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世纪乘风

银虫 (小有名气)

[求助] 使用拉格朗日优化,但Matlab 运行不出结果来

各位高手,我最近使用Matlab中的solve求解时,始终运行不出结果来,望高手给小弟帮忙解答,万分感谢。
使用拉格朗日优化,但Matlab 运行不出结果来
Lagrange.png



[ Last edited by 世纪乘风 on 2013-7-1 at 11:13 ]
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aaron1988

木虫 (正式写手)

贴一下MATLAB错误提示吧?
2楼2013-07-01 11:49:48
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世纪乘风

银虫 (小有名气)

引用回帖:
2楼: Originally posted by aaron1988 at 2013-07-01 11:49:48
贴一下MATLAB错误提示吧?

以下提供的参数与开始上传的有丁点不同。如hrs=hr, K=3,请见谅.
我检查了好几遍,格式应该没问题。带入后,就是长时间不出结果,望高手帮忙
使用拉格朗日优化,但Matlab 运行不出结果来-1
无标题.png

3楼2013-07-01 13:42:29
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世纪乘风

银虫 (小有名气)

刚刚发现,问题出在约束条件上,即当P趋近于a/b时,M会无穷大,所以Matlab给不了结果。
在此我想请高手帮忙,如何限定解的范围。本题我知道P在35附近。
谢谢了
4楼2013-07-01 22:39:51
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aaron1988

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与,应助指数 +1
世纪乘风: 金币+30, ★★★很有帮助 2013-07-02 12:50:00
syms P M r
%Parameters
W=21; C=10; a=500; b=10; Ss=40; Sr=20; hrs=3; Ir=0.13; Is=0.1;
A=800; K=3;

P1 = hrs+W*Ir;
P2 = r*b*W*Ir/C/Is; % LM: -(a-bP)CIs+rbWIr = 0

LP=-b*(W-C)+b*Ss*sqrt(P1/72/Sr/P2)+b*hrs*(2-P2/A)*sqrt(Sr/8/P1/P2)-...
    hrs*b/A*sqrt(P2*Sr/2/P1)+b*M*C*Is-r*(-2*b+b^2/4/P2^2)*sqrt(2*Sr*P1*P2);

Constraint = r*b*W*Ir/C/Is*2-a+b*W-b*M*W*Ir+b*sqrt(Sr*P1/2/P2);
f = subs(LP,'M',solve(Constraint,M));
rvalue = solve(f);
Pvalue = a/b-rvalue*W*Ir/C/Is

这题目居然有解析解。 你试下这个吧。
我是把LP的变量都统一了(用约束条件=0跟LM=0)
如果你硬要保持LP,LM,Constraint这样的格式的话(约束可能是不等式)。 那么请参考动态规划,我实在是懒得编程用个比较方便的 (这个问题是没办法做成线性规划的,因为有非线性元素的存在,不然的话,直接解线性矩阵就好了)。
(下回麻烦你把MATLAB的code也贴上来吧,码code好累的)

结果: P值是50 +/- 0.7 (这是非线性问题,并不保证存在唯一解)。
5楼2013-07-02 11:16:48
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世纪乘风

银虫 (小有名气)

引用回帖:
5楼: Originally posted by aaron1988 at 2013-07-02 11:16:48
syms P M r
%Parameters
W=21; C=10; a=500; b=10; Ss=40; Sr=20; hrs=3; Ir=0.13; Is=0.1;
A=800; K=3;

P1 = hrs+W*Ir;
P2 = r*b*W*Ir/C/Is; % LM: -(a-bP)CIs+rbWIr = 0

LP=-b*(W-C)+b*Ss*sqrt(P1/72/S ...

谢谢大侠的耐心解答,真的很谢谢!
我之前也通过约束条件把M用P表达出来,然后带入目标函数,进而优化无约束的目标函数,可以得出结果来的。但对于约束条件中含有M平方或立方时,我就无能为力了,所以我就想到了拉格朗日方法,进而有LP=0,LM=0,Constraint=0, 联立求解的想法,呵呵。
给你添麻烦了,谢谢大侠。
另,不知 Matlab中 可有函数直接对带有约束条件的函数进行优化的函数

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  • 2013-07-02 19:22:09, 12.24 K
6楼2013-07-02 19:22:24
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aaron1988

木虫 (正式写手)

1. (一般)参考动态规划。 你找一下Dimitri P.Bertsekas的dynamic programming。这个只能自己读懂算法,然后写程序了。或者用Matlab自带的Optimization优化工具箱。你只要放进目标方程, 约束条件,还有参数,然后Matlab就能根据你的信息来给出数值结果(不是解析解!!,只是一个接近的解)。
2. 特殊情况是目标方程和约束条件都是quadratic的话(e.g x'*A*x = b ), matlab有quadprog
3. 如果你能简化成线性系统的话, matlab有linprog

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7楼2013-07-03 09:23:25
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世纪乘风

银虫 (小有名气)

送红花一朵
引用回帖:
7楼: Originally posted by aaron1988 at 2013-07-03 09:23:25
1. (一般)参考动态规划。 你找一下Dimitri P.Bertsekas的dynamic programming。这个只能自己读懂算法,然后写程序了。或者用Matlab自带的Optimization优化工具箱。你只要放进目标方程, 约束条件,还有参数,然后M ...

谢谢好心人的热心解答。还要好好学习呀我
8楼2013-07-03 20:24:14
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