版块导航: 正在加载中...

登录注册

应《网络安全法》要求，自2017年10月1日起，未进行实名认证将不得使用互联网跟帖服务。为保障您的帐号能够正常使用，请尽快对帐号进行手机号验证，感谢您的理解与支持！

24小时热门版块排行榜

返回列表

当前只显示满足指定条件的回帖，点击这里查看本话题的所有回帖

yijianmeixyt

铁杆木虫 (著名写手)

一剪梅

应助: 158 (高中生)
金币: 16506.5
散金: 59
红花: 5
帖子: 1880
在线: 304.6小时
虫号: 1161506
注册: 2010-12-03
性别: GG
专业: 机构学与机器人

[求助] Matlab中的fmincon功能求助已有2人参与

本人在非线性约束优化问题中遇到难题，请高人帮忙，谢谢！
问题描述：
求解函数
f=w1+w2+40*cos(a1)*cos(b1)+30* sin(a1)cos(b1)-40
在非线性约束条件
0.05≤w1+20*sin(b1)+20* sin(a1)*cos(b1)≤0.05
0.05≤w1-20*sin(b1)+20* sin(a1)*cos(b1)≤0.05
0.05≤w1-20*sin(b1)-20* sin(a1)*cos(b1)≤0.05
0.05≤w1+20*sin(b1)-20* sin(a1)*cos(b1)≤0.05
0.05≤40* sin(a1)*cos(b1)≤0.05
0.05≤w2-20*sin(b2)+50* sin(a2)*cos(b2)≤0.05
0.05≤w2-20*sin(b2)-50* sin(a2)*cos(b2)≤0.05
0.05≤w2+20*sin(b2)+50* sin(a2)*cos(b2)≤0.05
0.05≤w2+20*sin(b2)-50* sin(a2)*cos(b2)≤0.05
下的优化解。约束条件中的角度a和b都非常小，一般只有0.006*180/π左右，而w的范围在±0.05。

我使用fmincon()命令来计算，程序代码如下：
%/////主程序
clc;
clear;
% w1=x(1);
% w2=x(2);
% cos(a1)=x(3)
% cos(b1)=x(4)
% sin(b2)=x(5)
% sin(a2)=x(6)
x0=[0;0;0;0;0;0];
ub=[0.05;0.05;1;1;0.007;0.007];
lb=-ub;
options = optimset('display','iter','Algorithm','active-set');
[x,fval,exitflag]=fmincon(@myfun,x0,[],[],[],[],lb,ub,@nonlcon1,options);
disp(fval);
%/////////目标函数
function f= myfun(x)
f=x(1)+40*x(3)*x(4)+30*x(4)*sqrt(1-x(3)^2)-40+x(2)+0*x(5)+0*x(6);
end
%////////约束
function [c ceq]=nonlcon1(x)
c=[x(1)-20*sqrt(1-x(4)^2)-20*x(4)*sqrt(1-x(3)^2)-0.05;-(x(1)-20*sqrt(1-x(4)^2)-20*x(4)*sqrt(1-x(3)^2)-0.05)-0.1;...
x(1)+20*sqrt(1-x(4)^2)-20*x(4)*sqrt(1-x(3)^2)-0.05;-(x(1)+20*sqrt(1-x(4)^2)-20*x(4)*sqrt(1-x(3)^2)-0.05)-0.1;...
x(1)+20*sqrt(1-x(4)^2)+20*x(4)*sqrt(1-x(3)^2)-0.05;-(x(1)+20*sqrt(1-x(4)^2)+20*x(4)*sqrt(1-x(3)^2)-0.05)-0.1;...
x(1)-20*sqrt(1-x(4)^2)+20*x(4)*sqrt(1-x(3)^2)-0.05;-(x(1)-20*sqrt(1-x(4)^2)+20*x(4)*sqrt(1-x(3)^2)-0.05)-0.1;...
x(2)-20*x(5)-50*sqrt(1-x(5)^2)*x(6)-0.05;-(x(2)-20*x(5)-50*sqrt(1-x(5)^2)*x(6)-0.05)-0.1;...
x(2)-20*x(5)+50*sqrt(1-x(5)^2)*x(6)-0.05;-(x(2)-20*x(5)+50*sqrt(1-x(5)^2)*x(6)-0.05)-0.1;...
x(2)+20*x(5)+50*sqrt(1-x(5)^2)*x(6)-0.05;-(x(2)+20*x(5)+50*sqrt(1-x(5)^2)*x(6)-0.05)-0.1;...
x(2)+20*x(5)-50*sqrt(1-x(5)^2)*x(6)-0.05;-(x(2)+20*x(5)-50*sqrt(1-x(5)^2)*x(6)-0.05)-0.1];
ceq=[];
end

结果明显不对，请求高人指点，谢谢！

回复此楼

» 猜你喜欢

» 本主题相关价值贴推荐，对您同样有帮助:

matlab中fmincon的fun是矩阵运算怎么办？已经有5人回复
matlab线性规划已经有5人回复
求教matlab线性优化求最小值的问题已经有7人回复
matlab 绘图功能已经有7人回复
求助matlab解非线性规划。求代码。已经有13人回复
matlab里有没有类似于origin合并图形的功能已经有8人回复
matlab fmincon优化函数怎样知道每次得到的迭代点已经有3人回复
小弟新学matlab，想借用 fmincon求个函数的最小值，求助错误该法，感谢！已经有4人回复
fmincon优化问题已经有5人回复
【资源】《matlab辅助激光光学分析与应用》 pdf 里面含有很多matlab程序已经有81人回复

Rejoicinginhope,patientintribulation.

1楼 2014-03-26 08:43:40

已阅回复此楼关注TA 给TA发消息送TA红花 TA的回帖

dingd

铁杆木虫 (职业作家)

应助: 1641 (讲师)
金币: 15037.3
散金: 101
红花: 234
帖子: 3410
在线: 1223.7小时
虫号: 291104
注册: 2006-10-28

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
yijianmeixyt: 金币+10, ★★★很有帮助, 非常有用 2014-03-26 10:45:19

试下1stOpt，全局优化求解：

CODE:

MinFunction w1+w2+40*cos(a1)*cos(b1)+30* sin(a1)cos(b1)-40;

        -0.05<=w1+20*sin(b1)+20* sin(a1)*cos(b1)<=0.05;

        -0.05<=w1-20*sin(b1)+20* sin(a1)*cos(b1)<=0.05;

        -0.05<=w1-20*sin(b1)-20* sin(a1)*cos(b1)<=0.05;

        -0.05<=w1+20*sin(b1)-20* sin(a1)*cos(b1)<=0.05;

        -0.05<=40*sin(a1)*cos(b1)<=0.05;

        -0.05<=w2-20*sin(b2)+50* sin(a2)*cos(b2)<=0.05;

        -0.05<=w2-20*sin(b2)-50* sin(a2)*cos(b2)<=0.05;

        -0.05<=w2+20*sin(b2)+50* sin(a2)*cos(b2)<=0.05;

        -0.05<=w2+20*sin(b2)-50* sin(a2)*cos(b2)<=0.05;

目标函数值(最小): -110.099999999887
w1: -0.049999999917981
w2: -0.0499999999686499
a1: -2.32599889392923E-15
b1: -3.14159265359389
b2: 9.35389140020864E-16
a2: -3.00105093596349E-33

约束函数:
1: w1+20*sin(b1)+20* sin(a1)*cos(b1)-(-0.05) = 1.640242178E-010
2: w1+20*sin(b1)+20* sin(a1)*cos(b1)-(0.05) = -0.09999999984
3: w1-20*sin(b1)+20* sin(a1)*cos(b1)-(-0.05) = 1.069075384E-013
4: w1-20*sin(b1)+20* sin(a1)*cos(b1)-(0.05) = -0.1
5: w1-20*sin(b1)-20* sin(a1)*cos(b1)-(-0.05) = 1.387084891E-014
6: w1-20*sin(b1)-20* sin(a1)*cos(b1)-(0.05) = -0.1
7: w1+20*sin(b1)-20* sin(a1)*cos(b1)-(-0.05) = 1.639311811E-010
8: w1+20*sin(b1)-20* sin(a1)*cos(b1)-(0.05) = -0.09999999984
9: 40*sin(a1)*cos(b1)-(-0.05) = 0.05
10: 40*sin(a1)*cos(b1)-(0.05) = -0.05
11: w2-20*sin(b2)+50* sin(a2)*cos(b2)-(-0.05) = 3.133134724E-011
12: w2-20*sin(b2)+50* sin(a2)*cos(b2)-(0.05) = -0.09999999997
13: w2-20*sin(b2)-50* sin(a2)*cos(b2)-(-0.05) = 3.133134724E-011
14: w2-20*sin(b2)-50* sin(a2)*cos(b2)-(0.05) = -0.09999999997
15: w2+20*sin(b2)+50* sin(a2)*cos(b2)-(-0.05) = 3.136876175E-011
16: w2+20*sin(b2)+50* sin(a2)*cos(b2)-(0.05) = -0.09999999997
17: w2+20*sin(b2)-50* sin(a2)*cos(b2)-(-0.05) = 3.136876175E-011
18: w2+20*sin(b2)-50* sin(a2)*cos(b2)-(0.05) = -0.09999999997

赞一下

回复此楼

6楼2014-03-26 09:45:58

已阅回复此楼关注TA 给TA发消息送TA红花 TA的回帖

查看全部 17 个回答

dingd

铁杆木虫 (职业作家)

应助: 1641 (讲师)
金币: 15037.3
散金: 101
红花: 234
帖子: 3410
在线: 1223.7小时
虫号: 291104
注册: 2006-10-28

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
yijianmeixyt: 金币+5, ★有帮助, 有助于问题的解决！ 2014-03-26 09:13:02

约束写的有问题吧，比如“0.05≤40* sin(a1)*cos(b1)≤0.05”，上下界都是0.05？

赞一下

回复此楼

2楼2014-03-26 08:58:09

已阅回复此楼关注TA 给TA发消息送TA红花 TA的回帖

yijianmeixyt

铁杆木虫 (著名写手)

一剪梅

应助: 158 (高中生)
金币: 16506.5
散金: 59
红花: 5
帖子: 1880
在线: 304.6小时
虫号: 1161506
注册: 2010-12-03
性别: GG
专业: 机构学与机器人

引用回帖:

2楼: Originally posted by dingd at 2014-03-26 08:58:09
约束写的有问题吧，比如“0.05≤40* sin(a1)*cos(b1)≤0.05”，上下界都是0.05？

不好意思，左边是-0.05

赞一下

回复此楼

Rejoicinginhope,patientintribulation.

3楼2014-03-26 09:12:37

已阅回复此楼关注TA 给TA发消息送TA红花 TA的回帖

cooooldog

铁杆木虫 (著名写手)

ส็็็

应助: 237 (大学生)
金币: 6101.9
散金: 1114
红花: 39
帖子: 1380
在线: 553.8小时
虫号: 506699
注册: 2008-02-18
专业: 模式识别

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
yijianmeixyt: 金币+5, ★有帮助, 提供了一个解决思路 2014-03-26 09:32:30

fmincon用的方法本质上是非线性目标函数的迭代方法优化;
大部分情况下得不到好的结果. 尤其是初值不理想的情况下;
所以,最好用专门的全局优化算法.
1.模拟退火,
2. 遗传算法;
3.粒子群;
4. 差分演化;
5.其它蚁群蜂群鱼群等算法...
得到的结果再作为fmincon的初值.

此外,含有正余弦函数的优化问题,最好变成不含正余弦的两个变量形式
然后增加一个两变量平方和为1的非线性约束.

赞一下(1人)

回复此楼

ส็็็็็็็็็็็็็็็็็็็็

4楼2014-03-26 09:24:51

已阅回复此楼关注TA 给TA发消息送TA红花 TA的回帖

查看全部 17 个回答