Ошибка использования fzero в Matlab: неопределенная функция или метод 'det' для входных аргументов типа 'function_handle'

Question

У меня есть такая же проблема, описанная в этом разделе: Использование fzero: неопределенная функция или метод isfinite для входных аргументов типа 'sym'

Их ответы действительно помогли мне, но я все еще застрял.

Я также должен найти нули функции w, эта функция определяется в несколько шагов:

Таким образом, единственным неизвестным является w, и я определил другие объекты, такие как:

lambda= @(w) ((16*rho(i)*A(i)*w^2*Lprime(i)^2)/(E(j)*I(i)))^0.25;

beta=@(w) lambda*b(i)^0.5;

gamma=@(w) lambda*Lprime(i)^0.5;

Затем я определяю матрицу M2 размером 4*4:

M2=@(w) [besselj(4,beta) bessely(4,beta) besseli(4,beta) besselk(4,beta);
               besselj(3,beta) bessely(3,beta) besseli(3,beta) -besselk(3,beta);
               besselj(2,gamma) bessely(2,gamma) besseli(2,gamma) besselk(2,gamma);
               besselj(4,gamma) bessely(4,gamma) besseli(4,gamma) besselk(4,gamma)];

Тогда уравнение, которое должно быть решено: det(M2)=0. Но w=0 - одно из решений, и я хочу первое ненулевое решение, поэтому я написал:

delta = @(w) det(M2);

S(i,j)=fzero(delta,500);

Затем я запускаю программу, и Матлаб говорит:

??? Error using ==> fzero at 235
FZERO cannot continue because user supplied function_handle ==> @(w)det(M2)
failed with the error below.

Undefined function or method 'det' for input arguments of type 'function_handle'.

Error in ==> frequencies at 57
    S(i,j)=fzero(delta,500);

Я также попробовал с подпрограммами и методами eval, и они тоже не работают, сообщения об ошибках в этих случаях:

??? Undefined function or method 'isfinite' for input arguments of type 'sym'.

Error in ==> fzero at 323
    elseif ~isfinite(fx) || ~isreal(fx)

Error in ==> frequencies at 58
    S(i,j)=fzero(@(w) subs(delta,'w',w),500);

Это та же ошибка, что и у edio. А также:

??? Error using ==> fzero at 307
FZERO cannot continue because user supplied function_handle ==> @(w)eval(delta)
failed with the error below.

Undefined function or method 'eval' for input arguments of type 'function_handle'.

Error in ==> frequencies at 59
    S(i,j)=fzero(@(w)eval(delta),500);

Не могли бы вы мне помочь?

Answer 1

Ваша проблема заключается в том, что вы никогда не оцениваете свои анонимные функции, когда помещаете их в другие анонимные функции. Например, вы определяете функцию lambda в качестве таких:

lambda = @(w) ((16*rho(i)*A(i)*w^2*Lprime(i)^2)/(E(j)*I(i)))^0.25;

Но когда вы используете его в beta, вам нужно оценить его, используя входное значение для w, вот так:

beta = @(w) lambda(w)*b(i)^0.5;
                %# ^--------------Pass w to lambda to evaluate the function

Поэтому я считаю, что другие ваши анонимные функции должны быть определены следующим образом:

gamma = @(w) lambda(w)*Lprime(i)^0.5;

M2 = @(w) [besselj(4,beta(w)) bessely(4,beta(w)) besseli(4,beta(w)) ...
           besselk(4,beta(w)); ...
           besselj(3,beta(w)) bessely(3,beta(w)) besseli(3,beta(w)) ...
           -besselk(3,beta(w)); ...
           besselj(2,gamma(w)) bessely(2,gamma(w)) besseli(2,gamma(w)) ...
           besselk(2,gamma(w)); ...
           besselj(4,gamma(w)) bessely(4,gamma(w)) besseli(4,gamma(w)) ...
           besselk(4,gamma(w))];

delta = @(w) det(M2(w));

Примечание об эффективности...

Есть проблема эффективности GLARING, которую я здесь замечаю. Используя анонимные функции вместо любых других типов функций ( первичные функции, вложенные функции или подфункции), вы в конечном итоге будете оценивать одну и ту же функцию с одним и тем же вводом несколько раз.

Например, каждый раз, когда вы оцениваете M2 чтобы создать свою матрицу, вы будете оценивать как beta а также gamma 8 раз с одинаковым вводом! Обратите внимание на улучшение, которое вы можете сделать, разместив M2 в функции и передачи в качестве ввода w и две функциональные ручки beta а также gamma:

function newMatrix = M2(w,betaFcn,gammaFcn)

  bw = betaFcn(w);   %# Evaluate the beta function once
  gw = gammaFcn(w);  %# Evaluate the gamma function once
  newMatrix = [besselj(4,bw) bessely(4,bw) besseli(4,bw) besselk(4,bw); ...
               besselj(3,bw) bessely(3,bw) besseli(3,bw) -besselk(3,bw); ...
               besselj(2,gw) bessely(2,gw) besseli(2,gw) besselk(2,gw); ...
               besselj(4,gw) bessely(4,gw) besseli(4,gw) besselk(4,gw)];

end

И твой новый delta функция будет выглядеть так:

delta = @(w) det(M2(w,beta,gamma));

Answer 2

Привет большое спасибо за вашу помощь. Это работает, но последняя строка должна измениться, очевидно (мне все еще потребовалось 10 минут, чтобы понять это):

lambda= @(w) ((16*rho(i)*A(i)*w^2*Lprime(i)^2)/(E(j)*I(i)))^0.25;
beta=@(w) lambda(w)*b(i)^0.5;
gamma=@(w) lambda(w)*Lprime(i)^0.5;


M2=@(w) [besselj(4,beta(w)) bessely(4,beta(w)) besseli(4,beta(w)) besselk(4,beta(w));
    besselj(3,beta(w)) bessely(3,beta(w)) besseli(3,beta(w)) -besselk(3,beta(w));
    besselj(2,gamma(w)) bessely(2,gamma(w)) besseli(2,gamma(w)) besselk(2,gamma(w));
    besselj(4,gamma(w)) bessely(4,gamma(w)) besseli(4,gamma(w)) besselk(4,gamma(w))]; 

delta = @(w) det(M2(w));
    S(i,j)=fzero(@(w) delta(w),500);

И теперь это действительно быстрее, чем раньше, в другом случае, когда функция решения может обработать разрешение, это заняло около 10 секунд для каждого цикла, теперь это как 0,06 секунды

Я попробую ваше другое решение, чтобы увидеть улучшения.

Спасибо большое.