[工學(xué)]機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)總復(fù)習(xí)(已修改)
2024-10-28 18:34 本頁(yè)面
【正文】 1 機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)總復(fù)習(xí) 2 第一章 機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本概念和理論 機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)的定義： 機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì) 就是把機(jī)械設(shè)計(jì)與優(yōu)化設(shè)計(jì)理論及方法相結(jié)合，借助電子計(jì)算機(jī)，自動(dòng)尋找實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的最優(yōu)設(shè)計(jì)方案和最佳設(shè)計(jì)參數(shù)。 3 一 設(shè)計(jì)變量 在優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中，要優(yōu)化選擇的設(shè)計(jì)參數(shù)。 設(shè)計(jì)變量必須是 獨(dú)立變量 ，即：在一個(gè)優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題中，任意兩個(gè)設(shè)計(jì)變量之間沒(méi)有 函數(shù)關(guān)系 。 二 設(shè)計(jì)空間 在一個(gè)優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題中，所有可能的設(shè)計(jì)方案構(gòu)成了一個(gè)向量集合。可以證明，這個(gè)向量集合是一個(gè) 向量空間 ，并且是一個(gè) 歐氏空間 。 一個(gè)優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題中，設(shè)計(jì)變量的個(gè)數(shù)，就是它的設(shè)計(jì)空間的 維數(shù) 。 三 目標(biāo)函數(shù) 優(yōu)化設(shè)計(jì)中要優(yōu)化的某個(gè)或某幾個(gè)設(shè)計(jì)指標(biāo)，這些指標(biāo)是設(shè)計(jì)變量的函數(shù)，稱為 目標(biāo)函數(shù) 。 4 四 設(shè)計(jì)約束 優(yōu)化設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)變量必須滿足的條件，這些條件是設(shè)計(jì)變量的函數(shù)。 約束條件的分類 （ 1）根據(jù)約束的性質(zhì)分 邊界約束 直接限定設(shè)計(jì)變量的取值范圍的約束條件，即 性能約束 由結(jié)構(gòu)的某種性能或設(shè)計(jì)要求，推導(dǎo)出來(lái)的約束條件。 iii bxa ??i ＝ 1,2, ， n 5 u=1,2, ， m ? ?0?Xg u? ? 0?Xh v v = 1， 2， ， p n （ 2）根據(jù)約束條件的形式分 不等式約束 一個(gè) n 維的優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題中，等式約束的個(gè)數(shù)必須少于 n 。 顯式約束 隱式約束 等式約束 6 五 可行域 可行域 : 在設(shè)計(jì)空間中，滿足 所有約束條件的 所構(gòu)成的空間 。 7 ? ?? ?? ?m i n. . 0 , 1 , 2 , ,0 , 1 , 2 , ,nuvf X X Rs t g X u mh X v p n???? ? ?六 優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型 （一）優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型 8 ? ?? ?? ?m i n. . 0 , 1 , 2 , ,0 , 1 , 2 , ,uvfXs t g X u mh X v p n?????? ? ?（ 二）約束優(yōu)化設(shè)計(jì)的最優(yōu)解 約束優(yōu)化設(shè)計(jì)的最優(yōu)解為使 的 X* 、 f (X*) 。 9 167。 21 目標(biāo)函數(shù)的基本性質(zhì) 一 函數(shù)的等值面（線） 函數(shù)的等值面（線）是用來(lái)描述、研究函數(shù)的 整體性質(zhì) 的。 二 函數(shù)的最速下降方向 梯度 X1 點(diǎn)的最速下降方向?yàn)? 局部性質(zhì) ? ?? ? ? ? ? ?TnnxXfxXfxXfxfxfxfXf??????????????????????????????????????????? ??2121? ?1fX??第二章 優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ) 10 用 Matlab可畫出該函數(shù)的等直線。 11 * 用圖解法求解要求掌握 12 221 2 11 1 222 1 23142m in ( ) 4 4 . (
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