MATLAB基础性实验报告3.doc

学生实验报告
一、实验目的
学习最优化技术和基本原理,了解最优化问题的分类;掌握线性规划的建模技巧和求解方法;熟悉MATLAB软件求解线性规划模型的基本命令;通过范例学习,熟悉建立线性规划模型的基本要素和求解方法。
通过该实验的学习,使学生掌握最优化技术,认识面对现实生活中的最优化问题,怎样提出假设和建立优化模型,并且学会使用MATLAB软件进行线性规划模型求解的基本命令。
二、实验仪器、设备或软件: 电脑,MATLAB软件
三、实验内容
,提出不同的假设可以建立不同的最优化模型;
;
。
四、实验步骤
,开启MATLAB编辑窗口;
,建立无约束或非线性规划模型,并编写求解规划模型的M文件;
;
(数值或图形),并不断地改变参数设置观察运行结果;
,写出实验报告。
五、实验要求与任务
求解无约束优化
1) 画出该曲面图形,直观地判断该函数的最优解;
2) 使用fminunc命令求解,能否求到全局最优解?
解:
画图程序
三维图形:
[x,y]=meshgrid(-5::5,-5::5);
z=(-20)*exp((-)*sqrt(*(x.^2+y.^2)))-exp(*(cos(2*pi*x)+cos(2*pi*y)))+;
mesh(x,y,z)
等高线图:
[x,y]=meshgrid(-5::5,-5::5);
z=(-20)*exp((-)*sqrt(*(x.^2+y.^2)))-exp(*(cos(2*pi*x)+cos(2*pi*y)))+;
contour(x,y,z,20)
drawnow
hold on
plot(1,1,'o');
text(1,1,'atart point')
plot(-1,-1,'o')
text(-1,-1,'solution')
直观地可以看出最优解为:(0,0,0)
2)主函数: function f=fun1(x)
f=(-20)*exp((-)*sqrt(*(x(1).^2+x(2).^2)))-exp(*(cos(2*pi*x(1))+cos(2*pi*x(2))))+;
主程序:oldoptions=optimset('fminunc')
options=optimset(oldoptions,'largescale','off')
options11=optimset(options,'HessUpdate','dfp')
[x11,fval11,exitflag11,output11]=fminunc('fun1',[1 1],options11)
pause
x11 =
0 0
fval11 =
-
exitflag11 =
5
output11 =
iterations: 1
ount: 72
stepsize:
firstorderopt:
algorithm: 'medium-scale: Quasi-Newton line search'
message: [1x362 char]
求解非线性规划
试判定你所求到的解是否是最优?
解:
:
function f=fun2(x)
f=-(*x(1).^4*x(2)*x(3).^2)/(10.^7)
:
function [g,ceq] =mycon(x)
ceq=[ ];
g=[x(1).^2*x(2)-675;(x(1).^2*x(3).^2)/(10.^7)-];
主程序为
x0=[18;4;100];
VLB=[ 0 0 0 ];VUB=[ 36 5 125 ];
[x,fval,exitflag,output]=fmincon('fun2',x0,[ ],[ ],[ ],[ ],VLB,VUB,'mycon')
fval=-fval
结果:
x =



fval =
-
exitflag =
4
output =
iterations: 4
ount: 16
lssteplength