MATLAB优化工具箱的实用应用技巧

MATLAB优化工具箱（Optimization Toolbox）包含一系列优化算法和模块，可以用于求解线性规划和二次规划、函数的最大和最小值、非线性规划、多目标优化、非线性最小二乘逼近和曲线拟合、非线性系统方程和复杂结构的大规模优化问题。

常用的优化函数有：

● 求解线性规划问题的函数linprog。

● 求解二次规划问题的函数quadprog。

● 求解无约束非线性规划问题的函数fminbnd、fminunc和fminsearch。

● 求解约束非线性规划问题的函数fmincon。

● 求解多目标优化问题的函数fgoalattain和fminimax。(www.xing528.com)

使用MATLAB优化工具箱函数处理优化设计问题的分析和计算的一般步骤是：

1）针对具体工程问题建立优化设计的数学模型（其中，不等式约束条件表示成g（X）≤0的形式）。

2）分析数学模型中的目标函数，并建立相应的目标函数文件（包括计算目标函数必需的输入参数，描述目标函数表达式等内容），以自定的目标函数文件名将它存储在工作空间\MATLAB\WORK\中。

3）分析数学模型中的非线性约束条件，并建立相应的非线性约束函数文件（包括计算约束函数必需的输入参数，描述约束函数表达式等内容），以自定的约束函数文件名将它存储在工作空间\MATLAB7\WORK\中。

4）分析优化设计的数学模型，选择适用的优化函数，并建立调用优化函数的命令文件（内容包括输入初始点，建立设计变量的线性约束和边界约束的矩阵和向量，使用优化函数调用目标函数文件和约束函数文件的语句，以及运算结果输出等内容），将优化函数作为“黑箱”调用，以自定义的命令文件名将它存储在工作空间\MATLAB\WORK\中。

将优化设计的命令文件复制到MATLAB命令窗口的运算提示符“>>”后面运行，如果编制的目标函数文件、约束函数文件和命令文件存在错误，MATLAB就会给出错误的类型和在M文件中的位置，方便用户对错误进行定位和检查。如果M文件没有错误（包括逻辑错误和语法错误），命令窗口就会显示出运算信息，获得与所有条件都相容的优化结果。