matlab fmincon函数用法
目标函数和非线性约束不能放在一个M文件里面么?
function f = myfun(x)
f = 0.192457*1e-4*(x(2)+2)*x(1)^2*x(3);
function [c,ceq] = mycon(x)
c(1)=350-163*x^(-2.86)*x(3)^0.86;
c(2)=10-0.4*0.01^x(1)^(-4)*x(2)*x(3)^3;
c(3)=(x(2)+1.5)*x(1)+0.44*0.01*x(1)^(-4)*x(2)*x(3)^3-3.7*x(3);
c(4)=375-356000*x(1)^(-4)*x(2)*x(3)^3;
c(5)=4-x(3)/x(1);
A=[-1 0 0;1 0 0;0 -1 0;0 1 0;0 0 -1; 0 0 1];
b=[-1;4;-4.5;50;-10;30];
x0= [2.0;5.0;25.0];
lb=zeros(3,1);
[x,fval,exitflag,output,lambda]=fmincon(@total1,x0,A,b,[],[],lb,[],@total1) 展开
matlab fmincon函数用法如下:
1、给定初值x0,求解fun函数的最小值x。fun函数的约束条件为A*x<= b,x0可以是标量或向量。
2、返回exitflag参数,描述函数计算的有效性,意义同无约束调用。
3、返回包含优化信息的输出参数output。
扩展资料:
fmincon函数用法注意事项:
对于默认的“内点”算法,fmincon将违反边界lb≤x≤ub或等于边界的x0分量设置为边界区域的内部。对于“信赖域反射”算法,fmincon将违反分量设置为边界区域的内部。对于其他算法,fmincon将违反组件设置为最接近的界。
fmincon作用:
fmincon用于求解非线性多元函数最小值的matlab函数,优化工具箱提供fmincon函数用于对有约束优化问题进行求解。
参考资料:fmincon-百度百科
①matlab fmincon函数的用法如下
求解问题的标准型为:
min F(X)
s.t
AX <= b
AeqX = beq
G(x) <= 0
Ceq(X) = 0
VLB <= X <= VUB
其中X为n维变元向量,G(x)与Ceq(X)均为非线性函数组成的向量,其他变量的含义与线性规划、二次规划中相同。
②用Matlab求解上述问题,基本步骤分为三步
首先建立M文件fun.m定义目标函数F(X):
function f = fun(X);
f = F(X)
2. 若约束条件中有非线性约束:G(x) <= 0 或 Ceq(x) = 0,则建立M文件nonlcon.m定义函数G(X)和Ceq(X);
function [G, Ceq] = nonlcon(X)
G = ...
Ceq = ...
3. 建立主程序,非线性规划求解的函数时fmincon,命令的基本格式如下:
注意:
(1)fmincon函数提供了大型优化算法和中型优化算法。
默认时,若在fun函数中提供了梯度(options 参数的GradObj设置为'on'),并且只有上下界存在或只有等式约束,fmincon函数将选择大型算法,当既有等式约束又有梯度约束时,使用中型算法。
(2)fmincon函数的中型算法使用的是序列二次规划法。在每一步迭代中求解二次规划子问题,并用BFGS法更新拉格朗日Hessian矩阵。
(3)fmincon函数可能会给出局部最优解,这与初值X0的选取有关。
扩展资料
参数说明
x= fmincon(fun,x0,A,b) 给定初值x0,求解fun函数的最小值x。fun函数的约束条件为A*x<= b,x0可以是标量或向量。
x= fmincon(fun,x0,A,b,Aeq,beq) 最小化fun函数,约束条件为Aeq*x= beq 和 A*x <= b。若没有不等式线性约束存在,则设置A=[]、b=[]。
x= fmincon(fun,x0,A,b,Aeq,beq,lb,ub) 定义设计变量x的线性不等式约束下界lb和上界ub,使得总是有lb<= x <= ub。若无等式线性约束存在,则令Aeq=[]、beq=[]。
x= fmincon(fun,x0,A,b,Aeq,beq,lb,ub,nonlcon) 在上面的基础上,在nonlcon参数中提供非线性不等式c(x)或等式ceq(x)。fmincon函数要求c(x) <= 0且ceq(x)= 0。
x= fmincon(fun,x0,A,b,Aeq,beq,lb,ub,nonlcon,options) 用options参数指定的参数进行最小化。
x= fmincon(fun,x0,A,b,Aeq,beq,lb,ub,nonlcon,options,P1,P2,...) 将问题参数P1, P2等直接传递给函数fun和nonlin。若不需要这些变量,则传递空矩阵到A, b, Aeq, beq, lb, ub, nonlcon和 options。
[x,fval]= fmincon(...) 返回解x处的目标函数值到fval。
[x,fval,exitflag]= fmincon(...) 返回exitflag参数,描述函数计算的有效性,意义同无约束调用。
[x,fval,exitflag,output]= fmincon(...) 返回包含优化信息的输出参数output。
非线性不等式约束nonlcon的定义方法
该参数计算非线性不等式约束c(x)<=0 和非线性等式约束ceq(x)=0。
nonlcon 参数是一个包含函数名的字符串。
该函数可以是M文件、内部文件或MEX文件。它要求输入一个向量x,返回两个变量—解x处的非线性不等式向量c和非线性等式向量ceq。
例如,若nonlcon='mycon',则M文件mycon.m须具有下面的形式:
function[c,ceq] = mycon(x)
c= ... % 计算x处的非线性不等式。
ceq= ... % 计算x处的非线性等式。
若还计算了约束的梯度,即options = optimset('GradConstr','on')
则nonlcon函数必须在第三个和第四个输出变量中返回c(x)的梯度GC和ceq(x)的梯度Gceq。
function[c,ceq,GC,GCeq] = mycon(x)
c = ... % 解x处的非线性不等式。
ceq = ... % 解x处的非线性等式。
if nargout > 2 % 被调用的nonlcon函数,要求有4个输出变量。
GC = ... % 不等式的梯度。
GCeq = ... % 等式的梯度。
参考资料:百度百科-fmincon
fmincon函数在MATLAB中用于求解非线性多元函数最小值,应用十分广泛。使用该函数的关键是定义目标函数,以及在约束条件中有非线性约束时准确定义。具体介绍如下:
一、求解问题的标准型为:
min F(X)
s.t
AX <= b
AeqX = beq
G(x) <= 0
Ceq(X) = 0
VLB <= X <= VUB
其中X为n维变元向量,G(x)与Ceq(X)均为非线性函数组成的向量,其他变量的含义与线性规划、二次规划中相同。
二、用Matlab求解上述问题,基本步骤分为三步:
1. 首先建立M文件fun.m定义目标函数F(X):
function f = fun(X);
f = F(X)
2. 若约束条件中有非线性约束:G(x) <= 0 或 Ceq(x) = 0,则建立M文件nonlcon.m定义函数G(X)和Ceq(X);
function [G, Ceq] = nonlcon(X)
G = ...
Ceq = ...
3. 建立主程序,非线性规划求解的函数时fmincon,命令的基本格式如下:
注意:
(1)fmincon函数提供了大型优化算法和中型优化算法。默认时,若在fun函数中提供了梯度(options 参数的GradObj设置为'on'),并且只有上下界存在或只有等式约束,fmincon函数将选择大型算法,当既有等式约束又有梯度约束时,使用中型算法。
(2)fmincon函数的中型算法使用的是序列二次规划法。在每一步迭代中求解二次规划子问题,并用BFGS法更新拉格朗日Hessian矩阵。
(3)fmincon函数可能会给出局部最优解,这与初值X0的选取有关。
function f = myfun(x)
f = 0.192457*1e-4*(x(2)+2)*x(1)^2*x(3);
function [c,ceq] = mycon(x)
c(1)=350-163*x^(-2.86)*x(3)^0.86;
c(2)=10-0.4*0.01^x(1)^(-4)*x(2)*x(3)^3;
c(3)=(x(2)+1.5)*x(1)+0.44*0.01*x(1)^(-4)*x(2)*x(3)^3-3.7*x(3);
c(4)=375-356000*x(1)^(-4)*x(2)*x(3)^3;
c(5)=4-x(3)/x(1);
A=[-1 0 0;1 0 0;0 -1 0;0 1 0;0 0 -1; 0 0 1];
b=[-1;4;-4.5;50;-10;30];
x0= [2.0;5.0;25.0];
lb=zeros(3,1);
[x,fval,exitflag,output,lambda]=fmincon(@myfun,x0,A,b,[],[],lb,[],@mycon)
这样才对!