]> Creatis software - CreaPhase.git/blobdiff - octave_packages/odepkg-0.8.2/ode78d.m
Add a useful package (from Source forge) for octave
[CreaPhase.git] / octave_packages / odepkg-0.8.2 / ode78d.m
diff --git a/octave_packages/odepkg-0.8.2/ode78d.m b/octave_packages/odepkg-0.8.2/ode78d.m
new file mode 100644 (file)
index 0000000..e698ffa
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,789 @@
+%# Copyright (C) 2008-2012, Thomas Treichl <treichl@users.sourceforge.net>
+%# OdePkg - A package for solving ordinary differential equations and more
+%#
+%# This program is free software; you can redistribute it and/or modify
+%# it under the terms of the GNU General Public License as published by
+%# the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
+%# (at your option) any later version.
+%#
+%# This program is distributed in the hope that it will be useful,
+%# but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+%# MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+%# GNU General Public License for more details.
+%#
+%# You should have received a copy of the GNU General Public License
+%# along with this program; If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+
+%# -*- texinfo -*-
+%# @deftypefn  {Function File} {[@var{}] =} ode78d (@var{@@fun}, @var{slot}, @var{init}, @var{lags}, @var{hist}, [@var{opt}], [@var{par1}, @var{par2}, @dots{}])
+%# @deftypefnx {Command} {[@var{sol}] =} ode78d (@var{@@fun}, @var{slot}, @var{init}, @var{lags}, @var{hist}, [@var{opt}], [@var{par1}, @var{par2}, @dots{}])
+%# @deftypefnx {Command} {[@var{t}, @var{y}, [@var{xe}, @var{ye}, @var{ie}]] =} ode78d (@var{@@fun}, @var{slot}, @var{init}, @var{lags}, @var{hist}, [@var{opt}], [@var{par1}, @var{par2}, @dots{}])
+%#
+%# This function file can be used to solve a set of non--stiff delay differential equations (non--stiff DDEs) with a modified version of the well known explicit Runge--Kutta method of order (7,8).
+%#
+%# If this function is called with no return argument then plot the solution over time in a figure window while solving the set of DDEs that are defined in a function and specified by the function handle @var{@@fun}. The second input argument @var{slot} is a double vector that defines the time slot, @var{init} is a double vector that defines the initial values of the states, @var{lags} is a double vector that describes the lags of time, @var{hist} is a double matrix and describes the history of the DDEs, @var{opt} can optionally be a structure array that keeps the options created with the command @command{odeset} and @var{par1}, @var{par2}, @dots{} can optionally be other input arguments of any type that have to be passed to the function defined by @var{@@fun}.
+%#
+%# In other words, this function will solve a problem of the form
+%# @example
+%# dy/dt = fun (t, y(t), y(t-lags(1), y(t-lags(2), @dots{})))
+%# y(slot(1)) = init
+%# y(slot(1)-lags(1)) = hist(1), y(slot(1)-lags(2)) = hist(2), @dots{} 
+%# @end example
+%#
+%# If this function is called with one return argument then return the solution @var{sol} of type structure array after solving the set of DDEs. The solution @var{sol} has the fields @var{x} of type double column vector for the steps chosen by the solver, @var{y} of type double column vector for the solutions at each time step of @var{x}, @var{solver} of type string for the solver name and optionally the extended time stamp information @var{xe}, the extended solution information @var{ye} and the extended index information @var{ie} all of type double column vector that keep the informations of the event function if an event function handle is set in the option argument @var{opt}.
+%#
+%# If this function is called with more than one return argument then return the time stamps @var{t}, the solution values @var{y} and optionally the extended time stamp information @var{xe}, the extended solution information @var{ye} and the extended index information @var{ie} all of type double column vector.
+%#
+%# For example:
+%# @itemize @minus
+%# @item
+%# the following code solves an anonymous implementation of a chaotic behavior
+%#
+%# @example
+%# fcao = @@(vt, vy, vz) [2 * vz / (1 + vz^9.65) - vy];
+%#
+%# vopt = odeset ("NormControl", "on", "RelTol", 1e-3);
+%# vsol = ode78d (fcao, [0, 100], 0.5, 2, 0.5, vopt);
+%#
+%# vlag = interp1 (vsol.x, vsol.y, vsol.x - 2);
+%# plot (vsol.y, vlag); legend ("fcao (t,y,z)");
+%# @end example
+%#
+%# @item
+%# to solve the following problem with two delayed state variables
+%#
+%# @example
+%# d y1(t)/dt = -y1(t)
+%# d y2(t)/dt = -y2(t) + y1(t-5)
+%# d y3(t)/dt = -y3(t) + y2(t-10)*y1(t-10)
+%# @end example
+%#
+%# one might do the following
+%#
+%# @example
+%# function f = fun (t, y, yd)
+%# f(1) = -y(1);                   %% y1' = -y1(t)
+%# f(2) = -y(2) + yd(1,1);         %% y2' = -y2(t) + y1(t-lags(1))
+%# f(3) = -y(3) + yd(2,2)*yd(1,2); %% y3' = -y3(t) + y2(t-lags(2))*y1(t-lags(2))
+%# endfunction
+%# T = [0,20]
+%# res = ode78d (@@fun, T, [1;1;1], [5, 10], ones (3,2));
+%# @end example
+%#
+%# @end itemize
+%# @end deftypefn
+%#
+%# @seealso{odepkg}
+
+function [varargout] = ode78d (vfun, vslot, vinit, vlags, vhist, varargin)
+
+  if (nargin == 0) %# Check number and types of all input arguments
+    help ('ode78d');
+    error ('OdePkg:InvalidArgument', ...
+      'Number of input arguments must be greater than zero');
+
+  elseif (nargin < 5)
+    print_usage;
+
+  elseif (~isa (vfun, 'function_handle'))
+    error ('OdePkg:InvalidArgument', ...
+      'First input argument must be a valid function handle');
+
+  elseif (~isvector (vslot) || length (vslot) < 2)
+    error ('OdePkg:InvalidArgument', ...
+      'Second input argument must be a valid vector');
+
+  elseif (~isvector (vinit) || ~isnumeric (vinit))
+    error ('OdePkg:InvalidArgument', ...
+      'Third input argument must be a valid numerical value');
+
+  elseif (~isvector (vlags) || ~isnumeric (vlags))
+    error ('OdePkg:InvalidArgument', ...
+      'Fourth input argument must be a valid numerical value');
+
+  elseif ~(isnumeric (vhist) || isa (vhist, 'function_handle'))
+    error ('OdePkg:InvalidArgument', ...
+      'Fifth input argument must either be numeric or a function handle');
+
+  elseif (nargin >= 6)
+
+    if (~isstruct (varargin{1}))
+      %# varargin{1:len} are parameters for vfun
+      vodeoptions = odeset;
+      vfunarguments = varargin;
+
+    elseif (length (varargin) > 1)
+      %# varargin{1} is an OdePkg options structure vopt
+      vodeoptions = odepkg_structure_check (varargin{1}, 'ode78d');
+      vfunarguments = {varargin{2:length(varargin)}};
+
+    else %# if (isstruct (varargin{1}))
+      vodeoptions = odepkg_structure_check (varargin{1}, 'ode78d');
+      vfunarguments = {};
+
+    end
+
+  else %# if (nargin == 5)
+    vodeoptions = odeset; 
+    vfunarguments = {};
+  end
+
+  %# Start preprocessing, have a look which options have been set in
+  %# vodeoptions. Check if an invalid or unused option has been set and
+  %# print warnings.
+  vslot = vslot(:)'; %# Create a row vector
+  vinit = vinit(:)'; %# Create a row vector
+  vlags = vlags(:)'; %# Create a row vector
+
+  %# Check if the user has given fixed points of time
+  if (length (vslot) > 2), vstepsizegiven = true; %# Step size checking
+  else vstepsizegiven = false; end  
+
+  %# Get the default options that can be set with 'odeset' temporarily
+  vodetemp = odeset;
+
+  %# Implementation of the option RelTol has been finished. This option
+  %# can be set by the user to another value than default value.
+  if (isempty (vodeoptions.RelTol) && ~vstepsizegiven)
+    vodeoptions.RelTol = 1e-6;
+    warning ('OdePkg:InvalidOption', ...
+      'Option "RelTol" not set, new value %f is used', vodeoptions.RelTol);
+  elseif (~isempty (vodeoptions.RelTol) && vstepsizegiven)
+    warning ('OdePkg:InvalidOption', ...
+      'Option "RelTol" will be ignored if fixed time stamps are given');
+  %# This implementation has been added to odepkg_structure_check.m
+  %# elseif (~isscalar (vodeoptions.RelTol) && ~vstepsizegiven)
+  %# error ('OdePkg:InvalidOption', ...
+  %#   'Option "RelTol" must be set to a scalar value for this solver');
+  end
+
+  %# Implementation of the option AbsTol has been finished. This option
+  %# can be set by the user to another value than default value.
+  if (isempty (vodeoptions.AbsTol) && ~vstepsizegiven)
+    vodeoptions.AbsTol = 1e-6;
+    warning ('OdePkg:InvalidOption', ...
+      'Option "AbsTol" not set, new value %f is used', vodeoptions.AbsTol);
+  elseif (~isempty (vodeoptions.AbsTol) && vstepsizegiven)
+    warning ('OdePkg:InvalidOption', ...
+      'Option "AbsTol" will be ignored if fixed time stamps are given');
+  else %# create column vector
+    vodeoptions.AbsTol = vodeoptions.AbsTol(:);
+  end
+
+  %# Implementation of the option NormControl has been finished. This
+  %# option can be set by the user to another value than default value.
+  if (strcmp (vodeoptions.NormControl, 'on')), vnormcontrol = true;
+  else vnormcontrol = false;
+  end
+
+  %# Implementation of the option NonNegative has been finished. This
+  %# option can be set by the user to another value than default value.
+  if (~isempty (vodeoptions.NonNegative))
+    if (isempty (vodeoptions.Mass)), vhavenonnegative = true;
+    else
+      vhavenonnegative = false;
+      warning ('OdePkg:InvalidOption', ...
+        'Option "NonNegative" will be ignored if mass matrix is set');
+    end
+  else vhavenonnegative = false;
+  end
+
+  %# Implementation of the option OutputFcn has been finished. This
+  %# option can be set by the user to another value than default value.
+  if (isempty (vodeoptions.OutputFcn) && nargout == 0)
+    vodeoptions.OutputFcn = @odeplot;
+    vhaveoutputfunction = true;
+  elseif (isempty (vodeoptions.OutputFcn)), vhaveoutputfunction = false;
+  else vhaveoutputfunction = true;
+  end
+
+  %# Implementation of the option OutputSel has been finished. This
+  %# option can be set by the user to another value than default value.
+  if (~isempty (vodeoptions.OutputSel)), vhaveoutputselection = true;
+  else vhaveoutputselection = false; end
+
+  %# Implementation of the option Refine has been finished. This option
+  %# can be set by the user to another value than default value.
+  if (isequal (vodeoptions.Refine, vodetemp.Refine)), vhaverefine = true;
+  else vhaverefine = false; end
+
+  %# Implementation of the option Stats has been finished. This option
+  %# can be set by the user to another value than default value.
+
+  %# Implementation of the option InitialStep has been finished. This
+  %# option can be set by the user to another value than default value.
+  if (isempty (vodeoptions.InitialStep) && ~vstepsizegiven)
+    vodeoptions.InitialStep = abs (vslot(1,1) - vslot(1,2)) / 10;
+    vodeoptions.InitialStep = vodeoptions.InitialStep / 10^vodeoptions.Refine;
+    warning ('OdePkg:InvalidOption', ...
+      'Option "InitialStep" not set, new value %f is used', vodeoptions.InitialStep);
+  end
+
+  %# Implementation of the option MaxStep has been finished. This option
+  %# can be set by the user to another value than default value.
+  if (isempty (vodeoptions.MaxStep) && ~vstepsizegiven)
+    vodeoptions.MaxStep = abs (vslot(1,1) - vslot(1,length (vslot))) / 10;
+    %# vodeoptions.MaxStep = vodeoptions.MaxStep / 10^vodeoptions.Refine;
+    warning ('OdePkg:InvalidOption', ...
+      'Option "MaxStep" not set, new value %f is used', vodeoptions.MaxStep);
+  end
+
+  %# Implementation of the option Events has been finished. This option
+  %# can be set by the user to another value than default value.
+  if (~isempty (vodeoptions.Events)), vhaveeventfunction = true;
+  else vhaveeventfunction = false; end
+
+  %# The options 'Jacobian', 'JPattern' and 'Vectorized' will be ignored
+  %# by this solver because this solver uses an explicit Runge-Kutta
+  %# method and therefore no Jacobian calculation is necessary
+  if (~isequal (vodeoptions.Jacobian, vodetemp.Jacobian))
+    warning ('OdePkg:InvalidOption', ...
+      'Option "Jacobian" will be ignored by this solver');
+  end
+  if (~isequal (vodeoptions.JPattern, vodetemp.JPattern))
+    warning ('OdePkg:InvalidOption', ...
+      'Option "JPattern" will be ignored by this solver');
+  end
+  if (~isequal (vodeoptions.Vectorized, vodetemp.Vectorized))
+    warning ('OdePkg:InvalidOption', ...
+      'Option "Vectorized" will be ignored by this solver');
+  end
+  if (~isequal (vodeoptions.NewtonTol, vodetemp.NewtonTol))
+    warning ('OdePkg:InvalidArgument', ...
+      'Option "NewtonTol" will be ignored by this solver');
+  end
+  if (~isequal (vodeoptions.MaxNewtonIterations,...
+                vodetemp.MaxNewtonIterations))
+    warning ('OdePkg:InvalidArgument', ...
+      'Option "MaxNewtonIterations" will be ignored by this solver');
+  end
+
+  %# Implementation of the option Mass has been finished. This option
+  %# can be set by the user to another value than default value.
+  if (~isempty (vodeoptions.Mass) && isnumeric (vodeoptions.Mass))
+    vhavemasshandle = false; vmass = vodeoptions.Mass; %# constant mass
+  elseif (isa (vodeoptions.Mass, 'function_handle'))
+    vhavemasshandle = true; %# mass defined by a function handle
+  else %# no mass matrix - creating a diag-matrix of ones for mass
+    vhavemasshandle = false; %# vmass = diag (ones (length (vinit), 1), 0);
+  end
+
+  %# Implementation of the option MStateDependence has been finished.
+  %# This option can be set by the user to another value than default
+  %# value. 
+  if (strcmp (vodeoptions.MStateDependence, 'none'))
+    vmassdependence = false;
+  else vmassdependence = true;
+  end
+
+  %# Other options that are not used by this solver. Print a warning
+  %# message to tell the user that the option(s) is/are ignored.
+  if (~isequal (vodeoptions.MvPattern, vodetemp.MvPattern))
+    warning ('OdePkg:InvalidOption', ...
+      'Option "MvPattern" will be ignored by this solver');
+  end
+  if (~isequal (vodeoptions.MassSingular, vodetemp.MassSingular))
+    warning ('OdePkg:InvalidOption', ...
+      'Option "MassSingular" will be ignored by this solver');
+  end
+  if (~isequal (vodeoptions.InitialSlope, vodetemp.InitialSlope))
+    warning ('OdePkg:InvalidOption', ...
+      'Option "InitialSlope" will be ignored by this solver');
+  end
+  if (~isequal (vodeoptions.MaxOrder, vodetemp.MaxOrder))
+    warning ('OdePkg:InvalidOption', ...
+      'Option "MaxOrder" will be ignored by this solver');
+  end
+  if (~isequal (vodeoptions.BDF, vodetemp.BDF))
+    warning ('OdePkg:InvalidOption', ...
+      'Option "BDF" will be ignored by this solver');
+  end
+
+  %# Starting the initialisation of the core solver ode78d 
+  vtimestamp  = vslot(1,1);           %# timestamp = start time
+  vtimelength = length (vslot);       %# length needed if fixed steps
+  vtimestop   = vslot(1,vtimelength); %# stop time = last value
+
+  if (~vstepsizegiven)
+    vstepsize = vodeoptions.InitialStep;
+    vminstepsize = (vtimestop - vtimestamp) / (1/eps);
+  else %# If step size is given then use the fixed time steps
+    vstepsize = abs (vslot(1,1) - vslot(1,2));
+    vminstepsize = eps; %# vslot(1,2) - vslot(1,1) - eps;
+  end
+
+  vretvaltime = vtimestamp; %# first timestamp output
+  if (vhaveoutputselection) %# first solution output
+    vretvalresult = vinit(vodeoptions.OutputSel);
+  else vretvalresult = vinit;
+  end
+
+  %# Initialize the OutputFcn
+  if (vhaveoutputfunction)
+    feval (vodeoptions.OutputFcn, vslot', ...
+      vretvalresult', 'init', vfunarguments{:});
+  end
+
+  %# Initialize the History
+  if (isnumeric (vhist))
+    vhmat = vhist;
+    vhavehistnumeric = true;
+  else %# it must be a function handle
+    for vcnt = 1:length (vlags);
+      vhmat(:,vcnt) = feval (vhist, (vslot(1)-vlags(vcnt)), vfunarguments{:});
+    end
+    vhavehistnumeric = false;
+  end
+
+  %# Initialize DDE variables for history calculation
+  vsaveddetime = [vtimestamp - vlags, vtimestamp]';
+  vsaveddeinput = [vhmat, vinit']';
+  vsavedderesult = [vhmat, vinit']';
+
+  %# Initialize the EventFcn
+  if (vhaveeventfunction)
+    odepkg_event_handle (vodeoptions.Events, vtimestamp, ...
+      {vretvalresult', vhmat}, 'init', vfunarguments{:});
+  end
+
+  vpow = 1/8;                                  %# MC2001: see p.91 in Ascher & Petzold
+  va = [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0;    %# The 7(8) coefficients
+        1/18, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0; %# Coefficients proved, tt 20060827
+        1/48, 1/16, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0; 
+        1/32, 0, 3/32, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0; 
+        5/16, 0, -75/64, 75/64, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0; 
+        3/80, 0, 0, 3/16, 3/20, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0; 
+        29443841/614563906, 0, 0, 77736538/692538347, -28693883/1125000000, ...
+            23124283/1800000000, 0, 0, 0, 0, 0, 0;
+        16016141/946692911, 0, 0, 61564180/158732637, 22789713/633445777, ...
+            545815736/2771057229, -180193667/1043307555, 0, 0, 0, 0, 0;
+        39632708/573591083, 0, 0, -433636366/683701615, -421739975/2616292301, ...
+            100302831/723423059, 790204164/839813087, 800635310/3783071287, 0, 0, 0, 0;
+        246121993/1340847787, 0, 0, -37695042795/15268766246, -309121744/1061227803, ...
+            -12992083/490766935, 6005943493/2108947869, 393006217/1396673457, ...
+            123872331/1001029789, 0, 0, 0;
+        -1028468189/846180014, 0, 0, 8478235783/508512852, 1311729495/1432422823, ...
+            -10304129995/1701304382, -48777925059/3047939560, 15336726248/1032824649, ...
+            -45442868181/3398467696, 3065993473/597172653, 0, 0;
+        185892177/718116043, 0, 0, -3185094517/667107341, -477755414/1098053517, ...
+            -703635378/230739211, 5731566787/1027545527, 5232866602/850066563, ...
+            -4093664535/808688257, 3962137247/1805957418, 65686358/487910083, 0;
+        403863854/491063109, 0, 0, -5068492393/434740067, -411421997/543043805, ...
+            652783627/914296604, 11173962825/925320556, -13158990841/6184727034, ...
+            3936647629/1978049680, -160528059/685178525, 248638103/1413531060, 0];
+  vb7 = [13451932/455176623; 0; 0; 0; 0; -808719846/976000145; ...
+            1757004468/5645159321; 656045339/265891186; -3867574721/1518517206; ...
+            465885868/322736535; 53011238/667516719; 2/45; 0];
+  vb8 = [14005451/335480064; 0; 0; 0; 0; -59238493/1068277825; 181606767/758867731; ...
+            561292985/797845732; -1041891430/1371343529; 760417239/1151165299; ...
+            118820643/751138087; -528747749/2220607170; 1/4];
+  vc = sum (va, 2);
+
+  %# The solver main loop - stop if the endpoint has been reached
+  vcntloop = 2; vcntcycles = 1; vu = vinit; vk = vu' * zeros(1,13);
+  vcntiter = 0; vunhandledtermination = true;
+  while ((vtimestamp < vtimestop && vstepsize >= vminstepsize))
+
+    %# Hit the endpoint of the time slot exactely
+    if ((vtimestamp + vstepsize) > vtimestop)
+      vstepsize = vtimestop - vtimestamp; end
+
+    %# Estimate the thirteen results when using this solver
+    for j = 1:13
+      vthetime  = vtimestamp + vc(j,1) * vstepsize;
+      vtheinput = vu' + vstepsize * vk(:,1:j-1) * va(j,1:j-1)';
+      %# Claculate the history values (or get them from an external
+      %# function) that are needed for the next step of solving
+      if (vhavehistnumeric)
+        for vcnt = 1:length (vlags)
+          %# Direct implementation of a 'quadrature cubic Hermite interpolation'
+          %# found at the Faculty for Mathematics of the University of Stuttgart
+          %# http://mo.mathematik.uni-stuttgart.de/inhalt/aussage/aussage1269
+          vnumb = find (vthetime - vlags(vcnt) >= vsaveddetime);
+          velem = min (vnumb(end), length (vsaveddetime) - 1);
+          vstep = vsaveddetime(velem+1) - vsaveddetime(velem);
+          vdiff = (vthetime - vlags(vcnt) - vsaveddetime(velem)) / vstep;
+          vsubs = 1 - vdiff;
+          %# Calculation of the coefficients for the interpolation algorithm
+          vua = (1 + 2 * vdiff) * vsubs^2;
+          vub = (3 - 2 * vdiff) * vdiff^2;
+          vva = vstep * vdiff * vsubs^2;
+          vvb = -vstep * vsubs * vdiff^2;
+          vhmat(:,vcnt) = vua * vsaveddeinput(velem,:)' + ...
+              vub * vsaveddeinput(velem+1,:)' + ...
+              vva * vsavedderesult(velem,:)' + ...
+              vvb * vsavedderesult(velem+1,:)';
+        end
+      else %# the history must be a function handle
+        for vcnt = 1:length (vlags)
+          vhmat(:,vcnt) = feval ...
+            (vhist, vthetime - vlags(vcnt), vfunarguments{:});
+        end
+      end
+
+      if (vhavemasshandle)   %# Handle only the dynamic mass matrix,
+        if (vmassdependence) %# constant mass matrices have already
+          vmass = feval ...  %# been set before (if any)
+            (vodeoptions.Mass, vthetime, vtheinput, vfunarguments{:});
+        else                 %# if (vmassdependence == false)
+          vmass = feval ...  %# then we only have the time argument
+            (vodeoptions.Mass, vthetime, vfunarguments{:});
+        end
+        vk(:,j) = vmass \ feval ...
+          (vfun, vthetime, vtheinput, vhmat, vfunarguments{:});
+      else
+        vk(:,j) = feval ...
+          (vfun, vthetime, vtheinput, vhmat, vfunarguments{:});
+      end
+    end
+
+    %# Compute the 7th and the 8th order estimation
+    y7 = vu' + vstepsize * (vk * vb7);
+    y8 = vu' + vstepsize * (vk * vb8);
+    if (vhavenonnegative)
+      vu(vodeoptions.NonNegative) = abs (vu(vodeoptions.NonNegative));
+      y7(vodeoptions.NonNegative) = abs (y7(vodeoptions.NonNegative));
+      y8(vodeoptions.NonNegative) = abs (y8(vodeoptions.NonNegative));
+    end
+    vSaveVUForRefine = vu;
+
+    %# Calculate the absolute local truncation error and the acceptable error
+    if (~vstepsizegiven)
+      if (~vnormcontrol)
+        vdelta = y8 - y7;
+        vtau = max (vodeoptions.RelTol * vu', vodeoptions.AbsTol);
+      else
+        vdelta = norm (y8 - y7, Inf);
+        vtau = max (vodeoptions.RelTol * max (norm (vu', Inf), 1.0), ...
+                    vodeoptions.AbsTol);
+      end
+    else %# if (vstepsizegiven == true)
+      vdelta = 1; vtau = 2;
+    end
+
+    %# If the error is acceptable then update the vretval variables
+    if (all (vdelta <= vtau))
+      vtimestamp = vtimestamp + vstepsize;
+      vu = y8'; %# MC2001: the higher order estimation as "local extrapolation"
+      vretvaltime(vcntloop,:) = vtimestamp;
+      if (vhaveoutputselection)
+        vretvalresult(vcntloop,:) = vu(vodeoptions.OutputSel);
+      else
+        vretvalresult(vcntloop,:) = vu;
+      end
+      vcntloop = vcntloop + 1; vcntiter = 0;
+
+      %# Update DDE values for next history calculation      
+      vsaveddetime(end+1) = vtimestamp;
+      vsaveddeinput(end+1,:) = vtheinput';
+      vsavedderesult(end+1,:) = vu;
+
+      %# Call plot only if a valid result has been found, therefore this
+      %# code fragment has moved here. Stop integration if plot function
+      %# returns false
+      if (vhaveoutputfunction)
+        if (vhaverefine)                  %# Do interpolation
+          for vcnt = 0:vodeoptions.Refine %# Approximation between told and t
+            vapproxtime = (vcnt + 1) * vstepsize / (vodeoptions.Refine + 2);
+            vapproxvals = vSaveVUForRefine' + vapproxtime * (vk * vb8);
+            if (vhaveoutputselection)
+              vapproxvals = vapproxvals(vodeoptions.OutputSel);
+            end
+            feval (vodeoptions.OutputFcn, (vtimestamp - vstepsize) + vapproxtime, ...
+              vapproxvals, [], vfunarguments{:});
+          end
+        end
+        vpltret = feval (vodeoptions.OutputFcn, vtimestamp, ...
+          vretvalresult(vcntloop-1,:)', [], vfunarguments{:});
+        if (vpltret), vunhandledtermination = false; break; end
+      end
+
+      %# Call event only if a valid result has been found, therefore this
+      %# code fragment has moved here. Stop integration if veventbreak is
+      %# true
+      if (vhaveeventfunction)
+        vevent = ...
+          odepkg_event_handle (vodeoptions.Events, vtimestamp, ...
+            {vu(:), vhmat}, [], vfunarguments{:});
+        if (~isempty (vevent{1}) && vevent{1} == 1)
+          vretvaltime(vcntloop-1,:) = vevent{3}(end,:);
+          vretvalresult(vcntloop-1,:) = vevent{4}(end,:);
+          vunhandledtermination = false; break;
+        end
+      end
+    end %# If the error is acceptable ...
+
+    %# Update the step size for the next integration step
+    if (~vstepsizegiven)
+      %# vdelta may be 0 or even negative - could be an iteration problem
+      vdelta = max (vdelta, eps); 
+      vstepsize = min (vodeoptions.MaxStep, ...
+        min (0.8 * vstepsize * (vtau ./ vdelta) .^ vpow));
+    elseif (vstepsizegiven)
+      if (vcntloop < vtimelength)
+        vstepsize = vslot(1,vcntloop-1) - vslot(1,vcntloop-2);
+      end
+    end
+
+    %# Update counters that count the number of iteration cycles
+    vcntcycles = vcntcycles + 1; %# Needed for postprocessing
+    vcntiter = vcntiter + 1;     %# Needed to find iteration problems
+
+    %# Stop solving because the last 1000 steps no successful valid
+    %# value has been found
+    if (vcntiter >= 5000)
+      error (['Solving has not been successful. The iterative', ...
+        ' integration loop exited at time t = %f before endpoint at', ...
+        ' tend = %f was reached. This happened because the iterative', ...
+        ' integration loop does not find a valid solution at this time', ...
+        ' stamp. Try to reduce the value of "InitialStep" and/or', ...
+        ' "MaxStep" with the command "odeset".\n'], vtimestamp, vtimestop);
+    end
+
+  end %# The main loop
+
+  %# Check if integration of the ode has been successful
+  if (vtimestamp < vtimestop)
+    if (vunhandledtermination == true)
+      error (['Solving has not been successful. The iterative', ...
+        ' integration loop exited at time t = %f', ...
+        ' before endpoint at tend = %f was reached. This may', ...
+        ' happen if the stepsize grows smaller than defined in', ...
+        ' vminstepsize. Try to reduce the value of "InitialStep" and/or', ...
+        ' "MaxStep" with the command "odeset".\n'], vtimestamp, vtimestop);
+    else
+      warning ('OdePkg:HideWarning', ...
+        ['Solver has been stopped by a call of "break" in', ...
+         ' the main iteration loop at time t = %f before endpoint at', ...
+         ' tend = %f was reached. This may happen because the @odeplot', ...
+         ' function returned "true" or the @event function returned "true".'], ...
+         vtimestamp, vtimestop);
+    end
+  end
+
+  %# Postprocessing, do whatever when terminating integration algorithm
+  if (vhaveoutputfunction) %# Cleanup plotter
+    feval (vodeoptions.OutputFcn, vtimestamp, ...
+      vretvalresult(vcntloop-1,:)', 'done', vfunarguments{:});
+  end
+  if (vhaveeventfunction)  %# Cleanup event function handling
+    odepkg_event_handle (vodeoptions.Events, vtimestamp, ...
+      {vretvalresult(vcntloop-1,:), vhmat}, 'done', vfunarguments{:});
+  end
+
+  %# Print additional information if option Stats is set
+  if (strcmp (vodeoptions.Stats, 'on'))
+    vhavestats = true;
+    vnsteps    = vcntloop-2;                    %# vcntloop from 2..end
+    vnfailed   = (vcntcycles-1)-(vcntloop-2)+1; %# vcntcycl from 1..end
+    vnfevals   = 13*(vcntcycles-1);             %# number of ode evaluations
+    vndecomps  = 0;                             %# number of LU decompositions
+    vnpds      = 0;                             %# number of partial derivatives
+    vnlinsols  = 0;                             %# no. of solutions of linear systems
+    %# Print cost statistics if no output argument is given
+    if (nargout == 0)
+      vmsg = fprintf (1, 'Number of successful steps: %d', vnsteps);
+      vmsg = fprintf (1, 'Number of failed attempts:  %d', vnfailed);
+      vmsg = fprintf (1, 'Number of function calls:   %d', vnfevals);
+    end
+  else vhavestats = false;
+  end
+
+  if (nargout == 1)                 %# Sort output variables, depends on nargout
+    varargout{1}.x = vretvaltime;   %# Time stamps are saved in field x
+    varargout{1}.y = vretvalresult; %# Results are saved in field y
+    varargout{1}.solver = 'ode78d';  %# Solver name is saved in field solver
+    if (vhaveeventfunction) 
+      varargout{1}.ie = vevent{2};  %# Index info which event occured
+      varargout{1}.xe = vevent{3};  %# Time info when an event occured
+      varargout{1}.ye = vevent{4};  %# Results when an event occured
+    end
+    if (vhavestats)
+      varargout{1}.stats = struct;
+      varargout{1}.stats.nsteps   = vnsteps;
+      varargout{1}.stats.nfailed  = vnfailed;
+      varargout{1}.stats.nfevals  = vnfevals;
+      varargout{1}.stats.npds     = vnpds;
+      varargout{1}.stats.ndecomps = vndecomps;
+      varargout{1}.stats.nlinsols = vnlinsols;
+    end
+  elseif (nargout == 2)
+    varargout{1} = vretvaltime;     %# Time stamps are first output argument
+    varargout{2} = vretvalresult;   %# Results are second output argument
+  elseif (nargout == 5)
+    varargout{1} = vretvaltime;     %# Same as (nargout == 2)
+    varargout{2} = vretvalresult;   %# Same as (nargout == 2)
+    varargout{3} = [];              %# LabMat doesn't accept lines like
+    varargout{4} = [];              %# varargout{3} = varargout{4} = [];
+    varargout{5} = [];
+    if (vhaveeventfunction) 
+      varargout{3} = vevent{3};     %# Time info when an event occured
+      varargout{4} = vevent{4};     %# Results when an event occured
+      varargout{5} = vevent{2};     %# Index info which event occured
+    end
+  %# else nothing will be returned, varargout{1} undefined
+  end
+
+%! # We are using a "pseudo-DDE" implementation for all tests that
+%! # are done for this function. We also define an Events and a
+%! # pseudo-Mass implementation. For further tests we also define a
+%! # reference solution (computed at high accuracy) and an OutputFcn.
+%!function [vyd] = fexp (vt, vy, vz, varargin)
+%!  vyd(1,1) = exp (- vt) - vz(1); %# The DDEs that are
+%!  vyd(2,1) = vy(1) - vz(2);      %# used for all examples
+%!function [vval, vtrm, vdir] = feve (vt, vy, vz, varargin)
+%!  vval = fexp (vt, vy, vz); %# We use the derivatives
+%!  vtrm = zeros (2,1);       %# don't stop solving here
+%!  vdir = ones (2,1);        %# in positive direction
+%!function [vval, vtrm, vdir] = fevn (vt, vy, vz, varargin)
+%!  vval = fexp (vt, vy, vz); %# We use the derivatives
+%!  vtrm = ones (2,1);        %# stop solving here
+%!  vdir = ones (2,1);        %# in positive direction
+%!function [vmas] = fmas (vt, vy, vz, varargin)
+%!  vmas =  [1, 0; 0, 1];     %# Dummy mass matrix for tests
+%!function [vmas] = fmsa (vt, vy, vz, varargin)
+%!  vmas = sparse ([1, 0; 0, 1]); %# A dummy sparse matrix
+%!function [vref] = fref ()       %# The reference solution
+%!  vref = [0.12194462133618, 0.01652432423938];
+%!function [vout] = fout (vt, vy, vflag, varargin)
+%!  if (regexp (char (vflag), 'init') == 1)
+%!    if (any (size (vt) ~= [2, 1])) error ('"fout" step "init"'); end
+%!  elseif (isempty (vflag))
+%!    if (any (size (vt) ~= [1, 1])) error ('"fout" step "calc"'); end
+%!    vout = false;
+%!  elseif (regexp (char (vflag), 'done') == 1)
+%!    if (any (size (vt) ~= [1, 1])) error ('"fout" step "done"'); end
+%!  else error ('"fout" invalid vflag');
+%!  end
+%!
+%! %# Turn off output of warning messages for all tests, turn them on
+%! %# again if the last test is called
+%!error %# input argument number one
+%!  warning ('off', 'OdePkg:InvalidOption');
+%!  B = ode78d (1, [0 5], [1; 0], 1, [1; 0]);
+%!error %# input argument number two
+%!  B = ode78d (@fexp, 1, [1; 0], 1, [1; 0]);
+%!error %# input argument number three
+%!  B = ode78d (@fexp, [0 5], 1, 1, [1; 0]);
+%!error %# input argument number four
+%!  B = ode78d (@fexp, [0 5], [1; 0], [1; 1], [1; 0]);
+%!error %# input argument number five
+%!  B = ode78d (@fexp, [0 5], [1; 0], 1, 1);
+%!test %# one output argument
+%!  vsol = ode78d (@fexp, [0 5], [1; 0], 1, [1; 0]);
+%!  assert ([vsol.x(end), vsol.y(end,:)], [5, fref], 0.2);
+%!  assert (isfield (vsol, 'solver'));
+%!  assert (vsol.solver, 'ode78d');
+%!test %# two output arguments
+%!  [vt, vy] = ode78d (@fexp, [0 5], [1; 0], 1, [1; 0]);
+%!  assert ([vt(end), vy(end,:)], [5, fref], 0.2);
+%!test %# five output arguments and no Events
+%!  [vt, vy, vxe, vye, vie] = ode78d (@fexp, [0 5], [1; 0], 1, [1; 0]);
+%!  assert ([vt(end), vy(end,:)], [5, fref], 0.2);
+%!  assert ([vie, vxe, vye], []);
+%!test %# anonymous function instead of real function
+%!  faym = @(vt, vy, vz) [exp(-vt) - vz(1); vy(1) - vz(2)];
+%!  vsol = ode78d (faym, [0 5], [1; 0], 1, [1; 0]);
+%!  assert ([vsol.x(end), vsol.y(end,:)], [5, fref], 0.2);
+%!test %# extra input arguments passed trhough
+%!  vsol = ode78d (@fexp, [0 5], [1; 0], 1, [1; 0], 'KL');
+%!  assert ([vsol.x(end), vsol.y(end,:)], [5, fref], 0.2);
+%!test %# empty OdePkg structure *but* extra input arguments
+%!  vopt = odeset;
+%!  vsol = ode78d (@fexp, [0 5], [1; 0], 1, [1; 0], vopt, 12, 13, 'KL');
+%!  assert ([vsol.x(end), vsol.y(end,:)], [5, fref], 0.2);
+%!error %# strange OdePkg structure
+%!  vopt = struct ('foo', 1);
+%!  vsol = ode78d (@fexp, [0 5], [1; 0], 1, [1; 0], vopt);
+%!test %# AbsTol option
+%!  vopt = odeset ('AbsTol', 1e-5);
+%!  vsol = ode78d (@fexp, [0 5], [1; 0], 1, [1; 0], vopt);
+%!  assert ([vsol.x(end), vsol.y(end,:)], [5, fref], 0.2);
+%!test %# AbsTol and RelTol option
+%!  vopt = odeset ('AbsTol', 1e-7, 'RelTol', 1e-7);
+%!  vsol = ode78d (@fexp, [0 5], [1; 0], 1, [1; 0], vopt);
+%!  assert ([vsol.x(end), vsol.y(end,:)], [5, fref], 0.2);
+%!test %# RelTol and NormControl option
+%!  vopt = odeset ('AbsTol', 1e-7, 'NormControl', 'on');
+%!  vsol = ode78d (@fexp, [0 5], [1; 0], 1, [1; 0], vopt);
+%!  assert ([vsol.x(end), vsol.y(end,:)], [5, fref], 0.2);
+%!test %# NonNegative for second component
+%!  vopt = odeset ('NonNegative', 1);
+%!  vsol = ode78d (@fexp, [0 2.5], [1; 0], 1, [1; 0], vopt);
+%!  assert ([vsol.x(end), vsol.y(end,:)], [2.5, 0.001, 0.237], 0.2);
+%!test %# Details of OutputSel and Refine can't be tested
+%!  vopt = odeset ('OutputFcn', @fout, 'OutputSel', 1, 'Refine', 5);
+%!  vsol = ode78d (@fexp, [0 2.5], [1; 0], 1, [1; 0], vopt);
+%!test %# Stats must add further elements in vsol
+%!  vopt = odeset ('Stats', 'on');
+%!  vsol = ode78d (@fexp, [0 2.5], [1; 0], 1, [1; 0], vopt);
+%!  assert (isfield (vsol, 'stats'));
+%!  assert (isfield (vsol.stats, 'nsteps'));
+%!test %# InitialStep option
+%!  vopt = odeset ('InitialStep', 1e-8);
+%!  vsol = ode78d (@fexp, [0 5], [1; 0], 1, [1; 0], vopt);
+%!  assert ([vsol.x(end), vsol.y(end,:)], [5, fref], 0.2);
+%!test %# MaxStep option
+%!  vopt = odeset ('MaxStep', 1e-2);
+%!  vsol = ode78d (@fexp, [0 5], [1; 0], 1, [1; 0], vopt);
+%!  assert ([vsol.x(end), vsol.y(end,:)], [5, fref], 0.2);
+%!test %# Events option add further elements in vsol
+%!  vopt = odeset ('Events', @feve);
+%!  vsol = ode78d (@fexp, [0 5], [1; 0], 1, [1; 0], vopt);
+%!  assert (isfield (vsol, 'ie'));
+%!  assert (vsol.ie, [1; 1]);
+%!  assert (isfield (vsol, 'xe'));
+%!  assert (isfield (vsol, 'ye'));
+%!test %# Events option, now stop integration
+%!  warning ('off', 'OdePkg:HideWarning');
+%!  vopt = odeset ('Events', @fevn, 'NormControl', 'on');
+%!  vsol = ode78d (@fexp, [0 5], [1; 0], 1, [1; 0], vopt);
+%!  assert ([vsol.ie, vsol.xe, vsol.ye], ...
+%!    [1.0000, 2.9219, -0.2127, -0.2671], 0.2);
+%!test %# Events option, five output arguments
+%!  vopt = odeset ('Events', @fevn, 'NormControl', 'on');
+%!  [vt, vy, vxe, vye, vie] = ode78d (@fexp, [0 5], [1; 0], 1, [1; 0], vopt);
+%!  assert ([vie, vxe, vye], ...
+%!    [1.0000, 2.9219, -0.2127, -0.2671], 0.2);
+%!
+%! %# test for Jacobian option is missing
+%! %# test for Jacobian (being a sparse matrix) is missing
+%! %# test for JPattern option is missing
+%! %# test for Vectorized option is missing
+%! %# test for NewtonTol option is missing
+%! %# test for MaxNewtonIterations option is missing
+%!
+%!test %# Mass option as function
+%!  vopt = odeset ('Mass', eye (2,2));
+%!  vsol = ode78d (@fexp, [0 5], [1; 0], 1, [1; 0], vopt);
+%!  assert ([vsol.x(end), vsol.y(end,:)], [5, fref], 0.2);
+%!test %# Mass option as matrix
+%!  vopt = odeset ('Mass', eye (2,2));
+%!  vsol = ode78d (@fexp, [0 5], [1; 0], 1, [1; 0], vopt);
+%!  assert ([vsol.x(end), vsol.y(end,:)], [5, fref], 0.2);
+%!test %# Mass option as sparse matrix
+%!  vopt = odeset ('Mass', sparse (eye (2,2)));
+%!  vsol = ode78d (@fexp, [0 5], [1; 0], 1, [1; 0], vopt);
+%!  assert ([vsol.x(end), vsol.y(end,:)], [5, fref], 0.2);
+%!test %# Mass option as function and sparse matrix
+%!  vopt = odeset ('Mass', @fmsa);
+%!  vsol = ode78d (@fexp, [0 5], [1; 0], 1, [1; 0], vopt);
+%!  assert ([vsol.x(end), vsol.y(end,:)], [5, fref], 0.2);
+%!test %# Mass option as function and MStateDependence
+%!  vopt = odeset ('Mass', @fmas, 'MStateDependence', 'strong');
+%!  vsol = ode78d (@fexp, [0 5], [1; 0], 1, [1; 0], vopt);
+%!  assert ([vsol.x(end), vsol.y(end,:)], [5, fref], 0.2);
+%!test %# Set BDF option to something else than default
+%!  vopt = odeset ('BDF', 'on');
+%!  [vt, vy] = ode78d (@fexp, [0 5], [1; 0], 1, [1; 0], vopt);
+%!  assert ([vt(end), vy(end,:)], [5, fref], 0.5);
+%!
+%! %# test for MvPattern option is missing
+%! %# test for InitialSlope option is missing
+%! %# test for MaxOrder option is missing
+%!
+%!  warning ('on', 'OdePkg:InvalidOption');
+
+%# Local Variables: ***
+%# mode: octave ***
+%# End: ***