MATLABfunction [f, c, ceq, total_cost] = plant_trees(x) 如何用输出的f进行计算
时间: 2024-02-16 21:59:34 浏览: 69
输出变量"f"是表示目标函数值的标量,它的值是由"plant_trees"函数内部计算得到的。如果需要使用"f"进行计算,你可以将其赋值给一个变量,例如:
```
[x, fval] = fmincon(@plant_trees, x0, A, b, Aeq, beq, lb, ub, nonlcon, options);
```
在上述代码中,使用MATLAB的优化函数"fmincon"最小化函数"plant_trees",并将返回的"fval"赋值给变量"fval"。这里"x0"是优化变量的初始值,"A"、"b"、"Aeq"、"beq"、"lb"、"ub"、"nonlcon"和"options"是优化函数的其他输入参数。
如果你需要使用"f"进行其他计算,例如作为其他函数的输入参数,你可以直接使用"fval"来代替"f"。
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for irun=1:Run_no Ceq1=zeros(1,dim); Ceq1_fit=inf; Ceq2=zeros(1,dim); Ceq2_fit=inf; Ceq3=zeros(1,dim); Ceq3_fit=inf; Ceq4=zeros(1,dim); Ceq4_fit=inf; C=initialization(Particles_no,dim,ub,lb); Iter=0; V=1; a1=2; a2=1; GP=0.5; while Iter<Max_iter for i=1:size(C,1) Flag4ub=C(i,:)>ub; Flag4lb=C(i,:)<lb; C(i,:)=(C(i,:).*(~(Flag4ub+Flag4lb)))+ub.*Flag4ub+lb.*Flag4lb; fitness(i)=funfit(C(i,:),MM); if fitness(i)<Ceq1_fit Ceq1_fit=fitness(i); Ceq1=C(i,:); elseif fitness(i)>Ceq1_fit && fitness(i)<Ceq2_fit Ceq2_fit=fitness(i); Ceq2=C(i,:); elseif fitness(i)>Ceq1_fit && fitness(i)>Ceq2_fit && fitness(i)<Ceq3_fit Ceq3_fit=fitness(i); Ceq3=C(i,:); elseif fitness(i)>Ceq1_fit && fitness(i)>Ceq2_fit && fitness(i)>Ceq3_fit && fitness(i)<Ceq4_fit Ceq4_fit=fitness(i); Ceq4=C(i,:); end end
这段代码是粒子群算法的核心部分,使用while循环进行了最大迭代次数次的搜索。
首先使用一个for循环,循环次数为粒子数。在循环中,通过一些计算,将C(i,:)限制在搜索范围内。然后,计算C(i,:)对应的适应度值,并根据适应度值的大小,将C(i,:)分别归入四个不同的等式约束中。
接着,使用while循环进行粒子群算法的迭代。在每次迭代中,分别计算每个粒子的速度和位置,并更新粒子的最优位置和全局最优位置。其中,a1、a2和GP分别为粒子群算法中的一些参数。
最后,将迭代次数加1,继续进行下一次循环。当迭代次数达到最大值时,退出while循环。
function main() % 定义初始速度范围 v0_min = 0; % 最小速度 v0_max = 13.89; % 最大速度 % 定义质量范围 m_min = 54; % 最小质量 m_max = 74.2; % 最大质量 % 定义高度范围 h_min = 280; % 最小高度 h_max = 300; % 最大高度 % 定义其他参数 g = 9.8; % 重力加速度 rho = 1.225; % 空气密度 b = 4.8; % 展弦比 c_max = 2.55; % 最大弦长 F = 950; % 单位面积浮力 W_min = 4; % 最小落地速度 W_max = 7; % 最大落地速度 % 定义非线性规划问题 problem.objective = @objectiveFunc; problem.x0 = [v0_min, m_min]; problem.lb = [v0_min, m_min]; problem.ub = [v0_max, m_max]; problem.nonlcon = @nonlinearConstraints; % 求解非线性规划问题 options = optimoptions('fmincon', 'Display', 'iter'); [x, fval, exitflag, output] = fmincon(problem); % 输出结果 v0_opt = x(1); m_opt = x(2); A_opt = calculateArea(v0_opt, m_opt, g, rho, b, c_max, F); fprintf('最小面积为:%f\n', A_opt); end function obj = objectiveFunc(x) v0 = x(1); m = x(2); g = 9.8; rho = 1.225; b = 4.8; c_max = 2.55; F = 950; obj = calculateArea(v0, m, g, rho, b, c_max, F); end function [c, ceq] = nonlinearConstraints(x) v0 = x(1); m = x(2); g = 9.8; rho = 1.225; h_min = 280; h_max = 300; W_min = 4; W_max = 7; c = [ calculateHeight(v0, m, g, rho, W_min) - h_min; h_max - calculateHeight(v0, m, g, rho, W_max) ]; ceq = []; end function A = calculateArea(v0, m, g, rho, b, c_max, F) W = m * g; L = W; D = 0.5 * rho * v0^2 * c_max * b; A = (L - W) / (F - D); end function h = calculateHeight(v0, m, g, rho, W) D = 0.5 * rho * v0^2 * c_max * b; h = (m * v0^2) / (2 * (F - D)) + W / (2 * g); end 改善代码 根据以下问题 错误使用 fmincon 输入参数太多。 出错 fmincon (第 32 行) [x, fval, exitflag, output] = fmincon(problem);
根据你的描述,问题出在调用 fmincon 函数时输入参数太多。fmincon 函数的输入参数应该是一个结构体,而你传入的是一个函数句柄。你可以尝试将问题定义为一个匿名函数,并直接传入 fmincon 函数。以下是代码的改进版本:
```matlab
function main()
% 定义初始速度范围
v0_min = 0; % 最小速度
v0_max = 13.89; % 最大速度
% 定义质量范围
m_min = 54; % 最小质量
m_max = 74.2; % 最大质量
% 定义高度范围
h_min = 280; % 最小高度
h_max = 300; % 最大高度
% 定义其他参数
g = 9.8; % 重力加速度
rho = 1.225; % 空气密度
b = 4.8; % 展弦比
c_max = 2.55; % 最大弦长
F = 950; % 单位面积浮力
W_min = 4; % 最小落地速度
W_max = 7; % 最大落地速度
% 定义非线性规划问题
problem.objective = @(x) objectiveFunc(x, g, rho, b, c_max, F);
problem.x0 = [v0_min, m_min];
problem.lb = [v0_min, m_min];
problem.ub = [v0_max, m_max];
problem.nonlcon = @(x) nonlinearConstraints(x, g, rho, h_min, h_max, W_min, W_max);
% 求解非线性规划问题
options = optimoptions('fmincon', 'Display', 'iter');
[x, fval, exitflag, output] = fmincon(problem);
% 输出结果
v0_opt = x(1);
m_opt = x(2);
A_opt = calculateArea(v0_opt, m_opt, g, rho, b, c_max, F);
fprintf('最小面积为:%f\n', A_opt);
end
function obj = objectiveFunc(x, g, rho, b, c_max, F)
v0 = x(1);
m = x(2);
obj = calculateArea(v0, m, g, rho, b, c_max, F);
end
function [c, ceq] = nonlinearConstraints(x, g, rho, h_min, h_max, W_min, W_max)
v0 = x(1);
m = x(2);
c = [
calculateHeight(v0, m, g, rho, W_min) - h_min;
h_max - calculateHeight(v0, m, g, rho, W_max)
];
ceq = [];
end
function A = calculateArea(v0, m, g, rho, b, c_max, F)
W = m * g;
L = W;
D = 0.5 * rho * v0^2 * c_max * b;
A = (L - W) / (F - D);
end
function h = calculateHeight(v0, m, g, rho, W)
b = 4.8; % 展弦比
c_max = 2.55; % 最大弦长
D = 0.5 * rho * v0^2 * c_max * b;
h = (m * v0^2) / (2 * (F - D)) + W / (2 * g);
end
```
在这个改进后的代码中,我将非线性目标函数和约束函数的输入参数进行了修改,同时也调整了函数定义的顺序。请尝试运行这个版本的代码,看是否能够解决问题。
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