優(yōu)化設(shè)計應(yīng)用

第1章優(yōu)化設(shè)計的基本概念和數(shù)學(xué)模型
1.1優(yōu)化設(shè)計概述
1.1.1傳統(tǒng)設(shè)計與優(yōu)化設(shè)計
1.1.2優(yōu)化設(shè)計的發(fā)展概況
1.2設(shè)計變量
1.2.1基本參數(shù)
1.2.2設(shè)計方案的表示形式
1.2.3設(shè)計變量的選取
1.3設(shè)計約束
1.3.1設(shè)計約束的種類
1.3.2可行區(qū)域與非可行區(qū)域
1.4目標(biāo)函數(shù)
1.4.1目標(biāo)函數(shù)的含義
1.4.2單目標(biāo)和多目標(biāo)問題
1.5優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型
1.6優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)模型的建立
1.6.1優(yōu)化設(shè)計問題大小的分類
1.6.2優(yōu)化設(shè)計建模實際問題舉例
第2章化設(shè)計的基本知識和方法
2.1優(yōu)化設(shè)計的幾何意義
2.1.1最優(yōu)化問題的幾何描述
2.1.2局部最優(yōu)解和全域最優(yōu)解
2.2多維函數(shù)的方向?qū)?shù).梯度和海賽矩陣
2.2.1函數(shù)的偏導(dǎo)數(shù)
2.2.2函數(shù)的方向?qū)?shù)
2.2.3函數(shù)的梯度
2.2.4函數(shù)的海賽矩陣
2.3無約束目標(biāo)函數(shù)的極值條件
2.3.1一維函數(shù)的極值條件
2.3.2多維函數(shù)的極值條件
2.4優(yōu)化設(shè)計的數(shù)值迭代方法
2.4.1迭代算法的概念
2.4.2優(yōu)化問題的迭代過程
2.4.3優(yōu)化迭代算法的分類
2.4.4迭代點(diǎn)列的收斂條件和終止判別
第3章一維搜索優(yōu)化方法
3.1概述
3.2進(jìn)退法確定搜索區(qū)間
3.3黃金分割法
3.3.1基本原理
3.3.2區(qū)間收縮率的確定
3.3.3迭代過程和算法框圖
3.4二次插值法
3.4.1二次插值法的基本思想
3.4.2迭代過程和算法框圖
第4章多維搜索優(yōu)化方法
4.1共軛方向法
4.1.1坐標(biāo)輪換法的基本思想
4.1.2共軛方向的概念
4.1.3共軛方向的構(gòu)成
4.1.4迭代過程和算法框圖
4.2鮑威爾法
4.2.1共軛方向法的缺陷
4.2.2鮑威爾（Powell）對共軛方向法的改進(jìn)
4.2.3迭代過程與算法框圖
4.3梯度法
4.3.1梯度法的基本思想
4.3.2迭代過程和算法框圖
4.3.3梯度法的特點(diǎn)
4.4共軛梯度法
4.4.1共軛梯度法的基本思想
4.4.2迭代過程和算法框圖
第5章約束優(yōu)化方法
5.1隨機(jī)方向法
5.1.1約束坐標(biāo)輪換法的基本思路
5.1.2隨機(jī)方向法的基本原理
5.1.3隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生
5.1.4初始點(diǎn)的選擇
5.1.5隨機(jī)搜索方向的產(chǎn)生
5.1.6迭代過程和算法框圖
5.2復(fù)合形法
5.2.1復(fù)合形法的基本原理
5.2.2初始復(fù)合形的產(chǎn)生
5.2.3迭代過程和算法框圖
5.3懲罰函數(shù)法
5.3.1懲罰函數(shù)法的基本原理
5.3.2外點(diǎn)懲罰函數(shù)法
5.3.3內(nèi)點(diǎn)懲罰函數(shù)法
5.3.4混合懲罰函數(shù)法
第6章多目標(biāo)優(yōu)化和離散變量優(yōu)化概述
6.1多目標(biāo)優(yōu)化方法
6.1.1多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型
6.1.2多目標(biāo)優(yōu)化問題解的特性
6.1.3線性加權(quán)法
6.1.4規(guī)格化加權(quán)法
6.1.5功效系數(shù)法（幾何平均法）
6.1.6乘除法
6.1.7主要目標(biāo)函數(shù)法
6.2離散變量優(yōu)化方法
6.2.1離散變量優(yōu)化問題的基本概念
6.2.2離散變量優(yōu)化問題的湊整解法
6.2.3離散變量優(yōu)化問題的網(wǎng)格解法
第7章優(yōu)化設(shè)計應(yīng)用實例
7.1機(jī)械優(yōu)化設(shè)計概述
7.1.1建立優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型
7.1.2選擇優(yōu)化方法和分析計算結(jié)果
7.2連桿機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計
7.3滾子鏈傳動優(yōu)化設(shè)計
7.4蝸桿傳動優(yōu)化設(shè)計
7.4.1目標(biāo)函數(shù)和設(shè)計變量
7.4.2約束條件
7.5機(jī)床主軸結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計
7.5.1設(shè)計變量和目標(biāo)函數(shù)
7.5.2約束條件
7.6無心磨削工藝參數(shù)優(yōu)化
7.7螺栓組聯(lián)接優(yōu)化設(shè)計
7.8彈簧結(jié)構(gòu)參數(shù)多目標(biāo)優(yōu)化
第8章基于工程軟件的優(yōu)化分析
8.1基于Pro/Engineer行為建模的結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化
8.1.1概述
8.1.2分析特征
8.1.3靈敏度分析
8.1.4可行性分析與最優(yōu)化分析
8.1.5多重目標(biāo)設(shè)計研究
8.2基于MATLAB優(yōu)化工具箱的優(yōu)化計算
8.2.1MATLAB的主要特點(diǎn)
8.2.2MATLAB的基本知識
8.2.3圖形處理的基本方法
8.2.4MATLAB優(yōu)化工具箱的常用函數(shù)
附錄A習(xí)題
附錄B常用優(yōu)化方法參考程序
參考文獻(xiàn)