8.6916*10**-14*rpm_eng**4 + 2.3789*10**-9*rpm_eng**3 - 2.8710*10**-5*rpm_eng**2 + 1.9178*10**-1*rpm_eng + 1.5105

plot(eq_torq_limiter(rpm_eng), (rpm_eng, 0, 13000), \
     title="engine output : torque vs rpm", xlabel="rpm", ylabel="torque in N.m")

第三个单元格（验证该函数正确计算限制扭矩）

for rpm_eng in range(1000, 14000, 1000):
  print(eq_torq_limiter(rpm_eng))

Answer 1

您可以使用

Piecewise

构造一个新函数，如下所示：

rpm_eng, torq_eng = symbols('rpm_eng, torq_eng')

def eq_torq_eng(rpm_eng):
    return -8.6916*10**-14*rpm_eng**4 + 2.3789*10**-9*rpm_eng**3 - 2.8710*10**-5*rpm_eng**2 + 1.9178*10**-1*rpm_eng + 1.5105

torque = eq_torq_eng(rpm_eng)

torque_limited = Piecewise(
    (500, torque > 500),
    (torque, True)
)

plot(torque_limited, (rpm_eng, 0, 13000), \
     title="engine output : torque vs rpm", xlabel="rpm", ylabel="torque in N.m")