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[交流]
Matlab同時擬合活化能，反應(yīng)級數(shù)，速率常數(shù)
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各位，您好! 本人研究的方向是催化化學(xué)，最近在評估催化劑效果時想引入動力學(xué)的內(nèi)容，對其中的一些地方有一些疑問。 受月之藍版主的這個帖子http://www.gaoyang168.com/bbs/viewthread.php?tid=6425538&target=self&page=1以及其它前輩的啟發(fā)，對于反應(yīng)級數(shù)以及反應(yīng)速率常數(shù)的擬合有一定的了解。 但是如果我的動力學(xué)模型是這種形式：-dC/dt=k0*exp(-E/R*T)*C^m*P^n（只有一個反應(yīng)物和氫氣），其中P與T分別為壓力與時間，就是說是一個加氫反應(yīng)，試驗中可以得到不同壓力、不同溫度下濃度隨時間的變化值，應(yīng)該如何擬合k0,E,m,n。 我的一個想法是先擬合不同壓力下的k1（k1=k0*exp(-E/R*T)*P^n)（例如以上述帖子的代碼方法），再根據(jù)k1=k2*P^n（k2=k0*exp(-E/R*T)）擬合出k2和n，此后擬合出不同溫度下的k2，根據(jù)k2=k0*exp(-E/R*T)）擬合出E和k0 但是我覺得這種方法較為復(fù)雜，一個matlab里有好幾個擬合程序，不知道是否有更簡潔的CODE。 PS:不知道版里有沒有相似的帖子有類似的CODE可以讓我學(xué)習(xí)一下（我沒搜到啊  ）。謝謝 |
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2樓2014-08-25 17:31:36
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function k1k2k3k4 format long clear all clc tspan = [ 0.6 1.2 2 3 ]; C0 = [2 20 200]; %初值只有一個C0 k0 = [0 0 0 0]; %k0 E M n 參數(shù)的初值 lb = [0 0 0 0]; %上屆 %ub = [100 10000 1000 1000 ]; %下界 dataTP1=... [ %t C XX XX XXX XX XXX X XX X ]; %實驗數(shù)據(jù)1 dataTP2=... [ %t C XX XX XXX XX XXX X XX X ]; %實驗數(shù)據(jù)2 dataTP3=... [ %t C XX XX XXX XX XXX X XX X ]; %實驗數(shù)據(jù)3 [k,resnorm,residual,exitflag,output,lambda,jacobian] = ... lsqnonlin(@ObjFunc,k0,lb,[],options,tspan,C0,dataTP1,dataTP2,dataTP3); 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('\tk0 = %.9f \n',k(1)) fprintf('\tE = %.9f \n',k(2)) fprintf('\tm = %.9f \n',K(3)) fprintf('\tn = %.9f \n',k(4)) fprintf(' The sum of the squares is: %.9e\n\n',resnorm) %----------------------------------------------------- function f = ObjFunc(k,tspan,C0,dataTP1,dataTP2,dataTP3) % 目標(biāo)函數(shù) T1=?;P1=?; [t XsimTP1] = ode23s(@KineticsEqs,tspan,C0(1),[],k,T1,P1); T2=? ;P2=?; [t XsimTP2] = ode23s(@KineticsEqs,tspan,C0(2),[],k,T2,P2); T3=?;P3=?; [t XsimTP3] = ode23s(@KineticsEqs,tspan,C0(3),[],k,T3,P3); f = [(XsimTP1(:,1)-dataTP1(:,2)) (XsimTP2(:,1)-dataTP2(:,2)) (XsimTP3(:,1)-dataTP3(:,2))]; %---------------------------------------------------------- function dCdt = KineticsEqs(t,C,k,T,P) % ODE模型方程 R=8; dC=-k(1)*exp(-k(2)/R*T)*(C^k(3))*(P^k(4)); %k(1)=k0,k(2)=E,k(3)=m;K(4)=n dCdt = [dC]; |
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heisekaishui18樓2014-08-27 11:33:16
得金幣了，說聲謝謝！5樓2014-08-25 17:54:40
9樓2014-08-25 18:17:25
10樓2014-08-25 21:13:01
11樓2014-08-25 23:33:17
12樓2014-08-26 00:14:30
14樓2014-08-26 21:40:00
15樓2014-08-27 10:58:07
16樓2014-08-27 11:00:36
17樓2014-08-27 11:02:13
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小木蟲: 金幣+0.5, 給個紅包，謝謝回帖
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數(shù)據(jù)造了三組，對于看四個參數(shù)背景不了解，所以初值也選的不合理，以至于運行結(jié)果比較糟糕 |
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19樓2014-08-27 11:35:31
20樓2014-08-28 19:50:16
21樓2014-08-28 19:50:58
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小木蟲: 金幣+0.5, 給個紅包，謝謝回帖
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function KineticsEst1_int11 clear all clc t=[0 20 40 100 270 450 750 1410 1590 1810];%時間 rA=[0.0004765 0.0004507 0.0004250 0.0003477 0.001549 0.0001117 0.0000396 0.0000018 0.0000038 0.0000062];%反應(yīng)速率 Pa=[0.042729739 0.041609737 0.040801805 0.038526838 0.033412812 0.030519156 0.028695168 0.02792077 0.027918742 0.0278887981]; %乳酸的摩爾分率 Pb=[0.123670897 0.122550895 0.121742963 0.119467996 0.11435397 0.111460314 0.109636326 0.108861928 0.1088599 0.108829956];%正T醇的摩爾分率 Pc=[0.833599364 0.834719366 0.835527299 0.837802265 0.842916291 0.845809947 0.847633933 0.848408333 0.848410361 0.848440305];%水的摩爾分率 Pd=[0.001120002 0.001927934 0.004202901 0.009316927 0.012210583 0.014034571 0.014808969 0.014810996 0.014840941 0.014850941];%乳酸正丁酯的摩爾分率 %線性擬合 P=2.337132745*Pa.*Pb-0.564655417*Pc.*Pd;y=rA';X=[ones(size(y)) P']; b=X\y;k=b(2); %非線性擬合 beta0=[k] [beta,resnorm,residual,exitflag,output,lambda,jacobian] = ... lsqnonlin(@ObjFunc,beta0,[],[],[],rA,Pa,Pb,Pc,Pd) %擬合效果圖(實驗與擬合的比較) figure(1);plot(t,rA,'.') r_poly=beta(1)*(2.337132745*Pa.*Pb-0.564655417*Pc.*Pd); hold on;plot(t, r_poly,'g') figure(2);plot(Pb,rA,'.'); hold on;plot(Pb, r_poly,'g') %-----------------------------------------------------------------------------一 Function f=ObjFunc(beta,rA,Pa,Pb,Pc,Pd) f=rA-beta(1)*(2.337132745*Pa.*Pb-0.564655417*Pc.*Pd); 我用的這個程序擬合反應(yīng)速率常數(shù)為什么有問題的呢 |
22樓2014-09-05 17:20:40
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小木蟲: 金幣+0.5, 給個紅包，謝謝回帖
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能否幫我指導(dǎo)下，乳酸與正丁醇酯化反應(yīng)的反應(yīng)級數(shù)和反應(yīng)速率常數(shù) 數(shù)據(jù)如代碼 function KineticsEst1_int11 % 動力學(xué)參數(shù)辨識: 用積分法進行反應(yīng)速率分析得到速率常數(shù)k和反應(yīng)級數(shù)n % Analysis of kinetic rate data by using the integral method % % Author: HUANG Huajiang % Copyright 2003 UNILAB Research Center, % East China University of Science and Technology, Shanghai, PRC % $Revision: 1.0 $ $Date: 2003/07/27 $ % % Reaction of the type -- rate = kCA^order % order - reaction order % rate -- reaction rate vector % CA -- concentration vector for reactant A % T -- vector of reaction time % N -- number of data points % k- reacion rate constant clear all clc t=[0 20 40 100 270 450 750 1410 1590 1810];%時間 rA=[0.0004765 0.0004507 0.0004250 0.0003477 0.001549 0.0001117 0.0000396 0.0000018 0.0000038 0.0000062];%反應(yīng)速率 Pa=[0.042729739 0.041609737 0.040801805 0.038526838 0.033412812 0.030519156 0.028695168 0.02792077 0.027918742 0.0278887981]; %乳酸的摩爾分率 Pb=[0.123670897 0.122550895 0.121742963 0.119467996 0.11435397 0.111460314 0.109636326 0.108861928 0.1088599 0.108829956];%正T醇的摩爾分率 Pc=[0.833599364 0.834719366 0.835527299 0.837802265 0.842916291 0.845809947 0.847633933 0.848408333 0.848410361 0.848440305];%水的摩爾分率 Pd=[0.001120002 0.001927934 0.004202901 0.009316927 0.012210583 0.014034571 0.014808969 0.014810996 0.014840941 0.014850941];%乳酸正丁酯的摩爾分率 %線性擬合 P=2.337132745*Pa.*Pb-0.564655417*Pc.*Pd;y=rA';X=[ones(size(y)) P']; b=X\y;k=b(2); %非線性擬合 beta0=[k] [beta,resnorm,residual,exitflag,output,lambda,jacobian] = ... lsqnonlin(@ObjFunc,beta0,[],[],[],rA,Pa,Pb,Pc,Pd) %擬合效果圖(實驗與擬合的比較) figure(1);plot(t,rA,'.') r_poly=beta(1)*(2.337132745*Pa.*Pb-0.564655417*Pc.*Pd); hold on;plot(t, r_poly,'g') figure(2);plot(Pb,rA,'.'); hold on;plot(Pb, r_poly,'g') %-----------------------------------------------------------------------------一 Function f=ObjFunc(beta,rA,Pa,Pb,Pc,Pd) f=rA-beta(1)*(2.337132745*Pa.*Pb-0.564655417*Pc.*Pd); 這個代碼我照著書上弄的有錯誤 |
23樓2014-09-05 17:23:36
24樓2014-09-09 12:31:40
25樓2014-09-10 16:26:23
26樓2014-12-24 16:30:24
27樓2014-12-24 16:35:05
簡單回復(fù)
2014-08-25 17:50
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heisekaishui(金幣+5): 謝謝參與
2014-08-25 17:53
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dmbb6樓
2014-08-25 17:57
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xiejf7樓
2014-08-25 18:07
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1
@gemini@8樓
2014-08-25 18:12
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coal-xust13樓
2014-08-26 15:56
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