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[编程技巧] 帮个忙吧,用ode45解微分方程组,刚开始学,请指点一二!!

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发表于 2012-3-19 09:45 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 西西想幸福 于 2012-3-19 09:54 编辑

这是我的方程程序:
function dx=modfun(t,x);
global rc d1 r1 d2 r2 cpg gms cps h1 h2
rc=rc(x(3));
d1=d1(x(4));
r1=r1(x(1),x(3));
d2=(x(4));
r2=r2(x(2),x(3));
cpg=cpg(x(4));
gms=gms(x(3));
cps=cps(x(5));
h1=h1(x(5));
h2=h2(x(5));
dx(1)=-0.99/1.98*10^8*r1 ;                                                             %定义第一个方程,根据反应中氢气的质量守恒得出
dx(2)=-0.99/1.98*10^8*r2;                                                               %定义第二个方程,根据反应中一氧化碳的质量守恒得出
dx(3)=-0.99/4.56*10^4*[r1+r2];                                                          %根据固相反应量的出的第三个方程,根据固相的质量守恒得出
dx(4)=14.07*(x(5)-x(4))/cpg);                                                      %为计算方便,将气相温度tg换为x4,后面也是如此(化简后),根据能量守恒得出方程,并未考虑热量损失
dx(5)=0.99/gms/cps*[pi*4*10^4*-h1*r1-h2*r2];                                     %固相温度tsol也换为x5,根据固相的能量守恒
function rc(x3)
rc=(0.125-3.78*x3)^1/3
function d1(x4)
d1=1.467*10^-6*x4^1.75
function r1(x1,x3)
r1=-[4*pi*rc^2*(0.529-x1)]/[1+k1+rc(x3)/d1-4*rc(x3)/d1]

function d2(x4)
d2=1.467*10^-6*x4^1.75  

function r2(x2,x3)
r2=-[4*pi*rc^2*(0.347-x2)]/[1+k2+rc(x3)/d2-4*rc(x3)/d2]
   
function cpg(x4)
cpg=7.045+0.0017*x4-2.603*10^4*x4^-2
function gms(x3)
gms=2527.55*[692-447*rc(x3)^3]/[692-341*rc(x3)^3]
function cps(x5)
cps=[0.6975+1.8058*x5-8.462*x5*rc(x3)^3+102.234*rc(x3)^3]/[0.3875-0.3*rc(x3)^3]
function h1(x5)
h1=80342.124-8.56*x5+2.1*10^-3*x5^2+1.2*10^4*x5^-1
function h2(x5)
h2=-8621.38-5.56*x5+1.043*10^-3*x5^2-1.98*10^5*x5^-1
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
clc
clear
tspan=[0,1000];                                                                          %定义变量求解区间
x0=[1.4e-6,1.5e-6,0,650,298];                                                            %设置初值,并设在z=0处x1的值是1.4*10^-6,x2的值是1.5*10^-6,tg是650k
options=odeset('RelTol',1e-6);                                                           %设置相对误差
[t,x]=ode45(@modfun,tspan,x0,options);                                                  %调用ode45函数解微分方程
figure;
plot(t,x(:,1),'k-');
hold on;
plot(t,rc,'k:');
set(gca,'Fontsize',12);
xlabel('\itt','Fontsize',16);
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
我只是照着书上和一些帖子里面的程序编的,有好多东西都不太懂!!说出现了错误我也不知道怎么改!!请各位指点一下吧!!谢谢了!!哦,对了!!我的错误代码是:
??? Error using ==> feval
Undefined function or method 'modfun' for input arguments of type 'double'.
Error in ==> odearguments at 111
f0 = feval(ode,t0,y0,args{:});   % ODE15I sets args{1} to yp0.
Error in ==> ode45 at 173
[neq, tspan, ntspan, next, t0, tfinal, tdir, y0, f0, odeArgs, odeFcn, ...
Error in ==> modfun1 at 6
[t,x]=ode45(@modfun,tspan,x0,options);                                                  %调用ode45函数解微分方程



帮帮忙吧!!十分感谢!!

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 楼主| 发表于 2012-3-19 14:05 | 显示全部楼层
都没人理我啊!!~~!!
发表于 2012-3-19 17:17 | 显示全部楼层
Undefined function or method 'modfun' for input arguments of type 'double'.
每个function 都要保存,且存在同一个文件夹中
 楼主| 发表于 2012-3-19 19:10 | 显示全部楼层
回复 3 # 321forever 的帖子

我已经保存了啊!!可是还是不行啊?是不是这个方法不能解这个方程组啊?那要用什么方法呢?
 楼主| 发表于 2012-3-19 19:11 | 显示全部楼层
回复 4 # 西西想幸福 的帖子

帮帮忙看一下吧,各位!!先谢过了!!
发表于 2012-3-19 19:21 | 显示全部楼层
function dx=modfun(t,x);
去掉;
dx(4)=14.07*(x(5)-x(4))/cpg);   多个括号
 楼主| 发表于 2012-3-19 20:51 | 显示全部楼层
回复 6 # 321forever 的帖子

改过了,可是错误还是这个!!谢谢了!!再帮我看下?真的麻烦你了!!


??? Error using ==> feval
Undefined function or method 'modfun' for input arguments of type 'double'.

Error in ==> odearguments at 111
f0 = feval(ode,t0,y0,args{:});   % ODE15I sets args{1} to yp0.

Error in ==> ode45 at 173
[neq, tspan, ntspan, next, t0, tfinal, tdir, y0, f0, odeArgs, odeFcn, ...

Error in ==> modfun1 at 6
[t,x]=ode45(@modfun,tspan,x0,options);                                                  %调用ode45函数解微分方程
发表于 2012-3-19 21:38 | 显示全部楼层
本帖最后由 321forever 于 2012-3-19 21:43 编辑

1. lz把所有的[]改成()
2. k1和k2 是什么?
3. 在modfun 中加入dx=zeros(5,1),或是在最后加上dx=dx(:) 还有return
4. 在plot(t,rc,'k:'); rc在x中是第几个,假如是第3个,plot(t,x(:,3),'k:');
都改过了应该可以出图
Error using ==> feval
Undefined function or method 'modfun' for input arguments of type 'double'.

这个问题我试了下没有出现 lz再试试吧
function dx=modfun(t,x)
rc=(0.125-3.78*x(3))^1/3;
d1=1.467*10^-6*x(4)^1.75;
r1=-(4*pi*rc^2*(0.529-x(1)))/(1+k1+rc/d1-4*rc)/d1;
d2=1.467*10^-6*x(4)^1.75;
r2=-(4*pi*rc^2*(0.347-x(2)))/(1+k2+rc/d2-4*rc/d2);
cpg=7.045+0.0017*x(4)-2.603*10^4*x(4)^-2;
gms=2527.55*(692-447*rc^3)/(692-341*rc^3);
cps=(0.6975+1.8058*x(5)-8.462*x(5)*rc^3+102.234*rc^3)/(0.3875-0.3*rc^3);
h1=80342.124-8.56*x(5)+2.1*10^-3*x(5)^2+1.2*10^4*x(5)^-1;
h2=-8621.38-5.56*x(5)+1.043*10^-3*x(5)^2-1.98*10^5*x(5)^-1;
dx=zeros(5,1);
dx(1)=-0.99/1.98*10^8*r1 ;                   %定义第一个方程,根据反应中氢气的质量守恒得出
dx(2)=-0.99/1.98*10^8*r2;                    %定义第二个方程,根据反应中一氧化碳的质量守恒得出
dx(3)=-0.99/4.56*10^4*(r1+r2);               %根据固相反应量的出的第三个方程,根据固相的质量守恒得出
dx(4)=14.07*(x(5)-x(4))/cpg;                 %为计算方便,将气相温度tg换为x4,后面也是如此(化简后),根据能量守恒得出方程,并未考虑热量损失
dx(5)=0.99/gms/cps*(pi*4*10^4*-h1*r1-h2*r2); %固相温度tsol也换为x5,根据固相的能量守恒
return

这是改的lz的程序,删了其他的function,只留了这个modfun,k1和k2是什么?

评分

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 楼主| 发表于 2012-3-20 08:48 | 显示全部楼层
不好意思,昨晚有事就先走了!!给我指出这么多错误,我试下!!嘻嘻!!k1和k2 也是两个参数,就跟d1和d2 差不多!!以前改的时候不小心弄没了!!我加上试下!!真的很感激!!
 楼主| 发表于 2012-3-20 09:05 | 显示全部楼层
好像可以啊!!就是好慢,还在算!不过没有红色字体的报错信息,我已经开心的要死了!!真的真的很感谢!!
 楼主| 发表于 2012-3-20 10:09 | 显示全部楼层
为什么已经算了快要一个小时了,怎么还没有算完?是不是我的方程有问题?还是因为t是[0,1000]所以算的时间比较长?有没有人知道这个?在帮帮忙吧!!
发表于 2012-3-20 15:44 | 显示全部楼层
本帖最后由 321forever 于 2012-3-20 15:51 编辑

回复 11 # 西西想幸福 的帖子

lz能把改好的加上k1和k2的程序再发下么,还有原方程发上来看看
 楼主| 发表于 2012-3-20 16:27 | 显示全部楼层
我又把所有的参数从新算了一遍,更正了一下!!然后再算!!刚算还不知道结果怎么样@!!恩,程序如下:
clc
clear
tspan=[0,1000];                                                                          %定义变量求解区间
x0=[1.4*10^-6,1.5*10^-6,0,650,298];                                                            %设置初值,并设在z=0处x1的值是1.4*10^-6,x2的值是1.5*10^-6,tg是650k
options=odeset('RelTol',1e-6);                                                           %设置相对误差
[t,x]=ode45(@modfun,tspan,x0,options);                                                  %调用ode45函数解微分方程
figure;
plot(t,x(:,1),'k:');
hold on;
plot(t,x(:,3),'k:');
set(gca,'Fontsize',12);
xlabel('\itt','Fontsize',16);
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
function dx=modfun(t,x)
rc=(0.125-3.78*x(3))^1/3;
d1=1.467*10^-6*x(4)^1.75;
d2=3.828*10^-7*x(4)^1.75;
k1=0.225*exp(-179.14/x(4));
k2=0.650*exp(-342.4324/x(4));
r1=-(4*pi*rc^2*(0.529-x(1)))/(1/k1+rc/d1-4*rc^2/d1);
r2=-(4*pi*rc^2*(0.347-x(2)))/(1/k2+rc/d2-4*rc^2/d2);
cpg=104.1273+0.9806*x(4)-363688*x(4)^-2-314.5*x(1)-655.2*x(2)-0.3224*x(1)*x(4)-2.8364*x(4)*x(2)+24000*x(4)^-2*x(1)+9372000*x(4)^-2*x(2);
gms=2533.3*(-4.4864*rc^3+0.0069)/(-0.0342*rc^3+0.0069);
cps=(3.7125+0.006*x(5)*rc^3+79.9140*rc^3)/(0.3875-0.3*rc^3);
h1=999.8621-3.79*x(5)+0.0011*x(5)^2+1.2*10^4*x(5)^-1;
h2=840.3932-0.79*x(5)+5.333*10^-4*x(5)^2-1.95*10^5*x(5)^-1
dx(1)=-0.99/1.98*10^8*r1 ;                                                             %定义第一个方程,根据反应中氢气的质量守恒得出
dx(2)=-0.99/1.98*10^8*r2;                                                               %定义第二个方程,根据反应中一氧化碳的质量守恒得出
dx(3)=-0.99/4.56*10^4*(r1+r2);                                                          %根据固相反应量的出的第三个方程,根据固相的质量守恒得出
dx(4)=14.07*(x(5)-x(4))/cpg;                                                           %为计算方便,将气相温度tg换为x4,后面也是如此(化简后),根据能量守恒得出方程,并未考虑热量损失
dx(5)=0.99/gms/cps*(pi*4*10^4*(x(5)-x(4))-h1*r1-h2*r2);                                %固相温度tsol也换为x5,根据固相的能量守恒
dx=dx(:);
return
不知道是不是t的取值范围有点大,现在我的conmand窗口里面一直都在显示h2=。。。。而且一直都在变化,不知道这是不是正确的现象!!嘻嘻,真的很感激你啊!!
发表于 2012-3-20 16:51 | 显示全部楼层
本帖最后由 321forever 于 2012-3-20 19:29 编辑

回复 13 # 西西想幸福 的帖子

客气啦,h2方程后面少了个;刚刚试了下,也没有运行出来。问下哈,lz能贴下原方程么。
 楼主| 发表于 2012-3-20 17:10 | 显示全部楼层
原方程就是一组动力学微分方程:
u*dx1dz+np*r1=0      
u*dx2dz+np*r2=0   
dTgdz-(np*Ap*h*(Ts-Tg))/Gmg/Cpg=0
u*dx3dz+np*(r1+r2)=0
dTsdz-np/Gms/Cps*(Ap*h*(Ts-Tg)-h1*r1-h2*r2)=0
其中u、np、Ap、Gmg和r1、r2是常数
不知道是不是要这个原方程!!我把这些常数带入后,得出我编的那个方程!然后还有那些关系式!!这样的方程ode45能解么?
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