MATLAB實(shí)際問題應(yīng)用

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè) 大學(xué) 實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱：MATLAB實(shí)際問題應(yīng)用（所屬課程：MATLAB基礎(chǔ)及其應(yīng)用 ）院 系： 專業(yè)班級： 姓 名： 學(xué) 號：A實(shí)驗(yàn)日期： 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：A 指導(dǎo)老師： 教師簽字：實(shí)驗(yàn)成績： 日 期：(以下為報(bào)告正文，正文應(yīng)包含實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、討論、參考文獻(xiàn)七個項(xiàng)目)實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆誐ATLAB線形規(guī)劃解決實(shí)際問題運(yùn)用MATLAB計(jì)算動態(tài)規(guī)劃問題。運(yùn)用MATLAB算法解決最短路徑問題。實(shí)驗(yàn)條件計(jì)算機(jī)（LENOVO Windows10.C

2、PU：Inter（R）Core（TM）i7-6500U.內(nèi)存4GB.顯卡：AMDRadeon(TM)R5 M430(2048MB)+Intel(R)HD Graphics 520(1024MB)）、MATLAB R2014a、MATLAB數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書等。實(shí)驗(yàn)步驟1.某公司經(jīng)營兩種物品，第一種物品每噸售價(jià)30元，第二種物品每噸售價(jià)450元。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，售出每噸第一種物品所需要的營業(yè)時(shí)間平均是0.5h，第二種物品是，其中是第二種物品售出的數(shù)量。已知該公司在這段時(shí)間內(nèi)的總營業(yè)時(shí)間為800h，試決定使其營業(yè)額最大的營業(yè)計(jì)劃。解：設(shè)該公司經(jīng)營第一種物品件，第二種物品件，營業(yè)額為，則先寫約束函數(shù)M函數(shù)MA

3、TLAB程序如下：function c,ceq=eg1con.m%約束函數(shù)c=0.2*x(1)+2*x(2)+0.25*x(2)2-800;ceq=;腳本程序如下options=optimoptions(fmincon,Algorithm,active-set,Display,off);%options表示優(yōu)化參數(shù)。x,fval=fmincon(x)-30*x(1)-450*x(2),0;0,0;0,inf;inf,eg1con,options)結(jié)果X=1.0e+003*1.49550.0110fval=-4.9815e+004問題得解，最大營業(yè)額為-f=498152.某電子設(shè)備由5種元件1,

4、2,3,4,5組成，這5種元件的可靠性分別為0.9，0.8,0.5,0.7,0.6.為保證電子設(shè)備系統(tǒng)的可靠性，同種元件可并聯(lián)多個?，F(xiàn)允許設(shè)備使用元件的總數(shù)為15個，問如何設(shè)計(jì)使設(shè)備可靠性最大的元件安排方案。解： 將該問題看成5階段動態(tài)規(guī)劃問題，每個元件的配置看成一個階段。記：配置第k個元件時(shí)可用元件的總數(shù)（狀態(tài)變量）；第k個元件并聯(lián)的數(shù)目（決策變量）；第k個元件的可靠性；階段指標(biāo)函數(shù)為：；狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程為；基本方程為MATLAB程序如下：%eg2_f1.mfunction u= eg2_f1(k,x)%在階段k由狀態(tài)變量求出相應(yīng)決策變量所有的值if k=5,u=x;else,u=1:x-1;e

5、nd;u=u(:);%eg2_f2.mfunction v= eg2_f2(k,x,u)%階段k的指標(biāo)函數(shù)c=0.9 ,0.8,0.5,0.7,0.6;v=1-(1-c(k).uv=-v;%將求max轉(zhuǎn)換為min%eg2_f3.mfunction y= eg2_f3(k,x,u)%狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程y=x-u;%eg2_f4.mfunction y= eg 2_f4(v,f)%基本方程中的函數(shù)gy=v*f;y=-y; %將求max轉(zhuǎn)換為min調(diào)用dynprog.m計(jì)算程序如下clear;n=15;format shortg;%15個元件x1=n;nan*ones(n-1,1);x2=1:n;x2=x

6、2;x=x1,x2,x2,x2,x2;p,f=dynprog(x,)eg2_f1, eg2_f2, eg2_f3,eg2_f4)運(yùn)行結(jié)果P=1 15 2 -0.99 2 13 2 -0.96 3 11 4 -0.9375 4 7 3 -0.973 5 4 4 -0.9744f=-0.8447結(jié)果表明1,2,3,4和5號元件分別并聯(lián)2,2,4,3和4個，系統(tǒng)總可靠性最大為0.84473.已知有6個村莊，各村的小學(xué)生人數(shù)見表1-1，各村莊間的距離如圖1-1所示。現(xiàn)在計(jì)劃建造一所醫(yī)院和一所小學(xué)，問醫(yī)院應(yīng)建在哪個村莊才能使最遠(yuǎn)村莊的人到醫(yī)院看病所走的路最短？又問小學(xué)建在哪個村莊使得所有學(xué)生上學(xué)走的總路

7、程最短？表1-1 各村小學(xué)生人數(shù)表村莊V1V2V3V4V5V6小學(xué)生504060207090圖1-1 村莊距離示意圖解：問題分析，本題主要運(yùn)用弗洛伊德算法解決最短路問題。問題進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，運(yùn)用MATLAB程序醫(yī)院應(yīng)建在V3，小學(xué)應(yīng)建在V4；MATLAB程序如下：clear;M=10000;%無窮大a(1,:)=0 2 7 M M M;%此點(diǎn)到各個點(diǎn)的距離，非相鄰點(diǎn)看作無窮大a(2,:)=2 0 4 6 8 M;% 此點(diǎn)到各個點(diǎn)的距離，非相鄰點(diǎn)看作無窮大 a(3,:)=7 4 0 1 3 M;a(4,:)=M 6 1 0 1 6;a(5,:)=M 8 3 1 0 3;a(6,:)=M M M

8、6 3 0;b=a;%兩城鎮(zhèn)間距離矩陣path=zeros(length(b);%路徑for k=1:6 for i=1:6 for j=1:6 if b(i,j)b(i,k)+b(k,j) b(i,j)=b(i,k)+b(k,j); path(i,j)=k; end end endendb %最短距離矩陣path %路徑c=max(b);x=min(c);%找最小值for j=1:6 if c(1,j)=x j %Vj城鎮(zhèn)建醫(yī)院 endendu=50 40 60 20 70 90;%各城鎮(zhèn)學(xué)生人數(shù)q=u*b;c=min(q);for o=1:6 if q(1,o)=c o %Vo城鎮(zhèn)建學(xué)校 endend運(yùn)行結(jié)果b = 0 2 6 7 8 11 2 0 4 5 6 9 6 4 0 1 2 5 7 5 1 0 1 4 8 6 2 1 0 3 11 9 5 4 3 0path = 0 0 2 3 4 5 0 0 0 3 4 5 2 0 0 0 4 5 3 3 0 0 0 5 4 4 4 0 0 0 5 5 5 5 0 0j = 3o = 4因此可得醫(yī)院應(yīng)建