机械优化设计实验报告.doc

机械优化设计实例《机械优化设计》实验报告目录页脚内容机械优化设计实例进退法确定初始区间进退法基本思路进退法程序框图题目源程序代码及运行结果黄金分割法黄金分割法流程图题目源程序代码及结果牛顿型法牛顿型法基本思路阻尼牛顿法的流程图题目源程序代码及结果鲍威尔法鲍威尔法基本思路页脚内容机械优化设计实例鲍威尔法流程图. 题目源程序代码及结果复合形法复合行法基本思想源程序代码及结果外点惩罚函数法解题思路：流程框图题目源程序代码及结果机械设计实际问题分析计算过程如下源程序编写报告总结页脚内容机械优化设计实例进退法确定初始区间进退法基本思路：按照一定的规则试算若干个点，比较其函数值的大小，直至找到函数值按“高低高”变化的单峰区间进退法程序框图Sin di =»口』fl皿戸£题目：用进退法求解函数x x2 7x 10的搜索区间源程序代码及运行结果页脚内容搜索区间为机械优化设计实例页脚内容机械优化设计实例黄金分割法黄金分割法基本思路：通过不断的缩短单峰区间的长度来搜索极小点的一种有效方法按 ( 0.618)缩小 比较f(x)大小. 确定取舍区间黄金分割法流程图题目：对函数f x x2 7x 9，给定搜索区间0 x 8时，试用黄金分割法求极小点源程序代码及结果:页脚内容牛顿型法机械优化设计实例页脚内容机械优化设计实例牛顿型法基本思路：在xk邻域内用一个二次函数 x 来近似代替原目标函 数，并将 X的极小点作为对目标函数f x求优的下一个迭代点xk 1。

经多次迭代，使 之逼近目标函数f X的极小点阻尼牛顿法的流程图:开始给定X0dk [ 2f(xk)]1 f(xk)k 1 k .kkd k:mi nf(xk dk)是Xk k 1否结束题目：用牛顿阻尼法求函数f Xi,X2 xi 2 4 xi 2X2的极小点源程序代码及结果:页脚内容机械优化设计实例结果显示：用阻尼牛顿法迭代 次后得到极小点及极小值 为页脚内容机械优化设计实例鲍威尔法鲍威尔法基本思路：在不用导数的前提下，在迭代中逐次构造 的共轭方向鲍威尔法流程图：题 目： 求 函 数的最优点，收）页脚内容机械优化设计实例敛精度£源程序代码及结果:页脚内容机械优化设计实例页脚内容机械优化设计实例页脚内容机械优化设计实例页脚内容机械优化设计实例页脚内容机械优化设计实例页脚内容机械优化设计实例页脚内容机械优化设计实例复合形法复合行法基本思想：在可行域中选取 个设计点（ < < ）作为初始复合形的顶点比较各顶点目标函数值的大小，去掉目标函数值最大的顶点 称最坏点，以坏点以外其余各点的中心为映射中心，用坏点的映射点替换该点，构成新的复合形 顶点反复迭代计算，使复合形不断向最优点移动和收缩，直至收缩到复合形的顶点 与形心非常接近，且满足迭代精度要求为止。

题目：求函数 的最优点，约束条件为 < ; < ;页脚内容机械优化设计实例< ；收敛精度£自定义; 源程序代码及结果：复合形法收敛控制精度申请矩阵空间目标函数约束函数可行点的判断收敛条件反射系数请输入目标函数的维数 输入已知数据请输入复合形的顶点数存放复合形顶点存放目标函数值 存放约束函数值页脚内容机械优化设计实例存放设计变量的下限 存放设计变量的上限存放可行点中心存放最坏点的反射点请输入选定的第一个可行点包含 个数请输入初选变量的下限 包含 个数请输入初选变量的上限 包含 个数知数据输出已输出输入结果为随机得到其余 个可行点页脚内容机械优化设计实例位置上找出可行点的个数 ，并把可行点放在前排序把前 个可行点按目标函数值从大到小求可行点中心页脚内容机械优化设计实例判断可行点中心是否可行将不可行点可行化将可行点按目标函数值从大到小排序页脚内容机械优化设计实例求收敛条件判断收敛条求得约束最优点为目标函数的最优解计算除去最坏点外的 个顶点的中心页脚内容机械优化设计实例求反射点页脚内容机械优化设计实例申请矩阵空间内存分配失败目标函数约束函数页脚内容内存分配失败机械优化设计实例可行点的判断页脚内容机械优化设计实例1 'GMJ^er5\Admini st r^toADescto 戸\优化设T■实验、复刍務云bu □偉合行去,exe "計数r殴医 苫个丄 uJnftJ- -1 u的第量量ZJe. 闊雷.戏笑臭Y 杯台迄迄遊结Nl ET豆远月人』 入入人洛叶 七 nr-hir 匕 rrtrr 七 rrd 补■个数14mm＞：20 3Q1VI含含 -■ -(( k 一丁Ah末得卑1审晶仕点为次5.21897 5.B6326 >B掠函救甬朗|版2为:0 •師卯2re^s any keu to continue外点惩罚函数法解题思路：外点法是从可行域的外部构造一个点序列去逼近原约束问题的最优解。

外点法可以用来求解含不等式和等式约束的优化问题 外点惩罚函数的形式为：m l(x,r) f(x) r max[0,gi(x)]2 r [hj(x)]2i 1 j 1流程框图：页脚内容机械优化设计实例「贏;，打片・詁匚号h *"严习 （一探出）工丘占 1 *II jh - 丫 ' Wh的最优点，约题目：求函数束条件： << ；收敛精度£ ；源程序代码及结果:初始化方向，线性无关鲍威尔方法暂存新的搜索方向到 用于存储各共轭方向的点页脚内容机械优化设计实例用于中间判断用存放于更换方向后产生的新点标志暂存鲍威尔最优解初值递减系数精度控制初始惩罚因子函数声明部分鲍威尔方法函数待求函数一维搜索的目标函数区间搜索黄金页脚内容机械优化设计实例分割选择法排序约束优化方法主函数入口请输入精度优 解 为最小值为页脚内容。