MATLAB混合规划求解工具箱 (MIXED-OPT Toolbox)
项目介绍
MATLAB混合规划求解工具箱(MIXED-OPT Toolbox)是一个功能强大的优化问题求解框架,专门设计用于统一处理各类规划问题。该工具箱通过创新的数据结构设计,将线性规划、非线性规划、整数规划、混合整数规划等多种优化问题整合为统一的数学模型表达形式,为用户提供简洁高效的建模与求解体验。
功能特性
- 统一建模框架:采用符号变量技术,实现各类规划问题的统一数学表达
- 混合变量支持:同时支持连续变量(sdpvar)和整数变量(intvar)的定义与混合使用
- 灵活约束构建:通过set函数便捷构建不等式约束、等式约束和边界约束的组合
- 多算法求解:集成多种优化算法,自动匹配问题类型选择最优求解策略
- 完整结果输出:提供最优解、目标函数值、求解状态及灵敏度分析等全面输出信息
使用方法
1. 决策变量定义
% 定义连续变量矩阵(m×n维)
x = sdpvar(m, n);
% 定义整数变量矩阵(m×n维)
y = intvar(m, n);
2. 目标函数构建
% 线性或非线性目标函数
f = 表达式; % 如:f = x'*Q*x + c'*x
3. 约束条件设置
% 使用set函数构建约束集合
constraints = set(约束表达式); % 如:set(A*x <= b) + set(x >= 0)
4. 问题求解
% 调用求解函数
result = solvesdp(constraints, f, options);
5. 结果提取
% 获取最优目标函数值
optimal_value = double(f);
% 提取变量最优解
solution_x = double(x);
solution_y = double(y);
% 查看求解状态信息
solution_info = result.solveroutput;
系统要求
- MATLAB R2018a或更高版本
- 优化工具箱(Optimization Toolbox)
- 符号数学工具箱(Symbolic Math Toolbox,用于非线性问题求解)
文件说明
main.m文件作为工具箱的核心入口,实现了混合规划问题的完整求解流程。该文件包含问题初始化、变量定义、约束构建、求解器调用、结果验证与输出等核心功能,通过模块化设计将复杂优化问题分解为逻辑清晰的步骤,确保求解过程的可靠性与效率。同时提供错误处理机制和用户交互接口,支持自定义参数配置和求解过程监控。