Matlab求解有约束规划函数PPT课件

1、6.3软件求解,Matlab求解有约束规划函数,1.fmincon函数求解形如下面的有约束非线性规划模型,一般形式：,Matlab求解有约束非线性最小化求解非线性规划问题的Matlab函数fmincon1.约束中可以有等式约束2.可以含线性、非线性约束均可,输入参数语法：,x=fmincon(fun,x0,A,b)x=fmincon(fun,x0,A,b,Aeq,beq)x=fmincon(fun,x0,A,b,Aeq,beq,lb,ub)x=fmincon(fun,x0,A,b,Aeq,beq,lb,ub,nonlcon)x=fmincon(fun,x0,A,b,Aeq,beq,lb,ub,

2、nonlcon,options)x=fmincon(fun,x0,A,b,Aeq,beq,lb,ub,nonlcon,options,P1,P2,.),输入参数的几点说明,模型中如果没有A,b,Aeq,beq,lb,ub的限制，则以空矩阵作为参数传入；nonlcon：如果包含非线性等式或不等式约束，则将这些函数,编写为一个Matlab函数，nonlcon就是定义这些函数的程序文件名；不等式约束c(x)2%nonlcon如果四个输出参数GC=.%不等式约束的梯度GCeq=.%等式约束的梯度end,输出参数语法：,x,fval=fmincon(.)x,fval,exitflag=fmincon(.

3、)x,fval,exitflag,output=fmincon(.)x,fval,exitflag,output,lambda=fmincon(.)x,fval,exitflag,output,lambda,grad=fmincon(.)x,fval,exitflag,output,lambda,grad,hessian=fmincon(.)运用步骤：将自己的模型转化为上面的形式写出对应的参数调用函数,fmincon应用求解示例：,请问：1、结合fmincon函数，需要提供哪些参数,第一步：编写一个M文件返回目标函数f在点x处的值函数程序,functionf=myfun(x)f=-x(1)*x

4、(2)*x(3);,函数myfun.m,第二步：为了调用MATLAB函数，必须将模型中的约束转化为如下形式(=)。,这里：A=-1-2-2;122;b=072;,这是2个线性约束，形如,第三步：提供一个搜索起点，然后调用相应函数，程序如下：,%给一个初始搜索点x0=10;10;10;x,fval=fmincon(myfun,x0,A,b),主程序（整体）：,A=-1-2-2;122;b=072;%给一个初始搜索点x0=10;10;10;x,fval=fmincon(myfun,x0,A,b),最后得到如下结果：,x=24.000012.000012.0000fval=-3.4560e+03,2

5、.非负条件下线性最小二乘lsqnonneg,适合如下模型：,注意：约束只有非负约束,语法：,x=lsqnonneg(c,d)x=lsqnonneg(c,d,x0)x=lsqnonneg(c,d,x0,options),3.有约束线性最小二乘lsqlin,适合如下模型：,注意：约束有线性等式、不等式约束,语法：,x=lsqlin(C,d,A,b)x=lsqlin(C,d,A,b,Aeq,beq)x=lsqlin(C,d,A,b,Aeq,beq,lb,ub)x=lsqlin(C,d,A,b,Aeq,beq,lb,ub,x0)x=lsqlin(C,d,A,b,Aeq,beq,lb,ub,x0,opt

6、ions)x,resnorm=lsqlin(.)x,resnorm,residual=lsqlin(.)x,resnorm,residual,exitflag=lsqlin(.)x,resnorm,residual,exitflag,output=lsqlin(.)x,resnorm,residual,exitflag,output,lambda=lsqlin(.),4.非线性最小二乘lsqnonlin,适合模型：,语法：,x=lsqnonlin(fun,x0)x=lsqnonlin(fun,x0,lb,ub)x=lsqnonlin(fun,x0,lb,ub,options)x=lsqnonl

7、in(fun,x0,options,P1,P2,.)x,resnorm=lsqnonlin(.)x,resnorm,residual=lsqnonlin(.)x,resnorm,residual,exitflag=lsqnonlin(.)x,resnorm,residual,exitflag,output=lsqnonlin(.)x,resnorm,residual,exitflag,output,lambda=lsqnonlin(.)x,resnorm,residual,exitflag,output,lambda,jacobian=lsqnonlin(.),例1：求解x，使得下式最小,resnorm等于norm(C*x-d)2residual等于C*x-d,返回参数说明,第一步：编写M文件myfun.m计算向量F,functionF=myfun(x)k=1:10;F=2+2*k-exp(k*x(1)-exp(k*x(2);,第二步：调用优化函数lsqnonlin,%给定搜索起点x0=0.30.4;%调用求解函数x,resnorm=l