Yalmip+Ipopt+Cplex使用手册

1.软件版本

2.Cplex添加方法

  • 官方下载地址: http://www-01.ibm.com/software/websphere/products/optimization/cplex-studio-community-edition/

  • 破解版下载地址:http://www.0daydown.com/02/140054.html
  • 其中community-edition可以免费试用,但最多只能计算1000个变量或1000个约束条件的优化问题。

  • 点击安装,安装步骤默认操作即可。

  • 点击Matlab中的,点击,找到路径并将其添加,最后点击即可。

  • 然后在Matlab命令行窗口输入,出现帮助文档,代表添加成功。

3.Ipopt添加方法

  • 需要的组件:VC_redist.x64和ww_ifort_redist_intel64_2017.0.109.msi

  • (组件下载地址链接:链接1:https://pan.baidu.com/s/1f-J5PBu1WsJO8uxyZzbcTQ 密码:crxv )

  • 链接2:
  • 在打开的界面中选择图1-1即可。

图1

图2

  • 打开MATLAB,设置路径-》添加并包含子文件夹-》选择Ipopt路径-》保存。见下图1-3。

图3

  • 右键运行图2中的opti_Install。
  • 出现提示让你安装optiMEXFiles_mexw64_2_27,回车几下,弹出窗口,找到optiMEXFiles_mexw64_2_27(不需要自己手动解压)选中即可。
  • VC_redist.x64和ww_ifort_redist_intel64_2017.0.109.msi ,这两个组件自己手动安装,注意版本即可。
  • 注意下图中框框中的组件我已经安装好了,如果没有安装,是会有提示的。

IPOPT 3.12.9

4.Yalmip添加方法

  • 下载地址:https://yalmip.github.io/(最新版本)
  • 下载链接:http://pan.baidu.com/s/1eRBhRlK 密码:dv4o(之前版本)
  • 将下载的文件解压,设置路径-》添加并包含子文件夹-》选择Yalmip路径-》保存。
  • 在Matlab的命令行窗口中输入或输入Yalmiptest,测试是否添加成功。

5.Yalmip建模常用语法

5.1  变量设置

  • 实数变量:sdpvar;
  • 0-1变量:binvar;
  • 整数变量:intvar。
  • 例如:x = sdpvar(1,1);    %x为1×1的实数变量

5.2  约束条件

  • Constraints = [];  %Constraints为自己定义的一个存储约束的矩阵
  • Constraints = [Constraints,0 <= x  <= 1];   %定义了一个变量x大于0且小于1的约束条件

5.3  目标函数

  • F = 0;    %F为目标函数
  • x = sdpvar(1,1);
  • Constraints = [Constraints, x >= 2];
  • F = F + x^2 + x^3;   %目标函数为x^2+x^3

5.4   查看变量或表达式的值

  • value(x);   %查看变量x的值
  • value(x^2+x^3);   %查看表达式x^2+x^3的值

5.5  设置Yalmip和求解器的options

  • 通过sdpsettings设置,(sdpsettings参数列表链接
  • options = sdpsettings('field',value,'field',value,.....);   %filed为参数名,value为设置值
  • 例如:options = sdpsettings('solver','cplex');   %设置求解器为cplex
  • 或者这样也可以:options.cplex.exportmodel = 'model.lp';   %设置求解器cplex输出lp格式的数学模型,文件名为model。

图4

图5   options

图6  options.cplex

图7     xxxx.lp格式的数学模型

5.6  常用求解函数optimize

  • sol = optimize(Constraints,Objective,options);  %Constraints为约束,Objective为目标函数,options为5.5节的options

5.7 输出Yalmip模型

  • export函数是将Yalmip模型按照求解器的格式输出。
  • [model,recoverymodel,diagnostic,internalmodel] = export(Constraints,Objective,options);  %Constraints为约束,Objective为目标函数,options为5.5节的options
  • 例如:
  • x = intvar(2,2);
  • Constraints = [];
  • Constraints = [Constraints,0 <= x  <= 1];
  • F = sum(x) * ones(2,1);
  • options = sdpsettings('solver','cplex');   %设置求解器为cplex
  • [model,recoverymodel,diagnostic,internalmodel] = export(Constraints,Objective,options);  %此时model中就会有符合cplex求解器格式的模型

图8  model中的参数列表

5.8  获取求解器的求解时间和Yalmip的建模时间

  • sol = optimize(Constraints,Objective,options);  %Constraints为约束,Objective为目标函数,options为5.5节的options
  • sol.yalmiptime;  %Yalmip的建模时间
  • sol.solvertime;  %求解器的求解时间

5.9  设置初值

  • P = sdpvar(2,2);
  • assign(P,double(Pit));  %P为2×2的实数变量,Pit为2×2的已知矩阵,将Pit的值赋值给P
  • options = sdpsettings('solver','cplex','usex0',1);  %usex0默认为0,1为开启设置初值功能

图9   Yalmip网站说明

5.10  获取对偶乘子

5.11  Yalmip输出模型,调用Cplex类求解

5.12  IPOPT参数设置说明

图10 IPOPT参数列表

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