В этом примере показано, как решить задачу скалярной минимизации с нелинейными ограничениями неравенства. Проблема в том, чтобы найти , который решает
+ 2x2 + 1),
с учетом ограничений
Поскольку ни одно из ограничений не является линейным, создайте функцию, confun.m, которая возвращает значение обоих ограничений в векторе c. Потому что fmincon решатель ожидает, что ограничения будут записаны в форме 0, запишите функцию ограничения, чтобы вернуть следующее значение:
5-10-x1x2].
Вспомогательная функция objfun - целевая функция; в конце этого примера. Установите fun аргумент как дескриптор функции для objfun функция.
fun = @objfun;
Функции нелинейных ограничений должны возвращать два аргумента: c, ограничение неравенства и ceq, ограничение равенства. Поскольку эта проблема не имеет ограничений равенства, вспомогательная функция confun в конце этого примера возвращает [] в качестве ограничения равенства.
Установите начальную точку на [-1,1].
x0 = [-1,1];
Проблема не имеет границ или линейных ограничений. Задайте для этих аргументов значение [].
A = []; b = []; Aeq = []; beq = []; lb = []; ub = [];
Решить проблему с помощью fmincon.
[x,fval] = fmincon(fun,x0,A,b,Aeq,beq,lb,ub,@confun)
Local minimum found that satisfies the constraints. Optimization completed because the objective function is non-decreasing in feasible directions, to within the value of the optimality tolerance, and constraints are satisfied to within the value of the constraint tolerance.
x = 1×2
-9.5473 1.0474
fval = 0.0236
Сообщение о выходе указывает, что решение выполнимо в отношении ограничений. Для двойной проверки вычислите нелинейную функцию ограничения в решении. Отрицательные значения указывают на выполнение ограничений.
[c,ceq] = confun(x)
c = 2×1
10-4 ×
-0.3179
-0.3063
ceq =
[]
Оба нелинейных ограничения являются отрицательными и близкими к нулю, указывая, что решение осуществимо и что оба ограничения активны в решении.
Этот код создает objfun функция помощника.
function f = objfun(x) f = exp(x(1))*(4*x(1)^2 + 2*x(2)^2 + 4*x(1)*x(2) + 2*x(2) + 1); end
Этот код создает confun функция помощника.
function [c,ceq] = confun(x) % Nonlinear inequality constraints c = [1.5 + x(1)*x(2) - x(1) - x(2); -x(1)*x(2) - 10]; % Nonlinear equality constraints ceq = []; end