Найти:
Целевая функция: f (x) d2 x 
d2 4 x2 min 8
Проектируемые параметры: x (высота балки)
y |
d2 4 x2 (основание) |
|
С |
|
|
Для определения оптимальных размеров использовать алгоритмы |
||
одномерной опт м зац и |
(алгоритмы сканирования, локализации |
|
Private Sub UserForm Activate()
ListBox1.Clear
ListBox1.ColumnCount = 4
экстремума, золотого сечения и Фибоначчи). P.SНазвание. Для вывода полученных результатов в ListBox необходимо написать процедуру на акт вац ю формы:
ListBox1.AddItemбА"Алг. лок. экстремума"
ListBox1.AddItem "Алг. золотого сечения"
ListBox1.AddItem "Алг. Фибоначчи"
ListBox1.AddItem " алгоритма"
ListBox1.List(0, 1) = "Высота"
ListBox1.List(0, 2) = "Ш рина"
ListBox1.List(0, 3) = "Целевая функция"
ListBox1.AddItem "Алг. сканирования"
End |
|
Д |
|
|
|
|
|
1. |
В чем смысл закона золотого сечения? |
|
|
2. |
Какое соотношение используется для деления отрезка по закону |
||
|
золотого сечения? |
|
И |
|
|
|
|
3. |
Что такое последовательность чисел Фибоначчи и как она |
||
|
формируется? |
|
|
4. |
Какова геометрическая интерпретация метода Фибоначчи? |
||
5. |
Какой критерий завершения вычислений в методах золотого сечения |
||
|
и Фибоначчи? |
|
|
66
Лабораторная работа № 9
СОЗДАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО РАСЧЕТА ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ. ГРАДИЕНТНЫЕ МЕТОДЫ. МЕТОД
ГРАДИЕНТА. МЕТОД НАИСКОРЕЙШЕГО СПУСКА (КРУТОГО ВОСХОЖДЕНИЯ)
Цель работы. Изучить основные алгоритмы многомерной оптимизации, реализовать их в приложении для автоматизации решения задач.
Задание. оздать пр ложение «Градиентные методы» для нахождения проектируемых параметров методами покоординатного спуска, методом й, методом Ньютона, методом деформируемого
многогранн ка, методом сопряженных градиентов. |
|||
С |
|
|
|
конфигурац |
|
||
бА |
|||
Задание 1. |
|
|
|
f (x1, x2 ) 2x13 2x23 |
36 x1x2 10 |
min |
|
h 0,001 |
Д |
||
начальные значения |
|||
параметров |
: |
||
1) x(1) 5,6 |
|
И |
|
x(2) 5,6 |
|
||
|
|
||
67
Задание 2.
f (x ,x ) 14x3 |
27x x2 |
69x 54x |
min |
||||
1 |
2 |
1 |
1 |
2 |
|
1 |
2 |
h 0,001 |
|
|
|
|
|
|
|
начальные значения параметров : |
|
||||||
2) x(1) 0,8 |
|
|
|
|
|
|
|
x(2) 0,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Контрольные вопросы |
||||
функции |
многих переменных? |
||||||
1. Что такое град ент |
|
|
|||||
С2. формул руйте основную формулу итерационного процесса в |
|||||||
методе град |
ента? |
|
|
|
|
||
3. В чем отл ч е методов градиента и наискорейшего спуска (крутого |
|||||||
|
бА |
||||||
восхожден я)? |
|
|
|
|
|||
4. Как выб рать начальное решение в градиентных методах? |
|||||||
5. Какой кр тер й завершения вычислений в методах градиента и |
|||||||
наискорейшего спуска (крутого восхождения)? |
|||||||
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
68
Задание 1. Написать приложение для проектировочного расчета пружины сжатия (рис. 17).
Данные для расчета: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. |
ила пружины при предварительной деформации F1 100H. |
|
|||||||||||||||
С |
|
|
|
|
4 |
l |
|
|
250 H |
|
|
|
|
||||
2. |
ила пружины при рабочей деформации F2 |
|
|
|
|
||||||||||||
3. |
Относительный инерционный зазор 0,05...0,10. |
|
|
|
|
||||||||||||
4. |
Диаметр проволоки d 1,4 мм . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
5. |
Диаметр трёхж льного троса d1 3,1 мм. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
6. |
Число |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Наружный д аметр пружиныD 17мм. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
7. |
Модуль сдв га G |
7,85 10 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
8, Рабоч й ход пруж ны h 30 мм. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
9. |
бА |
|
|
|
|
||||||||||||
рабоч х в тков пружины n 34. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
10. Угол св вки 24 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Расчетные зав с мости: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F2 |
|
|
|
|||
1. |
Сила пружины при максимальной деформации: |
F |
1 . |
|
|
||||||||||||
3 |
|
|
|||||||||||||||
2. |
Средний диаметр пружины: одножильные пружины D Dl |
d ; |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
трёхжильные пружины D Dl |
d1 . |
|
|||||||||
3. |
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|||||||||
Внутренний диаметр пружины: D2 Dl 2d . |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
4. |
Индекс пружины: одножильные пружины i D/d ; |
|
|
|
|
||||||||||||
|
трёхжильные пружины i D/d1 . |
|
|
|
|
||||||||||||
5. |
Жесткость пружины: одножильные пружины с (F2 |
F1)/h ; |
|
||||||||||||||
|
|
|
трёхжильные пружины |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
c |
|
3Gd4 |
k, k |
(1 0,333sin2 2 ) |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
||||
|
|
8D |
3 |
n |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
cos |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
6. |
Максимальное касательное напряжение пружины: |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8F3D |
4c 2 |
|
|||
|
одножильные пружины |
|
|
K |
И, K |
||||||||||||
|
|
3 |
|
|
d3 |
|
|
4c 3 |
; |
||||||||
|
трёхжильные пружины 3 |
1,82 |
F3i |
. |
|
|
|||||||||||
|
2 |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d |
|
|
|
|
69
|
s |
|
F1 |
|
|
7. Предварительная деформация пружины |
c . |
||||
1 |
|
||||
8. Рабочая деформация пружины s2 |
F2 |
|
|
|
|||
|
. |
|
|
|
|||
c |
|
|
|
||||
С |
s3 |
F3 |
|||||
9. Максимальная деформация пружины |
|
. |
|
||||
c |
|||||||
Примечание. |
Для выбора типа пружины и значения относительного |
||||||
инерционного |
зазора спользовать |
элемент управления Combobox, |
|||||
который заполняется автоматически при запуске приложения, Заполнение |
|||||||
|
и |
|
|
|
|
|
|
Combobox для относ тельного инерционного зазора производить с |
|||||||
помощью ц кла с параметром. |
|
|
|
|
|
||
|
бА |
|
|||||
|
|
Д |
|
||||
|
|
|
|
|
И |
|
|
Рис. 17. Приложение «Проектировочный расчет пружины сжатия»
70