图书介绍
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- 郭仁生等编著 著
- 出版社： 北京：电子工业出版社
- ISBN：7505389831
- 出版时间：2003
- 标注页数：177页
- 文件大小：25MB
- 文件页数：186页
- 主题词：机械设计：最优设计－高等学校：技术学校－教材
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图书目录
第1章 优化设计的基本概念和数学模型1
1.1 优化设计概述1
1.1.1 传统设计与优化设计1
1.1.2 优化设计的发展概况2
1.2 设计变量2
1.2.1 基本参数2
1.2.2 设计方案的表示形式3
1.2.3 设计变量的选取4
1.3 设计约束5
1.3.1 设计约束的种类5
1.3.2 可行区域与非可行区域7
1.4 目标函数8
1.4.1 目标函数的含义8
1.4.2 单目标和多目标问题9
1.5 优化设计的数学模型9
1.6 优化设计数学模型的建立10
1.6.1 优化设计问题大小的分类10
1.6.2 优化设计建模实际问题举例10
第2章 优化设计的基本知识和方法13
2.1 优化设计的几何意义13
2.1.1 最优化问题的几何描述13
2.1.2 局部最优解和全域最优解16
2.2 多维函数的方向导数、梯度和海赛矩阵17
2.2.1 函数的偏导数17
2.2.2 函数的方向导数17
2.2.3 函数的梯度18
2.2.4 函数的海赛矩阵19
2.3 无约束目标函数的极值条件20
2.3.1 一维函数的极值条件20
2.3.2 多维函数的极值条件20
2.4 优化设计的数值迭代方法22
2.4.1 迭代算法的概念22
2.4.2 优化问题的迭代过程23
2.4.3 优化迭代算法的分类24
2.4.4 迭代点列的收敛条件和终止判别25
第3章 一维搜索优化方法27
3.1 概述27
3.2 进退法确定搜索区间28
3.3 黄金分割法30
3.3.1 基本原理30
3.3.2 区间收缩率的确定31
3.3.3 迭代过程和算法框图31
3.4 二次插值法33
3.4.1 二次插值法的基本思想33
3.4.2 迭代过程和算法框图34
第4章 多维搜索优化方法38
4.1 共轭方向法38
4.1.1 坐标轮换法的基本思想38
4.1.2 共轭方向的概念39
4.1.3 共轭方向的构成39
4.1.4 迭代过程和算法框图41
4.2 鲍威尔法44
4.2.1 共轭方向法的缺陷44
4.2.2 鲍威尔（Powe11）对共轭方向法的改进45
4.2.3 迭代过程与算法框图46
4.3 梯度法52
4.3.1 梯度法的基本思想52
4.3.2 迭代过程和算法框图52
4.3.3 梯度法的特点54
4.4 共轭梯度法55
4.4.1 共轭梯度法的基本思想55
4.4.2 迭代过程和算法框图55
第5章 约束优化方法58
5.1 随机方向法58
5.1.1 约束坐标轮换法的基本思路58
5.1.2 随机方向法的基本原理59
5.1.3 随机数的产生60
5.1.4 初始点的选择61
5.1.5 随机搜索方向的产生62
5.1.6 迭代过程和算法框图62
5.2 复合形法64
5.2.1 复合形法的基本原理64
5.2.2 初始复合形的产生65
5.2.3 迭代过程和算法框图66
5.3 惩罚函数法70
5.3.1 惩罚函数法的基本原理70
5.3.2 外点惩罚函数法71
5.3.3 内点惩罚函数法74
5.3.4 混合惩罚函数法78
第6章 多目标优化和离散变量优化概述82
6.1 多目标优化方法82
6.1.1 多目标优化设计的数学模型82
6.1.2 多目标优化问题解的特性83
6.1.3 线性加权法84
6.1.4 规格化加权法85
6.1.5 功效系数法（几何平均法）87
6.1.6 乘除法88
6.1.7 主要目标函数法88
6.2 离散变量优化方法89
6.2.1 离散变量优化问题的基本概念89
6.2.2 离散变量优化问题的凑整解法90
6.2.3 离散变量优化问题的网格解法91
第7章 优化设计应用实例92
7.1 机械优化设计概述92
7.1.1 建立优化设计的数学模型92
7.1.2 选择优化方法和分析计算结果94
7.2 连杆机构优化设计95
7.3 滚子链传动优化设计100
7.4 蜗杆传动优化设计103
7.4.1 目标函数和设计变量103
7.4.2 约束条件104
7.5 机床主轴结构优化设计106
7.5.1 设计变量和目标函数106
7.5.2 约束条件107
7.6 无心磨削工艺参数优化108
7.7 螺栓组联接优化设计111
7.8 弹簧结构参数多目标优化113
第8章 基于工程软件的优化分析117
8.1 基于Pro/Engineer行为建模的结构参数优化117
8.1.1 概述117
8.1.2 分析特征118
8.1.3 灵敏度分析123
8.1.4 可行性分析与最优化分析124
8.1.5 多重目标设计研究126
8.2 基于MATLAB优化工具箱的优化计算132
8.2.1 MATLAB的主要特点132
8.2.2 MATLAB的基本知识132
8.2.3 图形处理的基本方法136
8.2.4 MATLAB优化工具箱的常用函数139
附录A 习题148
附录B 常用优化方法参考程序150
参考文献178