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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 仿真模拟 » MATLAB » matlab求解非线性方程组
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sunjiahuan

铜虫 (小有名气)

[求助] matlab求解非线性方程组 已有1人参与

I1=(1.3403/0.323)*(354.3091/443.6719-lambertw((1.0885e-004/443.6719)*exp((330.7*x1+354.3091)/443.6719)))-x1/(0.323+330.7)+1.019*10^(-6)*(exp(x1/1.3403)-1);
I2=(1.3403/0.323)*(349.7334/437.9477-lambertw((1.0744e-004/437.9477)*exp((326.4292*x2+349.7334)/437.9477)))-x2/(0.323+326.4292)+1.019*10^(-6)*(exp(x2/1.3403)-1);
I3=(1.3403/0.323)*(337.973/423.2354-lambertw((1.0383e-004/423.2354)*exp((315.4524*x3+337.973)/423.2354)))-x3/(0.323+315.4524)+1.019*10^(-6)*(exp(x3/1.3403)-1);
I4=(1.3403/0.323)*(324.4644/406.3363-lambertw((9.9677e-005/406.3363)*exp((302.844*x4+324.4644)/406.3363)))-x4/(0.323+302.844)+1.019*10^(-6)*(exp(x4/1.3403)-1);
I5=1.019*10^(-6)*(exp(x5/1.3403)-1)；
上面是5个方程，I1=f(x1)，I2=f(x2)，I3=f(x3)，I4=f(x4),I5=f(x5); 关于方程里的lambertw函数，可以在附件（太阳电池I-V方程显示求解原理研究及应用中的第二章中找到）。

而要求解的方程组是由它们5个组成的,如下：
x1+x2+x3+x4+x5-30=0
I1-I2=0;
I1-I3=0;
I1-I4=0;
I1-I5=0;
上面的方程组已经写好，在fun.m里。

而在dfun.m 中是方程组里的每一个方程分别对x1,x2 x3 x4 x5 求一阶导数。其实就是求方程组的雅克比矩阵；

在newton.m里是求解的编程，是我在这个网上（http://hi.baidu.com/aillieo/blog ... c9a59647106493.html）找到的，只是把里面的方程及相关部分改了一下。

我在matlab里输入newton([0.01 0.01 0.01 0.01 0.01],0.00001,200)
最后得到的结果是
In newton at 6
Warning: Matrix is singular, close to singular or badly scaled.
         Results may be inaccurate. RCOND = NaN.
> In newton at 6

ans =

   NaN   NaN   NaN   NaN   NaN。
这种方法是好多学者用过的，得到的结果都挺好。所以方法应该没问题。因为我的matlab只学了个皮毛，不知道这里面哪出错了，还请各位高手给指点一下。
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  • 附件 1 : newton.m
    • 2012-02-22 16:56:51, 775 bytes
  • 附件 2 : dfun.m
    • 2012-02-22 16:56:51, 120 bytes
  • 附件 3 : fun.m
    • 2012-02-22 16:56:52, 969 bytes
  • 附件 4 : 太阳电池I_V方程显式求解原理研究及应用.nh
    • 2012-02-22 16:57:53, 4.29 M

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1楼 2012-02-22 17:39:17
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dingd

铁杆木虫 (职业作家)

【答案】应助回帖

★ ★
xiegangmai: 金币+2, 专家考核, 谢谢参与！ 2013-04-17 23:53:43
猜初值很头疼的，下面是正解：

x1: 2.60751007153198
x2: 2.56027779100342
x3: 2.43893790346484
x4: 2.29898071559569
x5: 20.094293518415
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9楼2013-04-17 10:28:38
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查看全部 17 个回答

dbb627

荣誉版主 (著名写手)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
ben_ladeng(金币+2): 谢谢应助 2012-02-22 21:59:15
ben_ladeng(专家考核): 2012-02-22 21:59:24
caemechanics(金币+5): 感谢应助 2012-02-23 16:18:30
错误提示信息是矩阵奇异，
可能初值不太合适
我用自带fsolve解了下
结果不是很好
[/code]
function aa
[X,FVAL,EXITFLAG,OUTPUT] =fsolve(@fun,[18.7783   0.01   18.1315   18.0062  -2],optimset('MaxFunEvals',1000))
function f=fun(x)
x1=x(1);
x2=x(2);
x3=x(3);
x4=x(4);
x5=x(5);
f1=x1+x2+x3+x4+x5-30;
f2=4.1495*(0.7986-lambertw(2.4534e-007*exp((330.7*x1+354.3091)/443.6719)))-x1/331.0230+1.019e-6*(exp(x1/1.3403)-1)-4.1495*(0.7986-lambertw(2.4533e-007*exp((326.4292*x2+349.7334)/437.9477)))+x2/(0.323+326.4292)-1.019*10^(-6)*(exp(x2/1.3403)-1);
f3=4.1495*(0.7986-lambertw(2.4534e-007*exp((330.7*x1+354.3091)/443.6719)))-x1/331.0230+1.019e-6*(exp(x1/1.3403)-1)-4.1495*(0.7985-lambertw(2.4532e-007*exp((315.4524*x3+337.973)/423.2354)))+x3/(0.323+315.4524)-1.019*10^(-6)*(exp(x3/1.3403)-1);
f4=4.1495*(0.7986-lambertw(2.4534e-007*exp((330.7*x1+354.3091)/443.6719)))-x1/331.0230+1.019e-6*(exp(x1/1.3403)-1)-4.1495*(0.7985-lambertw( 2.4531e-007*exp((302.844*x4+324.4644)/406.3363)))+x4/(0.323+302.844)-1.019*10^(-6)*(exp(x4/1.3403)-1);
f5=4.1495*(0.7986-lambertw(2.4534e-007*exp((330.7*x1+354.3091)/443.6719)))-x1/331.0230+1.019e-6*(exp(x1/1.3403)-1)-1.019*10^(-6)*(exp(x5/1.3403)-1);
f=[f1 f2 f3 f4 f5];
[/code]
Solver stopped prematurely.

fsolve stopped because it exceeded the function evaluation limit,
options.MaxFunEvals = 1000 (the selected value).


X =

   18.7895   19.0894   19.0963   19.1094  -46.0868


FVAL =

   -0.0022   -0.0180   -0.0172   -0.0175    2.7252


EXITFLAG =

     0


OUTPUT =

       iterations: 180
        funcCount: 1001
        algorithm: 'trust-region dogleg'
    firstorderopt: 0.0022
          message: [1x143 char]
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sunjiahuan
The more you learn, the more you know, the more you know, and the more you forget. The more you forget, the less you know. So why bother to learn.
2楼2012-02-22 19:55:48
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sunjiahuan

铜虫 (小有名气)
送鲜花一朵
引用回帖:
楼: Originally posted by dbb627 at 2012-02-22 19:55:48:
错误提示信息是矩阵奇异，
可能初值不太合适
我用自带fsolve解了下
结果不是很好
[/code]
function aa
[X,FVAL,EXITFLAG,OUTPUT] =fsolve(@fun,[18.7783   0.01   18.1315   18.0062  -2],optimset('MaxFun ...

您好，非常感谢你的帮助，您能不能把你的matlab代码发到我的邮箱里么sunjiahuan0370@sina.com？我把你贴出来的代码移到我的matlab里居然没成功。谢谢了。
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3楼2012-02-22 20:29:00
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sunjiahuan

铜虫 (小有名气)
sunjiahuan: 回帖置顶 2012-02-22 20:46:39
不好意思，刚看到I1，I2,I3,I4方程中最后一项的里的x1，x2,x3,x4, 应该为-x1,-x2,-x3,-x4,而x5不变。所以我附件里fun.m的方程组里的也要相应改变，因无法编辑，在此说明一下。比如I1中的最后一项1.019*10^(-6)*(exp(x1/1.3403)-1);应改为1.019*10^(-6)*(exp(-x1/1.3403)-1);
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4楼2012-02-22 20:46:34
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