2023年机械优化设计大作业

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1、高等流体力学班 级：机设15学硕班学 号:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _姓 名：张湘楠授课老师:毕新胜日 期：2 023年7月1日一、研究报告内容：1、入=0.6 1 8 的证明、一维搜索程序作业；2、单位矩阵程序作业；3、连杆机构问题+自行选择小型机械设计问题或其他工程优化问题;(1)分析优化对象，根据设计问题的规定，选择设计变量，确立约束条件，建立目的函数，建立优化设计的数学模型并编制问题程序；(2)选择适当的优化方法，简述方法原理，进行优化计算;（3）进行结果分析，并加以说明。4、写出课程实践心得体会，附列程序文本。5、为响应学校20 2 3 年度教学工作会议的改革规

2、定，探索新的课程考核评价方法，特探索性设立一开放式考核项目，占总成绩的5%。试用您自己认为合适的方式（书面）表达您在本门课程学习方面的努力、进步与收获。（考评将重点关注您的独创性、简洁性与可验证性）。二、研究报告规定1、报告命名规则：学号-姓名一 机械优化设计课程实践报告.doc2、报告提交邮址：（收到回复,可视为提交成功）。追 求：问题的工程性,格式的完美性，报告的完整性。不 追 求：问题的复杂性，方法的惟一性。评判准则：独一是好，先交为好;切勿拷贝。目录:A=0.6 1 8 的证明、一维搜索程序作业关于2=0.618的证明.4一维搜索的作业采用mat l a b 进行编程.5采用C 语言进

3、行编程.7单位矩阵程序作业采用m atlab的编程.9采用c语言进行编程.9机械优化工程实例连杆机构.11自选机构.16课程实践心得.20附 列 程 序 文本.21进步，努力，建议.2 5一、人=0.618的证明、一维搜索程序作业关于彳=。618的证明黄金分割法规定插入点a,a2的位置相对于区间 a,。两端具有对称性，即%=b 九(b d)a2=。+几(人 一 a)其中4为待定常数。此外，黄金分割法还规定在保存下来的区间内再插入一点所形成的区间新三段，与本来的区间三段具有相同的比例分布。黄金分割法还规定在保存下来的区间内再插一点所形成的区间新三段，与本来的区间三段有相同的比例分布。设原区间 凡

4、句的长度为1,如图一所示，保存下来的区间 四,长度为几，区间缩短率为4。为了保持相同的分别比例。插入新点/应在丸(L X)位置上，/在原区间的1-丸 1 位置应相称于在保存区间的矛位置。故有:1-A=22A2+4-1=0解得力=避二l x 0.6 182褊 写0.618的程序，并计算下列 问题N O A:a =()b=2兀/(x)=cosxNO.2:a =0 f t =1 0 /(x)=(x-2)2+3(1)采用M A T L A B 进行编程%fu n.m:黄金分割法求极值点%输入数据%a -搜索区间下限图一图二%b-搜索区间上限%e-精 度%输出数据：%x-极小值点%其他常量：%c l,c

5、2,c 3-区间%r-黄金分割比例0.6 18%定义函数f u n ctio n x=fun(a,b,e)r=0.618;c 1 =b r*(b-a)；c2=a+r*(b a)；yl=f(c l)；y 2=f(c 2);whil e(abs(b a)/b)e)&(a bs(y2-yl)/y 2)e)ifyl=y2a=cl;cl=c 2；y 1=y 2；c2=a+r*(b-a);y 2=f(c2);e l s eb=c2；c 2=c 1 ：y2=y 1 ；cl=b-r*(b-a);yl=f(cl);endendx=0.5*(a+b);end对 f 函数的确立10 f u notion y=f(x

6、)y=(x-2)八2+3;en d11 functi o n y=f(x)y=c o s xen d假如要计算y=(x-22+3;的黄金分割法，则需要将图所示的f脚本中的函数写成如所示假如要计算y=c o sx；黄金分割法，则需要将图所示的f脚本中的函数写成如所示fun函数表达对m at I ab的主程序语言。Editor-D:matiabbinfutun|CQT)4S.File Edit Text Go Cell Tools Debug Desktop Window Help X *Xi 万 石 .“心 i 幻 I T i n i S3*A 田 tn 曰日 回-i o+O._ This fi

7、le u$t Cell M od*For information.se the，ao；d code“Etio n video,the oublkhing video,or M id X2 主分制选求炎值03 MA人做错：4*a 搂索区日下编S K b-桢索区可上用6 e 7 4蝌出我据：8 k X 银小信直9 k M fe s a：10 k cl,c2,c3 一 区 同11、r 一 金外界比倒0.61812*13 定义由故：14 function x=funb,e)15-r=0.618.1ft-clb-t(b-a).c2a+r(b-a17-yi=f(cl):)r2=f(c2).IS-S a l

8、e abseU(b()19-i f yl=y220-a=cl ci=c2.yl=y2:2t-c2a*i*(b-a);y2af(c2);22-else23-bc2.e2cl.y2rl.24 cl=b-r(b-);yl=f(c l);2$-nd26-end27-x=0.;28-endP 中 J 3.E3 OVR-Editor-D:madabbicfmFile Edit Text Go Cell Tools Debug Desktop Window HelpUJ，.刁、N，*拒 f e j ；刷 加 S u c t a B -A:G值I -旧口+1+向*|由由IQ田 D曰 占 回function y

9、=f(xjr=(x-2)-2+3.L-*二-二而函数N 0.2 运算结果:fund,10,le-10)ans=2.0000A Command Window fun(0,2*pi,le-10)ans=3.1416|A l段中 J ,四 W ,二函数NO.1 运算结果:(2)采用C 语言进行编程#i n c 1 u d e#d e fin e K 0 .6 1 8d o u b 1 e f(d o u b l e)；/*函数值计算函数声明*火*/v o id ma in (vo i d )d o u b l e a,b,s ize;。d o u b l e a l,a 2；n t I;o p ri

10、n tf(“请输入区间两端点(端点值应大于0)o s c a n f(w%l f,%1 f“，&a,&b)；/*输入端点值*/p r i n t f(请输入精度：”);o s c a n f(“1 f”,&s ize);/*输入精度*/p r i n t f(“区 间 为(%1 f 精度为 f n，a,b,s ize)；p r in t f(序号 t a 1 t t a 2 t t f(a l)t t f(a 2 )n v;o fo r (i =0;i s i ze)/*用精度控制循环次数*/(五+;a l=b-K*(b-a);/*按 0.6 1 8 法插入两点*/阳2=a+K*(b a)；p

11、 r i n t f(“2 d:t%f t a%f t%f t%f n,I,a l,a 2,f(a 1),f(a 2);/*输出每次计算后 a 1 ,a 2,f(a l),f(a 2)的值*文/“i f(f(a l)=f(a 2)。a =a l；g e I s eb=a 2;p r i n t f(“所求极小值点为:x=%l f t 极小值 f(x)=%f n”，a,f(b);d o u b l e f(d o u b 1 e x)/*函数值计算函数*/d o u b l e f;f=(x2)*(x-2)+3；r e t u r n (f)；对于y=c o s x,须在程序中加一个#in e

12、l u d e (ma t h.h )头程序，以示我要调用函数语句.再将倒数第三行函数改为y=c o s (x),再次编译运算即可。69 functionZ Microsoft Visul J 0 ：1 S|文件正)S()麦配)插入 I S 3 I H d)Q(W)由c a；Q0 E fe 口 围 岩 铁IJ|Globals HlfAII global membe 三&，合住1 10正菽cppi-0;while(b-a)size)用精度控制循环次数,a1b-K(b-a);/.号机618法插入两息a2-aK(b-a);八 出 每 式 计 茸 后aMif(f(a1)F(a2)aa1;elseb-a

13、2;p rin tf(“所求极小值点为:x=%lft极小值f(x)C fn”,a,double F(double x)/*”附数值计算函数*1double f;f(x-2)*(x-2)3;retu rn(F);II I-Function2.exe-0 e rro r(s).0 uarning(s)组 建/调试入在文件1中宣我 在文件2单查找土结果工8L Debusing/Bl I 帛行37,列1，&】.3 国,7 词 仆15J6运营如图所示我们可以看出，大约在X =2处取到极值。与理论相符。S function2 Microsoft 5 s 3 C*.文件（D i（i）s s（y）插入工程 第

14、建 UKD 口 必 riHi国%e a-0 强 音 快 3 M|Globals:|阳1 global inembe”/口 三 遇,口曲 (陋 g function?classesa SR.cppltincludeSinclude Kdefine K 0.618double f(double);void nain(uoid)/啕数值计算函效用double a,b,size;double a1,a2;in t i;p rin tfC请输入区间两端点(端点，scanf(MU f .tlf.R a.6 b);p”n tf(”请输入精度:“)；s c a n f(-t;)f,fis ize);/“嘲人精

15、度,p rin tf(“近回为 C lf ,21f),精度为初八n”.a,b,s iz e);p r in t”序号 t a 1 tt a 2 tt f(fo r(i-a；isize)，用精度控制循环次彳5；1M：:ClassV m FileView|11 1a1=b-K*(b-j);a2=a*K(b-a);，按。.618法插入西p rintF(,(V d:ttF ta%F tlF t%F n,i.a 1,a 2.f(八”嗡出在次计算后,7 3a3a3a3a3a3a3a3a3a3a3a3a3a3a33a3A3a3a3a3a3A3a3-H-2585864612907069609282979549

16、5999928999999999999990UWBR00UWB101B111111111111一-TT-T-T-T-1值应大于）：,）；端入端素值 ”Function2.exe-0 e rro r(s),0 wjrning(s)T E A组建9调试X在文件1中查找X在文件2中Jg找）结果X SQL Debuing/酣1运营如图所示我们可以看出，大约在口处取到极值。与理论相符。用简朴的语句写一个单位矩阵采用m atlab构造:.MATLAB R2012aI-3?/Q Current Foldn D:matlabbinFile Edit Debug Parallel Desktop Window

17、HelpM a t 1 a b构造的矩阵最是简便，由于自身就有一个单位矩阵的函数。由于ma t l a b是基于C语言而设立的一个数学运用软件，所以他的集成度非常高，并且具有很好的开放性，于是我们得知e y e函数，将其构造。E g：若要构造一个3维的单位矩阵,则输入e ye(3)若要构造一个n为的单位矩阵，这输入e ye(n)用C语言构造程序如图所示：#i n c lud e i n t m a in ()i n t 工，j,n;whi 1 e(scan f(%d,&n)=1)fo r(I=0;I n;+i)f o r(j=0;j n；+j)pr i n tf(f%d =j)；p r in

18、t f(rfnw)；)retur n 0;)S martrix-Microsoft Visual C-文侬D KBGO 超人 0)(89(6)UKD 口 业)NtD国&。O 物SB 6，口古,3 H:4目martrix classesGlobals)(A1I global member?2Jl main 三 W，/时，!冷三、机械优化设计工程实例连杆机构问题(1)连杆机构问题描述设计一曲柄连杆摇杆机构，规定曲柄L从=/+9 0时，摇杆。的转角最佳再现已知的运动规律：,=o+(夕-死尸且/1=1,4=5,%为极位角，其传动角允许在4 5 4 ”13 5 范围内变化。(2)数学模型的建立设计变量：

19、这里有两个独立参数(和4。因此设计变量为“=西=/2/3/目的函数：将输入角提成30等分，并用近似公式计算，可得目的函数的表达式30/W=E f e -%丫 3 -%)/=1约束条件：GX(1 )=-X(l)0GX(2)=-X(2)0oGX(3)=-(X(1)+X(2)+6.00GX(4)=-(X(2)+4.0)+X(1 )W OGX(5)=-(4.0+X(1 )+X(2)0G X(6)=-(l.4142*X(1 )*X(2)-X(1)*2-X(2)*2)-1 6.040GX(7)=-(X(1 )*2+X(2)*2+1 .4142*X*X)+36.0 0(3)程序编制CSUBROUT I N

20、E FFX(N,X,FX)C _ _ _ _oDIMENS I ON X(N)CO M M O N/O N E/I1,12,13,I 4,NFX,I6oNFX=NFX+1PO=ACOS(1.0+X(1)*2 X(2)*2+2 5.0)/(10.0*(1.0+X(l)oQ0=ACOS(1.0+X(l)*2X(2)*2-25.0)/(l 0.0*X(2)T=9 0.0*3.1415926/(1 8 0.0*30.0)F X=0.0oDO 1 0 K=0,30PI=P0+K*TQE=Q0+2.0*(P I-P O )*2/(3.0 *3.1 41592 6)D=SQRT(2 6.0-1 0.0*CO

21、S(PI)oAL=ACOS(D*D+X(2)*X(2)-X(l)*X(l)/(2.0 *D*X(2)BT二ACOS(D*D+24.0)/(10.0*D)IF(PI.GE.0.0.AND.PI.LT.3.14 1 5 926)THENQI=3.141 5 92 6-AL-BTELSEQ I=3.1415926-AL+BTEND IFIF(K.NE.0.OR.K.NE.30)THENFX=FX+(Q I-QE)TELSEFX=FX+(Q L Q E)*2*T/2.0END I F12 CONTINUERETURNoEND oSUB ROUTINE G G X(N,K G,X,G X)C=oDIME

22、NSION X(N),GX(KG)GX(1)=-X(1)GX(2)=-X(2)oGX(3)=-(X(l)+X(2)+6.0GX(4)=-(X(2)+4.0)+X(l)oGX(5)=-(4.0+X(l)+X(2)oGX(6)=-(l.41 4 2*X(1)*X(2)-X(l)*2-X(2)*2)-16.0GX(7)=-(X(1)*2+X (2)*2+1.414 2*X(1)*X(2)+36.0RETURNoENDoSUBROUTINEHHX(N,KH,X,H X)DIMENSION X(N),HX(KH)X(1)=X(1)RETURNEND输入数据如下：2,7,04.3,3.22.,0.2 ,0

23、.0 1,0.00001,0.000010,1,03.5,2.8,5.5 ,4.5(4)可执行程序的生成1 3将程序文本保存成文献t O O 1.t x t,存放在O P T _ E X A M F O R T R AN 0-f o rt ra n目录下。1 4使用口0 5操作界面,t O 0 l.r t f 回车得到结果。操作过程如图:操作环节(5)结果与分析结果显示如下:=PR I MARY DATAN=2 K G=7 KH=0X：.4300 0 0 0 E+0 1 .3 2 0 23 0 0E+01FX：.7 8 47 6 0 5 E-02GX:-.4 3 0 0 000 E+01-.3

24、 2 0 2 30 0 E+01-.1500 0 0 0E+01 一.2900000 E+0 1-.5100 0 00E+0 1-.6729390E+0 1 -.1218 9 39E+0 2X：.43 0 0000E+0 1 .3202300E+01FX:.7 8 47 6 0 5E-02GX:-.4300000E+0 1 3 2 0 230 0 E+0 1 -.1 5 0 0 0 00E+01-.2900000E+0 1 51 OOOOOE+Ol-.67 2 939 OE+01-.1218939 E+02HX:PEN=.3 974 3 90E+0 1R=.2 0 23 0 00E+01 C=

25、.202 3 0 0 0E+0 0 TO=.1 0 00000E-01EPS 1=.1 000000E-0 4 EPS2=.1000000E-0 4ITER A T I ON COMPUTE*IR C=1R=.2 0 230 0 0E+01 PEN=.3 9 74390E+01*j RC=2R=.400 0 000E+00 PEN=.311936 1 E+0 1*IRC=3 R=.8000001E-01 PEN=.64 0 7 908E+00*IRC=4R=.1600000E-01 PEN=.1 4 3 9420E+0 0*IRC5R=.3 202 300E-02PEN=.3 73 3 4 5

26、 1 E-0 1*IRC=6R=.6 400000E-0 3PEN=.8 98651 OE-0 2*IRC=7R=.1280000E-0 3 PEN=.2 34660 9 E-02*RC=8R=.2 5 60000E-04PEN=.9042178E-0 3*IRC=9R=.5 1 20231E-05P EN=.53967 0 2 E-0 3*IR C =1 0R=.1 0240 0 0 E-0 5PEN=.4410 8 8 7 E-0 3*IRC=11R=.2048 0 OOE-0 6PEN=.41280 6 IE-03*I RC=12R=.4 096001 E-07PEN=.4 0 7 1

27、0 01 E-03*IRC=1 3R=.81920 2 3E-08PEN=.4 01 4 1 5 4 E-0 3*IRC=14R=.163 84 0 IE-0 8PEN=.3992 7 6 9E-0 3*IRC=15R=.32 7 6801E-0 9PEN=.3 9 8 724 0 E-03*IRC=16R=.6 5 5360 2E-1 0PE N=.39845 0 5E-0 3*IRC=17R=,131 0 7 2 0E-1 0PEN=.3 9 8 3 4 11E-03*I RC=18R=.262 1441 E-1 1 PEN=.398 2 889E-03OPTIMUM SOLUTIONIR

28、C=1 8 ITE=3 5 IL I=94 N PE=4 4 7 NFX=482 NGR=0R=.2621 4 4 1E-11PEN=.3 9 8269 6 E-03X:.4135127E+0 1 .2 3 15381 E+01FX：,3 9 8 26 2 3 E-0 3GX:4 1 351 2 7 E+01-.2315 3 8 1 E+0 1-.450507 2 E+0 0-.2180 2 54E+01.58 19746E+01-.707 9 8 45E+0 1-.363315 7 E-0 3HX:S t op-P r o gram term i n a ted.从结果中得知当Xl=4.1

29、35 1 27,X2=2.315381时，目的函数取得最小值，摇杆的转角最佳再现已知的运动规律：2,己WE=%+丁（。一%）3万 。自选结构模型设计某带式输送机减速器的高速级齿轮传动。己知高速级输入功率Pl=1 OkW,小齿轮转速nl=960 r/m in,传动比i=3.2。齿轮材料和热解决:大齿轮45号钢（调质）硬度为21 7 2 55H BS,小齿轮4 OCr（调质）硬度为2 41-2 8 6 H B S，工作寿命1 5 年，假设每年工作300天,两班制，带式输送机工作平稳，转向不变。常规设计方案采用直齿圆柱齿轮:m=2.5,zl=3 0,d=1。解：（1）设计变量，1f i（x）=彳（1

30、+S）m zr单级直齿圆柱齿轮传动的中心距：2齿 宽:/2（x）=m z d将 m,zi,作为设计变量，即：X=(m,Zi，4d)T=Gi,X 2,x3)r2)目的函数根据多目的优化的线性加权法建立体积最小的目的函数：(1 +立)1%2f (x)=1 ,f 1 (x)+W 2 f 2 (x)=W 1 2 +w 2 ,其中：3 1 ,32是加权系数，且 3 1 +32=1 ,分别根据设计时径向和轴向安装位置的规定设定;取 3 1 =1 表达规定中心距最小，取 3 2=1 则表达规定齿宽最小。3 )约束条件模数的限制：对于传递动力的齿轮，通常规定模数不少于1.5-2，得约束条件：Gi(x)=2-%

31、1 0Gz(%)=XI L 5 0(2)小齿轮齿数的限制:小齿轮齿数Z1 应不大于产生根切的最小齿数1 7 ,得约束条件：G3(X)=17-%2 式 0(3)齿宽系数的限制:由于d mi n 0 dm ax ，约束条件为：G4(x)=町-1 1 5 S 0G5(X)=0.7-X30(4)齿面接触强度的限制，根据公式并查表得约束条件：G6(X)=1.04-107-2.916-105x?x%l 0G7(X)=1.04-107-8.95-106蒲城港 o(5 )齿根弯曲强度的限制，根据公式查表得约束条件：G8(X)=1.51-106-303.57x1x1x1 2 *X1X2X3 x=(m,Z1，c|

32、)d)r=(x i，X2,x3)Gi(x)=2 -%i 0G2(X)=XI-1.5 0G3(X)=1 7 -%2 06 4(%)=X 3 -1.1 5 0G5(X)=0.7-X30G6(X)=1.0 4 -1 07-2.9 1 6 -10sxlxjxl 0G7(X)=1.0 4 -1 07-8.9 5 -1 0 6蒲 城 港 oG8(X)=1.5 1 -1 06-3 0 3.5 7 x 1 x 1 x 1 0G9(X)=1.4 2 -1 06-2 4 4 5.9 2 x x 1 l.0410:-2.l6(x(l)x(2)3x(3)：3-c(2)=l.0410 7-8.9510,6*(xl)x(

33、2)3x(3)4-c(3)=I.Si*10-M 3.57-x(l)-3x(2)-2x3)5-e(4)o i.4210-2445.92xD 3x O”幻 F 3+Bate.|而百!-LO+1.1，磷)现 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _I pinction f=;hm2-f0.2.lx(i)x(2)-K).4*x(lx(2)x(3);*:CX 5 ，-.Q 仆 IM 71MMl、，x田 D曰5回口台中 J V VR目的函数.MATLAB R2012aFile Edit Debug PATAIM Desktop

34、Window HelpJ|GJ 土也，。一m 7W Current Fold,x0,口,通过Ma t 1 a b 优化并圆整后的齿轮参数如下:设计参数模数m/mm齿数7 齿宽系数加中心距/mm普通设计2.5301157.5MA T L A B优化1.79112 7.43 7 71.149 984.5254圆整后参数1.7 53011 17.6通过计算，最小体积为8 7.15。四、课程学习心得从懒懒散散的寒假到急忙忙忙的考试周，仿佛只是在弹指一挥间。然而我们就在这段时间内，又学了几门课程，而这些课程中，最有趣，最佳玩的当然就是 机械优化设计了 机械优化设计是一门理论性非常强的一门课，刚开始的时候

35、不得要领，但是在王卫荣老师的带领下，逐渐登堂入室，渐渐有所了解。一方面，这门课所依托的最强武器便是数学。数学即是方法，思维，和逻辑。另一方面所依托的便是算法程序语言。归根结底的还是数学，由于数学赋予了算法以逻辑的力量，分析的过程，以及所能解决的一切问题。还好我的数学基础还算可以，逻辑思维还算通顺，再加上老师所给予的方法,学习这门课程，一路上虽跌跌撞撞，但也有所收获。所谓收获，从方法论的角度上讲，即时通过一个通用模型，解决一系列的问题，这是数学建模给我们的规定吗，同 时 也 是 优化这门课所赋予的核心思想。大二的时候，特别想搞建模，可是由于种种因素，其中最重要的因素就是懒惰，与之失之交臂。优化这

36、门课则填补了我的部分遗憾。由于没有建模的规定高，于是上手比较容易,同时又与我们自己的机械方面的课程紧密地结合在一起，过程轻车熟路。于 是 优化真是一门寓学于乐的科目，只恨课程太多时间太少，不然真要好好地研究一番。说道大作业，那可是真的难，第一问和第二问还好一点，第三问就不行了。说来惭愧，连杆机构问题是借鉴了上届学长的做法才学会的。由于太难了，所 以 就 没 有 用fo rtra n语言做这些问题,所有换成了 m at lab。真 要 感 谢 优化设计这门课程，假如不是这门课程的话，即使MATLAB己经学过了，我估计也不会回过头来复习，是 优化设计让我重新捡起mat I a b,并且我可以说，凡

37、是在优化大作业中使用过的算法，程序，我已经忘不掉了。由 于fortran语言是一种相对陌生的语言，所以使用f or t ran变成的话有些力不从心，而我又是一个刨根究底的人，对 于0.618的算法和单位矩阵的生成,我都是用的两种算法，这样保证思维的发散性。M a tlab真的是一款很强大的软体，他讲机会用到的所有常见数学模型所有都涵括了,所以，我们，亲切地称它为，万能数学工具。当学习变成一种乐趣的时候，每当我们想做这种游戏的时候，时间，精力，甚至思绪，仿佛所有有了,这就是积极所带来的意义。学 习 优化设计，传达出这样的信号:重要的不是考试的结果,而是解决问题的过程。所以,我觉得 优化设计这门课

38、的评价方式，在我进入大学以来，是第一次碰到，大作业，小作业的比值，居然超过了考试成绩的比值。换句话说，老师认为，即使考试能考的很好，但是大作业，小作业不行，说明这只是一个会考试的工具，对于解决实际问题的能力还是有所欠缺。对!这样的评价很接地气。优化设计这门课已经结课了，考试已经结束了。把大作业交上去，仿佛这门课与我们就没有什么瓜葛了同样。不，绝对不是。解决问题的能力才刚刚开始。五、附列程序文本黄金分割法求极值点的matla b程序%fu n.m:黄金分割法求极值点%输入数据%a-搜索区间下限%b-搜索区间上限%e-精度%输 出 数 据：%x-极小值点%其他常量:%cl,c2,c3-区间%r-黄

39、金分割比例0.618%定义函数f unct i on x=fu n(a,b,e)r=0.618；cl=b r*(ba);c2=a+r*(b a)；y1=f(cl);y2=f(c 2);while(ab s(b-a)/b)e)&(ab s(y2-y 1)/y2)e)i f yl=y2a=c 1;cl=c 2;y 1=y 2;c2=a+r*(b a)；y 2=f(c 2);e Iseb=c2;c 2=c 1 ;y2=y 1 ;cl=b-r*(b-a);yl=f(c l);en dendx=0.5*(a+b);end对 f 函数的确立functio n y=f(x)y=(x-2)A2+3;endfu

40、ncti o n y=f(x)y=cos xend黄金分割法求极值点的c语言程序#i n elude#d e fine K 0.6 1 8d o u b Ie f(dou b le)；/*函数值计算函数声明*/void mai n(vo i d)(do u b le a,b,si z e;Mo u b 1 e al,a 2;in t i；pr i ntf(”请输入区间两端点(端点值应大于0):“)；sc a nf(n%lf,%l f b);/*输入端点值*/pr i ntf(”请输入精度：”)；。s canf(%l f H,&size);/*输入精度*/pr i n t f(区间为(%1 f,

41、%l f)，精度为1加”,a,b,size);叩rintf(序号t al t t a2t t f(a l)tt f(a 2)n )；枪 r(i=0;is i ze)/*用精度控制循环次数*/(+；1=b-K*(b-a);/*按 0.6 1 8 法插入两点*/吧 2=a+K*(b-a);pr i ntf(M%2d:t%fta%f t%f t”，i,a 1,a2,f(al),f(a2)；00/*输出每次计算后 al,a2,f(al),f(a2)的 值*gif(f(a 1)=f(a2)a=al;els es b=a 2;)pr i n t f(所求极小值点为：x=%1At 极小值 f(x)=%f n

42、,a,f(b)；)d o ubl e f(dou b le x)/*函数值计算函数*/(do u ble f;。f=(x-2)*(x 2)+3;r e turn(f);对 于y=c o s x,须在程序中加一个#include(m ath.h)头程序，以示我要调用函数语句。再将倒数第三行函数改为y=co s(x),再次编译运算即可。单位矩阵的matlab程序e ye(x)单位矩阵的C语言程序#i n cl u d e int main()in t I,j,n；w h i le(scanf(%d”,&n)=1)f or(I=0;I n;+i)fo r(j=0;j n;+j)print f(6%d

43、，I=j)；printf(u n)；)ret u r n 0;连杆机构的fortran语言SUB ROUTINE FFX(N,X,FX)=DIME NSIONX(N)COMMON/ONE/I 1,12,I 3,I 4,NF X,I6NFX=NFX+1 PO=ACOS(1.0+X(l)*2-X(2)*2+25.0)/(l 0.0*(1.0+X(1)QO=ACOS(1.0 +X(1)*2-X(2)*2-2 5.0)/(1 0,0*X(2)。丁=9 0.0*3.1 4 15 9 2 6/(1 8 0 .0*30.0)FX=0.0 DO 10K=0,30PI=P0+K*TQE=Q0+2.0*(PI-P

44、 0)*2/(3,0*3.14 1 5926)D=SQRT(26.0-10.0*8S(PI)AL=ACOS(D*D+X(2)*X(2)-X(1)*X(l)/(2.0*D*X(2)BT=ACOS(D*D+24.0)/(10,0*D)IF(PI.GE.O.0.AND.PLLT.3.141592 6)THENQI=3.1 415926-AL-BTE L S EQI=3.141592 6-A L +BTEND IFIF(K.NE.O.OR.K.NE.3 0)THENFX=FX+(QI-QE)*2*TELSEFX=FX+(Q1 Q E)*2*T/2.0END IF10 CON TINUERETURNoE

45、NDC 0_ _ _ _ _ _ _SU B ROUTINE GGX(N,KG,X,GX)-_-_-_-_-_-一-_-_ _-一_-_-_-一_-一 DIMENSION X(N),GX(KG)GX(1)=-X(l)oGX(2)=-X(2)oGX(3)=-(X(l)+X(2)+6.0OGX(4)=-(X(2)+4.0)+X(1 )oGX(5)=-(4.0+X(l)+X(2)GX(6)=-(1.4 142*X(1 )*X(2)X(l)*2-X(2)*2)-16.0GX(7)=-(X(1)*2+X(2)*2+1.4142*X(l)*X(2)+36.0oRETURNoENDSUBROUTINE HH

46、X(N,KH,X,HX)DIMENSION X(N),HX(KH)oX(1)=X(1)RETURNEND自选机构的m atlab语言目的函数M 文献:func t i on f=z h wm(x)f=0.6*2.l*x(1)*x(2)+0.4*x(l)*x(2)*x(3);约束函数M 文献：fu n c t i o n c c e q=z hw y(x)c(1 )=1.0 4*1 0 八 7-2.9 16*1 0八 5*(x (1 )*x(2)八 3*x(3);c(2)=1.04*10A7-8.9 5*10A6*(x(l)*x(2)八 3*x(3)；c(3)=1.51*10八 6-30 3.5

47、7*x(l)A3*x(2)A2*x(3)；c(4)=1.4 2*10八 6-2 4 45.92*x(1)八 3*x(2)八 2*x(3);ceq=;优化函数M 文献：x0=2 32 1;lb=1.5 1 7 0.7;ub=2 in f 1.1 5 ;u=口；x,f v al=fmincon(z h wm,x 0,口，口，口，,lb,ub,zhw y)六、进 步，努力，建议一方面我感觉最大的进步，就是数学思维的提高。比如。我以前解决问题的时候，总是想要用最精确的解，于是总是每一步都跟着公式来，殊不知，很多公式都是化简过的。所以适当的省略一些量，对于计算还是建模都是非常有帮助的尚有，介绍牛顿法的弊

48、端的时候，忽然想到以前总喜欢投机的方法解题,也许我们口中的“笨方法”才是解题的最优化的方法，有其是引入计算机以后。另一方面，是工具的应用日渐纯熟。有 其 是 M A T L A B 的应用，我几乎每个问题都是用M ATLAB解决的,由于我觉得MATL A B 上手比较容易，其他的软体可以慢慢学，而假如想在短时间内解决一些问题的话,M A T L A B 无疑是最佳的选择。当然，我也学会多种工具的使用。比如C 语言，我就尝试用他们解决了两个问题，只是由于我水平还不够高，用法还不够纯熟，所以并没有把他们做为我重要的解决工具，但是，C 语言的自主性远远超过MATLAB,所以我相信,在不久的将来，我就

49、能将C 语言运用纯熟。最后是关于课堂的建议。第一:绝对赞同老师板书的教学方式第二：绝对崇敬老师严谨的教学作风第 三：希望老师可以布置一点给学弟学妹的编程题（呜呜呜我们做不到了），先是一题，有答案有解析，最佳尚有截图，然后给一条简朴的同类型的题目，有答案没解析，仿照前题练练手，再出一道，无答案无解析，然后给他们独立思考的空间，我想，再做大作业的时候，就不会像我们这样手忙脚乱了。关于评价,可以搞一个分组制度，即35人 组 成 自 己 的Team member,然后举组之力搞一个命题出来，然后进行评价。分组制度由老师来解决，尽量使能力均匀，这样的话更容易考究区分度。命题的评价结果由老师评判，而小组成员在内部的作用由小组成员自己评价，分 出 档 次123,4,5（假如五个人的话），使得每个人的档次不同样，这样每个人就会追求那个最高档的，遴选择优出来。两个方向同时进行。谢谢老师的悉心指导!！!