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金蟲 (小有名氣)

木蟲

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[求助] 遺傳算法優(yōu)化微分方程中的參數(shù) 已有1人參與

%擬合微分方程參數(shù)
%直接擬合反應(yīng)的活化能和指前因子
function mynewtry4
clear;
clc;

%遺傳算法
lb1=5*ones(1,22); lb2=-100000*ones(1,22); lb=[lb1,lb2]; ub1=100*ones(1,22); ub2=-1000*ones(1,22); ub=[ub1,ub2];
options = gaoptimset('Generations',1000,'StallGenLimit',50,...
'StallTimeLimit',50,'TolFun',1e-12,'TolCon',1e-12,'MutationFcn',@mutationadaptfeasible);
[h0,fval,exitflag,reason,output,final_pop]=ga(@my_funtest1,44,options);

%輸出參數(shù)
fprintf('\n\n遺傳算法的估計數(shù)值:\n');
disp(h0);

%構(gòu)造適應(yīng)度函數(shù)my_funtest
function yfit=my_funtest1(h)
tspan1=0:0.05:0.5;
y01=[0.561,0.298,0.141,0 0 0 0 0];
[t,ycal1]=ode45(@myfun1,tspan1,y01,[],h);

y02=ycal1(11,

;
tspan2=0.5:0.05:1;
[t,ycal2]=ode45(@myfun2,tspan2,y02,[],h);
ycalculate=ycal2(11,

yreal2=[0.0587 0 0 0.1988 0.3889 0.2309 0.0397 0.083];
for i=4:8
ff(i)=(ycalculate(i)-yreal2(i))^2;
end
yfit=sum(ff)
end

function dy = myfun1(t,y,h)

% 動力學(xué)微分方程
% 共分為8集總，原料（飽和分SS為1，芳香分SA為2，膠質(zhì)瀝青質(zhì)SR為3），柴油（D）為4,汽油（G）為5，液化氣（LPG）為6，干氣（Gas）為7，焦炭（C）為8，
% 由于遺傳算法只能返回向量，所以反應(yīng)常數(shù)不能是矩陣，只能是向量，第一個數(shù)表示反應(yīng)物，第二個數(shù)表示生成物
%反應(yīng)常數(shù)k（1，4）=k（1），k（1，5）=k（2），k（1，6）=k（3），k（1，7）=k（4），k（1，8）=k（5），k（2，4）=k（6），
%  k（2，5）=k（7），k（2，6）=k（8），k（2，7）=k（9），k（2，8）=k（10），k（3，4）=k（11），k（3，5）=k（12），
%  k（3，6）=k（13），k（3，7）=k（14），k（3，8）=k（15），k（4，5）=k（16），k（4，6）=k（17），k（4，7）=k（18），
%  k（4，8）=k（19），k（5，6）=k（20），k（5，7）=k（21），k（5，8）=k（22）
%
%
A=1;N=1;
deact=1;
dens=13.357;  %單位是kg/m^3
Swh=90; %單位s
Tem=788; R=8.314;

k=zeros(1,22);
k(1)=h(1)*exp(-h(23)/(R*Tem));  % R常數(shù)，8.314，Tem溫度，h表示活化能23-44，J/mol 指前因子1-22 kg/(m^3.s)
k(2)=h(2)*exp(-h(24)/(R*Tem));
k(3)=h(3)*exp(-h(25)/(R*Tem));
k(4)=h(4)*exp(-h(26)/(R*Tem));
k(5)=h(5)*exp(-h(27)/(R*Tem));
k(6)=h(6)*exp(-h(28)/(R*Tem));
k(7)=h(7)*exp(-h(29)/(R*Tem));
k(8)=h(8)*exp(-h(30)/(R*Tem));
k(9)=h(9)*exp(-h(31)/(R*Tem));
k(10)=h(10)*exp(-h(32)/(R*Tem));
k(11)=h(11)*exp(-h(33)/(R*Tem));
k(12)=h(12)*exp(-h(34)/(R*Tem));
k(13)=h(13)*exp(-h(35)/(R*Tem));

k(14)=h(14)*exp(-h(36)/(R*Tem));
k(15)=h(15)*exp(-h(37)/(R*Tem));
k(16)=h(16)*exp(-h(38)/(R*Tem));
k(17)=h(17)*exp(-h(39)/(R*Tem));
k(18)=h(18)*exp(-h(40)/(R*Tem));
k(19)=h(19)*exp(-h(41)/(R*Tem));

k(20)=h(20)*exp(-h(42)/(R*Tem));
k(21)=h(21)*exp(-h(43)/(R*Tem));
k(22)=h(22)*exp(-h(44)/(R*Tem));

dy(1)=-(k(1)+k(2)+k(3)+k(4)+k(5))*y(1)*A*N*deact*dens/Swh;  % A重芳烴失活系數(shù)，N堿氮吸附失活系數(shù)，deact催化劑結(jié)焦失活系數(shù)，dens密度，Swh真實重時空速
dy(2)=-(k(6)+k(7)+k(8)+k(9)+k(10))*y(2)*A*N*deact*dens/Swh;
dy(3)=-(k(11)+k(12)+k(13)+k(14)+k(15))*y(3)*A*N*deact*dens/Swh;
dy(4)=(k(1)*y(1)+k(6)*y(2)+k(11)*y(3)-(k(16)+k(17)+k(18)+k(19))*y(4))*A*N*deact*dens/Swh;
dy(5)=(k(2)*y(1)+k(7)*y(2)+k(12)*y(3)+k(16)*y(4)-(k(20)+k(21)+k(22))*y(5))*A*N*deact*dens/Swh;
dy(6)=(k(3)*y(1)+k(8)*y(2)+k(13)*y(3)+k(17)*y(4)+k(20)*y(5))*A*N*deact*dens/Swh;
dy(7)=(k(4)*y(1)+k(9)*y(2)+k(14)*y(3)+k(18)*y(4)+k(21)*y(5))*A*N*deact*dens/Swh;
dy(8)=(k(5)*y(1)+k(10)*y(2)+k(15)*y(3)+k(19)*y(4)+k(22)*y(5))*A*N*deact*dens/Swh;
dy=dy';

end

function dy = myfun2(t,y,h)

% 動力學(xué)微分方程
% 共分為8集總，原料（飽和分SS為1，芳香分SA為2，膠質(zhì)瀝青質(zhì)SR為3），柴油（D）為4,汽油（G）為5，液化氣（LPG）為6，干氣（Gas）為7，焦炭（C）為8，
% 由于遺傳算法只能返回向量，所以反應(yīng)常數(shù)不能是矩陣，只能是向量，第一個數(shù)表示反應(yīng)物，第二個數(shù)表示生成物
%反應(yīng)常數(shù)k（1，4）=k（1），k（1，5）=k（2），k（1，6）=k（3），k（1，7）=k（4），k（1，8）=k（5），k（2，4）=k（6），
%  k（2，5）=k（7），k（2，6）=k（8），k（2，7）=k（9），k（2，8）=k（10），k（3，4）=k（11），k（3，5）=k（12），
%  k（3，6）=k（13），k（3，7）=k（14），k（3，8）=k（15），k（4，5）=k（16），k（4，6）=k（17），k（4，7）=k（18），
%  k（4，8）=k（19），k（5，6）=k（20），k（5，7）=k（21），k（5，8）=k（22）
%
%
A=1;N=1;
deact=1;
dens=13.357;Swh=90;
Tem=761; R=8.314;

k=zeros(1,22);
k(1)=h(1)*exp(-h(23)/(R*Tem));  % R常數(shù)，8.314，Tem溫度，h表示活化能1-22，之前因子23-44
k(2)=h(2)*exp(-h(24)/(R*Tem));
k(3)=h(3)*exp(-h(25)/(R*Tem));
k(4)=h(4)*exp(-h(26)/(R*Tem));
k(5)=h(5)*exp(-h(27)/(R*Tem));
k(6)=h(6)*exp(-h(28)/(R*Tem));
k(7)=h(7)*exp(-h(29)/(R*Tem));
k(8)=h(8)*exp(-h(30)/(R*Tem));
k(9)=h(9)*exp(-h(31)/(R*Tem));
k(10)=h(10)*exp(-h(32)/(R*Tem));
k(11)=h(11)*exp(-h(33)/(R*Tem));
k(12)=h(12)*exp(-h(34)/(R*Tem));
k(13)=h(13)*exp(-h(35)/(R*Tem));

k(14)=h(14)*exp(-h(36)/(R*Tem));
k(15)=h(15)*exp(-h(37)/(R*Tem));
k(16)=h(16)*exp(-h(38)/(R*Tem));
k(17)=h(17)*exp(-h(39)/(R*Tem));
k(18)=h(18)*exp(-h(40)/(R*Tem));
k(19)=h(19)*exp(-h(41)/(R*Tem));

k(20)=h(20)*exp(-h(42)/(R*Tem));
k(21)=h(21)*exp(-h(43)/(R*Tem));
k(22)=h(22)*exp(-h(44)/(R*Tem));

dy(1)=-(k(1)+k(2)+k(3)+k(4)+k(5))*y(1)*A*N*deact*dens/Swh;  % A重芳烴失活系數(shù)，N堿氮吸附失活系數(shù)，deact催化劑結(jié)焦失活系數(shù)，dens密度，Swh真實重時空速
dy(2)=-(k(6)+k(7)+k(8)+k(9)+k(10))*y(2)*A*N*deact*dens/Swh;
dy(3)=-(k(11)+k(12)+k(13)+k(14)+k(15))*y(3)*A*N*deact*dens/Swh;
dy(4)=(k(1)*y(1)+k(6)*y(2)+k(11)*y(3)-(k(16)+k(17)+k(18)+k(19))*y(4))*A*N*deact*dens/Swh;
dy(5)=(k(2)*y(1)+k(7)*y(2)+k(12)*y(3)+k(16)*y(4)-(k(20)+k(21)+k(22))*y(5))*A*N*deact*dens/Swh;
dy(6)=(k(3)*y(1)+k(8)*y(2)+k(13)*y(3)+k(17)*y(4)+k(20)*y(5))*A*N*deact*dens/Swh;
dy(7)=(k(4)*y(1)+k(9)*y(2)+k(14)*y(3)+k(18)*y(4)+k(21)*y(5))*A*N*deact*dens/Swh;
dy(8)=(k(5)*y(1)+k(10)*y(2)+k(15)*y(3)+k(19)*y(4)+k(22)*y(5))*A*N*deact*dens/Swh;
dy=dy';

end
end

問題敘述，遺傳算法未設(shè)定lb和ub時，程序可以正常運行，獲得結(jié)果，當(dāng)設(shè)定lb和ub后，程序依然可以運行（不會報錯），但是只能運算一次優(yōu)化后的結(jié)果（設(shè)置斷點時發(fā)現(xiàn)）。遺傳算法好像沒有繼續(xù)優(yōu)化下去，希望有大神可以幫忙解答一下問題。。。。謝謝。。。。

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1樓 2015-12-08 20:52:11

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引用回帖:

6樓: Originally posted by ybkooo at 2015-12-10 21:36:38
好多笑臉.

笑臉是因為笑臉的代碼和我打出來的一樣，所以在網(wǎng)頁上顯示為笑臉，其實笑臉的地方是：）。。。。。。。

贊一下

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第一顆紐扣扣錯了。。。。

7樓2015-12-11 15:04:45

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沒人嗎。。。。。。。。。。？

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2樓2015-12-09 14:14:41

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自己再頂一下。。。。。

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3樓2015-12-09 14:15:00

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感謝參與，應(yīng)助指數(shù) +1

換1stOpt試試，微分方程擬合簡單好用的多。

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4樓2015-12-09 16:06:39

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