Python Gekko - 如何将内置的最大值函数与顺序求解器一起使用？

Question

当使用 GEKKO 附带的 max2 和 max3 函数时，在 Python GEKKO 中顺序求解模型（即 IMODE >= 4）失败。

这适用于 np.maximum 或标准 max 函数将 GEKKO 参数视为数组的用例，这并不总是预期的用法，或者在与整数进行比较时可能会产生错误例如。

最小代码示例：

from gekko import GEKKO
import numpy as np

m = GEKKO()
m.time = np.arange(0,20)

y = m.Var(value=5)
forcing = m.Param(value=np.arange(-5,15))

m.Equation(y.dt()== m.max2(forcing,0) * y)
m.options.IMODE=4
m.solve(disp=False)

returns:

Exception:  @error: Degrees of Freedom
 * Error: DOF must be zero for this mode
 STOPPING...

我通过查看代码知道 max2 和 max3 都在方程式中使用了不等式表达式，这可以理解地引入了自由度，所以这个功能不是故意的吗？可以有一些解决方法来解决这个问题吗？

如有任何帮助，我们将不胜感激！

注意：我希望这不是的重复，而是针对本质上相同的问题提出更简洁和不同的问题。

Answer 1

切换到IMODE=6即可获得成功解。 IMODE=4（同步仿真）或IMODE=7顺序仿真需要零自由度。 m.max2() 和 m.max3() 都需要自由度和优化器来求解。

from gekko import GEKKO
import numpy as np

m = GEKKO(remote=False)
m.time = np.arange(0,20)

y = m.Var(value=5)
forcing = m.Param(value=np.arange(-5,15))

m.Equation(y.dt()== -m.max2(forcing,0) * y)
m.options.IMODE=6
m.solve(disp=True)

方程式 y.dt()== -m.max2(forcing,0) * y 呈指数增长，超出了机器精度，所以我将方程式改为可以求解的方程式。

Python Gekko - 如何将内置的最大值函数与顺序求解器一起使用？

Python Gekko - How to use built-in maximum function with sequential solvers?

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