Kako riješiti sustav nelinearnih jednadžbi u MATLAB-u

Kako Rijesiti Sustav Nelinearnih Jednadzbi U Matlab U



Nelinearne jednadžbe su vrste jednadžbi koje prate graf tvoreći krivulje i nelinearne oblike. Rješavanje takvog sustava jednadžbi čest je problem s kojim se susreću inženjeri i znanstvenici. Glavni razlog za rješavanje ovih vrsta jednadžbi je njihova složenost u pronalaženju točnog rješenja. Možete pronaći više rješenja ili u nekim slučajevima niti jedno rješenje ne postoji. MATLAB nam pruža različite načine rješavanja sustava nelinearnih jednadžbi. Jedan od njih je korištenje ugrađenog fsolve() funkcija.

Ovaj vodič će nas naučiti kako izračunati rješenje sustava nelinearnih jednadžbi u MATLAB-u koristeći fsolve() funkcija.

Kako riješiti sustav nelinearnih jednadžbi u MATLAB-u?

The fsolve() je ugrađena funkcija u MATLAB-u koja se koristi za rješavanje a sustav nelinearnih jednadžbi s više varijabli. Ako je broj jednadžbi jednak broju nepoznanica, rješenje sustava od nelinearne jednadžbe bit će numerički; inače će rješenje biti simbolično u smislu željene varijable. Svaka varijabla u sustav nelinearnih jednadžbi može imati jedno ili više rješenja na temelju svog redoslijeda.







Sintaksa

The fsolve() funkcija slijedi jednostavnu sintaksu za rješavanje a sustav nelinearnih jednadžbi u MATLAB-u.





x = friješiti ( zabavno,x0 )
x = friješiti ( zabava,x0,opcije )

Ovdje:



Funkcija x = frješava(zabava, x0) rješava sustav nelinearnih jednadžbi počevši od točke x0 .











Funkcija x = frješava(zabava, x0, opcije) rješava nelinearni sustav jednadžbi korištenjem optimizacijskih metoda navedenih u opcijama.

Bilješka: Opcije prema zadanim postavkama koriste Newton Rapson metoda za izračunavanje rješenja sustava nelinearnih jednadžbi. Možete navesti druge metode, kao što je regija povjerenja, Levenberg-Marquardt , i drugi.



Primjeri

Slijedite navedene primjere kako biste naučili kako riješiti sustav nelinearnih jednadžbi pomoću fsolve() funkcija u MATLAB-u.

Primjer 1: Rješavanje 2 nelinearne jednadžbe u MATLAB-u

Navedeni primjer prvo stvara MATLAB korisnički definiranu funkciju pod nazivom nelinearni_sustav koji sadrži sustav dviju nelinearnih jednadžbi.

funkcija F = nelinearni_sustav ( x )
F ( 1 ) = eksp ( sqrt ( ( x ( 1 ) +x ( 2 ) ) ) ) - x ( 2 ) * ( 1 + sqrt ( x ( 1 ) ) ) ;
F ( 2 ) = x ( 1 ) * bez ( x ( 2 ) ) + x ( 2 ) * cos ( x ( 1 ) ) - 0,1 ;

Sada pozivamo funkciju u drugoj datoteci skripte za rješavanje definiranog sustava nelinearnih jednadžbi pomoću fsolve(zabavno, x0) funkcija koja polazi od točke x0 = (0, 0).

zabavno = @nelinearni_sustav;
x0 = [ 0 , 0 ] ;
x = friješiti ( zabavno,x0 )

Primjer 2: Rješavanje nelinearnih jednadžbi počevši od točke [-5,5]

Sada razmotrite definirani sustav jednadžbi u korisnički definiranoj funkcijskoj datoteci nonlinear_system.m i pozovite funkciju za rješavanje tog sustava nelinearnih jednadžbi počevši od točke x0 = [-5, 5] koristiti fsolve() funkcija.

zabavno = @nelinearni_sustav;
x0 = [ - 5 , 5 ] ;
x = friješiti ( zabavno,x0 )

Za više detalja pročitajte ovo vodič .

Zaključak

Rješavanje sustava nelinearnih jednadžbi najčešći je problem u matematici i inženjerstvu. MATLAB nam pruža ugrađeni fsolve() funkcija koja nam omogućuje rješavanje sustava nelinearnih jednadžbi. Ovaj vodič pokriva osnove rješavanja sustava nelinearnih jednadžbi koje će pomoći početnicima da razumiju rad fsolve() funkcija u MATLAB-u.