Материал: 1785

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

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

Задания для самостоятельной работы

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