最优化课程设计--黄金分割法及其算法实现(3

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1、机械优化设计报告机械优化设计报告姓名：刘洋学号：S12080203054院系：机械工程学院专业：机械设计及理论2012年12月4日18机械优化设计报告摘要最优化理论和方法日益受到重视，已经渗透到生产、管理、商业、军事、决策等各个领域，而最优化模型与方法广泛应用于工业、农业、交通运输、商业、国防、建筑、同学、政府机关等各个部门及各个领域。伴随着计算机技术的高速发展，最优化理论与方法的迅速进步为解决实际最优化问题的软件也在飞速发展。其中，MATLAB软件已经成为最优化领域应用最广的软件之一。有了MATLAB这个强大的计算平台，既可以利用MATLAB优化工具箱（Op

2、timizationToolbox）中的函数，又可以通过算法变成实现相应的最优化计算。关键词：优化、黄金分割法、最速下降法、MATLAB、算法AbstractOptimizationtheoryandmethodsandmoreattention,havepenetratedintotheproduction,management,business,military,decision-makingandotherfields,andoptimizationmodelsandmethodswidelyusedinindustry,agriculture,tran

3、sportation,commerce,defense,construction,students,governmentvariousdepartmentsandagenciesandotherfields.Withtherapiddevelopmentofcomputertechnology,18机械优化设计报告optimizationtheoryandmethodsfortherapidprogressoftheoptimizationproblemtosolvepracticalsoftwareisalsodevelopingrapidly.Which,

4、MATLABsoftwarehasbecomethemostoptimizationsoftwareisoneofthemostwidelyused.WiththispowerfulcomputingplatformMATLAB,eitherusingMATLABoptimizationtoolbox(OptimizationToolbox)inthefunction,butalsocanachievetheappropriatealgorithmtooptimizeintothecalculation.Keywords:Optimization、Golden

5、sectionmethod、steepestdescentmethod、MATLAB、algorithm18机械优化设计报告目录摘要2第一章绪论5第二章黄金分割法的基本思想与原理62.1黄金分割法的基本思路62.2算法流程图72.3用matlab编写源程序72.4黄金分割法应用举例8第三章最速下降法的基本思想与原理93.1最速下降法的基本思路93.2算法流程图113.3用matlab编写源程序113.4最速下降法应用举例13第四章惩罚函数法的基本思想与原理134.1惩罚函数法的基本思路134.2算法流程图144.3用matlab编写源程序144.4最速下降法应

6、用举例16第五章总结17参考文献1818机械优化设计报告第1章绪论在人类活动中，要办好一件事（指规划、设计等），都期望得到最满意、最好的结果或效果。为了实现这种期望，必须有好的预测和决策方法。方法对头，事半功倍，反之则事倍功半。优化方法就是各类决策方法中普遍采用的一种方法。历史上最早记载下来的最优化问题可追溯到古希腊的欧几里得（Euclid，公元前300年左右），他指出：在周长相同的一切矩形中，以正方形的面积为最大。十七、十八世纪微积分的建立给出了求函数极值的一些准则，对最优化的研究提供了某些理论基础。然而，在以后的两个世纪中，最优化技术的进展缓慢，主要考虑了

7、有约束条件的最优化问题，发展了一套变分方法。六十年代以来，最优化技术进入了蓬勃发展的时期，主要是近代科学技术和生产的迅速发展，提出了许多用经典最优化技术无法解决的最优化问题。为了取得重大的解决与军事效果，又必将解决这些问题，这种客观需要极大地推动了最优化的研究与应用。另一方面，近代科学，特别是数学、力学、技术和计算机科学的发展，以及专业理论、数学规划和计算机的不断发展，为最优化技术提供了有效手段。现在，最优化技术这门较新的科学分支目前已深入到各个生产与科学领域，例如：化学工程、机械工程、建筑工程、运输工程、生产控制、经济规划和经济管理等，并取得了重大的经济效益

8、与社会效益。机械优化设计是最优化技术在