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matlab代码实现SQP方法详细

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。