有约束最优化问题,用matlab求解 如何用matlab求解非线性约束优化问题

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  1. 假设最优时候的a1不等于a2,那么取a1' = a2' = max{a1,a2}将是更优的解。因此,最优时候的a1与a2必定相等。


  2. 给定角加速度a时,加速时间越长那么转过的角度越多。在加速度不大于0.5g的约束下,加速时间最多可以是:


  3. 加速与减速过程所转过的角度是a*t(a)^2,是个随a递减的函数。假设最优时候的角加速度为a,加速时间t < t(a),那么可以增大a到某个值a',加速时间为t(a'),使得a'*t(a')^2 = at^2。因此,最优时候的加速时间必取到最大值。


综上,可得最终优化式子:


代码如下:

g = 9.8;

r = .056;

t = @(a)(g^2/(4*r^2*a^4)-1/a^2)^(1/4);

f = @(a)t(a)+22.2/a/t(a);

a = fminsearch(f, 1e-6);

fprintf('a1 = a2 = %f
t1 = t3 = %f
t2 = %f
', a, t(a), 22.2/a/t(a)-t(a))



求解matlab约束优化问题

该极小值约束优化问题可以用fmincon()优化函数来解决。
解决方法:
1、自定义目标函数 myfun(x)
2、自定义约束函数 mycon(x)
3、运用fmincon()函数
x0=[3;3] %初值
[x,fval] = fmincon(@(x) myfun(x),x0,[],[],[],[],[],[],@(x) mycon(x)); %使用格式
4、运行结果

方法/步骤


此题的问题描如下图。由于本经验主要是谈非线性约束下的最优化问题,对于其他线性约束就不再考虑。

然后启动matlab。新建一个函数文件,用来写目标函数。

在编辑器窗口中写入我们要求的目标函数,并保存,注意使函数名与文件名相同。



然后再新建一个函数文件,用来编写非线性约束条件。步骤及其注意事项同上。额外需要注意的是,需要将两个函数文件放在同一个文件夹中。


最后,在命令行窗口处写入fmincon命令。此处需要注意的是,对于没有的线性约束条件的位置药用空矩阵代替,并且初始条件需要满足非线性约束条件(本例中写的是[1,2])。

敲下键盘上的enter建,结果得出。可以发现exitflag=1是大于0的,所以结果正确。

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