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1-l 研究设计方法的现实意义1

1-2 设计方法的改进与发展概况1

1.试算法1

第一章 设计方法的改进及优化技术概述1

2.表格法2

3.图算法2

4.利用一元函数极值理论的设计法3

5.优化设计法5

1.实际技术问题及其数学模型抽象6

2.设计变量6

1-3 有关优化设计的术语及概念6

6.综合设计法6

3.目标函数8

4.约束条件8

5.设计空间及设计可行域8

6.优化设计的一般数学模型9

l-4 优化设计过程的形象化表达10

1.等值线与优化点10

2.择优过程的形象表达11

1.基本设想12

2-2 坐标轮换法及其应用12

第二章 直接法及其应用12

2-1 直接法的基本特点及方法12

2.逻辑框图14

3.计算示例14

4.拟减小非标准滚珠轴承外径的论证17

5.坐标轮换法的局限性18

2-3 单纯形法及其应用19

1.基本设想19

3.收取条件20

2.构成初始单纯形的方法20

4.择优过程与框图21

5.实例运算22

6.最小推力滚珠导轨设计27

7.结论29

8.使用上的局限性31

2-4 复形法及其应用31

1.基本设想31

4.择优过程及框图32

2.初始复形的构成32

3.收敛判别条件33

5.实例运算34

6.钢丝滚道非标准滚珠轴承优化设计及程序37

7.片簧式径向作用调速器优化设计47

8.有常量约束的最小推力滚珠导轨优化设计50

9.结论51

2-5 约束可变多面体法52

1.基本设想53

2.择优过程53

3.实例及程序55

4.操作说明72

5.形法的一种对比75

6.低维、小型线性问题与非线性问题求解方法统一的探索76

第三章 优化设计中一些实际问属的处理78

3-1 实用步长确定法78

1.一维搜索、最小函数值步长确定法78

2.简单实用步长确定法84

3.步长对寻优计算量的影响84

1.函数凸性判别85

3-2 改善局部优化解的工程方法85

2.局部优化解的实用价值87

3.相对优化解的改善与判别87

4.最低成本切削用量优选90

3-3 收敛系数调整90

3-3 离散量的处理91

1.曲线拟合技术91

2.实用优化参数的处理105

3-5 线性方程组求解方法106

1.消元法106

2.行列式求解法106

3.逆矩阵法107

第四章 求导法及其应用110

4-l 求导法的基点110

4-2 多元函数极值理论基础110

1.多元函数的近似表达式和最速下降力110

2.几种特殊类型函数的斜量公式110

3.极值点的充要条件113

4-3 最速下降法及其应用115

1.基本设想115

2.分析及改进的可能116

3.最短带长带传动设计116

4-4 牛顿法及其改进118

1.基本设想118

2.实例运算分析119

3.改进的可能性——阻尼牛顿法121

4-5 变尺度法及其应用121

1.基本设想121

2.新矩阵〔HK〕的构成122

3.运算示例122

4.框图123

5.程序及实例124

6.程序改进及实例分析131

4-6 阻尼最小二乘法及其应用138

1.最小二乘法138

2.阻尼最小二乘法139

3.阻尼因子v的选择140

4.计算实例140

5.迭代过程及框图141

5-1 等式约束极小化问题的转化142

第五章 约束条件转化方法及应用142

1.待定乘数法的基本设想142

2.一般应用实例143

3.设计应用实例——最低成本偏差设计143

5-2 一般有约束极小化问题转化148

1.基本设想148

2.具体方法150

3.罚参数的选取及优化点判别150

4.计算实例151

5-3 不等式约束转化为等式约束153

第六章 处理标优化问题的工程方法155

6-l 基础知识155

1. 定义及基本数学模型155

2.多目标函数的等值线图形155

6-2 一般求解的工程方法156

1.主目标函数法156

2.加权求和法156

6-3 多技术要求齿轮传动系统分速比优化设计157

1.建立初始模型157

2.用主目标函数法建模并求优化解158

3.用加权求和法建模并求优化解160

4.两种方法所得结果的分析162

6-4 目标函数相互矛盾的求解法162

1.协调曲线的获得及分析162

2.有约束多目标函数极小化的协调曲线及分析163

3.利用协调曲线求优化解163

6-5 求解多目标函数优化方法的新进展164

2.交互作用法164

3.有关权值算法分析167

4.改进满意协调法168

第七章 工程设计优化问题的深化171

7-1 模糊集理论的发展171

7-2 常规设计与模糊设计171

1.两种定义171

2.两种特征函数172

7-3 常规优化与模糊优化173

1.目标函数与设计变量分别保持单调上升关系174

7-4 实例分析与启发174

2.目标函数与设计变量间保持非单调升降关系175

第八章 工程设计应用实例及程序177

8-1 光学工程实例177

1.自动安平型光学仪器悬挂系统设计177

2.近半球腔激光器最佳参数设计180

8-2 机械工程实例182

1.最小应力牙嵌离合器设计182

2.最小重量车辆传动轴设计185

3.最小体积二级圆柱齿轮减速器设计187

8-3 特种精密机械工程实例192

1. 平衡机优化设计192

2.驻退机优化设计198

3.瞄准机传动系统优化设计203

8-4 复形法BASlC程序文本及使用说明206

1.复形法BASIC程序文本206

2.程序使用说明212

主要参考文献213