优化工具箱

求解线性的,二次的,整数,和非线性优化问题

优化工具箱™查找用于最小化或最大化的目标,同时满足约束的参数提供的功能。该工具箱包括用于线性规划(LP),混合整数线性规划(MILP),二次规划(QP),非线性规划(NLP)解算器,约束线性最小二乘法,非线性最小二乘,和非线性方程。您可以使用函数和矩阵或指定变量表达式,反映底层的数学定义优化问题。

您可以使用工具箱求解器找到连续和离散问题的最佳解决方案,执行权衡分析,并结合优化方法到算法和应用金宝搏官方网站。该工具箱可以执行优化设计任务,包括参数估计,元件选择和参数调整。它可以用来找到应用,例如投资组合优化,资源分配,生产计划和调度金宝搏官方网站优化的解决方案。

入门:

定义优化问题

模型设计或决策问题作为优化的问题。集设计参数和决策,优化变量。使用它们中定义一个目标函数,以优化和使用约束,以限制可能的变量值。

造型

通过定义优化变量、目标和约束,将问题描述转换为数学形式,以便使用优化技术解决问题。

基于问题的优化

写使用反映数学形式表达的MATLAB的目标和约束。与优化变量,数学运算,矩阵运算和变量的函数构建这些。应用自动选择的解算器。

求解基于优化

在MATLAB中编写目标和约束,非线性时使用函数,线性时使用系数矩阵。使用MATLAB矩阵运算、数学运算符和函数来构建这些函数。应用适当的解决方案。

解决优化问题

套用求解优化问题找到一个最佳的解决方案:如果有一组产生的目标函数的最优值,如果任何优化变量值,并满足约束条件。

选择一个求解

解决使用非线性,二次的,直链的,混合整数,最小二乘,或取决于类型的优化问题的目标和约束解算器多目标。求解器是基于问题的方法自动选择。

非线性函数的优化过程中,点评估。

设置选项

设置优化选项来优化过程,例如,选择求解器使用的优化算法,或设置终止条件。设置选项来监视和规划优化解决程序的进程。

审查和改进结果

回顾最优性度量和迭代显示以评估解决方案。使用退出消息中的链接了解更多信息。通过提供梯度或使用并行计算来估计梯度来提高非线性问题的性能。

用迭代显示监控求解过程。

非线性规划

解决具有非线性目标或受非线性约束的优化问题。

解决者

应用拟牛顿,信任区域,或内尔德-Mead单纯算法来解决无约束的问题。应用内点,顺序二次编程(SQP),或信赖域反射算法来解决约束问题。

应用

使用非线性优化用于估计和调整参数,找到最佳设计中,计算最佳的轨迹,构建健壮组合,以及其他应用中存在的变量之间的非线性关系。

线性和二次规划

解决具有线性或凸二次目标且受线性约束的最优化问题。

线性规划求解器

应用双单工或内点算法求解线性规划问题。

可行区域和一个线性规划的最优解。

解决二次规划

应用内部点、活动集或信任区域反射算法求解二次规划。

可行区域和二次规划的最优解。

应用

在资源分配、生产计划、混合和投资计划等问题上使用线性规划。对水电站大坝的设计优化、投资组合优化、控制等问题采用二次规划方法。

最优控制策略,发现二次规划。

混合整数规划

解决具有线性目标受线性约束的优化问题,与附加约束部分或全部变量必须是整数值。

解决者

解决混合整数线性使用分支定界算法,其包括预处理,用于产生可行点,和切割平面启发式编程问题。

应用分支定界算法。

基于混合整数线性规划的算法

利用混合整数线性规划求解器构建专用算法。

最短观光,参观每个城市只有一次。

应用

用整数变量模型时有开/关的决策或逻辑约束以及当变量值必须是一体的。路由,调度,规划,分配和资本预算的问题是典型的应用。

安排下不同的电价两台发电机。

多目标优化

解决具有一组约束条件的多目标函数的优化问题。

解决者

制定问题,无论是目标达成或极小。使用目标达成时有选择性加权的目标值为每个目标。使用极小的一组目标函数的最坏情况下的值最小。

结果通过与fgoalattain客观权重扫。

应用

使用时所需要的两个或两个以上相互冲突的目标权衡多目标优化。例子是体重和力量在结构设计和风险,在投资组合优化返回。

初始和优化滤波系数的幅值响应。

最小二乘法和方程求解

解决非线性最小二乘问题和方程式受约束的约束的非线性系统。求解线性最小二乘问题受到约束和线性约束。

解决者

应用列文伯格 - 马夸特,信任区域,有效集,或内点算法。

局部和全局的方法比较。

线性最小二乘应用

使用线性最小二乘解算器将线性模型与获取的数据进行拟合或求解线性方程组,包括参数受约束和线性约束的情况。

通过求解线性最小平方问题中恢复的模糊图像。

应用非线性最小二乘

使用非线性最小二乘解算器,以适应非线性模型来获取的数据或非线性方程组求解,当参数都受到约束的约束包括的系统。

拟合一个圆路径到洛伦茨常微分方程组。

部署

基于优化构建决策支持和设计工具,整合与企业系统,并部署优化算法,嵌入金宝app式系统。

MATLAB编译器支持金宝app

采用MATLAB编译器™MATLAB编译SDK™部署MATLAB优化模型作为独立的可执行文件,Web应用程序,C / C ++共享库,微软®.NET程序集,爪哇®Python类,®包。

计算最优发电计划的应用程序。

代码生成

生成便携和可读C或C ++代码使用来解决最优化问题MATLAB编码器TM。编译所生成的代码的任何硬件,包括嵌入式系统。

最新功能

代码生成

生成C/ c++代码来解决二次规划问题quadprog(需要MATLAB编码器)

代码生成

生成C / C ++代码来解决非线性约束优化问题fmincon(需要MATLAB编码器)

优化建模

定义使用优化变量的初等函数的非线性优化目标函数和约束

二次规划和线性最小二乘法

迅速而准确地解决问题,密集使用的有效集算法

混合整数规划

获得可行点额外的启发式更快

不可行性分析示例

通过寻找不可约不可行子集或最大可行子集来识别冲突的线性约束

看到发行说明了解这些特性和相应功能的详细信息。