存在四个问题:
1、从程序结构上说,代码包括三部分:
(1)第一个function(即bate2)为目标函数;
(2)第二、三个function,其中st为约束条件,xym为st调用的子函数;
(3)下面这行代码以及后面的内容为主程序
Mu=[10 2.5] %输入平均值主程序可以作为脚本(Script)直接使用,也可以保存成一个函数。保存成函数的好处是可以把三部分代码存在同一个文件中,但需要注意,主函数必须在最前面。
2、下面这行代码多了一个逗号:
[X,fval,exitflag,output]=fmincon(@bata2,X0,A,b,Aeq,,beq,lb,ub,@st)3、目标函数的名字为bate2,但在调用fmincon的时候写成了bata2。
4、在目标函数中使用了全局变量Mu、Sigama,但主程序中未声明其为全局变量。全局变量需要在每一个使用它的模块中都要声明,也就是说,需要在主程序中增加一行:
global Mu Sigama另外,程序中有些应该输出的信息没有输出,却输出了一些不必输出的信息(语句后面是否加分号),也作了调整。
改写后的代码如下(可以保存斗郑在一个文件中,已作为附件上传):
function zdglobal Mu Sigama %定义全局变量
Mu=[10 2.5] %输入平均值
Sigama=[2 0.375] %输入标准差
X0=[10 2.5] %输入初始迭代点
A=[]b=[]Aeq=[]beq=[]
lb=[]ub=[]
[X,fval,exitflag,output]=fmincon(@bata2,X0,A,b,Aeq,beq,lb,ub,@st) %调用优化工具箱求解
bata=sqrt(fval)
Pf=cdf('norm',-bata,0,1) 中手%计算失效概率
function CC=bata2(X) %目标函数子函数
global Mu Sigama %定义全局变量
CC=((X(1)-Mu(1))/Sigama(1))^2+((X(2)-Mu(2))/Sigama(2))^2 %X均为正态分布
function [c,ceq]=st(X) %约束条件子函数
c=[] %非线性不等式约束
ceq=xym(X) %非线性等式约束
function Z=xym(X) %响应面函数子函数
A1=[1.0000 10.0000 2.5000 100.0000 6.2500
1.0000 16.0000 2.5000 256.0000 6.2500
1.0000 4.0000 2.5000 256.0000 6.2500
1.0000 10.0000 3.6250 100.0000 13.1406
1.0000 10.0000 1.3750 100.0000 1.8906]
B1=[13.672810.800516.545116.8897-10.3136]
C=A1\B1 %求解二次响应面函数各项系数
Z=C(1)+C(2)*X(1)+C(3)*X(2)+C(4)*X(1)+C(5)*X(2) %计算功能函数值
运行结果如下:
Optimization terminated: first-order optimality measure lessthan options.TolFun and maximum constraint violation is less
than options.TolCon.
X =
10.2991 1.5136
fval =
6.9410
exitflag =
1
output =
iterations: 3
funcCount: 12
卖销嫌 lssteplength: 1
stepsize: 0.1441
algorithm: 'medium-scale: SQP, Quasi-Newton, line-search'
firstorderopt: 8.5143e-008
message: [1x144 char]
Pf =
0.0042
matlab中用最小二乘拟合的常用函数有polyfit(多项式拟合)、nlinfit(非线性拟合)以喊睁及regress(多元线性回归)。自变量有2个或以上时,应变量一个,可以使用的有nlinfit和regress,线性时用regress,非线性时用nlinfit。对于进阶matlab使用者还有更多的选择,如拟合工具箱、fit函数、interp系列插值拟合等等。
具体介绍一下regress
regress虽然名义上只能做线性回归但是可以把x^2等非线性量作为一个额外自变量做计算,轮腊因此在一些特殊情况下也可以做非线性拟合。
以matlab自带的数据为样本,示例代码如下:(%后面的是注释)
clcclear
load carsmall%此数据样本matlab自带
x=Weighty=Horsepowerz=MPG%取这3个变量作为拟合对郑桐岁象,x、y自变量,z应变量
plot3(x,y,z,'p')
hold on
c=ones(length(x),1)
b=regress(z,[x,y,c])%纯线性拟合 模型z=b(1)*x+b(2)*y+b(3)
[X,Y]=meshgrid(linspace(1500,5000,10),linspace(40,240,10))
C=ones(10)
mesh(X,Y,b(1)*X+b(2)*Y+b(3)*C)
grid on
b=regress(z,[x.^2,y.^2,x.*y,x,y,c])%添加非线性项进行拟合
figure
plot3(x,y,z,'p')
hold on
mesh(X,Y,b(1)*X.^2+b(2)*Y.^2+b(3)*X.*Y+b(4)*X+b(5)*Y+b(6)*C)
grid on
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