基于matlab约束优化方法教学软件包的设计设计

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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

2、好的图形用户界面（GUI）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.《optimizationdesignofma

3、chinics》isoneofnecessitycoursesofmachinicaldesigndomain,inwhichoptimizationmethodswereabstrctive,itishardtounderstandandthisreslutthestudentsfeltdifficultyinstudyprocess.Inthistask,thedesignofrestraintoptimizationsoftwarebasedonMATLABisintroduced,whathasaveryfriendlygraphicu

4、serinterface(GUI)andmakethereslutsvisual.TheGUIwasconsistedoftheparameterinputframe、theparameteroutputframeandthefigureofoutcomes.Thesoftwarecanhelpthestudentsunderstandingtheprocessoflookingforthebestpoint,andtochangetheabstractiveproblemspecific.Inthispaper,theprocessofope

5、nupandthemethodofusingwereintroducedabouttherestraintoptimizationsoftware,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

6、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：132．2．2DFP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

7、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

8、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，可通过各种语言编制优化方法