基于VB的机械优化设计软件的研究.pdfVIP

维普资讯 学兔兔 第4期 (总第149期) 机 械 工 程 与 自动 化 No．4 2008年8月 MECHANICAL ENGINEERING AUT0MAT10N Aug． 文章编号：1672—6413(2OO8)O4一OO37一O2 基于VB的机械优化设计软件的研究 秦 毅，杨兆建 (太原理工大学机械工程学院，山西 太原 030024) 摘要：针对各种优化算法，用VB开发了用于进行机械优化设计的软件，该软件基于Windows系统，以Visual Basic的窗体界面为工作平台；并用其中3种具有代表性的优化设计方法进行了一顶计算分析。实例对比分析 表明了该软件分析的可靠性和准确性。 关键词：Visual Basic；优化设计；软件 、 中图分类号：TH122 文献标识码：A 0 引言 要包括切线法、插值法、黄金分割法、牛顿法、变尺 优化设计是2O世纪6O年代初发展起来的一门新 度法、变量轮换法、最速下降法、共轭方向法、共轭 兴学科，同时也是一项新技术。它将最优化原理和计 梯度法、单纯形法、鲍威尔法等。约束优化设计方法 算技术应用于设计领域，其理论基础是数学规划，所 主要包括复合形法、约束随机方向法、罚函数法、序 采用的工具是电子计算机。因此，优化设计可以形象 列线性规划法、序列线性二次规划法等。 地表示为专业理论、数学规划论和电子计算机。优化 无约束优化设计是常用优化设计方法的重要基 设计的一般步骤是：首先分析设计问题，建立优化设 础，无约束优化设计方法具有计算效率高、稳定性好 计数学模型；然后选择优化设计方法，进行求解；最 等特点。求解约束优化问题的约束优化算法一般是以 后进行方案评价与决策。当前优化设计方法众多，且 非常成熟的无约束优化算法、线性规划和二次规划类 计算复杂，用户在面对此问题时经常是一筹莫展[1 ]。 算法为基础发展起来的。一般可将约束优化算法分为 鉴于此，本文用Visual Basic编制了机械优化设计软 直接法和间接法两类。所谓直接法就是在优化过程中 件，为用户提供了方便、简洁的优化设计工具。 直接考虑约束条件的优化方法；间接法就是在优化过 1 Visual Basic的主要特点 程中将约束优化问题等效转化为无约束优化问题等相 Visual Basic是面向对象编程的，能实现所见即所 对简单的优化问题，并在此基础上再对相对简单的优 得，它的主要工作方式是采用事件驱动方式，当你不 化问题进行求解。 去驱动这些事件时，它所代表的过程将永远也不会触 3 用VB编写优化设计程序 发，这就为设计良好的界面带来了莫大的便利。Visual 本程序采用模块化设计思想，设置了若干个窗体 Basic事件驱动应用程序中的典型事件顺序如下：①运 模块和一个标准模块，以主程序(窗体界面见图1)为 行应用程序、加载和显示窗体；②窗体及窗体上的控 核心编制功能模块子程序，使大量的功能在子程序中 件接收事件，事件的产生可能是由用户操作、系统引 实现，简化了设计结构，运行过程中通过主程序调用 发或代码间接引发；③调用事件处理过程代码；④等 各功能模块子程序。其中标准模块用以声明全局变量、 待下一次事件。。。]。 进行目标函数的定义和计算目标函数的梯度，窗体模 2 机械优化设计简介