MATLAB:检查while循环的发散性

Question

我有一段带有while循环的代码。这个循环在某些情况下会发散，因此会产生无限循环。

我想要检查循环是否在发散，并在一个优雅而有效的过程中中断循环。

解决此问题的方法是检查循环的每个输出，保存它，并将其与先前计算的循环输出进行比较。

代码如下：

ai = 0; 
ai_old = 100;   
iteration = 0;
CDeff  = 0;

while abs(ai - ai_old)>2*10^-1                                               % Get induced angle of attack

    iteration  = iteration +1;
    ai_old = ai;

    Cleff = (Clp * cosd(ai)^2 + CDeff * sind(ai) )/cosd(ai);
    Veff = Vp/cosd(ai); 
    Re_eff = Reinf * Veff/Vinf * cp/c;
    Meff = Mp/cosd(ai);

if iteration ==1
    AFdata(:,2) = AFdata(:,2)/cosd(SweepQC);
end

        [~,a_eff,CDeff]  = obj.ConstantVortex(AFdata,[],Cleff,Meff);
        ai = -a_eff + (AOA + Twists(zz))/cosd(SweepQC);

end

这里，使用函数obj.ConstantVortex计算ai，并将其与先前计算的ai进行比较。当差异足够小时，while循环就会终止。

然而，可能会发生初始ai和计算的ai之间的差异随着每次迭代而增加。

我怎样才能检查这个？并相应地打破循环？

谢谢

Answer 1

这种情况的典型解决方案是存储更多以前的值，并随着时间的推移监控行为。因此，您可以使用以下命令来代替ai_old：

ai = 0;
num_prev = 5;  % how many previous results to check
ai_prev = zeros(1,num_prev);
iteration = 0;

while abs(ai - ai_prev(end))>2*10^-1

    iteration = iteration+1;
    % your loop code goes here

    % now update the array of previous values
    ai_prev = circshift(ai_prev,[0 -1]);
    ai_prev(end) = ai;

    if iteration > num_prev && all(sign(diff(ai_prev)))
        % the slope of the previous five results is positive, so exit
        break
    end
end

您可以更改先前结果的数量，并使用任何适当的函数来检查ai_prev中的数据是否存在中断条件，以便进行计算。例如，您可能希望对以前的结果进行一些平均，或者使用与diff()不同的函数。

Answer 2

一种解决方案是保留最后的差异或最小差异，并将当前差异与之进行比较。例如，您可以拥有变量ai_older并使用它。您可以添加

ai_older = 1000;

在while循环之前，然后使用

ai_older = ai_old;
ai_old = ai;

并将while条件更改为

while abs(ai - ai_old)>2*10^-1 && abs(ai - ai_old) < abs(ai_old - ai_older)

现在你可以避免分歧了。然而，我并没有完全意识到你的问题，也不确定是否需要使用abs。

正如我之前提到的，根据您的问题，您可能希望将最小差异保留到现在，并将当前差异与当前差异进行比较。