Matlab的优化工具箱.doc

概述
 
利用Matlab的优化工具箱,可以求解线性规划、非线性规划和多目标规划问题。具体而言,包括线性、非线性最小化,最大最小化,二次规划,半无限问题,线性、非线性方程(组)的求解,线性、非线性的最小二乘问题。另外,该工具箱还提供了线性、非线性最小化,方程求解,曲线拟合,二次规划等问题中大型课题的求解方法,为优化方法在工程中的实际应用提供了更方便快捷的途径。
优化工具箱中的函数
优化工具箱中的函数包括下面几类:

表9-1 最小化函数表
函数
描述
fgoalattain
多目标达到问题
fminbnd
有边界的标量非线性最小化
fmincon
有约束的非线性最小化
fminimax
最大最小化
fminsearch, fminunc
无约束非线性最小化
fseminf
半无限问题
linprog
线性课题
quadprog
二次课题
 

表9-2 方程求解函数表
函数
描述
\
线性方程求解
fsolve
非线性方程求解
fzero
标量非线性方程求解
 
(曲线拟合)函数
表9-3 最小二乘函数表
函数
描述
\
线性最小二乘
lsqlin
有约束线性最小二乘
lsqcurvefit
非线性曲线拟合
lsqnonlin
非线性最小二乘
lsqnonneg
非负线性最小二乘
 

表9-4 实用函数表
函数
描述
optimset
设置参数
optimget
 
 

表9-5 大型方法的演示函数表
函数
描述
circustent
马戏团帐篷问题—二次课题
molecule
用无约束非线性最小化进行分子组成求解
optdeblur
用有边界线性最小二乘法进行图形处理
 

表9-6 中型方法的演示函数表
函数
描述
bandemo
香蕉函数的最小化
dfildemo
过滤器设计的有限精度
goaldemo
目标达到举例
optdemo
演示过程菜单
tutdemo
教程演示
 
参数设置
利用optimset函数,可以创建和编辑参数结构;利用optimget函数,可以获得options优化参数。
● optimget函数
功能:获得options优化参数。
语法:
val = optimget(options,'param')
val = optimget(options,'param',default)
描述:
val = optimget(options,'param') 返回优化参数options中指定的参数的值。只需要用参数开头的字母来定义参数就行了。
val = optimget(options,'param',default) 若options结构参数中没有定义指定参数,则返回缺省值。注意,这种形式的函数主要用于其它优化函数。
举例:
1.       下面的命令行将显示优化参数options返回到my_options结构中:
val = optimget(my_options,'Display')
2.       下面的命令行返回显示优化参数options到my_options结构中(就象前面的例子一样),但如果显示参数没有定义,则返回值'final':
optnew = optimget(my_options,'Display','final');
参见:
optimset
 
● optimset函数
功能:创建或编辑优化选项参数结构。
语法:
options = optimset('param1',value1,'param2',value2,...)
optimset
options = optimset
options = optimset(optimfun)
options = optimset(oldopts,'param1',value1,...)
options = optimset(oldopts,newopts)
描述:
options = optimset('param1',value1,'param2',value2,...) 创建一个称为options的优化选项参数,其中指定的参数具有指定值。所有未指定的参数都设置为空矩阵[](将参数设置为[]表示当options传递给优化函数时给参数赋缺省值)。赋值时只要输入参数前面的字母就行了。
optimset函数没有输入输出变量时,将显示一张完整的带有有效值的参数列