《优化设计报告》.doc
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1、(课程实践报告封面模版)合肥工业大学机械优化设计课程实践研究报告班 级: 机设六班 学 号: 20100581 姓 名: 李继鑫 授课老师: 王卫荣 日 期: 2013年 5 月 7 日 (一) 一维搜索min f(x)= 注:其中c、d为待定系数,用于确定选择的函数是哪一个。l C语言程序段如下:#include #include#define p 3.14float fun(float x,float c,float d);void main(void)float a0,a1,a2,r,a,b;float y1=0.0000,y2=0.0000,u;float c,d;u=0.618;pr
2、intf(inputa,band r:a= b= r= );scanf(%f%f%f,&a,&b,&r);printf(choose only ONE function number c=1 0 or d=0 1n);scanf(%f%f,&c,&d);if(c=1) d=0; else c=0,d=1;a1=b-u*(b-a),y1=fun(a1,c,d);a2=a+u*(b-a),y2=fun(a2,c,d);do if(y1=y2) a=a1;a1=a2,y1=y2;a2=a+u*(b-a),y2=fun(a2,c,d); else b=a2;a2=a1,y2=y1;a1=b-u*(b-
3、a),y1=fun(a1,c,d); while(fabs(b-a)/b)r & fabs(y2-y1)/y2)r);a0=0.5*(a+b);printf(The best result a0=%fn,a0);/*function editting*/float fun(float x,float c,float d)float Y;Y=c*cos(x)+d*(x-2)*(x-2)+3);return(Y);l 选择第二的函数(0,1)极小值a0=2.000970,理论值为2,正确。l 选择第一的函数(1,0)极小值a0=3.140134,理论值为,正确。(二) 单位矩阵l C语言程序实现n
4、阶单位矩阵如下:#includevoid main(void)int n,i,j;int d=1,c=0;printf(Input the dimension of array n=n);scanf(%d,&n);printf(the array of n*n is:n);for(i=0;in-1;i+)for(j=0;jn-1;j+)if(i=j) printf(%3d,d); else printf(%3d,c);printf(n);l 实验数据验证如下,取n=5得到5阶单位矩阵:l 取n=10得到10阶单位矩阵:(三) 连杆机构问题优化设计l 修改程序实现过程如下:unit sumt_f
5、gh;interfaceuses Windows, Messages, SysUtils, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs,Math;type arr3 = array1.55of real;type TForm3 = class(TForm) private Private declarations public Public declarations end;var Form3: TForm3; Procedure ffx; Procedure ggx; Procedure hhx;implementationuses sumt_1,
6、 sumt_2;$R *.DFM/ 应用惩罚函数法优化方法计算优化问题,用户应首先根据具体问题/ 建立其优化的数学模型(目标函数;不等式约束函数;等式约束函数。);/ min Fx/ s.t. GXj0 (j=1,2,.kg)/ HXj=0 (j=1,2,.kh)/ 再将目标函数、约束函数按DELPHI语言改写成表达式,/ fx := .;/ gx1 := .;/ gx2 := .;/ ./ ./ gxkg := .;/ hx1 := .;/ hx2 := .;/ ./ ./ hxkh := .;/ 替换下面的procedure ffx段中的目标函数的计算表达式 fx;/ 替换下面的proce
7、dure ggx段中的目标函数的计算表达式 gx1、gx2.gxkg/ 替换下面的procedure hhx段中的目标函数的计算表达式 hx1、hx2.hxkhprocedure ffx; /目标函数var y0,y1,z,t,b,a,y2 : double;var i :integer;begin with form1.sumt do begin fx:=0; for i:= 1 to 30 do begin y0:=arccos(1+x1)*(1+x1)-x2*x2+25)/(10*(1+x1); y1:=y0+(i+1)*i*0.5; z:=arccos(1+x1)*(1+x1)-x2*
8、x2-25)/(10*x2); r:=sqrt(26-10*cos(y1); t:=z+2*(y1-y0)/3.0/3.14; b:=arccos(r*r+24)/(10*r); y2:=3.14-a-b; a:=arccos(r*r+x2*x2-x1*x1)/(2*r*x2); fx:=fx+(y2-t)*(y2-t)*3.14/60.0; end;end;end;procedure ggx; /约束函数begin with form1.sumt do begin gx1:=x1*x1+x2*x2-1.414*x1*x2-16.0; gx2:=36.0-x1*x1-x2*x2-1.414*x
9、1*x2; gx3:=-x1; gx4:=-x2; gx5:=6-x1-x2; gx6:=x1-x2-4; gx7:=x2-x1-4; end;end;procedure hhx; /约束函数begin with form1.sumt do begin hx1:=x1; end;end;End.l 参数数输入窗口:l 连杆问题存档资料: 常用优化方法惩罚函数法 一、初始数据= 设计变量个数 N = 2 - 不等式约束个数 KG = 7 等式约束个数 KH = 0 - 惩罚因子 R = 4.41942089203984 惩罚因子降低系数 C = 0.2 - 初始步长 T0 = 0.01 收敛精度
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