机械优化设计实验报告
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《机械优化设计》
实验报告
目录
1.进退法确定初始区间 ......................................... 错误!未定义书签。
进退法基本思路 .......................................... 错误!未定义书签。
进退法程序框图 .......................................... 错误!未定义书签。
题目.................................................... 错误!未定义书签。
源程序代码及运行结果 .................................... 错误!未定义书签。
2.黄金分割法 ................................................. 错误!未定义书签。
黄金分割法流程图 ......................................... 错误!未定义书签。
题目.................................................... 错误!未定义书签。
源程序代码及结果 ........................................ 错误!未定义书签。
3.牛顿型法................................................... 错误!未定义书签。
牛顿型法基本思路 ......................................... 错误!未定义书签。
阻尼牛顿法的流程图 ...................................... 错误!未定义书签。
题目.................................................... 错误!未定义书签。
源程序代码及结果 ........................................ 错误!未定义书签。
4.鲍威尔法................................................... 错误!未定义书签。
鲍威尔法基本思路 ........................................ 错误!未定义书签。
鲍威尔法流程图 .......................................... 错误!未定义书签。
4．3 题目 ................................................ 错误!未定义书签。
源程序代码及结果 ........................................ 错误!未定义书签。
5. 复合形法 .................................................. 错误!未定义书签。
复合行法基本思想 ........................................ 错误!未定义书签。
源程序代码及结果 ........................................ 错误!未定义书签。
6. 外点惩罚函数法 ............................................ 错误!未定义书签。
解题思路： ............................................... 错误!未定义书签。
流程框图 ................................................ 错误!未定义书签。
题目.................................................... 错误!未定义书签。
源程序代码及结果 ........................................ 错误!未定义书签。
7.机械设计实际问题分析 ....................................... 错误!未定义书签。
计算过程如下 ............................................. 错误!未定义书签。
源程序编写 .............................................. 错误!未定义书签。
8.报告总结................................................... 错误!未定义书签。
1.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
题目：用进退法求解函数2710fxxx的搜索区间
源程序代码及运行结果
#include <>
#include <>
main()
{
float h,h0,y1,y2,y3,a1=0,a2,a3,fa2,fa3;
scanf("h0=%f,y1=%f",&h0,&y1);
h=h0;a2=h;y2=a2*a2-7*a2+10;
if (y2>y1)
{
h=-h;a3=a1;y3=y1;
loop:a1=a2;y1=y2;a2=a3;y2=y3;
}
a3=a2+2*h;y3=a3*a3-7*a3+10; if (y3
{
goto loop;
}
else
printf("a1=%f,a2=%f,a3=%f,y1=%f,y2=%f,y3=%f\n",a1,a2,a3,y1,y2,y3);
}
搜索区间为0 6
2.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（618.0） 缩小
比较)(xf大小
确定取舍区间。
黄金分割法流程图
题目：对函数279fxxx，给定搜索区间08x时，试用黄金分割法求极小点
源程序代码及结果：
f=inline('x^2-7*x+9')
a=0;b=8;eps=;
a1=*(b-a);y1=f(a1);
a2=a+*(b-a);y2=f(a2);
while(abs(b-a)>eps)
if(y1>=y2)
a=a1;
a1=a2;
y1=y2; a2=a+*(b-a);
y2=f(a2);
else
b=a2;a2=a1;y2=y1;
a1=*(b-a);
y1=f(a1);
end
end
xxx=*(a+b)
f =
Inline function:
f(x) = x^2-7*x+9
xxx =
3.牛顿型法
牛顿型法基本思路：在kx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fx求优的下一个迭代点1kx。经多次迭代，使之逼近目标函数fx的极小点。
阻尼牛顿法的流程图：
题目：用牛顿阻尼法求函数412112,22fxxxxx的极小点
源程序代码及结果：
k=0;
ptol=;
xk=input('input x0:')
itcl=[1;1];
while norm(itcl)>=ptol
f1=[4*xk(1,1)^3-24*xk(1,1)^2+50*xk(1,1)-4*xk(2,1)-32;-4*xk(1,1)+8*xk(2,1)];
G=[12*xk(1,1)^2-48*xk(1,1)+50,-4;-4,8];
dk=-inv(G)*f1; a=-(dk'*f1)/(dk'*G*dk);
xk=xk+a*dk;
itcl=a*dk;
k=k+1;
end
f=(xk(1,1)-2)^4+(xk(1,1)-2*xk(2,1))^2;
fprintf('\n ó?×è?á?￡?ù·¨μü′ú %d ′?oóμ?μ? ??D?μ? x*?°??D??μ f ?a:\n',k);
disp(xk);
disp(f);
结果显示：input x0:[1;1] 用阻尼牛顿法迭代 27 次后得到 极小点 x*及极小值 f 为:
4.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G的共轭方向。
鲍威尔法流程图：
4．3 题目：求函数f（x）=
x[0]*x[0]+x[1]*x[1]-x[0]*x[1]-10*x[0]-4*x[1]+60的最优点，收敛精度ε=
源程序代码及结果：
#include ""
#include ""
#include ""
double objf(double x[])
{double ff;
ff=x[0]*x[0]+x[1]*x[1]-x[0]*x[1]-10*x[0]-4*x[1]+60;
return(ff);
}
