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罚函数法MATLAB程序.doc

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一、进退法、0.618法、Powell 法、罚函数法的 Matlab 程序设计 罚函数法(通用) function y=ff(x,k) y=-17.86*0.42*x(1)/(0.8+0.42*x(1))*(1-exp(-2*(0.8+0.42*x(1))/3))*exp(-1.6)*x(2)-22. 99*x(1)/(0.8+x(1))*(1-exp(-2*(0.8+x(1))/3))*x(3)+k*(x(2)-(1.22*10^2*(9517.8*exp(-1. 6-2*0.42*x(1)/3)*x(2)+19035.6*exp(-2*x(1)/3)*x(3)))/(1.22*10^2+9517.8*exp(-1.6-2* 0.42*x(1)/3)*x(2)+19035.6*exp(-2*x(1)/3)*x(3)))^2+k*(x(3)-exp(-0.8-2*x(1)/3)*x(3)- exp(-2.4-2*0.42*x(1)/3)*x(2))^2; % 主函数,参数包括未知数的个数 n,惩罚因子 q,惩罚因子增长系数 k,初值 x0,以及 允许的误差 r function G=FHS(x0,q,k,n,r,h,a) l=1; while (l) x=powell(x0,n,q,r(1),h,a); %调用 powell 函数 g(1)=ff1(x),g(2)=ff2(x) . . . g(p)=ffp(x); %调用不等式约束函数,将其值 %存入数组 g h(1)=hh1(x),h(2)=hh2(x) . . . h(t)=hht(x); %调用等式约束函数,将其值 %存入数组 h for i=1:p if g(i)
kk=1; xx(1,1:n)=x0; while (kk) y(1,1:n)=xx(k,1:n); for j=1:n s(j)=HJ(y(j,1:n),d(j,1:n),q); y(j+1,1:n)=y(j,1:n)+s(j).*d(j,1:n); %调用0.618算法 end d(n+1,1:n)=y(n+1,1:n)-y(1,1:n); if (norm(d(n+1,1:n),2)=ww) m=i; end end cha=ff(y(1,1:n),q)-2*ff(y(n+1,1:n),q)+ff(2*y(n+1,1:n)-y(1,1:n),q); cha1=2*(ff(y(m,1:n),q)-ff(y(m+1,1:n),q)); if (cha
k=1; while (abs(r1-r2)>=0.1) if y1
二、进退法、0.618法的 C 语言程序设计 例1 设 f(x)=x^2-2*x+4 ,试确定初始搜索区间,并输出迭代次数 main() {int n=0; float t,h,a,b,c,d,f1,f2; printf(“t,h:”); scanf(“%f,%f”,&t,&h); f1=t*t-2*t+4; if((t+h)*(t+h)-2*(t+h)+4<=f1) {c=t+h;f2=c*c-2*c+4;} else {h=-h;c=t+h; f2=c*c-2*c+4;} while(f2<=f1) {h=2*h;d=t;t=c;f1=f2;c=t+h; f2=c*c-2*c+4;n=n+1;} if(c<=d) {a=c;b=d;} else {a=d;b=c;} printf(“[a,b]=[%.2f,%f]\n”,a,b); printf(“n=%d\n”,n); } 运行情况如下: (1)t,h:0,0.05 [a,b]=[0.35,1.55] n=4 (2) t,h:-1.0,0.02 [a,b]=[0.26,4.10] n=7 (3)t,h:-100,0.01 [a,b]=[-59.05,63.83] n=13 例2 用0.618法求 f(x)=8x^3-2*x^2-7*x+3 的局部最优解.允许误差ε=0.0001 ,初始点 设为 x0=0 ,初始步长 h=1 . #include“math.h” float f(x) float x; float y; {y=((8.0*x-2.0)*x-7.0)*x+3.0; return(y); } main() {int n=0; float t,h,a,b,c,d,x0,f0,f1,f2,fc,fd; printf(“t,h:”);
scanf(“%f,%f”,&t,&h); f1=f(t); if (f(t+h)<=f1)c=t+h; else{h=-h;c=t+h;} f2=f(c); while(f2<=f1) {d=t;t=c;f1=f2;c=t+h;f2=f(c);} if(c<=d){a=c;b=d;} else{a=d;b=c;} c=a+0.382*(b-a);fc=f(c);d=a+0.618*(b-a);fd=f(d); do {if (fc>=fd) {a=c;c=d;fc=fd;d=a+0.618*(b-a); fd=f(d);} else {b=d;d=c;fd=fc;c=a+0.382*(b-a);fc=f(c);} n++; } while (b-a>0.0001); x0=(a+b)/2.0;f0=f(x0); pintf(“n=%d,x0=%7.4f,f0=%7.4f\n”,n,x0,f0); } 运行情况如下: t,h:0,1.0 n=21,xo=0.6298,f0=-0.2034.
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