机械优化设计_经典实例分解.ppt

设计实例1: 设计实例1: 设计实例1: 设计实例1: 设计实例1: 设计实例1: 设计实例1: 设计实例2: 设计实例2: 设计实例2: 设计实例2: 设计实例2: 设计实例2: 设计实例2: 设计实例2: 第1部分 MATLAB基础 1.1 MATLAB窗口 1.2 数据表示 1、变量 变量用标识符表示（字母打头、字母、数字、下划线组成，长度≤19）。可以合法出现而定义。 区分大小写字母，以当前值定义其类型。 2、函数名 函数名用标识符表示。 1.3 数组 行向量、列向量、矩阵 1.3.1 创建数组的常用方法 1）直接列表定义数组 1.3 数组 2）域表定义数组 变量＝初值：增量：终值｜初值：终值 变量＝（初值：增量：终值）＊常数 例如： x=0:0.02:10 y=1:80 1.3 数组 1.3.2、 数组的访问（一维） 数组名 表示全体元素 数组名(k) 表示第k元素 数组名(k1:k2) 表示第k1到k2元素 1.3.3 数组运算 1). 纯量与数组的算术运算 a ω c1 或 c1 ω a 其中ω可为＋、－、＊ 结果为[a1ωc1 a2ωc1 … anωc1] 或[c1ωa1 c1ωa2 … c1ωan] 1.3.3 数组运算 3). 数组点乘 两数组的对应元素相乘a.*b 结果： [a1＊b1 a2＊b2…an＊bn] （a与b的维数必须相同） 1.3.3 数组运算 1.4 源文件（M－文件） 分为两类： 函数文件和非函数文件 都用扩展名.M 1.4.1 函数文件（相当于子程序） 1.4.2 非函数文件 1.4.3 M-文件的操作 1.4.3 M-文件的操作 1.4.3 M-文件的操作 1.4.3 M-文件的操作 第2部分 优化计算工具 2.1 线性规划优化函数 2.2 无约束非线性优化函数 2.3 约束优化函数 MATLAB解决的线性规划问题的标准形式为： 2.1 线性规划优化函数 [函数] linprog [格式] x = linprog(f,A,b,Aeq,beq) x = linprog(f,A,b,Aeq,beq,lb,ub,x0) 2.1 线性规划及其优化函数 [应用举例] 求使函数 取最小值的x值， 且满足约束条件： 2.1线性规划及其优化函数 [代码] f = [-5; -4; -6]; A = [1 -1 1;3 2 4;3 2 0]; b = [20; 42; 30]; lb = zeros(3,1); [x,fval] = linprog(f,A,b,[],[],lb) [结果] x = 0.0000 15.0000 3.0000 fval = -78.0000 2.2 无约束非线性优化函数 [函数]fminunc [格式] x = fminunc(fun,x0) x = fminunc(fun,x0,options) [x,fval] = fminunc(…) 2.2 无约束非线性优化函数 [应用举例] 求 的最小值 [代码]%首先编写目标的.m文件 function f=myfun(x) f=3*x(1)^2+2*x(1)*x(2)+x(2)^2 2.2 无约束非线性优化函数 [结果] x = 1.0e-008 * -0.7512 0.2479 fval = 1.3818e-016 2.3 约束优化函