关于现代机械设计创新方法的研究
关于现代机械设计创新方法的研究 摘要：随着我国企业机械优化设计方案的不断创新，一些新型的企业机械设计 程序对提升机械软件的创新应用具有重要的作用。机械软件人员还应当不断加强 专业学习，巩固专业知识，尤其要实现机械设计方案的创新发展与推广。相关企 业应当加强机械设计领域的成本投入与质量监管机制，使我国企业机械设计方案 得到优化。 关键词：机械设计；创新；研究 Abstract：with the continuous innovation of mechanical optimization design schemes in Chinese enterprises，some new enterprise mechanical design programs play an important role in promoting the innovative application of mechanical software. Mechanical software personnel should also continue to strengthen professional learning，consolidate professional knowledge，especially to realize the innovative development and promotion of mechanical design schemes. 前言： 时代的发展使得机械行业快速前进，此时与之相关的设计规定也越来越严格。创新是该 行业的一次重大发展。对于发展中的我们国家来讲，要想和世界先进水平保持一致，就要不 断优化设计理念，积极开展创新工作。 1 有关现代机械设计优化原理的概述 1.1 企业机械设计的概念和优化原理 企业机械设计主要是一些技术人员进行编程系统或者机械软件的设计工作，尤其是要实 现一些设计领域与机械设计方案的有效结合。计算机技术人员应当实现一些机械软件的有效 应用，尤其要实现机械设计原理的不断优化，创新机械工程设计方案。[1]企业机械设计人员 要合理设计相关的技术参数，将机械设计方案适用实现最优化。[2]企业机械设计人员还应当 实现机械系统的充分运用、充分发挥企业机械设计系统的创新功能，这有利于提升现代机械 设计的技术标准，这有利于促进我国现代机械人员实现整套机械设计的科学编制和优化设计。 1.2 现代企业机械设计的联系及特点 现代企业机械设计作为一种包含目标函数、控制语句、数据结构、对象编程的高级阵列 语言，企业机械设计和机械设计软件开发人员应当控制好输出和输入系统，有效指引用户在 命令窗口中输入有效的执行命令，编写灵活科学的应用程序和运行。现代企业机械设计具有 可拓展性强、可移植性好、工具方便特点的新型企业机械设计语言，有利于深入分析科学研 究和工程计算的不同领域，使软件用户能够充分利用企业机械设计的目标函数和数据文件， 具体包括企业机械设计桌面的编辑器和调试器，做好路径搜索和用户浏览工作，确保调试系 统的完备程序的有序运行。 2 现代企业机械设计原理在创新设计中的运用探究 2.1 现代企业机械设计在计算机语言中的运用 随着互联网的快速发展，企业机械设计在计算机语言中的运用中，它广泛运用于一些子 程序的机械优化设计中，并且具备了非常好的的语言指导功能和非常高的可靠性。现在企业
卓有成效的管理者-读书笔记
根据人力资源课老师的推荐，我有幸拜读了德鲁克的名著《卓有成效的管理者》，并受益匪浅。这本书的核心观点是：对组织负有责任，能影响组织经营成果的人，就是管理者。管理者的工作必须是卓有成效，卓有成效是可以学会的。 通过阅读总结，我认为要成为一个卓有成效的管理者，应当做到： 一、重视目标和绩效管理。通过确定自己的工作目标，让自己的工作更有计划性。使自己的日常工作始终围绕目标进行，通过责任意识将计划的执行到位，保证工作目标的实现。而现实中团队的目标，要通过组织来实现。这要求我们要加强组织内部沟通和团队合作，通过各种激励手段和培训等手段来实现组织目标。 二、做好时间管理。我认为要更好的实现目标，同一时间只做一件最重要的事情，这样才能做到最好。这就要求我们慎重设定自己工作的优先顺序，将宝贵的时间资源进行最合理的划分。 三、用人所长。如何发挥一个人的长处，使他在团队中做出最大贡献，这是我们学习人力资源管理课的目的。这要求我们根据工作中时刻变化的形势，对人员做出客观的评价，并合理搭配班子、进行性格互补和工作按流程咬合、做好人性的制衡，知人善用，善于挖掘人才、激发潜力，做好授权和及时沟通。 四、进行有效决策。管理者每天要做很多决策，这必然分散他的注意力，降低决策的效益。这就要求我们首先要关注经营核心，集中有限的精力投入到影响经营结果的核心业务上，从关乎企业命运的战略目标着手，审慎制定战术策略和行动措施，按工作的轻重缓急安排先后顺序，充分发挥组织内各人的专业学历、经历特长，在总结过往经验的基础上做好综合分析和换位思考，把握机遇，有胆有谋，进行有效的决策，完成组织目标。 五、关注运营体系建设。达成目标要讲究方法策略，这就要求我们在工作上有一套完整的运营管理体，使组织内各人各负其责，按照既定规范，最大效率的完成日常工作，将更多的经历和时间给予“危机管理”，才能确保企业长盛不衰。 结合着《卓有成效的管理者》中关于有效管理的方法和案例，我更深刻的认知到管理能够优化经营效果，特别是战略目标的确定、组织结构的设置、激励政策关注的核心对经营效果的影响是至关重要的，并书中的成熟做法，对照自身的不足，对日常工作进行了改进： 加强职业素养培养，强化时间管理和进度控制，时刻强调有效决策，将管理的基本常识用到日常工作中，关注自己的核心业务绩效，重视长久利益，做到顺时应势、与时俱进。 2、一向对畅销书有点抵制心理，也不知道是出于标新立异的想法还是觉得畅销书太过大众，体现不了自己的能力，总之这个想法一直制约着自己，让自己成为井底之蛙。上半年的《一个经济杀手的自白》让我已经感觉到，即使再大众读物，你大概也只知道其中的一小部分。这次看完《卓有成效的管理者》后，更是印证了这个想法。这段话写在开头，算是对自己的一个警醒：不要夜郎自大！ 全书分7部分，分问题列表，时间管理，我能贡献什么，发挥别人长处，要事优先，决策要素和有效决策几个模块。除了第一部分仍然有部分意见不能苟同外，其他部分，看了深受启发。第一部分讲到：卓有成效是可以通过学习掌握的。个人以为，还需要天赋及管理者某些共同的性格特点（现在还不能完全描述，但是成功的管理者都有，做事持续跟进的能力），当然不排除为了更畅销，鼓励一下我们这样资质一般读者的购买潜力：）
30586机械优化设计考纲
高纲1513 江苏省高等教育自学考试大纲 30586 机械优化设计 南京理工大学编 江苏省高等教育自学考试委员会办公室 Ⅰ课程性质与课程目标 一、课程性质和特点 《机械优化设计》是高等工科院校中机械设计制造及其自动化专业现代设计方法模块的一门选修课程，它综合运用先修课程所学到的数学、计算机编程和机械等方面知识与理论，来解决机械工程领域内有关机构、机械零部件、机械结构及机械系统的优化设计问题及机械工程领域的其他优化问题。通过课程的学习可以培养学生运用现代设计理论与方法来更好地解决机械工程设计问题的能力。为进一步深入学习现代机械设计的理论与方法及更好地从事机械工程方面的设计、制造和管理等相关工作打下良好的基础。本课程的特点是数学基础理论与计算机编程语言与机械设计专业知识高度结合的综合课程。 二、课程目标 本门课程通过授课、练习和上机实践等教学环节，使学生树立机械优化设计的基本思想，了解机械优化设计的基本概念，初步掌握建立优化数学模型的基本方法和要求，了解和掌握一维搜索、无约束优化和约束优化中的一些基本算法及各种基本优化方法的特点和相关优化参数的选用原则，具有一定的编制和使用优化软件工具的能力，并具备一定的将机械工程问题转化为最优化问题并求解的应用能力。 三、与相关课程的联系与区别 本课程教学需要的先修课程：高等数学、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、机械制造装备设计、计算机编程语言。 本门课程要利用高等数学中有关偏导数、函数、极值、线性代数和矩阵等知识来
构建优化的方法；利用力学、机械设计和机械制造等方面的专业知识将工程问题转化成规范的优化设计数学模型，并利用计算机编程语言将优化方法和数学模型转化成可以执行的计算机程序，从而得到优化问题的解。因此，它既区别于基础的数学、力学课程和计算机编程语言课，又不同于机械设计和机械制造等机械专业课程，是利用数学方法和编程语言来解决机械工程设计问题的综合性课程。需要培养学生综合应用各选修课程知识解决工程设计问题的能力。 四、课程的重点和难点 本课程的重点内容：机械优化设计的基本概念、一维搜索优化方法、基本的无约束优化方法和约束优化方法。 本课程的次重点内容：机械优化数学模型建立方法和原则、优化设计的数学基础、线性规划方法、多目标和离散变量的优化方法。 本课程的的难点内容：约束优化方法、优化方法在机械工程设计中的实际应用。 Ⅱ考核目标 本大纲在考核目标中，按照识记、领会和应用三个层次规定其应达到的能力层次要求。三个能力层次是递升的关系，后者必须建立在前者的基础上。各能力层次的含义是： 识记（Ⅰ）：要求考生能够识别和记忆本课程中有关优化设计数学模型和各种基本优化方法基本概念、基本原理、算法特点、算法步骤等主要内容并能够根据考核的不同要求，做正确的表述、选择和判断。 领会（Ⅱ）：要求考生能够领悟和理解本课程中有关优化问题数学建模、求解及各种基本优化方法的概念及原理的内涵及外延，理解各种优化方法的数学基础和求解步骤的确切含义，掌握每种方法的适用条件和优化参数选用原则；理解相关知识的区别和联系，做出正确的判断、解释和说明。 应用（Ⅲ）：要求考生能够根据所学的方法，对简单的优化问题求解，得出正确的结论或做出正确的判断。能够针对具体、实际的工程情况发现问题，并能探究解决问题的方法，建立合理的数学模型，用所学的优化方法进行求解，并学会编程或利用现有优化软件求解优化问题。 Ⅲ课程内容与考核要求 绪论 一、学习目的与要求 了解机械优化设计的特点、发展概况以及本课程的主要内容。 二、课程内容 传统设计和优化设计的特点和区别，机械优化设计发展概况及本课程的主要内容。 三、考核知识点与考核要求 1. 传统设计和优化设计 识记：传统设计特点，传统设计流程； 领会：优化设计特点，现代设计流程。 2. 机械优化设计发展概况
机械优化设计方法基本理论
机械优化设计方法基本理论 一、机械优化概述 机械优化设计是适应生产现代化要求发展起来的一门科学，它包括机械优化设计、机械零部件优化设计、机械结构参数和形状的优化设计等诸多内容。该领域的研究和应用进展非常迅速，并且取得了可观的经济效益，在科技发达国家已将优化设计列为科技人员的基本职业训练项目。随着科技的发展，现代化机械优化设计方法主要以数学规划为核心，以计算机为工具，向着多变量、多目标、高效率、高精度方向发展。]1[ 优化设计方法的分类优化设计的类别很多，从不同的角度出发，可以做出各种不同的分类。按目标函数的多少，可分为单目标优化设计方法和多目标优化设计方法按维数，可分为一维优化设计方法和多维优化设计方法按约束情况，可分为无约束优化设计方法和约束优化设计方法按寻优途径，可分为数值法、解析法、图解法、实验法和情况研究法按优化设计问题能否用数学模型表达，可分为能用数学模型表达的优化设计问题其寻优途径为数学方法，如数学规划法、最优控制法等 1.1 设计变量 设计变量是指在设计过程中进行选择并最终必须确定的各项独立参数，在优化过程中，这些参数就是自变量，一旦设计变量全部确定，设计方案也就完全确定了。设计变量的数目确定优化设计的维数，设计变量数目越多，设计空间的维数越大。优化设计工作越复杂，同时效益也越显著，因此在选择设计变量时。必须兼顾优化效果的显著性和优化过程的复杂性。 1.2 约束条件 约束条件是设计变量间或设计变量本身应该遵循的限制条件，按表达方式可分为等式约束和不等式约束。按性质分为性能约束和边界约束，按作用可分为起作用约束和不起作用约束。针对优化设计设计数学模型要素的不同情况，可将优化设计方法分类如下。约束条件的形式有显约束和隐约束两种，前者是对某个或某组设计变量的直接限制，后者则是对某个或某组变量的间接限制。等式约束对设计变量的约束严格，起着降低设计变量自由度的作用。优化设计的过程就是在设计变量的允许范围内，找出一组优化的设计变量值，使得目标函数达到最优值。
数学建模读书笔记
数学建模是通过对实际问题进行抽象、简化，反复探索，构件一个能够刻划客观原形的本质特征的数学模型，并用来分析、研究和解决实际问题的一种创新活动过程。 数学建模的几个过程: 模型准备：了解问题的实际背景，明确其实际意义，掌握对象的各种信息。用数学语言来描述问题。 模型假设：根据实际对象的特征和建模的目的，对问题进行必要的简化，并用精确的语言提出一些恰当的假设。 模型建立：在假设的基础上，利用适当的数学工具来刻划各变量之间的数学关系，建立相应的数学结构。（尽量用简单的数学工具） 模型求解：利用获取的数据资料，对模型的所有参数做出计算（估计）。 模型分析：对所得的结果进行数学上的分析。 模型检验：将模型分析结果与实际情形进行比较，以此来验证模型的准确性、合理性和适用性。如果模型与实际较吻合，则要对计算结果给出其实际含义，并进行解释。如果模型与实际吻合较差,则应该修改假设，在次重复建模过程。 模型应用：应用方式因问题的性质和建模的目的而异 数学建模就是建立数学模型，建立数学模型的过程就是数学建模的过程，数学建模是一种数学的思考方法，是运用数学的语言和方法，通过抽象、简化建立能近似刻划并"解决"实际问题的一种强有力的数学手段。 数学模型的分类 （1）按模型的应用领域分类： 生物数学模型，医学数学模型，地质数学模型，数量经济学模型，数学社会学模型等。（2）按是否考虑随机因素分类： 确定性模型与随机性模型 （3）按是否考虑模型的变化分类： 静态模型与动态模型 （4）按应用离散方法或连续方法分类： 离散模型与连续模型 （5）按建立模型的数学方法分类： 几何模型，微分方程模型，图论模型，规划论模型，马氏链模型等。 （6）按人们对是物发展过程的了解程度分类： 白箱模型：指那些内部规律比较清楚的模型。如力学、热学、电学以及相关的工程技术问题。灰箱模型：指那些内部规律尚不十分清楚，在建立和改善模型方面都还不同程度地有许多工作要做的问题。如气象学、生态学经济学等领域的模型。 黑箱模型：指一些其内部规律还很少为人们所知的现象。如生命科学、社会科学等方面的问题。但由于因素众多、关系复杂，也可简化为灰箱模型来研究。 数学建模方法
MATLAB软件在机械优化设计中的应用研究
摘要本文分析了MATLAB软件在机械优化设计中常用的线性规划、一维优化、无约束非线性优化及约束非线性优化四种优化问题的标准数学模型、调用函数及参数的设置。并以具体实例对利用MATLAB解决优化问题的具体过程进行了详细的阐述，该过程可以供工程设计人员参考，以提高优化设计效率。 关键词机械优化设计MATLAB Research on Application of MATLAB Software in Mecha-nical Optimization Design//Jiao Lili Abstract Standard mathematical model,function and the para-meter settings of matlab software which used in mechanical optimization design such as linear programming,one-dimensional optimization,unconstrained nonlinear optimization and constrained nonlinear optimization were analyzed.Specific process of solving the optimization problem with Matlab is expounded by concrete examples,the process could be referenced by engineering staff, and then improve the efficiency optimization design. Key words mechanism;optimization design;Matlab Author's address Faculty of UG,Yancheng Institute of Techn-ology,224051,Yancheng,Jiangsu,China 机械优化设计就是在给定的载荷或环境条件下，在对机械产品的形态、几何尺寸关系以及其他因素的限制(约束)范围内，以机械系统的功能、强度和经济性等为优化对象，选取设计变量,建立目标函数和约束条件，并使目标函数获得最优值的一种现代设计方法。目前,已有很多成熟的优化方法程序可供选择,但它们各有自己的特点和适用范围，实际应用时必须注意因为优化方法或初始参数选择而带来的收敛性等问题。而M ATLAB语言的优化工具箱则选用最佳方法求解、初始参数输入简单、语法符合工程设计语言要求、编程工作量小、优越性明显。 1MATLAB优化函数介绍 M ATLAB是美国M athWorks公司于20世纪80年代中期推出的数学软件，其优秀的数值计算能力和卓越的数据可视化能力使其很快在数学软件中脱颖而出。M ATLAB优化工具箱可以解决线性规划、非线性规划和多目标规划等问题。具体包括线性、非线性最小化，最大最小化，二次规划，半无限问题，线性、非线性方程（组）的求解，线性、非线性的最小二乘问题以及整数规划等问题的求解。另外，该工具箱还提供了线性、非线性最小化，方程求解，曲线拟合，二次规划等问题中的大型课题的求解方法。为优化方法在工程中的实际应用提供了更方便快捷的途径。 M ATLAB优化工具箱能解决很多优化问题，但从目标函数、约束条件和设计变量的性质上划分，典型的机械优化问题大致分为线性规划问题、一维优化问题、多维无约束非线性规划问题、约束非线性规划问题几大类型。表1中列出了几种优化类型的标准数学模型、M ATLAB优化函数及相应的调用形式、函数中的一些参数的详细说明。 当优化问题的目标函数是优化变量的线性函数，且约束条件也是优化变量的线性等式或不等式时，该问题为线性规划问题。当优化问题中只有一个变量时，无论目标函数是变量的线性关系还是非线性关系都属于一维优化问题，只要调用fminbnd函数即可实现优化目标的求解。如目标函数和约束函数中存在一个或多个非线性函数时，则为非线性规划问题。非线性规划问题则又分为无约束和有约束两大类。 求解无约束优化问题的方法有很多，包括直接搜索法的坐标轮换法、鲍威尔法、单形替换法，间接法的梯度法、牛顿法和变尺度法等。直接搜索法适用于目标函数高度非线性，没有导数或导数很难求的情况，其缺点是收敛速度慢。在函数的导数可求的情况下，梯度法是一种更优的方法，该法利用函数梯度（一阶导数）和Hessian矩阵（二阶导数）构造算法，可获得更快的收敛速度。M ATLAB优化工具箱中的fminunc或fminsearch函数其默认实现思想是BFGS(Broy-den-Fletcher-Gold farb-Shanno)变尺度法。函数fminunc要求目标函数必须连续，函数fminsearch常用来处理不连续的目标函数，对于求解二次以上的问题，fminsearch函数比fmin-unc函数有效。 机械优化设计问题大多是有约束非线性规划问题。有约束非线性规划问题的解法有很多，但这些算法仅能解决某类特殊的非线性规划问题。早期的方法通常是通过构造惩罚函数来将有约束的优化问题转化为无约束优化问题进 中图分类号：TH122文献标识码：A文章编号：1672-7894（2011）16-090-02 优化类型线性规划一维约束优 化 无约束非线 性规划 约束非线性 规划 数学模型min f（x） M ATLAB 优化函数linprog fminbnd fminunc、 fminsearch fmincon 常用调用形式[x,fval,exitflag]= linprog(f,A,b,Aeq, beq,lb,ub,x0) [x,fval,exitflag] =fminbnd(fun, lb,ub) [x,fval,exitflag] =fminunc [/fminsearch] (fun,x0) [x,fval,exitflag] =fmincon(fun, x0,A,b,Aeq, beq,lb,ub, nonlcon) 参数解释1.线性规划中f为优化变量x的系数向量，其他类型的f（x）要定义成M ATLAB函数文件(fun)； 2.Ax≤b为线性不等式约束，A为不等式约束系数矩阵，b为不等式约束右端向量； 3.Aeq*x=Beq为线性等式约束，Aeq为等式约束系数矩阵，beq 为等式约束右端向量； 4.c（x）≤0和ceq（x）=0分别为非线性不等式约束和等式约束，要定义成M ATLAB函数文件(nonlcon)； 5.ub,lb,x0分别为优化变量x的上界、下界和初始值； 6.x,fval,exitflag分别是返回目标函数的最优解x，在x点的函数值，算法的终止标志（为1时算法收敛）。 表1MATLAB优化函数 min f T x s.t. Ax≤b Aeq*x=Beq lb≤x≤u ≤ b s.t.lb≤x≤ub min f（x） s.t. Ax≤b Aeq*x=Beq c（x）≤0 ceq（x）=0 lb≤x≤u ≤ ≤ ≤ ≤≤ ≤ ≤ ≤ ≤≤ ≤ b min f（x） ９０
失控读书笔记
失控读书笔记 【篇一：《失控-人类的最终命运和结局》读后感】 《失控—全人类的最终命运和结局》 读后感 一班钟超 《失控》可以说是1990年面世的最伟大的一本书，用着超前的眼 光系统的阐述了很多让我们为之惊叹的领域。《失控》中涉及到的 学科无所不包，其中，让我比较印象深刻的一些知识是生物学、进 化论、分布式、生态学、电子货币、收益递增定律、预言机以及其 中的大总结九律。 生物学：《失控》里有一个让我惊骇的预言是，机械会具有生物特性，人工生命会失去控制成为世界的未来，机械可以生物化，生物 也将机械化。我也幻想如果把我骨骼都换成坚硬的金属，那么我会 变得更加powerful，或者把我的大脑移植到机器人身上，我还是我，只是我的身体换了。或许一天会实现吧。 进化论：我们一直在学校接受达尔文进化论的思想，孰不知这不过 是进化论的一个重要分支，但不是进化论的全部。另外达尔文理论 的一个弱点：“达尔文曾经主动提供过一个实例来说明他的理论所遇 到的困难，就是高度复杂的人眼。设计精巧且相互作用的晶状体、 虹膜、视网膜等结构，看起来确实挑战了达尔文那种“轻微、累进的”随机改进机制的可信度。没有进化完全的眼睛中，真不知道某些部 分会有什么用。” 进化是什么？进化是什么样子的？为什么会有的生物可以进化成能 适应环境，有的生物又没有进行这种进步式的进化呢？达尔文进化 论只告诉我们优胜劣汰，但是没告诉我为什么有这些差别。 分布式：蜂群意识是自然界的分布式，蜜蜂，或者蚂蚁，或者你我 的生命，群氓却有集体的智慧，仿佛有一只看不见的手让智能“涌现”出来。但是群体不是最优的，也不可控，不可预测，不可控，非即刻。 群氓的智慧太深奥，放任失控，如何利用？我有时候觉得现在 web2.0的ugc有一点集体智慧的意思，或者一个社会的管理，是否 放任失控才能发展得更好？ 生态学：《失控》里讲了很多关于生态圈二号的这项实验。生态圈 二号犹如一个微型的地球，它的建立和维护让人类知道地球的一切
优化作业
第1章 思考题 1. 何为约束优化设计问题？什么是无约束优化设计问题？试各举一例说明。机械优化设计问题多属哪一类？ 2. 一般优化问题的数学模型包括哪些部分？写出一般形式的数学模型。 3. 试简述优化算法的迭代过程。 习题 1. 画出满足下列约束的可行域。 g1(X )= 3x1+2x1-48≤0 g2(X )= x1–18+x2≤0 g3(X )=–x1≤0 g4(X )=–x2≤0 2. 试将优化问题 min F (X)=x12+x22-4x2+4 X∈D?R2 D：g1(X )= 1-x1+x22≤0 g2(X )= x1-3≤0 g3(X )= -x2≤0 的目标函数等值线和约束边界曲线勾画出来，并回答下列问题： (a) X=[1，1]T是不是可行点？ (b) T X? ? ? ?? ? = 2 1 2 5 是不是可行点？ (c) 可行域D是否为凸集，用阴影线描绘出可行域的范围。 3. 已知某约束优化问题的数学模型为 min F (X)=(x1-3)2+(x2-4)2 X∈D?R2 D：g1(X )= x1-5+x2≤0 g2(X )= 2.5 -x1+x2≤0 g3(X )= -x1≤0 g4(X )= -x2≤0 (1) 该问题是线性规划问题还是非线性规划问题？ (2) 按一定比例画出目标函数F(X )的值分别等于1、2、3时的三条等值线，并在图上划出可行域。 (3) 在图上确定无约束最优解和约束最优解。 (4) 若在该问题中又加入等式约束h(x)= x1-x2=0，其约束最优解X*、F(x*)又为多少？ 第2章 思考题
1. 试说明函数的方向导数与梯度之间的关系？研究函数的梯度对求函数的极值有什么意义？为什么说梯度方向是函数值上升最快的方向只是函数的一种局部性质？ 2. 怎样判断多元函数有无极值？ 习题 1. 试将函数F (X ) = x 12-x 1x 2+x 22写成矩阵向量式，并判断其二次型的系数矩阵是否为正定。 2. 试用矩阵形式表示函数F (X ) = x 12 +x 22-x 1x 2-4x 2+60，并写出其海森矩阵。 3. 求函数121222122 123)(x x x x x X F --+=在点X (0) =[-2，4]T 处的梯度。 4. 计算二元函数F (X ) = x 13 - x 1x 22+5x 1 -6在点X (0) =[1，1]T 处沿方向L =[-1，2]T 的方向导数F L ' (X (0) )和沿梯度方向?F (X (0) )的方向导数F ?F ' (X (0) )。 5. 已知目标函数 F(X)=(x 1－2)2+x 22 X =[x 1，x 2]T ∈＆?R 2 在不等式约束 g 1(X)=x 12+x 2－1≤0 g 2(X)= －x 2≤0 g 3(X)= －x 1≤0 条件下求得最优点为X *=[1，0]T ，用库恩-塔克条件检验该点是否为条件极值 。 第3章 思考题 1. 为什么说一维优化方法是优化方法中最简单、最基本的方法？ 2. 何为初始单峰区间，它在一维优化方法中有何意义？ 3. 利用0.618法和二次插值法求解一维优化问题的基本思想各是什么？ 4. 0.618法和二次插值法各有什么优缺点？ 5. 对二次函数用二次插值法求优时，为什么从理论上说只需进行一次迭代就可求得最优点？ 习题 1. 试用进退法确定函数F (x )=3x 3-8x +92的初始单峰区间，给定初始点x 0=0，初始步长h =0.1。 2. 试用黄金分割法求函数F (x )=(x -3)2的最优解(最小值)。已知初始单峰区间为[1，7]，迭代精度为ε=0.4。 3. 试用二次插值法求函数F (x ) =8x 3-2x 2-7x +3的最优解。给定初始区间[0，2]，迭代精度为ε =0.01。 4. 分别利用黄金分割法和二次插值法的程序求函数F (x ) =x 4-4x 3-6x 2-16x +4的最小值，给定单峰区间为[-1，6]，精度要求ε =0.05。 5. 已知某汽车行驶速度x (km/min)与百公里油耗Q ( l )的函数关系为)(20)(l x x x Q +=，试用黄金分割法求当速度x 在0.2~1(km/min)时的最经济的车速x *，并计算此时汽车每行驶100km 的油耗量是多少？
机械优化设计习题及答案
机械优化设计习题及参考答案 1-1.简述优化设计问题数学模型的表达形式。 答：优化问题的数学模型是实际优化设计问题的数学抽象。在明确设计变量、约束条件、目标函数之后，优化设计问题就可以表示成一般数学形式。求设计变量向量[]12T n x x x x =L 使 ()min f x → 且满足约束条件 ()0 (1,2,)k h x k l ==L ()0 (1,2,)j g x j m ≤=L 2-1.何谓函数的梯度？梯度对优化设计有何意义？ 答：二元函数f(x 1,x 2)在x 0点处的方向导数的表达式可以改写成下面的形式：??? ?????????????=??+??= ??2cos 1cos 212cos 21cos 1θθθθxo x f x f xo x f xo x f xo d f ρ 令xo T x f x f x f x f x f ?? ????????=????=?21]21[)0(， 则称它为函数f （x 1，x 2）在x 0点处的梯度。 （1）梯度方向是函数值变化最快方向，梯度模是函数变化率的最大值。 （2）梯度与切线方向d 垂直，从而推得梯度方向为等值面的法线方向。梯度)0(x f ?方向为函数变化率最大方向，也就是最速上升方向。负梯度-)0(x f ?方向为函数变化率最小方向，即最速下降方向。 2-2.求二元函数f （x 1，x 2）=2x 12+x 22-2x 1+x 2在T x ]0,0[0=处函数变化率最 大的方向和数值。 解：由于函数变化率最大的方向就是梯度的方向，这里用单位向量p 表示，函数变化率最大和数值时梯度的模)0(x f ?。求f （x1，x2）在
《机电设备管理技术》读书笔记
1*如何做好设备管理工作 目前许多企业都采用了现代设备管理理论与方法—设备综合管理。设备综合管理是运用长远的、全面的、系统的观点，采取一系列技术的、经济的、组织的措施，力求设备寿命周期费用最经济，综合效率最高，从而获得最佳经济效益。设备综合管理的特点：一是全过程（一生）管理；二是全员参加管理（从企业领导到生产工人）；三是价值管理。全过程管理是基础，全员参加是手段，价值管理是目的。搞好设备管理工作，必须根据国家及各部委、总公司所颁布的法规、制度行事。坚持专管与群管相结合；技术管理与经济管理相结合；设备管理与生产相结合；设计、制造与使用相结合；设备维护保养与计划检修相结合；设备维修与技术改造相结合；设备管理与技术开发及智力开发相结合；思想政治工作与物质奖励相结合。上述原则具体说明如下。。专管与群管相结合各企业应当按照上级规定，根据本单位生产规模与实际需要，建立一支强有力的设备专门管理系统。建立优化组合的组织机构及专业设备管理队伍，制定切实可行的管理制度。公司经理和生产厂长等主要领导干部要把设备管理工作列入主要议事日程，对设备管理的方针、目标做出决策。要有一名副经理（副厂长）主管设备工作，同时根据需要设置总机动师或分设总机械师和总动力师。总机械师和总动力师在主管经理（厂长）和总工程师领导下，负责设备技术管理工作。车间由一名副主任主管设备，并配备管理设备的专职工程技术人员；工段、班组也有兼职设备员；形成一个设备管理网。并建立相应的管理制度和规程，以使工作有章可循。在工厂企业中，直接操纵设备、维修设备的是广大生产工人和检修工人。他们对设备的性能、工作状态及存在的问题最熟悉了解。他们是设备的主人，而且他们对自己操纵的设备日常维护负有具体责任。因此，完全应当发挥他们管理设备的积极性。在设备管理工作中要强调人的因素，要充分调动生产工人和维修工人的积极性。中国石油化工总公司在其制定的《设备技术管理制度（试行）》中，要求设备维护实行专机专责制或包机制。要求做到台台设备、条条管线、个个阀门、块块仪表有人负责。操作人员对所用设备要做到“四懂”（懂结构、懂原理、懂性能、懂用途）、“三会”（会操作、会维护保养、会排除故障）。搞好设备润滑，坚持“五定”和“三级过滤”（即定人、定点、定质、定量、定时；“三级过滤”为从领油大桶到岗位储油桶、岗位储油桶到油壶、油壶到加油点）。操作工应保持本岗位的设备、管道、仪表盘、油漆、保温完整，地面清洁。应加强静密封点管理，消除跑、冒、滴、漏，努力降低泄漏率。要搞好环境卫生，做到文明生产。990年4月，中国石油化工总公司检查某石化总厂的一个循环水泵房：4台泵，台台完好；4个润滑点都及时保持润滑良好；769个静密封点，只有一点不明显的泄漏，泄漏率只有0。％。；7盏灯具完好；774块玻璃，块块明亮无缺；工具箱工具摆放整齐，对号人座；备用设备班班盘车，靠背轮上有记号。泵体的颗颗螺丝发亮，阀门的根根丝杆见光。他们真正做到了“屋外与屋内一个样，高空与地面一个样，后院与前
