机械优化设计实验指导书

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机械优化设计实验指导

Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】

《机械优化设计》

实验指导书

武秋敏编写

院系:印刷包装工程学院

专业:印刷机械

西安理工大学

二00七年九月

上机实验说明

【实验环境】

操作系统: Microsoft Windows XP

应用软件:Visual C++或TC。

【实验要求】

1、每次实验前,熟悉实验目的、实验内容及相关的基本理论知识。

2、无特殊要求,原则上实验为1人1组,必须独立完成。

3、实验所用机器最好固定,以便更好地实现实验之间的延续性和相关性,并便于检查。

4、按要求认真做好实验过程及结果记录。

【实验项目及学时分配】

【实验报告和考核】

1、实验报告必需采用统一的实验报告纸,撰写符合一定的规范,详见实验报告撰写格式及规范。

(一)预习准备部分

1. 预习本次实验指导书中一、二、三部分内容。

2. 按照程序框图试写出汇编程序。

(二)实验过程部分

1. 写出经过上机调试后正确的程序,并说明程序的功能、结构。

2. 记录4000~40FFH内容在执行程序前后的数据结果。

3. 调试说明,包括上机调试的情况、上机调试步骤、调试所遇到的问题是如何解决的,并对调试过程中的问题进行分析,对执行结果进行分析。

(三)实验总结部分

实验(一)

【实验题目】

一维搜索方法

【实验目的】

1.熟悉一维搜索的方法-黄金分割法,掌握其基本原理和迭代过程;

2.利用计算语言(C语言)编制优化迭代程序,并用给定实例进行迭代验证。

【实验内容】

1.根据黄金分割算法的原理,画出计算框图;

2.应用黄金分割算法,计算:函数F(x)=x2+2x,在搜索区间-3≤x≤5时,求解其极小点X*。

【思考题】

说明两种常用的一维搜索方法,并简要说明其算法的基本思想。

【实验报告要求】

1.预习准备部分:给出实验目的、实验内容,并绘制程序框图;

2.实验过程部分:编写上机程序并将重点语句进行注释;详细描述程序的调过程(包括上机调试的情况、上机调试步骤、调试所遇到的问题是如何解决的,并对调试过程中的问题进行分析。

3.实验总结部分:对本次实验进行归纳总结,给出求解结果。要求给出6重迭代中a、x1、x2、b、y1和y2的值,并将结果与手工计算结果进行比较。

4.回答思考题。

实验(二)

【实验题目】

无约束优化方法

【实验目的】

1.熟悉几种常用的无约束优化方法,如最速下降法、梯度法、牛顿迭代法、坐标轮换法、鲍威尔法等;

2.以最速下降法为例,利用计算语言(C/C++语言)编制优化迭代程序,并用给定实例进行迭代验证。

【实验内容】

1.掌握最速下降法的基本原理和迭代步骤;

2.对于函数F(x1,x2)=x

12+2x

2

2-4x

1

-2x

1

x

2

,应用最速下降法,求解极小值、极

小值点及迭代次数。

【思考题】

说明三种常用的无约束优化方法,并简要说明其算法的基本思想及各自的优缺点。

【实验报告要求】

1.预习准备部分:给出实验目的、实验内容,并绘制程序框图;

2.实验过程部分:编写上机程序并将重点语句进行注释;详细描述程序的调过程(包括上机调试的情况、上机调试步骤、调试所遇到的问题是如何解决的,并对调试过程中的问题进行分析。

3.实验总结部分:对本次实验进行归纳总结,给出求解结果,并将结果与手工计算结果进行比较。

4.回答思考题。

实验(三)

【实验题目】

非线性方程求解

【实验目的】

1.掌握非线性方程(组)的各种解法,包括二分法,迭代法,牛顿法等。

2.以牛顿法为例,能利用计算语言(C/C++语言)对给定的非线性方程进行求解

【实验内容】

1.掌握牛顿法求解非线性方程的原理及步骤;

2.计算:f(x)=x 3-x 2-1=0在x0=1.5附近的一个实根,取ε=0.000001 ,最多迭代次数为60。其中023)(2=-='x x x f

【思考题】

论述牛顿法求解非线性方程的基本思想及步骤。

【实验报告要求】

1.预习准备部分:给出实验目的、实验内容,并绘制程序框图;

2.实验过程部分:编写上机程序并将重点语句进行注释;详细描述程序的调过程(包括上机调试的情况、上机调试步骤、调试所遇到的问题是如何解决的,并对调试过程中的问题进行分析。

3.实验总结部分:对本次实验进行归纳总结,给出求解结果,并将结果与手工计算结果进行比较。

4.回答思考题。

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