前言

該節主要說明OPTI非線性求解工具箱的安裝與使用

1、簡介

OPTI是一個開源的MATLAB優化工具箱，相比MATLAB自帶非線性優化求解函數fmincon，該優化器更加人性化,同時也有豐富的求解方法可供選擇，後續的MPC求解將使用該工具箱完成求解。

2、下載鏈接鏈接

https://www.inverseproblem.co.nz/OPTI/index.php/DL/DownloadOPTI

GitHub源碼下載鏈接

https://github.com/jonathancurrie/OPTI

3、可供選擇的求解器

線性規劃 CLP，CSDP，DSDP，GLPK，LP_SOLVE，OOQP，SCIP

混合整數線性規劃 CBC，GLPK，LP_SOLVE，SCIP

二次規劃 CLP，OOQP，SCIP

混合整數二次規劃 SCIP

二次約束二次規劃 SCIP

混合整數二次約束二次規劃 SCIP

半定規劃 CSDP，DSDP

非線性方程組 HYBRJ，LM_DER，MKLTRNLS，NL2SOL

非線性最小二乘 LEVMAR，LM_DER，MKLTRNLS，NL2SOL

非線性規劃 FILTERSD，IPOPT，L-BFGS-B，M1QN3，NLOPT，SCIP

全局非線性規劃 NLOPT，NOMAD，PSWARM，SCIP

混合整數非線性規劃 BONMIN，NOMAD，SCIP

4、安裝過程

a.使用2中的鏈接完成opti的源碼下載，並完成解壓，放置在合適的文件夾

b.打開MATLAB，進入到文件夾所在路徑

c.點擊opti_Install.m文件，並運行

d.按照命令窗口的提示，選擇『Y』完成安裝

5、示例

https://www.inverseproblem.co.nz/OPTI/index.php/Examples/Examples

帶約束的非線性方程組求解

MATLAB代碼

% Objective (fun(x))
fun = @(x) x(1)*x(4)*sum(x(1:3)) + x(3);
% Row Nonlinear Constraints
nlcon = @(x) [ prod(x); sum(x.^2) ];
cl = [25;40];
cu = [Inf;40];
% Bounds (lb <= x <= ub)
lb = ones(4,1);
ub = 5*ones(4,1);
% 初始值設置
x0 = [1 5 5 1];
% Build OPTI Object
Opt = opti(fun,fun,nl,nlcon,cl,cu,bounds,lb,ub)
% Solve Problem
[x,fval] = solve(Opt,x0)

6、optiset項的相關設置

各個參數的具體設置可以查看該鏈接 https://www.inverseproblem.co.nz/OPTI/index.php/Advanced/Opts#sOpts

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