Этот пример показывает, как решить скалярную задачу минимизации с нелинейными ограничениями неравенства. Проблема в том, чтобы найти который решает
удовлетворяющее ограничениям
Поскольку ни одно из ограничений не является линейным, создайте функцию confun.m
, что возвращает значение обоих ограничений в векторе c
. Потому что fmincon
решатель ожидает, что ограничения будут записаны в форму , напишите свою функцию ограничения, чтобы вернуть следующее значение:
.
Функция помощника objfun
- целевая функция; он появляется в конце этого примера. Установите fun
аргумент как указатель на функцию в objfun
функция.
fun = @objfun;
Нелинейные функции ограничения должны возвращать два аргумента: c
, ограничение неравенства и ceq
, ограничение равенства. Поскольку эта задача не имеет ограничения равенства, функция helper confun
в конце этого примера возвращается []
как ограничение равенства.
Установите начальную точку равной [-1,1]
.
x0 = [-1,1];
Задача не имеет никаких границ или линейных ограничений. Установите эти аргументы равными []
.
A = []; b = []; Aeq = []; beq = []; lb = []; ub = [];
Решите задачу, используя 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
Выходное сообщение указывает, что решение допустимо относительно ограничений. Чтобы перепроверить, вычислите нелинейную функцию ограничения в решении. Отрицательные значения указывают на удовлетворенные ограничения.
[c,ceq] = confun(x)
c = 2×1
10-4 ×
-0.3179
-0.3063
ceq = []
Оба нелинейных ограничения отрицательны и близки к нулю, что указывает на то, что решение допустимо и что оба ограничения активны в решении.
Этот код создает objfun
вспомогательная функция.
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
вспомогательная функция.
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