《机械优化设计》实验指导书.doc

《机械优化设计》 实验指导书 王彩红 编写 院部：机电工程学院 专业：机械设计专业 华北科技学院 二0一二年十二月 上机实验说明 【实验环境】 操作系统： Microsoft Windows XP 应用软件：Visual C++或TC。 【实验要求】 1、每次实验前，熟悉实验目的、实验内容及相关的基本理论知识。 2、无特殊要求，原则上实验为1人1组，必须独立完成。 3、实验所用机器最好固定，以便更好地实现实验之间的延续性和相关性，并便于检查。 4、按要求认真做好实验过程及结果记录。 【实验项目及学时分配】 实验共计4学时，实验项目及学时分配如下： 序号 实验项目 实验类型 学时 实 验 要 求 1 一维有哪些信誉好的足球投注网站方法 验证 2 1、明确进退法、黄金分割法的基本原理及程序框图 2、编制进退法、黄金分割法程序 3、用考核题对所编程序进行考核 2 无约束优化方法 验证 2 1、明确鲍威尔法基本原理及程序框图 2、编制鲍威尔法程序 3、用考核题对所编程序进行考核 【实验报告和考核】 1、实验报告必需采用统一的实验报告纸，撰写符合一定的规范，详见实验报告撰写格式及规范。 （一）预习准备部分 1、优化方法的基本原理简述及程序框图绘制。 2、编制优化方法程序。 3、用考核题对所编程序进行考核。 （ 四）实验考核办法 本课程实验成绩依据以下几个方面进行考核 1、实验报告 2、考核所编制的程序 3、实验纪律、出勤等 实验（一） 【实验题目】 一维有哪些信誉好的足球投注网站方法 【实验目的】 1．熟悉一维有哪些信誉好的足球投注网站的方法－黄金分割法，掌握其基本原理和迭代过程； 利用计算语言（C语言）编制优化迭代程序，并用给定实例进行迭代验证。 ?? 方法概要 ? ? 有了目标函数，确定了有哪些信誉好的足球投注网站方向，假设函数f（a）具有单谷性，确定极小点 a* 所在的区间[a b]： ① 在有哪些信誉好的足球投注网站方向上，选定初始点 a1，初始点步长 h0=0.01（经验，可调整），前进一步得a2点。 ② 求出a1、a2对应的函数值y1、y2，比较对应点函数值，确定前进或后退。? （2）程序框图： 2、一维有哪些信誉好的足球投注网站黄金分割法（0.618法） （1）基本思想 前提：已通过进退法确定了符合函数值高低高规律的有哪些信誉好的足球投注网站区间[a，b]即，函数的极小点必在[a，b]内。所以要调用有哪些信誉好的足球投注网站区间的进退法 （2）程序框图 ①　初始区间[a，b]，由进退法确定。 ???? 　　 收敛精度ε(ε=10-4~ 10-5), ????? 　　缩短率λ=0.618 ②　计算a1 、 a2， f (a1)、 f (a2)， ③　根据区间消去法原理缩短区间,进行区间名称的代换，并保留区间中计算的一个新试验点及函数值。 ④　检查区间是否短到足够小和函数值收敛到足够近。若条件不满足，则返回到②。 ⑤ 若条件满足，则取最后两个试验点的平均值作为极小点数值的近似解。 3、应用黄金分割算法， 计算： （?0＝0，h0=0.1, ?=0.001） (1) (2) (3) (4) (5) 求函数自点出发，沿方向的最优步长因子?× 和在d方向的极小点X*和极小值f(X*)。 （6）函数F(x)=x2+2x，在有哪些信誉好的足球投注网站区间-3≤x≤5时，求解其极小点X*。 【思考题】 说明两种常用的一维有哪些信誉好的足球投注网站方法，并简要说明其算法的基本思想。 【实验报告要求】 1．预习准备部分：给出实验目的、实验内容，并绘制程序框图； 2．实验过程部分：编写上机程序并将重点语句进行注释；详细描述程序的调过程（包括上机调试的情况、上机调试步骤、调试所遇到的问题是如何解决的，并对调试过程中的问题进行分析。 3．实验总结部分：对本次实验进行归纳总结，给出求解结果。要求给出6重迭代中a、x1、x2、b、y1和y2的值，并将结果与手工计算结果进行比较。 4.回答思考题。实验（二） 【实验题目】 无约束优化方法 【实验目的】 1．加深对所学多维无约束优化方法基本原理的理解，增强编制和调试程序的能力，懂得如何在多维无约束优化方法中调用一维有哪些信誉好的足球投注网站方法程序。 2．以鲍威尔法利用计算语言（C语言）编制优化迭代程序，并用给定实例进行迭代验证。掌握鲍威尔法的基本原理和迭代步骤； 2．对于函数，应用鲍威尔法，求解极小值、极小值点及迭代次数。 计算： (1) 初始点：或 (2) 初始点： (3) 初始点： (4) 初始点： (5) 初始点： 【思考题】 说明三种常用的无约束优化方法，并简要说明其算法的基本思想及各自的优缺点。 【实验报告要求】 1．预习准备部分：给出实验目的、实验内容，并绘制程序框图； 2．实验过程部分：编写上机程序并将重点语句进行注释；详细描述程序的调过程（包括上机调试的情况、上机调试步骤、调试所遇到的问题是如何解决的，并对调试过程中的问题进行分析。 3．实验总