本书系统地介绍了工程*优化设计所涉及的基本知识、基本理论、主要算法和常用计算程序,包括数学模型、线性规划算法、非线性无约束算法、非线性约束算法、遗传算法和神经网络算法,以及大型工具软件包MATLAB中的*优化工具箱。书中还配有大量的例题、设计计算实例以及双级斜齿圆柱齿轮减速器*优化设计的全过程。本书既兼顾理论的严密性和系统性,又注重算法的应用性和可操作性。应用本书介绍的基本算法和MATLAB程序,可以方便地求解各类实际的工程设计问题。
本书主要用作工程硕士研究生的教材,也可作为工科院校各专业硕士生、本科生的教材及教学参考书,还可用作工程技术人员,特别是工程设计人员的学习参考书。

绪论

第1章 *优化问题的数学模型
1.1设计简例
1.2数学模型的一般形式
1.3数学模型的组成
1.3.1设计变量与设计空间
1.3.2约束条件与可行域
1.3.3目标函数与等值线
1.4*优化问题的图解法
1.5*优化问题的下降迭代解法
1.5.1下降迭代解法的基本格式
1.5.2算法的收敛性与终止准则
1.5.3*优化算法分类
习题

第2章 *优化设计的数学基础
2.1向量与矩阵
2.2方向导数与梯度
2.3函数的泰勒展开
2.4正定二次函数
2.5极值条件
2.5.1无约束问题的极值条件
2.5.2约束问题的极值条件
习题

第3章 一维搜索(线性搜索)
3.1确定初始区间
3.2缩小区间
3.3黄金分割法(0.618法)
3.4二次插值法
习题

第4章 无约束*优化方法
4.1梯度法(*速下降法)
4.2牛顿法
4.2.1基本牛顿法
4.2.2阻尼牛顿法
4.3变尺度法(拟牛顿法)
4.3.1坐标变换
4.3.2变尺度法的基本原理
4.4共轭梯度法
4.4.1共轭方向
4.4.2共轭方向的产生
4.4.3共轭梯度算法
4.5鲍威尔法
4.5.1基本迭代格式
4.5.2基本鲍威尔法
4.5.3修正鲍威尔法
习题

第5章 线性规划方法
5.1线性规划问题的一般形式
5.2线性规划问题的解
5.2.1基本解的产生与转换
5.2.2基本可行解的产生与转换
5.2.3基本可行解的变换条件
5.3单纯形算法
5.3.1单纯形表
5.3.2单纯形表的变换规则
习题

第6章 约束*优化方法
6.1可行方向法
6.1.1下降可行方向
6.1.2*佳下降可行方向
6.1.3约束一维搜索
6.2惩罚函数法
6.2.1外点法
6.2.2内点法
6.2.3混合法
6.3乘子法
6.3.1等式约束问题的乘子法
6.3.2不等式约束问题的乘子法
6.3.3一般约束问题的乘子法
6.4序列二次规划算法
6.5多目标*优化方法
6.5.1主要目标法
6.5.2线性加权法
6.5.3理想点法
6.5.4目标逼近法
6.5.5*大*小法
习题

第7章 智能*优化方法
7.1遗传算法
7.1.1生物的遗传与进化
7.1.2基本遗传算法
7.2神经网络算法
7.2.1人工神经元与神经网络模型
7.2.2BP网络
7.2.3径向基(RBF)网络
7.2.4Hopfield网络
习题

第8章 *优化问题的计算机求解
8.1MATLAB
8.1.1MATLAB*优化工具箱
8.1.2MATLAB遗传算法工具箱
8.1.3MATLAB神经网络工具箱
8.2工程*优化设计实例
8.2.1*佳下料问题
8.2.2*佳连续投资问题
8.2.3产品成本预测问题
8.2.4齿轮减速器的*优化设计
习题
参考文献

本书系统地介绍了工程*优化设计所涉及的基本知识、基本理论、主要算法和常用计算程序,包括数学模型、线性规划算法、非线性无约束算法、非线性约束算法、遗传算法和神经网络算法,以及大型工具软件包MATLAB中的*优化工具箱。书中还配有大量的例题、设计计算实例以及双级斜齿圆柱齿轮减速器*优化设计的全过程。本书既兼顾理论的严密性和系统性,又注重算法的应用性和可操作性。应用本书介绍的基本算法和MATLAB程序,可以方便地求解各类实际的工程设计问题。
本书主要用作工程硕士研究生的教材,也可作为工科院校各专业硕士生、本科生的教材及教学参考书,还可用作工程技术人员,特别是工程设计人员的学习参考书。