线性规划:单纯形法的一个示例

本文介绍了线性规划和单纯形法,通过一个制造公司的生产计划问题来阐述其应用。公司需在生产能力、原材料供应约束下,决定产品A和产品B的生产数量以最大化利润。建立数学模型并用Python实现单纯形法求解,得出最优解为生产2件产品A和3件产品B,最优利润为23美元。

线性规划是一种优化问题求解方法,它的目标是在给定的约束条件下,找到使目标函数达到最大或最小的最优解。单纯形法是一种常用的线性规划求解算法,它通过迭代计算顶点来逐步接近最优解。下面我们将通过一个例子来详细介绍线性规划和单纯形法的应用,并提供相应的源代码。

假设有一个制造公司,每天生产两种产品:产品A和产品B。产品A每件利润为5美元,产品B每件利润为4美元。公司的生产能力每天有8小时,产品A需要1小时生产时间,产品B需要2小时生产时间。此外,公司每天的原材料供应量为10个单位,产品A需要2个单位的原材料,产品B需要1个单位的原材料。现在我们的目标是确定每种产品的生产数量,以使公司利润最大化。

首先,我们定义决策变量。令x为产品A的生产数量,y为产品B的生产数量。根据问题描述,我们可以得到以下数学模型:

最大化:5x + 4y

约束条件:
x ≥ 0
y ≥ 0
x + 2y ≤ 8
2x + y ≤ 10

下面是使用Python编写的单纯形法求解上述线性规划问题的源代码:

import numpy as np

# 定义目标函数的系数向量
c = np.array
【事件触发一致性】研究多智能体网络如何通过分布式事件驱动控制实现有限时间内的共识(Matlab代码实现)内容概要:本文围绕多智能体网络中的事件触发一致性问题,研究如何通过分布式事件驱动控制实现有限时间内的共识,并提供了相应的Matlab代码实现方案。文中探讨了事件触发机制在降低通信负担、提升系统效率方面的优势,重点分析了多智能体系统在有限时间收敛的一致性控制策略,涉及系统模型构建、触发条件设计、稳定性与收敛性分析等核心技术环节。此外,文档还展示了该技术在航空航天、电力系统、机器人协同、无人机编队等多个前沿领域的潜在应用,体现了其跨学科的研究价值和工程实用性。; 适合人群:具备一定控制理论基础和Matlab编程能力的研究生、科研人员及从事自动化、智能系统、多智能体协同控制等相关领域的工程技术人员。; 使用场景及目标:①用于理解和实现多智能体系统在有限时间内达成一致的分布式控制方法;②为事件触发控制、分布式优化、协同控制等课题提供算法设计与仿真验证的技术参考;③支撑科研项目开发、学术论文复现及工程原型系统搭建; 阅读建议:建议结合文中提供的Matlab代码进行实践操作,重点关注事件触发条件的设计逻辑与系统收敛性证明之间的关系,同时可延伸至其他应用场景进行二次开发与性能优化。
【四旋翼无人机】具备螺旋桨倾斜机构的全驱动四旋翼无人机:建模与控制研究(Matlab代码、Simulink仿真实现)内容概要:本文围绕具备螺旋桨倾斜机构的全驱动四旋翼无人机展开,重点研究其动力学建模与控制系统设计。通过Matlab代码与Simulink仿真实现,详细阐述了该类无人机的运动学与动力学模型构建过程,分析了螺旋桨倾斜机构如何提升无人机的全向机动能力与姿态控制性能,并设计相应的控制策略以实现稳定飞行与精确轨迹跟踪。文中涵盖了从系统建模、控制器设计到仿真验证的完整流程,突出了全驱动结构相较于传统四旋翼在欠驱动问题上的优势。; 适合人群:具备一定控制理论基础和Matlab/Simulink使用经验的自动化、航空航天及相关专业的研究生、科研人员或无人机开发工程师。; 使用场景及目标:①学习全驱动四旋翼无人机的动力学建模方法;②掌握基于Matlab/Simulink的无人机控制系统设计与仿真技术;③深入理解螺旋桨倾斜机构对飞行性能的影响及其控制实现;④为相关课题研究或工程开发提供可复现的技术参考与代码支持。; 阅读建议:建议读者结合提供的Matlab代码与Simulink模型,逐步跟进文档中的建模与控制设计步骤,动手实践仿真过程,以加深对全驱动无人机控制原理的理解,并可根据实际需求对模型与控制器进行修改与优化。
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