优化工具箱

解决线性、二次、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程序来寻找连续和离散问题的最优解决方案,执行权衡分析,并将优化方法合并到算法金宝搏官方网站和应用程序中。工具箱允许您执行设计优化任务,包括参数估计、组件选择和参数调优。它可用于在投资组合优化、资源分配、生产计划和调度等应用程序中寻金宝搏官方网站找最优解决方案。

入门:

定义优化问题

将设计或决策问题建模为优化问题。将设计参数和决策设置为优化变量。在定义目标函数时使用它们来优化和使用约束来限制可能的变量值。

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。使用适当的解决方案。

解决优化问题

将一个求解器应用于优化问题,以找到一个最优解:一组优化变量值,如果有目标函数,则产生目标函数的最优值,如果有,则满足约束条件。

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。

在非线性函数优化过程中求值的点。

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。设置选项来监视和绘图优化解决方案的进展。

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、信赖域或内德-米德单纯形算法求解无约束问题。应用内点、顺序二次规划(SQP)或信任区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优化问题。

解决线性规划

应用双单纯形或内点算法求解线性规划。

线性规划的可行域和最优解。

解决二次规划

应用内点、活动集或信赖域反射算法求解二次规划。

二次规划的可行域和最优解。

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。使用二次规划的问题,如设计优化,组合优化,和控制水电大坝。

最优控制策略,发现二次规划。

整数线性规划

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

使用分枝定界算法求解混合整数线性规划问题,包括预处理、生成可行点的启发式算法和切割平面。

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。

在不同电价下的两台发电机的时间表。

多目标优化

解决有多个目标函数受一组约束的优化问题。

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。

用fgoal遍历目标权重的结果。

应用

当两个或多个相互冲突的目标需要权衡时,使用多目标优化。例如结构设计中的权重和强度,以及投资组合优化中的风险和回报。

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Levenberg-Marquardt、trust-region、active-set或inner -point算法。

本地和全球方法的比较。

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

构建基于优化的决策支持和设计工具,与企业系统集成,并将优化算法部署到金宝app嵌入式系统。

MATLAB编译器支持金宝app

使用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,Java®Python类,®包。

计算最优发电计划的应用程序。

代码生成

生成可移植和可读的C或c++代码来解决优化问题MATLAB编码器TM。为任何硬件(包括嵌入式系统)编译生成的代码。

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

利用优化变量的初等函数定义非线性优化目标函数或约束条件

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

整数线性规划

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

看到发布说明有关这些功能和相应功能的详细信息。