《优化设计大作业2.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《优化设计大作业2.pdf(8页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、优化设计优化设计优化设计上机大作业优化设计上机大作业班班级:级:姓姓名:名:学学号:号:日日期:期:1 1 优化设计优化设计1.求解如下最优化问题22min f(x)2x 6x x 2x x 2x121122x x 2subjeto12-x 2 x 212x,x01211222这个属于二次规划问题,由()=2+,则=,=,=。62421)1)由由 MATLABMATLAB 中编程如下中编程如下:H=2 2;2 4;f=2;-6;A=1 1;1 2;b=2;2;A、b 满足线性不等式A x blb=0;0;%下边界x,favl=quadprog(H,f,A,b,,lb)2)2)MATLABMAT
2、LAB 计算结果的截图:计算结果的截图:截图 113)3)计算结果计算结果:解得:最优解为1=0.8000,2=1.2000;最优值()=7.2000.1 1 优化设计优化设计2。某农场拟修建一批半球壳顶的圆筒形谷仓,计划每座谷仓容积为 300 立方米,圆筒半径不得超过 3 米,高度不得超过 10 米。半球壳顶的建筑造价为每平方米150 元,圆筒仓壁的造价为每平方米120 元,地坪造价为每平方米50 元,求造价最小的谷仓尺寸为多少?1)1)求解过程,数学模型的分析与建立:求解过程,数学模型的分析与建立:Min(x)=3502+240Subjectto0 30 1023+2=30032 2)MA
3、TLABMATLAB 程序的编制程序的编制:(1)新建 fu2_1.m 文件function f=fu2_1(x)f=350pix(1)2+240pix(1)x(2);(2)新建 fu2_2.m 文件function c ceq=fu2_2(x)c=;ceq=(2pi*x(1)3)/3+pi*x(1)2x(2)300;(3)主程序 fu2_3。m 文件clc,clear,close allx favl=fmincon(fu2_1,3;3,,,0;0,3;10,fu2_2)3)3)截图截图(1)新建 fu2_1.m 文件截图21 2 2 优化设计优化设计(2)新建 fu2_2.m 文件截图 22
4、(3)主程序 fu2_3.m 文件截图 234)MATLAB4)MATLAB 计算结果的截图:计算结果的截图:截图2-45)5)计算结果:计算结果:解得:最优解为=3.0000,=8.6103;最优值()=2.9372 104元(造价最小).3 3 优化设计优化设计3、已知轴一端作用载荷 F=1000N,扭矩 T=100Nm,轴长不小于 8cm,材料的许用弯曲应力为120MPa,许用扭剪应力为80MPa,许用挠度为0.01cm,密度为7。8t/m3,弹性模量为 2105MPa,设计该轴,使得满足上述条件,且重量最轻。LPMd图 3-11 1)求解过程,数学模型的分析与建立:)求解过程,数学模型
5、的分析与建立:1Minf(x)=24Subjectto32 120 106 0316 80 106 03643 104 043 0.08 02 2)MATLABMATLAB 程序的编制:程序的编制:(1)新建 fu3_1.m 文件function f=fu3_1(x);p=7800;f=0。25*pi*p*x(1)*x(2)2;(2)新建 fu3_2。m 文件functionc,ceq=fu3_2(x);F=1000;M=100;E=200000000000;c=32*Fx(1)/(pi*x(2)3)120*106;16*M/(pi*x(2)3)80106;64Fx(1)3/(3*Epi*x(
6、2)4)10(-4);ceq=;(3)主程序 fu3_3.m 文件x0=;A=;b=;Aeq=;4 4 优化设计优化设计Beq=;lb=0.08;0;ub=;x=fmincon(fu3_1,x0,A,b,Aeq,beq,lb,ub,fu3_2);3 3)截图)截图(1)新建 fu3_1.m 文件图 32(2)新建 fu3_2.m 文件图 33(3)主程序 fu3_3.m 文件图 34 5 5 优化设计优化设计4)MATLAB4)MATLAB 计算结果的截图计算结果的截图:图 3-5图 3-6 6 6 优化设计优化设计5)5)计算结果:计算结果:解得:最优解为=0.0800,=0.0204;最优值()=0.2043(重量最轻)。7 7