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时间:2018-07-21
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1、景德镇陶瓷学院毕业设计(论文)开题报告中文题目:关于MATLAB约束优化算法软件包的设计英文题目:DESIGNOFRESTRAINTOPTIMIZATIONSOFTWAREFORINSTRUCTIONBASEDONMATLAB院系:机械电子工程学院专业:机械设计制造及其自动化第36页共36页摘要优化设计作为现代设计方法之一,在各个领域起着越来越重要的作用。《机械优化设计》是机械设计类专业的一门必修课程,其中优化设计方法理论性较强,学生不易理解,从而使得学生在学习过程中倍感吃力。本课题研制了一个基于MATLAB的约束优化算法软件包,该软件包有着友好的图形用户界面(G
2、UI)和求解的直观性。图形用户界面由参数输入框、结果输出框和结果图形化三部分组成。运用该软件可以帮助学生更好地理解优化算法的寻优过程,使抽象的问题具体化。本文介绍了约束优化算法软件包的开发过程和其使用方法,对计算机辅助教学有一定的帮助。关键词:优化设计软件包图形用户界面第36页共36页ABSTRACTAsoneoftheprimarymodemdesignways,optimizationplaysamoreimportantroletheneverinkindsofareas.《optimizationdesignofmachinics》isoneofneces
3、sitycoursesofmachinicaldesigndomain,inwhichoptimizationmethodswereabstrctive,itishardtounderstandandthisreslutthestudentsfeltdifficultyinstudyprocess.Inthistask,thedesignofrestraintoptimizationsoftwarebasedonMATLABisintroduced,whathasaveryfriendlygraphicuserinterface(GUI)andmaketheres
4、lutsvisual.TheGUIwasconsistedoftheparameterinputframe、theparameteroutputframeandthefigureofoutcomes.Thesoftwarecanhelpthestudentsunderstandingtheprocessoflookingforthebestpoint,andtochangetheabstractiveproblemspecific.Inthispaper,theprocessofopenupandthemethodofusingwereintroducedabou
5、ttherestraintoptimizationsoftware,whichmayapplysomehelpforthecomputeraidedinstruction.Keywords:optimaldesignsoftwarepackagegraphicuserinterface第36页共36页目录摘要2Abstract31绪论51.1本课题的现状及其研究意义51.2本课题的主要工作62优化算法原理82.1最优化设计的数学模型82.2约束优化算法92.2.1惩罚函数内点法102.2.1.2惩罚函数内点法的迭代步骤:122.2.1.3应注意的问题:132.2.
6、2DFP变尺度法162.2.2.1DFP变尺度法的原理162.2.2.2DFP变尺度法的计算步骤182.2.3惩罚函数外点法192.2.3.1惩罚函数外点法的原理192.2.3.2惩罚函数外点法的迭代步骤:212.2.4惩罚函数混合法232.2.4.1惩罚函数混合法的原理232.2.4.2惩罚函数混合法的迭代步骤:252.2.5三种算法的比较253软件开发及其使用273.1软件开发过程273.2软件的使用284.1优化算例304.2结果分析315结论33致谢34参考文献35第36页共36页1绪论机械产品的传统设计方法,是根据产品的功能要求与使用条件,通过估算,类比
7、或实验确定设计方案,然后进行强度、刚度、稳定性和动态特性等的分析验算,如果达不到要求,则修改有关参数,再进行验算,直至满足设计要求,这种设计方法不仅消耗大量的时间与精力,而且最终方案也是一种可行方案,并不是最佳方案。 机械优化设计就是把机械设计与数学规划理论及方法相结合,借助电子计算机,寻求最优设计方案和最佳设计参数。优化设计是设计方法上的一大进步,在工程设计中采用优化设计方法,可以提高产品的设计质量,减轻设备自重,降低材料消耗与制造成本。现代计算机技术的快速发展,促进了数值计算寻优方法的发展和推广应用,设计者在建立了优化设计的数学模型基础上,可通过各种语言编
8、制优化方法
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