机械与工程优化设计PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1优化设计概述 1

1.2优化设计的数学模型 3

优化设计实例 3

设计变量 5

目标函数 7

约束条件 9

优化设计数学模型的表达式 11

1.3优化设计的迭代算法 12

优化设计问题的主要类型 12

优化设计的迭代算法 13

1.4工程优化问题的几何描述 15

习题 17

第2章 优化设计的数学基础 18

2.1二次型与正定矩阵 18

2.2函数的方向导数与梯度 20

2.3函数的泰勒近似展开式和黑塞矩阵 24

2.4无约束优化问题的极值条件 25

2.5凸函数与凸规划 27

2.6约束优化问题的极值条件 30

习题 34

第3章 一维优化方法 35

3.1搜索区间的确定 36

3.2黄金分割法 37

黄金分割法的基本原理 37

黄金分割法的计算步骤 39

3.3二次插值法 42

二次插值法的基本原理 42

二次插值法的计算步骤 44

习题 47

第4章 多维无约束优化方法 48

4.1坐标轮换法 48

4.2鲍威尔法（共轭方向法） 50

共轭方向及其构成 50

基本鲍威尔法 51

修正鲍威尔法 52

4.3梯度法 57

4.4共轭梯度法 58

共轭梯度法的基本原理 58

共轭梯度法的迭代步骤 60

4.5牛顿法 62

4.6变尺度法 64

DFP变尺度法 64

BFGS变尺度法 69

习题 70

第5章 线性规划 71

5.1线性规划的数学模型 71

5.2线性规划的基本性质 74

线性规划的几何意义 74

线性规划的基本性质 75

5.3单纯形法 76

单纯形法的基本思想 76

单纯形法的算法及其迭代过程 80

单纯形表 84

习题 87

第6章 约束优化方法 89

6.1可行方向法 89

可行方向法的基本思想 89

最佳下降可行方向及约束一维搜索 90

可行方向法的迭代步骤 91

6.2复合形法 93

复合形法的基本思想 93

初始复合形的生成 95

复合形法的迭代计算步骤 95

6.3惩罚函数法 100

内点法 101

外点法 104

混合法 109

习题 109

第7章 多目标优化方法 111

7.1统一目标函数法 112

7.2主要目标法 114

7.3理想点法 115

7.4功效系数法 115

习题 118

第8章 优化设计的新方法 119

8.1工程遗传算法 119

工程遗传算法的基本原理及特点 119

遗传算法的主要步骤与基本流程 123

遗传算法的应用举例 125

8.2模糊优化设计方法 127

模糊优化设计的基本概念 127

模糊优化设计数学模型的求解方法 132

模糊优化设计的工程应用 134

8.3可靠性优化设计方法 136

可靠性优化设计模型的基本类型 137

可靠性优化设计问题的求解方法 140

可靠性优化设计的工程应用 141

习题 150

第9章 优化算法软件包的应用 151

9.1优化算法程序库PC-OPB的应用 151

PC-OPB程序库的总体结构及概况 151

PC-OPB程序库的使用 153

9.2 MATLAB优化工具箱的应用 156

MATLAB简介 156

MATLAB优化工具箱简介 157

运用MATLAB优化工具箱求解工程优化问题的步骤 158

9.3优化算法C语言程序的应用 161

习题 161

第10章 机械与工程优化设计应用实例 162

10.1机械与工程优化设计应用策略 162

机械与工程优化设计的一般步骤 162

机械与工程优化设计数学模型的建立 163

数学模型的尺度变换 163

优化方法的选择和收敛精度的确定 164

优化结果的分析 165

10.2机械与工程优化设计应用实例 165

习题 177

参考文献 178

附录 常用优化方法的C语言程序 179