现代设计黄金分割法、复合形法实验报告

《现代设计理论与方法》实验报告

一、实验目的

机械优化设计是一门实践性较强的课程，学生通过实际上机计算可以达到以下目的:

1．加深对机械优化设计方法的基本理论和算法步骤的理解； 2．培养学生独立编制或调试计算机程序的能力； 3．掌握常用优化方法程序的使用方法；

4．培养学生灵活运用优化设计方法解决工程实际问题的能力。 二、实验项目、学时分配及对每个实验项目的要求 序号

实验项目

学时

实 验 要 求

1．明确黄金分割法基本原理、计算步骤及程序框图；

1

黄金分割法

2

2．编制或调试黄金分割法应用程序； 3．用测试题对所编程序进行测试； 4．撰写实验报告。

1．明确复合形法基本原理、计算步骤及程序框图等；

2

复合形法

4

2．编制或调试复合形法应用程序； 3．用测试题对所编程序进行测试； 4．撰写实验报告。

三、测试题

1．黄金分割法程序测试题

1)

程序如下： #include #include #include #define e 0.00001

，取

，，

#define tt 0.01

float function(float x) {

float y=pow(x,2)-10*x+36;//求解的一维函数 return(y); }

void finding(float a[3],float f[3]) {

float t=tt,a1,f1,ia; int i;

a[0]=0;//初始区间的下界值 f[0]=function(a[0]); for(i=0;;i++) {

a[1]=a[0]+t;f[1]=function(a[1]); if(f[1]=e) {

t=-t;a[0]=a[1];f[0]=f[1]; } else{

if(ia==1) return; }

for(i=0;;i++) {

a[2]=a[1]+t;f[2]=function(a[2]); if(f[2]>f[1]) break; t=2*t;

}

t=t/2;ia=1;

a[0]=a[1];f[0]=f[1]; a[1]=a[2];f[1]=f[2]; }

if(a[0]>a[2]) {

a1=a[0];f1=f[0]; a[0]=a[2];f[0]=f[2]; a[2]=a1;f[2]=f1; } return;

}float gold(float *ff) {

float a1[3],f1[3],a[4],f[4]; {

a[0]=a[1];f[0]=f[1]; }

a[1]=a[2];f[1]=f[2];

a[2]=a[0]+0.618*(a[3]-a[0]); f[2]=function(a[2]); float aa; int i;

finding(a1,f1); a[0]=a1[0];f[0]=f1[0]; a[3]=a1[2];f[3]=f1[2]; a[1]=a[0]+0.382*(a[3]-a[0]); a[2]=a[0]+0.618*(a[3]-a[0]); f[1]=function(a[1]); f[2]=function(a[2]); for(i=0;;i++) {

if(f[1]>=f[2])

else{

a[3]=a[2];f[3]=f[2]; }

if((a[3]-a[0])

aa=(a[1]+a[2])/2;*ff=function(aa); } }

return(aa); }

void main() {

float xx, ff; xx=gold(&ff);

printf(\ printf(\ getch(); }

运行结果：

break;

a[2]=a[1];f[2]=f[1];

a[1]=a[0]+0.382*(a[3]-a[0]); f[1]=function(a[1]);

2)

程序如下： #include #include #include #define e 0.00001 #define tt 0.01

float function(float x) {

，取

，，

float y=pow(x,4)-5*pow(x,3)+4*pow(x,2)-6*x+60;//求解的一维函数 return(y); }

void finding(float a[3],float f[3]) {

float t=tt,a1,f1,ia; int i;

a[0]=0;//初始区间的下界值 f[0]=function(a[0]); for(i=0;;i++) {

a[1]=a[0]+t;f[1]=function(a[1]); if(f[1]

}

return(aa); }

void main() {

float xx, ff; xx=gold(&ff);

printf(\ printf(\ getch(); }

运行结果如下：

2．复合形法程序测试题 1)

取：程序如下： #include \#include \#include \

#define E1 0.001 #define ep 0.00001 #define n 2 #define k 4

double af; int i,j;

double X0[n],XX[n],X[k][n],FF[k]; double a[n],b[n]; double rm=2657863.0;

double F(double C[n]) {

double F;

F=pow(C[0]-2,2)+pow(C[1]-1,2); return F; }

int cons(double D[n]) {

if((D[1]-pow(D[0],2)>=0)&&((2-D[0]-D[1])>=0)) return 1; else return 0; }

void bou() {

a[0]=-5,b[0]=6; a[1]=-5,b[1]=8; }

double r() {

double r1,r2,r3,rr;

r1=pow(2,35);r2=pow(2,36);r3=pow(2,37);rm=5*rm; if(rm>=r3){rm=rm-r3;} if(rm>=r2){rm=rm-r2;} if(rm>=r1){rm=rm-r1;} rr=rm/r1; return rr; }

void produce(double A[n],double B[n]) {

int jj;double S; s1: for(i=0;i

XX[i]=A[i]+S*(B[i]-A[i]); }

if(cons(XX)==0) {goto s1;} for(i=0;i

X[0][i]=XX[i]; }

for(j=1;j

for(i=0;i

X[j][i]=A[i]+S*(B[i]-A[i]); }

}

for(j=1;j

for(i=0;i

for(jj=1;jj

X0[i]+=X[jj][i]; }

X0[i]=(1/j)*(X0[i]); }

if(cons(X0)==0) { goto s1; }

for(i=0;i

for(i=0;i

X[j][i]=X0[i]+0.5*(X[j][i]-X0[i]); XX[i]=X[j][i]; } } } } main() {

double EE,Xc[n],Xh[n],Xg[n],Xl[n],Xr[n],Xs[n],w; int l,lp,lp1; bou();

s111:produce(a,b); s222:for(j=0;j

for(i=0;i

XX[i]=X[j][i]; }

FF[j]=F(XX); }

for(l=0;l

for(lp=0;lp

lp1=lp+1; if(FF[lp]

w=FF[lp];FF[lp]=FF[lp1];FF[lp1]=w; for(i=0;i

XX[i]=X[lp][i];X[lp][i]=X[lp1][i];X[lp1][i]=XX[i]; } } } }

for(i=0;i

Xh[i]=X[0][i];Xg[i]=X[l][i];Xl[i]=X[k-1][i]; }

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/uy32.html