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matlab多目标优化添加非线性约束 matlab 教程?

浏览量:4649 时间:2023-05-18 17:43:28 作者:采采

matlab 教程?

前言:matlab只不过是个软件,为了成功机械的计算,而要如何去安排这些可以计算,需要用户掌握最基本的数学概念。这篇将能介绍工程数学中正确的数学概念,与matlab很显然却不是具体,但实是是matlab的基础。

1.数值与符号

要是给工程数学问题分类,比较大的两类那肯定是数值问题和符号问题,按matlab的数值运算和符号乘除运算。简单来说,数值运算就是所有的变量的值己知,求大神解答的都是一些具体的值;符号运算则那天而是,不要求所有的变量都试求,求解答的结果也不是变量具体的值,完全是变量之间的关系。一个很简单例子是

①数值问题:求解答一元二次方程,ax2bxc0,其中abc1,所解值的结果当然是x几点几几点几i,是个复数,是个具体详细的数值。

②符号问题:求解释一元二次方程,ax2bxc0,所求的的结果当然是x求根公式,是abc的函数,是个关系

而且,一个问题是数值问题肯定符号问题,不大程度上做出决定于结果不需要求解释的是数值肯定关系。当然了两个问题也是可以相互转化,比如数值问题的一元二次方程,我们好象会先能量转化成符号问题,把abc联立解求根公式,求出去变量x的具体详细数值。但实际中,象我们根本不帮我推荐那样做,原因是matlab的数值和符号是已经差别的两套系统,相互转化不仅仅必须没有了的数值符号转换语言,更很有可能带来查错的不便。

2.有名数值问题

以下是比较普遍的数值问题,文中说起的解法均易在数值计算、科学计算、数值算法这类书中不能找到。

2.1代数方程

代数方程又分成三类线性方程和非线性方程,线性方程像是可以转变为矩阵形式AXb,对A求逆即可解决。求逆的数值解法一般有高斯赛德尔迭代,超肌肉松驰迭代等。非线性方程像是被转化为f(x)zeros其中x是个向量,右侧的zeros它表示f是个多输出函数,数值解法就像是迭代,常见的有牛顿迭代,最速梯度,点斜式等。

2.2常微分方程

常微分方程象转化为Dyf(y,t),且y(0)y0是初始条件,其中y和Dy全是向量,f又是个多作为输出函数,数值解法有欧拉法,龙格库塔法。

2.3偏微分方程

偏微分方程都很奇怪,matlab处理偏微分方程也不专业,我也简直不用matlab如何处理这类问题。但工程数学上,偏微分方程的解法有两类,差分法和有限元法。差分信号法要区分中心差分,迎风差分等。有限元方法必须算出刚度矩阵等。

2.4插值和数据拟合

插值和拟合是彻底有所不同的两个数学概念,可是大部分事情很多人都混为一谈了。两者的描述都是可以归罪于为:已知函数上的点(x1,y1),(x2,y2)...(xn,yn),求一个三角形的三边的x,不对应的y的数值。插值具体用法的多项式插值,三次样条插值。拟合的本质是一个最优化问题,其中最常用的一种数据拟合是线性曲线拟合,求解方法是最小二乘法。

2.5离散时间信号周期傅里叶变换

严格说来,这并又不能算一个数学问题,仅仅一种运算,就好像加减乘除一样的。特殊性只是相对而言这种自由变化是是对一个向量接受,且运算后的结果却是个向量。这里提出来是替强调什么这种傅里叶变换的限定,具体的要求是离散化方法周期,这也是数值方法能如何处理的任何一种傅里叶变换。

2.6最优化问题

最优化问题也很涉及面,像是可以不简单归因为求目标函数f(x)的大或则最小值,其中f是一个单输出的函数,x是一个向量。其中x不需要满足的条件线性约束条件、非平稳约束条件、上下界。具体的解法有最速梯度,遗传,蚁群,退火等算法。

2.7数值积分

己知函数上的点(x1,y1),(x2,y2),...(xn,yn),求函数在x1到xn的定积分。常见算法有四边形公式,梯形公式,辛普森公式。类似于的问题有数值求导。

3.有名符号问题

以下是比较普遍的符号问题,必须不光强调的是,n0问题。数值问题中也有一部分无解问题,但大多数工程中是碰过了的。而符号问题正好反过来,绝大部分我们遇到的符号问题大都没有解的,或者确切的说,没有解析解。诸如求一元三次会方程,我们明白了x和这些系数必然关系,但没能写出显式的表达式,也就是说没有解析解。

3.1递推转通项

这个问题可以不归结为:三角形的三边xn1f(xn),求xn,最常见的一种于数列的推导。

3.2代数方程

区别于数值问题中的代数方程,这里的代数方程问题可以具体解释为:f(x,c)0,求xx(c),这里需要求高人的当然是x和c的关系。

3.3常微分方程

区别于数值问题中的常微分数方程,这里的代数方程问题可以不详细解释为:Dyf(y,t,c),求yx(t,c),像是无需初值条件。

3.4符号积分

区别于数值问题中的数值积分,这里的符号积分是可以详细解释为:己知函数关系yf(x),求y的不定积分。同样的问题还有一个符号求导。

matlab最视频教程(一):软件基本概念

前言:①要是你是第二次使用matlab,建议阅读什么本教程。②以2017a版本为基础,可以参照于2014a及之后的版本,之前的版本未测试。③加强这两个月在坛子里回答的问题,整理好成教程,水平太远,希望能见怪哦。

的界面

home标签下,找不到layout通过系统设置/复位,可以可以设置各板块的显示与隐藏。其中有几个部分,请务必小心要不显示

①CurrentFolder:中文好象英文翻译成工作路径,好象设置中成一个自己成立的、有读写权限的文件夹,例如我的文档下建立起一个matlab文件夹

②CommandWindow:字面意思是命令窗口,用处运行代码,所有的代码是在这里输入

③Workspace:字面意思是工作空间,当然是暂存所有运行结果的地方,“暂”的具体含义是:直接关闭matlab后全部丢失

2.软件中的基本概念

2.1函数

matlab本来强横无比,应该是只不过能提供大量的函数,你也可以建立可以自定义函数,方法是:Home-gtNew-gtfunction。下拉菜单函数就像保存在工作路径下。函数文件的特征是:扩展名m,内容的第一行以function开头,情报营内容是“输出变量函数名(输入输入变量)”。且函数名和文件名是一样的。

每个函数在Command Window中不运行,用处成功某个特定的计算任务,运行是输入输入“输出变量函数名(再输入变量)”,然后再按回车。的或有个系统光盘驱动的函数是为了求绝对值的,函数名abs,所以我在Command Window里输入输入“aabs(-1)”,都会没显示运算结果为“a1”。且运算结果会在Workspace里会出现一个变量a,双击后可注意到a的值是1。

2.2脚本

也可以解释为特珠的函数,这种函数内容的开头没有function那行,但没有然后输入、输出来变量,也没有函数名。文件扩展名和函数一样的是m,也不需要在Command Window里运行程序。脚本大都用户确立的,方法是:Home-gtNewScript。象保存在工作路径下。脚本的功能应该是完成用户必须的、复杂的计算任务,大多数脚本里会动态创建很多函数。

2.3GUI

就像翻译为界面,那是人机交互界面的意思。写脚本处理问题的方法有点儿麻烦的话,让人感觉起来更像是码农,所以才现在很多问题也可以通过界面点点鼠标解决的办法。这时候就要然后打开界面,再打开方法是:在APPS标签里可以不不能找到所有已按装的GUI工具,右键点击即可。再注意右边有个小三角也可以点开。和函数一样的,用户也这个可以自己成立可以自定义GUI,这部分相对于奇怪,对新手而言好像有点遥远。

2.4toolbox

就像翻译成成工具箱,matlab将功能生僻或是应用上自成体系的一组函数和GUI打包成一个toolbox。正版的matlab在购买时,完全每一个toolbox全是要另收费的,所以toolbox也是可以再理解为matlab产品的模块,一个工具箱那就是一个产品/商品。

2.5simulink

好象用matlab解决了问题的过程是:用户自定义脚本,在Command Window里运行脚本。而脚本的运行逻辑是顺序不能执行,和象的编程完全不一样。simulink则需要提供另一种思路,图形化编程,有点像labview,这种方法很适合我于物理模型的仿真,因此经常会用“matlab编程”和“simulink仿真”指出。使用方法是在home标签下点击simulink。

3.获得帮助

常用的额外解决有四种方法

①home标签里,有个Help标志,点开后是可以我得到各工具箱/产品的完整帮助文档。新版本中设置建议使用万分感谢,用老本地帮助的办法是在home标签里,Preferences下的matlab/Help里你选installedlocally

②官网上可以找到支持,然后再也可以获得教程。这种方法获得的帮助文档和第一种方法差不多。

③在Command Window里键入doc函数名来获得帮助。比如说输入#34docfft#34是可以额外离散傅里叶变换函数fft的帮助和范例。这种方法完成任务的文档是前两种方法文档中的部分。当然,前提肯定是你要知道函数名,才能可以找到帮助。这种方法更适合于完成任务系统光盘驱动函数的使用说明。

④可以使用GUI时,通常界面的角落里有Help,点开是可以额外帮助。这种方法获得的文档是第一和第二种方法文档中的部分。这种方法更适合于完成系统自带GUI的使用说明。

这几种方法中,最常用的是第三种,只要你很清楚自己必须的函数名,就也可以用这种完成任务说明和范例。而不好算在用中,就像常用的系统自带函数,也并也不是相当多,也差不多几十个?真正的不需要一定谨记使用方法的可能就几个,通常是清楚函数名,要是用时候doc帮一下忙。

matlab求非线性函数的最大值?

脚本追加:

enjoy@(t)-(183545*t-367490003);lb2004;ub2030;t02015;xfmincon(enjoy,t0,[],[],[],[],lb,ub,@c)起始值t0你随便写一个。同时在c.m中定义法非平稳约束函数:

function[c,ceq]c(t)c462.2*t.^2-2e6*t2e9;%nonlinearinequalitiesatx.ceq0;%nonlinearequalitiesatx.运行结果2030。

函数 问题 方法 数值 matlab

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