《基于matlab约束优化方法教学软件包的设计_毕业设计论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于matlab约束优化方法教学软件包的设计_毕业设计论文（36页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 景德镇陶瓷学院毕业设计(论文)开题报告中文题目：中文题目：关于 MATLAB 约束优化算法软件包的设计 英文题目：英文题目： DESIGN OF RESTRAINT OPTIMIZATION SOFTWAREFOR INSTRUCTION BASED ON MATLAB 院院 系：系： 机械电子工程学院 专专 业：业： 机械设计制造及其自动化 摘摘 要要优化设计作为现代设计方法之一，在各个领域起着越来越重要的作用。 机械优化设计是机械设计类专业的一门必修课程，其中优化设计方法理论性较强，学生不易理解，从而使得学生在学习过程中倍感吃力。本课题研制了一个基于 MATLAB 的约束优化算法软件包，
2、该软件包有着友好的图形用户界面（GUI）和求解的直观性。图形用户界面由参数输入框、结果输出框和结果图形化三部分组成。运用该软件可以帮助学生更好地理解优化算法的寻优过程，使抽象的问题具体化。本文介绍了约束优化算法软件包的开发过程和其使用方法，对计算机辅助教学有一定的帮助。关键词关键词：优化设计 软件包 图形用户界面第 3 页 共 37 页ABSTRACTABSTRACTAs one of the primary modem design ways, optimization plays a more important role then ever in kinds of areas.optim
3、ization design of machinicsis one of necessity courses of machinical design domain,in which optimization methods were abstrctive,it is hard to understand and this reslut the students felt difficulty in study process.In this task, the design of restraint optimization software based on MATLAB is intro
4、duced,what has a very friendly graphic user interface (GUI) and make the resluts visual.The GUI was consisted of the parameter input frame、the parameter output frame and the figure of outcomes.The software can help the students understanding the process of looking for the best point,and to change th
5、e abstractive problem specific.In this paper,the process of open up and the method of using were introduced about the restraint optimization software,which may apply some help for the computer aided instruction.KeywordsKeywords: optimal design software package graphic user interface目录目录摘 要.2Abstract
6、Abstract.31 绪论.5 1.1 本课题的现状及其研究意义.5 12 本课题的主要工作.6 2 优化算法原理.8 2.1 最优化设计的数学模型.8 22 约束优化算法.9 221 惩罚函数内点法.10 2212 惩罚函数内点法的迭代步骤：.12 2213 应注意的问题：.13 222 DFP 变尺度法 .16 2221 DFP 变尺度法的原理 .16 2222 DFP 变尺度法的计算步骤 .18 223 惩罚函数外点法.19 2231 惩罚函数外点法的原理.19 2232 惩罚函数外点法的迭代步骤：.21 224 惩罚函数混合法.23 2241 惩罚函数混合法的原理.23 2242 惩
7、罚函数混合法的迭代步骤：.25 225 三种算法的比较.25 3 软件开发及其使用.27 31 软件开发过程.27 32 软件的使用.28 4.1 优化算例.30 4.2 结果分析.31 5 结论.33 致谢.34 参考文献.35第 5 页 共 37 页1 1 绪论绪论机械产品的传统设计方法，是根据产品的功能要求与使用条件，通过估算，类比或实验确定设计方案，然后进行强度、刚度、稳定性和动态特性等的分析验算，如果达不到要求，则修改有关参数，再进行验算，直至满足设计要求，这种设计方法不仅消耗大量的时间与精力，而且最终方案也是一种可行方案，并不是最佳方案。机械优化设计就是把机械设计与数学规划理论及方
8、法相结合，借助电子计算机，寻求最优设计方案和最佳设计参数。优化设计是设计方法上的一大进步，在工程设计中采用优化设计方法，可以提高产品的设计质量，减轻设备自重，降低材料消耗与制造成本。现代计算机技术的快速发展，促进了数值计算寻优方法的发展和推广应用，设计者在建立了优化设计的数学模型基础上，可通过各种语言编制优化方法程序，用计算机进行迭代计算求解。1.11.1 本课题的现状及其研究意义本课题的现状及其研究意义从70 年代起, 优化方法开始应用于工程设计,各个专业的优化设计研究工作有了不同程度的发展,出现了许多与各专业相联系的工程优化设计软件。在机械行业中, 有许多用于工程设计的优化软件, 目前最常见的有华中科技大学的优化方法程序库OPB-2和优化方法程序库OPB-1等。这类优化软件着重于优化方法的研究和实现, 不仅提供了一批可高效可靠地处理连续设计变量优化问题的方法及程序,而且提供了一批可处理混合离散设计变量优化问题的方法及程序, 其中优化方法程序库OPB-2包含了许多现代设计方法, 如人工智能等方法。另外还有一些与专业联系紧密的优化设计软件, 如减速器的优化设计软件等,
