优化设计_实验指导书_刘其南

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1、实验指导书院系：机电工程学院专业：机械设计制造及其自动化课程：优化设计编者：刘其南目录实验一一维搜索方法与终止准则3一、实验目的：3二、实验内容：3三、实验原理与方法：3四、实验条件：3五、实验步骤：3六、实验注意事项：4七、实验报告要求：4实验二无约束设计的优化方法5一、实验目的：5二、实验内容：5三、实验原理与方法：5四、实验条件：6五、实验步骤：6六、实验注意事项：6七、实验报告要求：6实验三有约束优化设计的方法7一、实验目的：7二、实验内容：7三、实验原理与方法：7四、实验条件：7五、实验步骤：7六、实验注意事项：8七、实验报告要

2、求：8实验四多目标函数的优化设计方法9一、实验目的：9二、实验内容：9三、实验原理与方法：9四、实验条件：9五、实验步骤：9六、实验注意事项：10七、实验报告要求：10实验一一维搜索方法与终止准则一、实验目的：加深对一维搜索方法的确定区间的进退法和缩短区间的黄金分割法或二次插值法基本原理的理解二、实验内容：按所给程序框图编制上机程序，上机输入、调试并运行程序，或调试并运行已给程序，用所给考核题进行检验。三、实验原理与方法：四、实验条件：硬件：计算机（1台/人），软件：VC6.0，Matlab五、实验步骤：算法步骤：（1）选定初始点a1=0

3、,初始步长h＝h0，计算y1＝f(a1)，10a2=a1＋h,y2＝f(a2)。（2）比较y1和y2:（a）如y1≤y2,向右前进；，转（3）；（b）如y2＞y1,向左后退；h＝－h，将a1与a2，y1与y2的值互换。转（3）向后探测；(3）产生新的探测点a3＝a2＋h，y3＝f(a3);(4)比较函数值y2和y3：（a）如y2>y3,加大步长h＝2h，a1=a2,a2=a3,转（3）继续探测。（b）如y2≤y3,则初始区间得到：a=min[a1,a3]，b=max[a3,a1]，函数最小值所在的区间为[a，b]。六、实验注意事项：1、实

4、验前应认真预习，了解实验内容及方法。2、认真遵守实验室的各项有关规定。七、实验报告要求：实验报告统一用《武夷学院实验报告》纸，共有三个部分：（一）实验预习部分包括:实验目的、实验内容、实验原理与方法、实验条件、实验步骤。（二）实验过程记录部分包括：电子文档和实验过程数据记录。（三）实验结果与讨论包括：1、根据算法程序框图和算法步骤编写计算机程序2、求解函数f(x)=3x2-8x+9的搜索区间，初始点a1=0,初始步长h0=0.13、如果初始点a1=1.8,初始步长h0=0.1,结果又如何？4、试分析初始点和初始步长的选择对搜索计算的影响。

5、5、10实验二无约束设计的优化方法一、实验目的：1、加深对鲍威尔法的基本理论和算法步骤的理解2、培养学生独立编制、调试机械优化算法程序的能力3、培养学生灵活运用优化设计方法解决工程实际问题的能力二、实验内容：按所给程序框图编制上机程序，上机输入、调试并运行程序，或调试并运行已给程序，用所给考核题进行检验。三、实验原理与方法：10四、实验条件：硬件：计算机（1台/人），软件：VC6.0，Matlab五、实验步骤：按所给框图编制程序并用考核题验证。六、实验注意事项：1、实验前应认真预习，了解实验内容及方法。2、认真遵守实验室的各项有关规定。七

6、、实验报告要求：实验报告统一用《武夷学院实验报告》纸，共有三个部分：（一）实验预习部分包括:实验目的、实验内容、实验原理与方法、实验条件、实验步骤。（二）实验过程记录部分包括：电子文档和实验过程数据记录（三）实验结果与讨论包括：1、根据算法程序框图和算法步骤编写计算机程序;2、求解函数f(x)=x12+x22-x1x2-10x1-4x2+60的极小点，收敛精度ε=0.00110实验三有约束优化设计的方法一、实验目的：加深对所学多维约束优化方法基本原理的理解，增强编制和调试程序的能力，懂得如何在多维约束优化方法中调用多维无约束优化方法程序。

7、二、实验内容：按所给程序框图编制上机程序，上机输入、调试并运行程序，或调试并运行已给程序，用所给考核题进行检验。三、实验原理与方法：上机输入、调试并运行程序，或调试并运行已给程序，用所给考核题（任选一个）进行检验。四、实验条件：硬件：计算机（1台/人），软件：VC6.0，Matlab五、实验步骤：1、(1)(2)(3)10六、实验注意事项：1、实验前应认真预习，掌握实验原理及方法，写好预习报告。2、认真遵守实验室的各项有关规定。七、实验报告要求：实验报告统一用《武夷学院实验报告》纸，共有三个部分：（一）实验预习部分包括:实验目的、实验内容

8、、实验原理与方法、实验条件、实验步骤。（二）实验过程记录部分包括：电子文档和和实验过程记录（三）实验结果与讨论包括：1、总结一下它与无约束优化的有何不同？10实验四多目标函数的优化设计方法一、