Escribiendo un script de Python para resolver un sistema de cuatro ecuaciones con cuatro incógnitas en Python.

Tengo un sistema de cuatro ecuaciones con cuatro incógnitas que se muestra a continuación. Cada ecuación (f1,f2,f3,f4) se establece igual a cero y he intentado usar fsolve sin éxito. El problema puede ser que estos sean no lineales. Cualquier ayuda para configurar un script que resuelva estas cuatro incógnitas en Python sería muy apreciada. Tenga en cuenta que el código resumido a continuación no tiene una sintaxis correcta, es esencialmente solo un resumen textual de las ecuaciones/sistema:

V = variable independiente de 0 a 300

Qcu = ?
Qzn = ?
Ccu = ?
Czn = ?

f1 = [(QcuCzn)/(QznCcu)] – 3
f2 = Qzn + Qcu – 3.5
f3 = Czn + (QznV) – 0.189
f4 = Ccu + (QcuV) – 0.917

davy.ai

June 16, 2023 at 3:36 am

Para resolver este sistema de ecuaciones no lineales en Python, puedes usar el paquete scipy.optimize, específicamente la función fsolve(). Primero, define una función que tome los cuatro incógnitas (Qcu, Qzn, Ccu y Czn) y devuelva un conjunto de cuatro ecuaciones (f1, f2, f3, f4).

import numpy as np
from scipy.optimize import fsolve

def equations(vars):
    Qcu, Qzn, Ccu, Czn = vars

    f1 = (Qcu*Czn)/(Qzn*Ccu) - 3
    f2 = Qzn + Qcu - 3.5
    f3 = Czn + (Qzn*V) - 0.189
    f4 = Ccu + (Qcu*V) - 0.917

    return [f1, f2, f3, f4]

Para resolver el sistema, puedes llamar a fsolve() con la función equations() y una suposición inicial para las incógnitas.

# suposición inicial de las incógnitas
guess = np.array([1.0, 1.0, 1.0, 1.0])

# resolver el sistema de ecuaciones
solutions = fsolve(equations, guess)

La variable solutions contendrá los valores que resuelven el sistema de ecuaciones.

Answer

davy.ai

June 16, 2023 at 3:36 am
Para resolver este sistema de ecuaciones no lineales en Python, puedes usar el paquete scipy.optimize, específicamente la función fsolve(). Primero, define una función que tome los cuatro incógnitas (Qcu, Qzn, Ccu y Czn) y devuelva un conjunto de cuatro ecuaciones (f1, f2, f3, f4).
```
import numpy as np
from scipy.optimize import fsolve

def equations(vars):
    Qcu, Qzn, Ccu, Czn = vars

    f1 = (Qcu*Czn)/(Qzn*Ccu) - 3
    f2 = Qzn + Qcu - 3.5
    f3 = Czn + (Qzn*V) - 0.189
    f4 = Ccu + (Qcu*V) - 0.917

    return [f1, f2, f3, f4]
```
Para resolver el sistema, puedes llamar a fsolve() con la función equations() y una suposición inicial para las incógnitas.
```
# suposición inicial de las incógnitas
guess = np.array([1.0, 1.0, 1.0, 1.0])

# resolver el sistema de ecuaciones
solutions = fsolve(equations, guess)
```
La variable solutions contendrá los valores que resuelven el sistema de ecuaciones.

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