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ZXR319新蟲 (小有名氣)
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[求助]
Matlab 擬合動(dòng)力學(xué)參數(shù)時(shí)設(shè)置的初值不同，輸出的結(jié)果不同怎么辦？ 已有3人參與
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我在做 LH 機(jī)理動(dòng)力學(xué)參數(shù)估計(jì)，發(fā)現(xiàn)設(shè)置的參數(shù)初值不同輸出的結(jié)果就不同，我通過調(diào)整參數(shù)初值能使 lnk 和1/T 呈線性相關(guān)，但 lnK 和1/T 就不成線性了怎么辦？我該怎么調(diào)整參數(shù)初值？以下是我的代碼: % 主腳本 % 步驟1: 讀取Excel文件中的數(shù)據(jù) filename = 'D:\桌面文件\新60.xlsx'; data = readtable(filename); time = data{:, 't'}; % 時(shí)間數(shù)據(jù) CA_exp_333K = data{:, 'CA'}; % 333K下反應(yīng)物A的濃度數(shù)據(jù) CB_exp_333K = data{:, 'CB'}; % 333K下生成物B的濃度數(shù)據(jù) % 步驟2: 初始參數(shù)估計(jì) params_initial = [0.5,0.5,0.5,0.5,0.5]; % 需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整 lb=[0 0 0 0 0]; ub=[100 100 100 100 100]; % 使用非線性最小二乘法擬合參數(shù) options = optimoptions('lsqnonlin', 'Algorithm', 'levenberg-marquardt', 'Display', 'iter'); params_est = lsqnonlin(@(params) ObjFunc(params, time, CA_exp_333K, CB_exp_333K), params_initial, [], [], options); % 使用擬合參數(shù)重新計(jì)算濃度 options = odeset('RelTol', 1e-6, 'AbsTol', 1e-9); [t, C] = ode45(@(t, C) KineticModel2(t, C, params_est), time, [CA_exp_333K(1); CB_exp_333K(1)], options); CA_pred = C(:, 1); CB_pred = C(:, 2); % 步驟3: 計(jì)算總方差和 (SST) 并檢查 residuals = ObjFunc(params_est, time, CA_exp_333K, CB_exp_333K); SST = sum(residuals.^2); % 計(jì)算總方差和 % 步驟4: 根據(jù)SST值繪制圖形或重新設(shè)定初值 if SST < 1 % 如果SST小于1，繪制圖形并輸出參數(shù) fprintf('擬合的參數(shù)值為:\n'); fprintf('k: %f\n', params_est(1)); fprintf('K_A: %f\n', params_est(2)); fprintf('K_B: %f\n', params_est(3)); fprintf('K_H: %f\n', params_est(4)); fprintf('K_bc: %f\n', params_est(5)); fprintf('總方差和 (SST): %f\n', SST); % 輸出總方差和 % 繪制實(shí)驗(yàn)濃度和計(jì)算濃度相關(guān)圖 figure; plot(time, CA_exp_333K, 'b-', time, CA_pred, 'r--'); hold on; plot(time, CB_exp_333K, 'g-', time, CB_pred, 'k--'); legend('實(shí)驗(yàn)CA', '擬合CA', '實(shí)驗(yàn)CB', '擬合CB'); xlabel('時(shí)間 (min)'); ylabel('濃度 (mol/L)'); title('實(shí)驗(yàn)濃度與計(jì)算濃度對(duì)比'); hold off; else % 如果SST大于或等于1，提示需要重新設(shè)定初值 fprintf('SST值過大，需要重新設(shè)定參數(shù)初值。當(dāng)前SST: %f\n', SST); % 這里可以添加代碼來調(diào)整初始參數(shù)或采取其他措施 end function dCdt = KineticModel2(t, C, params) k = params(1); K_A = params(2); K_B = params(3); K_H = params(4); K_bc = params(5); P_H2 = 3e3; % 氫氣壓力，單位為KPa c_A = C(1); c_B = C(2); numerator = k * K_A * c_A * sqrt((K_H * P_H2) / K_bc); denominator = (1 + K_A * c_A + K_B * c_B+ sqrt((K_H * P_H2) / K_bc))^2; r = numerator / denominator; dC_A_dt = -r; dC_B_dt = r; dCdt = [dC_A_dt; dC_B_dt]; end function res = ObjFunc(params, time, CA_exp, CB_exp) options = odeset('RelTol', 1e-6, 'AbsTol', 1e-9); [t, C] = ode45(@(t, C) KineticModel2(t, C, params), time, [CA_exp(1); CB_exp(1)], options); CA_pred = C(:, 1); CB_pred = C(:, 2); % 計(jì)算總方差和 res = (CA_exp - CA_pred).^2 + (CB_exp - CB_pred).^2; end 以下圖片中是我的數(shù)據(jù)，跪求大佬指導(dǎo)? 參數(shù)初值通過查文獻(xiàn)給出的方法不現(xiàn)實(shí)，因?yàn)槲易鲞@個(gè)沒有人做過，類似的文獻(xiàn)初值差距也很大，我覺得沒有什么參考價(jià)值???而且我不太明白，比如我有五個(gè)參數(shù) k、KA、KB、KH、Kbc，那這五個(gè)參數(shù)初值應(yīng)該一樣嗎？ 發(fā)自小木蟲Android客戶端 |
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9樓2024-10-09 21:37:30
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2樓2024-10-07 09:10:05
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3樓2024-10-08 18:39:53
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謝謝您的回復(fù)！關(guān)鍵問題是我不知道合適的參數(shù)初值應(yīng)該是多少?我做的東西別人沒做過，類似的文獻(xiàn)中的參數(shù)帶進(jìn)去擬合效果又不好，所以我應(yīng)該考慮全局最優(yōu)化算法嗎？ 發(fā)自小木蟲Android客戶端 |
4樓2024-10-09 11:47:21
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