WICHTIG: Der Betrieb von goMatlab.de wird privat finanziert fortgesetzt. - Mehr Infos...

Mein MATLAB Forum - goMatlab.de

Mein MATLAB Forum

 
Gast > Registrieren       Autologin?   

Partner:




Forum
      Option
[Erweitert]
  • Diese Seite per Mail weiterempfehlen
     


Gehe zu:  
Neues Thema eröffnen Neue Antwort erstellen

Versch. Lösungen für Optimierungsproblem mit Toolbox/fminc

 

neury90
Forum-Newbie

Forum-Newbie


Beiträge: 7
Anmeldedatum: 10.10.20
Wohnort: ---
Version: R2022a
     Beitrag Verfasst am: 30.06.2023, 16:45     Titel: Versch. Lösungen für Optimierungsproblem mit Toolbox/fminc
  Antworten mit Zitat      
Hallo,

ich habe folgendes Optmierungsproblem, was mit der Optimization Toolbox gelöst werden kann:

Code:

clear all
clc

R = 8.3145;
T = 1300;
p = 1e5;
p0 = 1e5;

% in kmol
CO2.n0 = 3;
H2.n0 = 1;

% species
CO2.M = 44;
H2O.M = 18;
CO.M = 28;
H2.M = 2;

% elements
C.M = 12;
O.M = 16;
O2.M = 32;

m_CO2 = optimvar('m_CO2');
m_CO = optimvar('m_CO');
m_H2 = optimvar('m_H2');
m_H2O = optimvar('m_H2O');
m = optimvar('m');
M_tot = optimvar('M_tot');

% 1300 K
H2O.Delta_f_G0 = -175.774 * 1000;
CO.Delta_f_G0 = -226.509 * 1000;
CO2.Delta_f_G0 = -396.177 * 1000;
H2.Delta_f_G0 = 0;


eqn1 = m == CO2.n0 * CO2.M + H2.n0 * H2.M;
eqn2 = 1/M_tot == m_CO2/(m * CO2.M) + m_H2/(m * H2.M) + m_CO/(m * CO.M) + m_H2O/(m * H2O.M);

bal_C = C.M/CO2.M * CO2.n0 * CO2.M == C.M/CO2.M * m_CO2 + C.M/CO.M * m_CO;
bal_O = O2.M/CO2.M * CO2.n0 * CO2.M == O2.M/CO2.M * m_CO2 + O.M/CO.M * m_CO + O.M/H2O.M * m_H2O;
bal_H = H2.n0 * H2.M == m_H2 + H2.M/H2O.M * m_H2O;

G.CO2 = m_CO2 * (CO2.Delta_f_G0/CO2.M + R * T/CO2.M * log((m_CO2 * M_tot/(m * CO2.M)) * p/p0))*10^3;
G.H2 = m_H2 * (H2.Delta_f_G0/H2.M + R * T/H2.M * log((m_H2 * M_tot/(m * H2.M)) * p/p0))*10^3;
G.CO = m_CO * (CO.Delta_f_G0/CO.M + R * T/CO.M * log((m_CO * M_tot/(m * CO.M)) * p/p0))*10^3;
G.H2O = m_H2O * (H2O.Delta_f_G0/H2O.M + R * T/H2O.M * log((m_H2O * M_tot/(m * H2O.M)) * p/p0))*10^3;

% objective function
G.tot = G.CO2 + G.H2 + G.CO + G.H2O;

prob = optimproblem;

prob.Objective = G.tot;
prob.Constraints.cons1 = eqn1;
prob.Constraints.cons2 = eqn2;
prob.Constraints.cons3 = bal_C;
prob.Constraints.cons4 = bal_O;
prob.Constraints.cons5 = bal_H;
prob.Constraints.cons6 = M_tot >= 0;
prob.Constraints.cons7 = m_CO2 >= 0;
prob.Constraints.cons8 = m_CO >= 0;
prob.Constraints.cons9 = m_H2 >= 0;
prob.Constraints.cons10 = m_H2O >= 0;
prob.Constraints.cons11 = m >= 0;

x0.m_CO = 2;
x0.m_CO2 = 2;
x0.m_H2 = 2;
x0.m_H2O = 2;
x0.m = 2;
x0.M_tot = 100;

[sol, G.opt] = solve(prob, x0);
 



Da ich das Problem jedoch noch weiterentwickeln möchte, möchte ich nicht die Toolbox verwenden und habe mich am Solver fmincon versucht. Hier wird jedoch abhängig von Startwert immer eine ander Lösung gefunden und die Iterationen sind nur 2. Ich hatte den Fehler in den constraints vermutet, konnte ihn jedoch noch nicht ausfindig machen. Der Code mit dem fmincon-Solver ist im Anhang.

Über Hilfe bei der Fehlersuche würde ich mich freuen.

read_component_data.m
 Beschreibung:

Download
 Dateiname:  read_component_data.m
 Dateigröße:  1.03 KB
 Heruntergeladen:  174 mal
objective.m
 Beschreibung:

Download
 Dateiname:  objective.m
 Dateigröße:  816 Bytes
 Heruntergeladen:  156 mal
constraints.m
 Beschreibung:

Download
 Dateiname:  constraints.m
 Dateigröße:  788 Bytes
 Heruntergeladen:  182 mal
main.m
 Beschreibung:

Download
 Dateiname:  main.m
 Dateigröße:  1.83 KB
 Heruntergeladen:  168 mal
Private Nachricht senden Benutzer-Profile anzeigen


Harald
Forum-Meister

Forum-Meister


Beiträge: 24.492
Anmeldedatum: 26.03.09
Wohnort: Nähe München
Version: ab 2017b
     Beitrag Verfasst am: 30.06.2023, 18:50     Titel:
  Antworten mit Zitat      
Hallo,

Zitat:
Da ich das Problem jedoch noch weiterentwickeln möchte, möchte ich nicht die Toolbox verwenden und habe mich am Solver fmincon versucht.

Das verstehe ich nicht. optimvar / optimproblem / solve verwendet ja im Hintergrund einen Solver wie fmincon. Wenn das Problem eine spezielle Struktur hat, wird ein dafür geeigneter Solver verwendet, ansonsten meist fmincon. Zudem sind optimvar / optimproblem / solve und fmincon in der selben Toolbox. Warum willst du das also umschreiben?

Grüße,
Harald
_________________

1.) Ask MATLAB Documentation
2.) Search gomatlab.de, google.de or MATLAB Answers
3.) Ask Technical Support of MathWorks
4.) Go mad, your problem is unsolvable ;)
Private Nachricht senden Benutzer-Profile anzeigen
 
neury90
Themenstarter

Forum-Newbie

Forum-Newbie


Beiträge: 7
Anmeldedatum: 10.10.20
Wohnort: ---
Version: R2022a
     Beitrag Verfasst am: 30.06.2023, 19:23     Titel:
  Antworten mit Zitat      
Hallo,

1. ist die Toolbox eine Art Blackbox für mich (bei Fehlermeldungen verstehe ich meist das Problem nicht)
2. kann man den Code nur ausführen, wenn man die entsprechende Toolbox hat
3. ist das erst der Anfang...ich möchte später auf dem Code noch weiter aufbauen
Private Nachricht senden Benutzer-Profile anzeigen
 
Harald
Forum-Meister

Forum-Meister


Beiträge: 24.492
Anmeldedatum: 26.03.09
Wohnort: Nähe München
Version: ab 2017b
     Beitrag Verfasst am: 30.06.2023, 19:28     Titel:
  Antworten mit Zitat      
Hallo,

zu 1.: ich sehe da keine großen Unterschiede, aber das ist wohl Ansichtssache.

zu 2.: ob du fmincon oder den bisherigen Ansatz verwendest, macht keinen Unterschied, da beide Ansätze die gleiche Toolbox verwenden.

zu 3.: inwiefern kannst du denn auf dem bisherigen Ansatz nicht aufbauen? Anders gefragt: wie soll dieses Aufbauen denn aussehen?

Grüße,
Harald
_________________

1.) Ask MATLAB Documentation
2.) Search gomatlab.de, google.de or MATLAB Answers
3.) Ask Technical Support of MathWorks
4.) Go mad, your problem is unsolvable ;)
Private Nachricht senden Benutzer-Profile anzeigen
 
Neues Thema eröffnen Neue Antwort erstellen



Einstellungen und Berechtigungen
Beiträge der letzten Zeit anzeigen:

Du kannst Beiträge in dieses Forum schreiben.
Du kannst auf Beiträge in diesem Forum antworten.
Du kannst deine Beiträge in diesem Forum nicht bearbeiten.
Du kannst deine Beiträge in diesem Forum nicht löschen.
Du kannst an Umfragen in diesem Forum nicht mitmachen.
Du kannst Dateien in diesem Forum posten
Du kannst Dateien in diesem Forum herunterladen
.





 Impressum  | Nutzungsbedingungen  | Datenschutz | FAQ | goMatlab RSS Button RSS

Hosted by:


Copyright © 2007 - 2024 goMatlab.de | Dies ist keine offizielle Website der Firma The Mathworks

MATLAB, Simulink, Stateflow, Handle Graphics, Real-Time Workshop, SimBiology, SimHydraulics, SimEvents, and xPC TargetBox are registered trademarks and The MathWorks, the L-shaped membrane logo, and Embedded MATLAB are trademarks of The MathWorks, Inc.