Testfunktion zum Lösen von ODEs

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Chefkoch

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Verfasst am: 25.11.2013, 17:25 Titel: Testfunktion zum Lösen von ODEs

Hallo zusammen,

ich bin Neuling in Matlab und habe leider auch nur Grundkenntnisse in Sachen Programmierung. Bei folgender Aufgabe komme ich nicht weiter:

Ich soll eine Funktion wie folgt aufbauen:
function [result] = test(solver, function, timespan, init)

- Dabei soll man der Variable solver einen oder mehrere Solver übergeben können, z.B ode45,ode113,...Mit diesen solvern soll dann eine beliebige, einzugebende DGL (function) gelöst werden.
- timespan ist er Bereich in welchem die Funktion angenähert werden soll
- init sind die Anfangsbedingungen

Nach der Eingabe soll folgende Lösung in einer Zellvariablen ausgegeben werden.

Spalte 1: Solvername
Spalte 2: Lösungsvektor y
Spalte 3: Zeit t die zur Ermittlung der Lösung mit jeweiligem solver
Spalte 4: Anzahl der benötigten Schritte mit jeweiligem solver

Die Zeit kann ich ja über tic und toc messen lassen? Die Vektoren werden doch im Workspace hinterlegt, sodass ich die Anzahl der Schritte herauslesen und den Lösngsvektor aufrufen kann.

Leider komm ich beim Programmieren aber nicht wirklich voran, könnte mir jemand Starthilfe geben?

Vielen Dank!

Chefkoch

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Verfasst am: 25.11.2013, 18:07 Titel:

Ich hab hier mal meinen bisherigen Ansatz, bitte nicht lachen Razz

Für func hab ich einfach mal eine Bsp. DGL eingefügt.

Ich hab eine Funktion und ein Skript zum Aufruf:
Funktion

Code:

function[results] = test(solvers, func, timespan, init)

results = cell(length(solvers),4);

switch solvers
case 'ode45'
[t,y] = ode45(@func, timespan, init);
results{1,2} = t;
results{1,3} = y;
case 'ode23'
[t,y] = ode23(@func, timespan, init);
results{2,2} = t;
results{2,3} = y;
otherwise
printf('ERROR');
end

end

Funktion ohne Link?

Skript:

Code:

solvers = {'ode23'; 'ode45'};
func = ((3*t^2)/exp(y));
timespan = [0 10];
init = [2 3];

[results] = test(solvers, func, timespan, init);

Funktion ohne Link?

Wenn ich das Skript ausführe, erhalte ich diesen Fehler:
>> test_Script
Undefined function or variable 't'.

Error in test_Script (line 2)
func = ((3*t^2)/exp(y));

Harald

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Verfasst am: 25.11.2013, 23:45 Titel:

Hallo,

ein angepasstes Beispiel:

Code:

function dgltest

solvers = {@ode23; @ode45};
func = @(t,y) ((3*t.^2)./exp(y));
timespan = [0 10];
init = [2];

[results] = test(solvers, func, timespan, init)

function[results] = test(solvers, func, timespan, init)

results = cell(length(solvers),4);

for I = 1:length(solvers)
odefun = solvers{I};
[t,y] = odefun(func, timespan, init);
results{I,1} = func2str(odefun);
results{I,2} = t;
results{I,3} = y;
results{I,4} = numel(t)-1;

end

Funktion ohne Link?

Grüße,
Harald

Chefkoch

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Verfasst am: 26.11.2013, 23:22 Titel:

Hallo Harald,

erstmal danke, ich habe das nun noch ein bisschen für mich angepasst und jetzt funktioniert es auch Smile

Ich habe in der ersten Zeile: Function dgltest weggelassen, da es trotzdem funktioniert. Ist dieses function lediglich für eine mögliche weitere Verwendung von Nöten?

Nun habe ich noch eine Frage.
Ich habe jetzt eine etwas kompliziertere DGL. Für diese hab ich ein separates function file erstellt.

function ddx = DIFF(t,y)
. . .

Wie kann ich diese aufrufen ohne sie neu eingeben zu müssen?
Ich hab das so probiert:

func = @DIFF;

Geht aber leider nicht.

Viele Grüße

Harald

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Verfasst am: 26.11.2013, 23:52 Titel:

Hallo,

an sich sollte das funktionieren.
Was funktioniert denn daran nicht?
D.h. welche Fehlermeldung bekommst du, oder inwiefern tritt ein unerwartetes Verhalten auf?

Grüße,
Harald

Chefkoch

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Verfasst am: 26.11.2013, 23:54 Titel:

Ok, das hat sich erledigt.
Habe Groß-/Kleinschreibung nicht beachtet Embarassed

Chefkoch

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Verfasst am: 27.11.2013, 01:03 Titel:

Nun habe ich ein Problem beim Plotten.

Ich erstelle eine neue Funktion Plot(results). Beim Ausführen das Ergebnis der berechneten DGL plotten.

Wenn ich nun innerhalb der Funktion plot(t,y) eingebe erhalte ich folgenden Fehler:

Undefined function or variable 't'.

Die Werte sind ja eigentlich alle im Workspace hinterlegt. Tippe ich plot(t,y) im Command Window ein, funktioniert das ganze, innerhalb der Funktion nicht. Was muss ich beachten?

Viele Grüße

BlackDread

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Verfasst am: 27.11.2013, 10:40 Titel:

Hallo,
an welcher Stelle steht denn dein plot? Hast du schon mal einen Break-Point auf die Zeile gesetzt und geschaut, ob t und y an dieser Stelle wirklich verfügbar sind?

Grüße
Chris
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reichkrystofski

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Verfasst am: 27.11.2013, 11:34 Titel:

Chefkoch hat Folgendes geschrieben:

Die Werte sind ja eigentlich alle im Workspace hinterlegt. Tippe ich plot(t,y) im Command Window ein, funktioniert das ganze, innerhalb der Funktion nicht. Was muss ich beachten?

Eine Funktion sieht die Variablen vom workspace nicht. Du musst alle benötigten Variablen deiner Plotfunktion übergeben. In seltenen Fällen kann man auch globale Variablen benutzen, würde ich aber vermeiden.

Chefkoch

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Verfasst am: 27.11.2013, 11:36 Titel:

Hi,

danke, habe ich gerade probiert und jetzt wird es auch geplottet.
Gibt es eine Möglichkeit übereinanderliegende Kurven transparent darzustellen? Ich habe jetzt die Kurve für jeden solver mit einer anderen Farbe. Es wird allerdings immer nur die oberste angezeigt.

Danke!

Viele Grüße

reichkrystofski

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Verfasst am: 27.11.2013, 11:46 Titel:

Du könntest auch verschiedene linestyles verwenden, z.B.

Code:

plot(x,y,':');
plot(x1,y1,'--');

Funktion ohne Link?

Andernfalls musst du dich mit den Eigenschaften des plot-Handles auseinandersetzen. Manche Element kann man Transparent schalten. Bei einem einfachen plot scheint mir das nicht offensichtlich.

Code:

handle = plot(x,y);
get(handle)
set(handle,'Color','r'); %Bsp Farbe ändern

Funktion ohne Link?

Chefkoch

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Verfasst am: 27.11.2013, 16:01 Titel:

Ok super, ich danke euch, hat funktioniert.

Jetzt habe ich aber ein bar. Für dieses habe ich zum Beispiel

Code:

a = [ 1 2 3 4 5]

Funktion ohne Link?

Plotte ich dieses bar:

Code:

bar(a, 'r')

Funktion ohne Link?

werden ja alle 5 Balken rot. Wie kann ich es einrichten, dass ich die Farbe der einzelnen Balken bestimmen kann?

Viele Grüße

Harald

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Verfasst am: 27.11.2013, 19:40 Titel:

Hallo,

für jede Farbe einen bar-Aufruf, nach dem ersten ein "hold on", nach dem letzten ein "hold off".

Grüße,
Harald

Chefkoch

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Verfasst am: 27.11.2013, 21:33 Titel:

Hab das gerade mal probiert, aber ich glaub ich hab das noch nicht so gaz verstanden:

Code:

aa = [2 4 6];

figure(1)
subplot(121)
axis([0 8 0 10])

bar(aa(1),'r')
hold on
bar(aa(2),'g')
bar(aa(3),'b')
hold off

Funktion ohne Link?

Die Balken werden wie es aussieht alle übereinander gelegt anstatt nebeneinander.

Harald

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Verfasst am: 28.11.2013, 00:04 Titel:

Hallo,

das kann man anpassen:

Code:

aa = [2 4 6];

figure(1)
subplot(121)
axis([0 8 0 10])

b = bar(1-0.33,aa(1),'r', 'barwidth', 0.3)
hold on
bar(1, aa(2),'g', 'barwidth', 0.3)
bar(1+0.33, aa(3),'b', 'barwidth', 0.3)
hold off

Funktion ohne Link?

Grüße,
Harald

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