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自制奶酪

銅蟲 (小有名氣)

應助: 0 (幼兒園)
金幣: 3
散金: 6
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蟲號: 3447629
注冊: 2014-09-28
性別: GG
專業(yè): 綠色有機化學

[求助] 用matlab求動力學參數(shù)k1-k7,金幣沒有，太寒磣請見諒已有1人參與

希望木蟲大神幫忙用Matlab解解方程，可以酬金支付，

t/h    C1       C2    C3    C4       C5
0    100    0    0    0    0
0.5    18.7    48.9    19.3    9.7    0.2
1    6.5    31.3    34.7    19.6    2.6
1.5    2.7    15.3    41.2    28.7    5.7
2    2.1    6.9    40.9    34.5    9.3
3    1.7    2.2    37.2    38.4    17.1
4    1.5    1.8    31.7    38.2    24.8
5    1.2    1.7    26.1    36.3    30.5
6    0.2    0.5    19.4    33.4    36.7

微分方程組

dC1dt = -k1*C1-k7*C1;
dC2dt = k1*C1-k2*C2-k5*C2;
dC3dt = k2*C2-k3*C3-k6*C6;
dC4dt = k3*C3-k4*C4;
dC5dt = k4*C4;
dC6dt = k5*C2+k6*C3+k7*C1;
我網(wǎng)上依葫蘆畫瓢填的報錯結(jié)果出不來

代碼：

function odes_fit
format long
clear all
clc

k0 = [0 0 0 0 0 0];
lb = -[1 1 1 1 1 1]*1e9;
ub = [1 1 1 1 1 1]*1e9;

data=...
[0       100          0          0          0          0          0
      0.5 18.7 48.9 19.3 9.7 0.2 0.0;
      1 6.5 31.3 34.7 19.6 2.6 0.0;
      1.5 2.7 15.3 41.2 28.7 5.7 0.05;
      2 2.1 6.9 40.9 34.5 9.3 0.1;
      3 1.7 2.2 37.2 38.4 17.1 0.12;
      4 1.5 1.8 31.7 38.2 24.8 0.16;
      5 1.2 1.7 26.1 36.3 30.5 0.22;
      6 0.2 0.5 19.4 33.4 36.7 0.3;
];
x0=data(1,2:end);
tspan = [data(:,1)'];
yexp = [data(2:end,2) data(2:end,3) data(2:end,4) data(2:end,5) data(2:end,6) data(2:end,7)];

[k,resnorm,residual,exitflag,output,lambda,jacobian] = ...
lsqnonlin(@ObjFunc,k0,lb,ub,[],tspan,x0,yexp);
ci = nlparci(k,residual,jacobian);
fprintf('\n\n使用函數(shù)lsqnonlin()估計得到的參數(shù)值為:\n')
fprintf('\tk1 = %.9f \n',k(1))
fprintf('\tk2 = %.9f \n',k(2))
fprintf('\tk3 = %.9f \n',k(3))
fprintf('\tk4 = %.9f \n',k(4))
fprintf('\tk5 = %.9f \n',k(5))
fprintf('\tk5 = %.9f \n',k(6))
fprintf('\tk5 = %.9f \n',k(7))

figure(1)

ts=0

(max(tspan)-min(tspan))/100):max(tspan);
[ts ys] = ode45(@KineticsEqs,ts,x0,[],k);
yy = [data(:,2) data(:,3) data(:,4) data(:,5) data(:,6) data(:,7)];
figure(1)
plot(ts,ys(:,1),'b',tspan,yy(:,1),'bo');
figure(2)
plot(ts,ys(:,2),'r',tspan,yy(:,2),'ro');
figure(3)
plot(ts,ys(:,3),'k',tspan,yy(:,3),'ko');
figure(4)
plot(ts,ys(:,4),'g',tspan,yy(:,4),'go');
figure(5)
plot(ts,ys(:,5),'m',tspan,yy(:,5),'mo');
figure(6)
plot(ts,ys(:,6),'h',tspan,yy(:,6),'ho');
figure(7)
plot(ts,ys(:,1),'b',tspan,yy(:,1),'bo',ts,ys(:,2),'r',tspan,yy(:,2),'ro',ts,ys(:,3),'k',tspan,yy(:,3),'ko',ts,ys(:,4),'g',tspan,yy(:,4),'go',ts,ys(:,5),'m',tspan,yy(:,5),'mo',ts,ys(:,5),'h',tspan,yy(:,5),'ho'),
legend('C1的計算值','C1的實驗值','C2的計算值','C2的實驗值','C3的計算值','C3的實驗值','C4的計算值','C4的實驗值','C5的計算值','C5的實驗值','C6的計算值','C6的實驗值','Location','best');

function f = ObjFunc(k,tspan,x0,yexp)          % 目標函數(shù)
[t Xsim] = ode45(@KineticsEqs,tspan,x0,[],k);
Xsim1=Xsim(:,1);
Xsim2=Xsim(:,2);
Xsim3=Xsim(:,3);
Xsim4=Xsim(:,4);
Xsim5=Xsim(:,5);
Xsim6=Xsim(:,6);

ysim(:,1) = Xsim1(2:end);
ysim(:,2) = Xsim2(2:end);
ysim(:,3) = Xsim3(2:end);
ysim(:,4) = Xsim4(2:end);
ysim(:,5) = Xsim5(2:end);
ysim(:,6) = Xsim6(2:end);

f = [(ysim(:,1)-yexp(:,1)) (ysim(:,2)-yexp(:,2)) (ysim(:,3)-yexp(:,3)) (ysim(:,5)-yexp(:,5))  (ysim(:,6)-yexp(:,6)) ...
(ysim(:,6)-yexp(:,6))];

function dCdt = KineticsEqs(t,C,k)             % ODE模型方程
C1=C(1);C2=C(2);C3=C(3);C4=C(4);
k1=k(1);k2=k(2);k3=k(3);k4=k(4);k5=k(5);k6=k(6);k7=k(7);
dC1dt = -k1*C1-k7*C1;
dC2dt = k1*C1-k2*C2-k5*C2;
dC3dt = k2*C2-k3*C3-k6*C6;
dC4dt = k3*C3-k4*C4;
dC5dt = k4*C4;
dC6dt = k5*C2+k6*C3+k7*C1;

dCdt = [dC1dt;dC2dt;dC3dt;dC4dt;dC5dt;dC6dt;];

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幫我的英語口語老師找學生已經(jīng)有3人回復

簡單快樂

1樓 2021-01-06 13:34:20

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hzlhm

至尊木蟲 (著名寫手)

應助: 387 (碩士)
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帖子: 2879
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專業(yè): 常微分方程與動力系統(tǒng)

【答案】應助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
獨孤神宇: 金幣+10, 鼓勵交流 2021-01-11 20:05:59

如方程沒有錯誤的話，其k值為
k1=2.9355； k2=1.318； k3=0.44525； k4=0.2476； k5=2.2315e-14； k6=2.2214e-14； k7=0.47562
C1的擬合精度R^2=0.99696
C2的擬合精度R^2=0.98746
C3的擬合精度R^2=0.74181
C4的擬合精度R^2=0.71926
C5的擬合精度R^2=0.94598

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QQ：2120156492

2樓2021-01-11 19:19:58

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梅子炒米粉

新蟲 (小有名氣)

應助: 0 (幼兒園)
金幣: 127
帖子: 52
在線: 12.2小時
蟲號: 22571169
注冊: 2020-06-03

請問樓主問題解決了嗎？方便交流交流嗎？

發(fā)自小木蟲Android客戶端

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3樓2021-04-24 21:45:22

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梅子炒米粉

新蟲 (小有名氣)

應助: 0 (幼兒園)
金幣: 127
帖子: 52
在線: 12.2小時
蟲號: 22571169
注冊: 2020-06-03

引用回帖:

2樓: Originally posted by hzlhm at 2021-01-11 19:19:58
如方程沒有錯誤的話，其k值為
k1=2.9355； k2=1.318； k3=0.44525； k4=0.2476； k5=2.2315e-14； k6=2.2214e-14； k7=0.47562
C1的擬合精度R^2=0.99696
C2的擬合精度R^2=0.98746
C3的擬合精度R^2=0.74181
C4的 ...

請問前輩知道用matlab該怎么改上面的模型嘛？

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4樓2021-04-24 21:48:28

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