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