首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
精选内容/技术社群/优惠产品,尽在小程序
立即前往

利用matlab中的ODE45函数求解不同初始条件下的非线性方程

ODE45函数是MATLAB中用于求解常微分方程(ODE)的函数之一。它采用了一种称为"Runge-Kutta"的数值方法,可以求解非线性方程。

非线性方程是指方程中包含了未知函数及其导数的乘积、幂函数、三角函数等非线性项的方程。求解非线性方程是很多科学和工程问题中常见的任务。

使用ODE45函数求解非线性方程的步骤如下:

  1. 定义方程:将非线性方程表示为一阶常微分方程的形式。例如,对于一个一阶非线性方程dy/dx = f(x, y),可以将其转化为dy/dx - f(x, y) = 0。
  2. 编写函数:创建一个MATLAB函数,用于计算方程右侧的函数f(x, y)。该函数应该接受两个参数x和y,并返回f(x, y)的值。
  3. 调用ODE45函数:在MATLAB命令窗口或脚本中,使用ODE45函数调用求解非线性方程。例如,可以使用以下语法调用ODE45函数:
  4. [x, y] = ode45(@function, [x0, xn], y0)
  5. 其中,@function是步骤2中编写的函数的句柄,[x0, xn]是求解区间的起始和结束点,y0是初始条件。
  6. 获取结果:ODE45函数将返回求解得到的x和y的值。可以使用这些值进行进一步的分析和可视化。

非线性方程的求解可以应用于许多领域,例如物理学、化学、生物学等。在物理学中,非线性方程可以用于描述振动系统、电路等。在化学中,非线性方程可以用于描述化学反应动力学。在生物学中,非线性方程可以用于描述生物体内的生物化学过程。

腾讯云提供了一系列与云计算相关的产品和服务,例如云服务器、云数据库、云存储等。这些产品可以帮助用户在云环境中进行计算、存储和处理数据。具体的产品介绍和链接地址可以在腾讯云官方网站上找到。

页面内容是否对你有帮助?
有帮助
没帮助

相关·内容

Matlab求解非线性方程

一元非线性方程求解 fzero函数可以用于求一个一元方程根。通过用于指定起始区间单元素起点或双元素向量调用该函数。如果为fzero提供起点x0,fzero将首先搜索函数更改符号点周围区间。...或者,如果知道函数符号不同两个点,可以使用双元素向量指定该起始区间;fzero 保证缩小该区间并返回符号更改处附近值。 以下部分包含两个示例,用于说明如何使用起始区间和起点查找函数零元素。...这些示例使用由 MATLAB提供函数 humps.m。下图显示了 humps 图。...要显示 fzero 在每个迭代过程进度,请使用 optimset 函数将 Display 选项设置为 iter。...可以通过输入以下内容验证 a 函数值是否接近零: humps(a) ans = 8.8818e-16 起点使用 假定不知道 humps 函数值符号不同两点。

64130

Matlab求解非线性规划(fmincon函数使用)

Matlabfmincon函数使用 1. 介绍 2. 语法 3....继续开个博文记录一下学习过程 参考资料: [寻找约束非线性多变量函数最小值 - MathWorks] [Matlab求解非线性规划,fmincon函数用法总结 - 博客园] [Matlab非线性规划...介绍 在Matlab,fmincon 函数可以求解带约束非线性多变量函数(Constrained nonlinear multivariable function)最小值,即可以用来求解非线性规划问题...matlab非线性规划模型写法如下 image.png A、Aeq 为线性约束对应矩阵 b、beq 为线性约束对应向量 C(x),Ceq(x) 为非线性约束(返回向量函数) f(x) 为目标函数...语法 Matlab求解命令为: image.png x返回值是决策向量x取值,fval返回值是目标函数f(x)取值 fun是用M文件定义函数f(x),代表了(非)线性目标函数 x0是x初始

10.9K32

Matlab求解非线性规划(fmincon函数使用)

大家好,又见面了,我是你们朋友全栈君。 Matlabfmincon函数使用 1. 介绍 2. 语法 3....,继续开个博文记录一下学习过程 参考资料: [寻找约束非线性多变量函数最小值 – MathWorks] [Matlab求解非线性规划,fmincon函数用法总结 – 博客园] [Matlab...介绍 在Matlab,fmincon 函数可以求解带约束非线性多变量函数(Constrained nonlinear multivariable function)最小值,即可以用来求解非线性规划问题...x取值,fval返回值是目标函数f(x)取值 fun是用M文件定义函数f(x),代表了(非)线性目标函数 x0是x初始值 A, b, Aeq, beq定义了线性约束,如果没有线性约束,则A=[...是用M文件定义非线性向量函数约束 options定义了优化参数,不填写表示使用Matlab默认参数设置 3.

1.3K10

matlab通过ode函数求解常微分方程附加简单钟摆模型

求解常微分方程常用matlabode函数,该函数采用数值方法用于求解难以获得精确解初值问题。ODE是一个包含一个独立变量(例如时间)方程以及关于该自变量一个或多个导数。...在时域中,ODE是初始值问题,因此所有条件在初始时间t=0指定。 Matlab有几个不同函数(内置)用于ODEs解决方案。...solver-求解函数,比如ode45、ode23等 dstate- 包含求导公式函数句柄 tspan- 时间范围,比如[0,5] ICs- 求解变量初始状态 options-其他配置参数,比如rtol...高阶数值方法以速度为代价减少误差: •欧拉方法-一阶展开 •中点法-二阶扩展 •Runge Kutta-四阶扩展 几种不同求解器对比 [t,state] = ode45(@dstate,tspan,...ICs,options)计算步骤: 1.在一个文件定义tspan、IC和选项(例如call_dstate.m) ,用来设置ode45 2.在另一个文件定义常量和求导数(例如dstate.m)或作为调用内函数

1.6K10

matlabode45函数解二阶微分方程_matlab求常微分方程

Matlab 微分方程 ode45 求解并绘制曲线 2....用 ode45() 求解 2.1 ode45() 函数用法 2.2 示例:求解一阶微分方程 2.2.1 Matlab 代码如下 2.2.2 代码效果 2.3 示例:求解矩阵一阶微分方程 2.3.1...是区间 [t0 tfinal] 或者一系列散点[t0,t1,…,tf] X0 是初始值向量 t 返回列向量时间点 Xt 返回对应T求解列向量 ---- 2.2 示例:求解一阶微分方程 求解单变量微分方程解...解数组 y 每一行都与列向量 t 返回值相对应。 所有 MATLAB® ODE 求解器都可以解算 y′=f(t,y) 形式方程组,或涉及质量矩阵 M(t,y)y′=f(t,y) 问题。...函数 vdp1.m 随 MATLAB® 一起提供,用于对方程进行编码。指定单个输出以返回包含解信息(如求解器和计算点)结构体。

3.3K10

matlab解常微分方程组数值解法(二元常微分方程解法)

大家好,又见面了,我是你们朋友全栈君。 上篇博客介绍了Matlab求解常微分方程组解析解方法:博客地址 微分方程组复杂时,无法求出解析解时,就需要求其数值解,这里来介绍。...以下内容按照Matlab官方文档提供方程来展开(提议多看官方文档) 介绍一下核心函数ode45() 一般形式:[t,y] = ode45(odefun,tspan,y0) 其中 tspan = [t0...解数组 y 每一行都与列向量 t 返回值相对应。 1....求解微分方程组(和2类似) 这里就和求解二阶方程类似的,只不过不需要降阶,仍旧需要一个函数来定义方程组。我们这里不用官方文档例子,用同学循坏摆问题来进行演示。...更多形式 讲到这里,大部分我们用到微分方程形式都可以求解了,Matlab还支持带有时变项和额外参数微分方程求解,这里不再赘述,大家可以自行参阅官方文档。

4.3K40

matlab微分方程ODE求解事件(Event)属性

在特定微分方程求解过程,比如碰撞、车辆刹车,这种特殊运动时间简单时序求解不够完善,故需要用到一个ode求解事件(Event)属性 首先假定一个微分方程 dy1=y2 dy2=y1+1 其中y1...=events(t,x) % 事件检查函数,此时需要做是过零点检测 % ode45函数自动检查当value=0是否成立 % 如果我们要求检测Y=0点,设置value=Y % 这里我们要检测Y=4,那么就设置...初速度,初位移都为0;那么有以下微分方程: dy/dt=v dv/dt=9.8-1*v^2/m m=100,v0=y0=0 然后用MATLABode45函数求这个微分方程数值解...[T,X]=ode45('fun',[0,15],[0 0]); 返回X最后一列就是我想要值; X(end) ans = 31.2997 但假如我想知道当竖直向下位移刚好=100米时时间和速度...在不知道结果时间时候是需要先设定一个比较大时间范围计算 但是并不需要将整个范围结果都算出来再插值 这个时候可以设定触发事件函数在一定条件下停止计算 用odeset可以为ode45求解器设定触发事件函数

2.2K20

matlab实现RK45(Runge-Kutta45、ode45求解器算法

RK45求解器,又称为Dormand-Prince求解器。这是比较精确求解器,可以快速地求解微分方程,但是,需要消耗一些内存。...在matlab simulink默认条件下,系统自动选择RK45求解器。用户可以根据实际问题,选择合适求解器。...Dopri54是Dormand / Prince龙格-库塔一种方法,Dopri54由龙格-库塔简单法构成,阶为5和4。因此,五阶龙格-库塔法是利用一步向前+四阶龙格-库塔法估计误差。...本文分享一个简单例子来从m代码实现RK45求解器,matlab也可以用自带ode45函数求解微分方程:Matlab通过ode系列函数求解微分方程 假定y'=y,y(0) = 1,很明显结果理论解为...% t0 - 开始时间. % t1 - 结束时间. % y0 - 初始值. % tol - 局部误差 % OUTPUT % y - 输出 t=t0; y=y0; h=tol^(1/5)/4; step

1K30

常微分方程初值问题数值解法MATLAB(泛函微分方程)

2、熟练掌握Matlab常用函数使用。 3、与本专业相关知识相结合,掌握其在程序开发应用方法 以及和word、C语言等接口方法。 4、通过计算机数值求解方式来加深微分方程理解。...此次利用matlab数值方法来求解微分方程主要是把求解时间划分成有限步,对应于每一步将计算出一个解,如果求得解不满足误差限制,则减少步长,再求解。如此重复,直到满足误差限为止。...课设总结: 最初拿到题目后,开始读题,知道题目所表达意思及我们所要完成目的,达到效果后,便开始了做题。 首先是找一个三阶微分方程。然后把它化简为标准形式,再利用matlab软件求解。...其中,在利用matlab求解时遇到一些问题,比如画图时调用已经编号rigid函数调用格式不正确,还有就是给图形家标注时程序引号没有切换成英文输入法状态下等一些问题。...4]汪晓银 皱庭荣编 数学软件与数学实验 科学出版社 2、把这个三阶微分方程化为形如 标准形式 1、已知一个三阶微分方程 3、编写函数文件rigid.m 4、调用函数文件rigid.m,利用ode45

82620

数学建模暑期集训5:matlab求解常微分方程偏微分方程

本篇将介绍用matlab求解常微分方程数值解和解析解,并非是一种完整模型,仅仅是一些算法。由于数学原理过于复杂,故不探究背后数学原理,仅将matlab求解相关函数加以记录。...1.Matlab求常微分方程数值解 1.1非刚性常微分方程数值解法: 功能函数ode45,ode23,ode113 例:用RK方法(四阶龙格—库塔方法)求解方程 f=-2y+2x^2+2*x...注:[0,0.5]表示求解区间;1为初值列向量 1.2刚性常微分方程数值解法 功能函数:如ode15s,ode23s,ode23t, ode23tb 使用方法与非刚性类似 1.3高阶微分方程解法...pdetool工具箱求解偏微分方程 对于一般区域,任意边界条件偏微分方程,我们可以利用Matlabpdetool提供偏微分方程用户图形界面解法。...(vi)双击坐标系区域边界,定义偏微分方程边界条件。 (vii)用鼠标点工具栏上剖分按钮,对求解区域进行剖分。

1.1K20

2.数值计算(1) --求解连续微分系统和混沌系统

matlab常见微分求解函数和simulink求解器来实现计算。...关键字:微分系统,混沌系统,Simulink 正文 1、常微分方程(Lorenze混沌系统) 方法1:m文件实现 x0=[0;0;1e-3]; %设定初始值 [t,x]=ode45(@lorenzfun...函数来实现 注:用SimulinkS函数求解时滞微分方程核心思想在于:将时滞变量作为S函数外部输入,这个需要通过transport delay模块实现。...Tips:系统单参数分岔图计算方法:最大值法和Poincare截面法,最大值法最为简便,对系统微分方程(组)进行求解,对求解结果用getmax函数进行取点,并绘图即可。...Matlab 作为一个工具软件,拥有丰富函数库,作为开发项目可以考虑直接用他算法函数,高效快捷,但对于学习者,建议自己做底层,能自己写函数接口自己调用测试,就像前段时间闹得沸沸扬扬某些科研机构Matlab

97620

Matlab通过ode系列函数求解微分方程

MATLAB有很多用于求解微分方程内置函数MATLAB包含了用于求解常微分方程(ODE)函数,微分表达式一般如下 对于高阶微分方程必须重新表述为一个一阶系统微分方程。...并不是所有的微分方程都可以用同样方法求解,所以MATLAB提供了许多不同常微分方程求解器,如ode45、ode23、ode113等。...p=0.5; dx = b*x - p*x^2; clear clc tspan=[0 1]; x0=100; [t,y]=ode45(@bacteriadiff, tspan,x0); plot(t,..., tspan, x0,[], param); plot(t,y) 使用ode23函数求解微分方程并绘制[t0,tf]区间上 假定 微分方程可表达为: function dw = diff_task3...(t,w) dw = -(1.2 + sin(10*t))*w; tspan=[0 5]; w0=1; [t,w]=ode23(@diff_task3, tspan, w0); plot(t,w) 求解含有二阶微分方程

1.1K20

微分方程与欧拉法

微分方程概述 微分方程在各个领域应用颇多。 形如 [图片] 微分方程表示了系统变化信息, 如果在加上初始条件(x0,y0),那么就可以求出系统整体随时间变化信息。...下面以 [图片] 为例,移项后 [图片] 所以有 [图片] 进而有 [图片] 最后解得: [图片] 其实, [图片] 就是根据微分方程y′=y在(0,1)(0,1)初始条件下确定...使用matlab解析解法为: dsolve('Dy=2*y+1','x' %输出为: (C2*exp(2*x))/2 - 1/2 %求解e^x dsolve('Dy=y','y(0)...ODE数值解法matlab程序为: [xs,ys] = ode45(f,[-2,2],y0) 欧拉法缺点 [图片] 由上图可见,欧拉法存在一定误差,并且误差会累计...该方法一般被称作`runge-kutta`法,上文只用到一个斜率被称为RK1,下面将要阐述是RK2,同时在绝大多数数值计算工具,`RK4`使用最为广泛。 [图片] ?

97650

弹性力学数值解

以往经常通过数学方法,对于弹性力学方程进行求解,得到应力(位移)分布函数解答。由于采用函数解答方法具有一定复杂性,本节介绍采用数值方法对基本方程进行求解基本过程。...从数学上,弹性力学问题为边界条件下求解微分方程,属于微分方程边值问题。微分方程近似解法主要有差分法和变分法。...因此,为了采用MATLAB工具箱求解弹性力学方程,首先,我们需要确定方程参数。...MATLAB工具箱可识别的形式(2),假如: MATLAB偏微分方程种类: 附2:弹性力学基本性质:(1)解叠加原理:弹性体受几组外力同时作用时解等于每一组外力单独作用时对应解和,通过不同求解单一载荷作用下弹性力学问题解...当求解过程涉及非线性时不再满足叠加原理:首先,对于大变形,几何方程中会出现二次非线性项,平衡微分方程将会受到变形影响,叠加原理不在成立;其次,对于非线性材料以及边界条件涉及非线性时,叠加原理也不再成立

1.3K20

Matlab 刚性问题求解器-ode23s

1、ode23s介绍 ode23s(stiff differential equation solver)是MATLAB一种求解刚性(stiff)微分方程数值方法。...这使得 ode23s 在求解刚性问题时具有较高稳定性和效率。ode23s 可以自动调整步长大小以适应不同阶段系统行为,并根据需要调整求解精度。...此外,ode23s还可以处理非刚性问题,因此它适用于一般常微分方程求解。然而,对于非刚性问题,通常可以选择其他更高效求解器,例如 ode45。...使用 ode23s 求解器,你需要提供微分方程函数句柄、初值条件以及求解时间范围。该求解器将返回在给定时间范围内求得微分方程解。...,需要提供一个函数句柄来表示微分方程,并设置初始条件和求解时间范围。

31910

Wolfram 光学解决方案

Wolfram 光学解决方案利用内置特殊函数将这些功能集成在一起,除高等微分方程求解器之外,还提供了顶级自动化和可靠性计算、开发和部署环境。...Wolfram优势 Wolfram技术包括数千种内置函数和个不同领域精选数据从而帮助您: 快速模拟透镜、反射镜及其他光学仪器特性 设计太阳能聚光器、激光、照相机镜头等 将图形制成动画,观察调整光学元件时结果如何变化...创建光学系统设计、曲线拟合或数据分析互动工具,提供视觉反馈使得创新仪器调试检测变得容易 Code V 和 Zemax 不提供个性化交互工具 利用完全自动精度控制以及任意精度算法,在光学模型计算得出准确结果...,中途改变算法 其他计算系统要求用户手动分析自己方程,来确定要应用哪一个函数——例如,在 Mathematica 您只需要使用 NDSolve 地方,在 Matlab 您必须要从 ode45、ode23...» 利用图像处理和滤波函数对衍射效果进行建模,利用内置函数和用户自定义算法实现卷积等多种功能 » 用于标准光学绘图二维和三维绘图功能,包括分散图、密度图和等高线图 » 访问从 Wolfram|Alpha

91920

Wolfram解决方案:工业工程

Wolfram技术独特之处 •易于使用并行计算功能,用于解决多核计算机或网格上计算或数据密集型问题 需要大量编程才能并行化所有其他系统流程 Matlab需要额外付费工具箱 •自动化精确控制和任意精度数值可为大规模有限元分析和其他问题提供准确结果...Matlab依赖于有限精度数字,由于缺乏精度可能会导致严重错误 •高度优化超级功能可以分析方程式并自动选择正确算法,以快速为您提供准确结果-有时切换中间计算以进行进一步优化非Mathematica...计算系统使您可以手动分析方程式以确定要应用函数-例如,在Mathematica中使用NDSolve位置,在Matlab,您必须在ode45,ode23,ode113,ode15s,bvp4c,pdepe...•根据数据估算分布参数,并测试数据与分布拟合度 •强大优化例程,使用及时库存管理,精益制造和其他实践来最大化过程效率» •内置线性、非线性、对数、概率、广义线性和其他回归模型» •自动生成包含图形...使用SystemModeler,您可以: •执行混合离散连续仿真和基于模型设计和分析» •设计和模拟制造过程或系统,并比较它们在不同条件下性能» •执行多域集总系统仿真和分析» •与Mathematica

60630

利用matlab实现非线性拟合(下)

非常适合鼠标直接拖拖拽拽点点点操作方式。 ? 除了界面拟合,下面介绍几种函数式拟合方式。 1 fit()函数 matlab,fit()函数是一个比较通用用于函数拟合函数。...对于非线性拟合,可以使用fit()函数Nonlinear Least Squares方法。...这两者方法也都是基于雅克比矩阵方法。 3 lsqnonlin()函数和lsqcurvefit()函数 lsqnonlin()也是matlab自带一个非线性拟合函数。...4 fsolve()函数 这也是一个求解非线性方程函数,可以求解方程组或者矩阵形式,功能非常强大。默认算法为trust-region-dogleg,俗称狗腿法,属于信赖域法。....^2)+d,一个简单高斯函数形式非线性方程,其参数给定为: a b c d 3.8 2.1 4.4 -1.3 在已知函数形式,求解这四个参数条件下,6种不同函数非拟合效果如下: ?

2.3K41
领券