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下面是一个简单的MATLAB代码实现SQP(Sequential Quadratic Programming)方法的例子:
function [x, fval] = sqp_method(f, g, H, c, d, x0)
% 输入:
% f - 目标函数
% g - 约束函数
% H - 目标函数的Hessian矩阵
% c - 等式约束函数
% d - 不等式约束函数
% x0 - 初始点
% 参数设置
max_iter = 100; % 最大迭代次数
tol = 1e-6; % 收敛判断阈值
x = x0;
iter = 0;
while iter < max_iter
% 计算目标函数值和梯度
[fval, grad] = f(x);
% 计算约束函数值和梯度
[cval, cgrad] = c(x);
[dval, dgrad] = d(x);
% 构建KKT矩阵
Aeq = cgrad';
beq = -cval;
Aineq = dgrad';
bineq = -dval;
Hessian = H(x);
KKT_matrix = [Hessian, Aeq; Aeq', zeros(size(Aeq, 1))];
% 构建残差向量
residual = [grad; zeros(size(Aeq, 1), 1)] - KKT_matrix * [x; zeros(size(Aeq, 1), 1)] - [zeros(length(grad), 1); beq];
% 解线性方程组
delta_x = -KKT_matrix \ residual;
% 更新变量
x = x + delta_x(1:length(x));
% 判断是否收敛
if norm(delta_x) < tol
break;
end
iter = iter + 1;
end
if iter == max_iter
warning('SQP方法未能收敛!');
end
end
这个代码实现了SQP方法的基本框架。你可以根据具体的问题,替换目标函数 f
,约束函数 g
,Hessian矩阵 H
,等式约束函数 c
,不等式约束函数 d
,以及初始点 x0
。
需要注意的是,上述代码中的约束函数默认为等式约束和不等式约束,如果你的问题只有等式约束或只有不等式约束,你需要对代码进行相应的修改。
此外,上述代码只是一个简单的实现,可能在某些情况下无法收敛。你可以根据具体问题进行改进,例如添加线搜索、增加收敛准则等。