matlab优化设计作业答案

1. 在同一个图形窗口内画出衰减震荡曲线及其包络线 ,取值范围是[0,6pi]. 代码：

t=(0:pi/100:6*pi); y1=exp(-3*t).*cos(t/2); y2=exp(-3*t); t3=pi*(0:9)/9; y3=exp(-3*t3);

plot(t,y1,'r--',t,y2,'b',t3,y3,'bo')

2. 画出所表示的三维曲面。X,y 的取值范围是[-9,9]。

x=linspace(-9,1,9); y=linspace(-9,1,9); [x,y]=meshgrid(x,y);

z=cos((sqrt(2*x.^2+2*y.^2))/sqrt(x.^2+y.^2)); surf(x,y,z);

3.求和当n =100 时的值。 sum=0; for i=1:100

sum=sum+1/factorial(i); end

disp(sum); 1.7183

4. 求1000 个元素的随机数向量A 中大于0.5 的元素个数。

A=rand(1,1000); count=0;

for i=1:length(A) if A(i)>0.5 count=count+1; end end count

cou

一、完成下列优化设计

1. 机械零件优化设计：建立数学模型，并求解和分析。

有一铝合金制品箱形盖板，其尺寸如图1，承受的均布载荷纵向每单位长度q=60N/cm，要求在满足强度、刚度和稳定性等条件下，设计一个重量最轻的结构方案(设箱形盖板弹性模量E=7×l04MPa, 泊松比μ=0.3，允许弯曲应力[σ]= 70MPa，允许剪切应力[τ]=45MPa，单位长度允许挠度[f]/l=1/400), 假设收敛精度为ε=10-6)。

图1

2. 部件优化设计：如图2，二级齿轮减速器，总传动比i=4，求在中心距A最小下如何分配传动比？

i1 d1 d2 i2 d4 d3

A 图2

二、提交4000字左右论文一篇。内容为机械优化设计的应用或研究。要求：摘要、概述（或引言等）、内容、结果分析、结论、参考文献等齐全。

一、解：

1.建立优化设计模型.

为简化计算，将盖板作为两端简支的等截面梁，支反力（最大剪力）为Q=ql/2=18000N，最大弯矩为

=27000 N.m

盖板的截面惯性矩，忽略两侧壁按下式近似计算

(

最大切应力为最大弯曲应力

翼板中的屈服临界应力为

)

盖板中点的最大扰度为

盖板线质量为

式中 -材料线密度（

kgcm

一、完成下列优化设计

1. 机械零件优化设计：建立数学模型，并求解和分析。

有一铝合金制品箱形盖板，其尺寸如图1，承受的均布载荷纵向每单位长度q=60N/cm，要求在满足强度、刚度和稳定性等条件下，设计一个重量最轻的结构方案(设箱形盖板弹性模量E=7×l04MPa, 泊松比μ=0.3，允许弯曲应力[σ]= 70MPa，允许剪切应力[τ]=45MPa，单位长度允许挠度[f]/l=1/400), 假设收敛精度为ε=10-6)。

图1

2. 部件优化设计：如图2，二级齿轮减速器，总传动比i=4，求在中心距A最小下如何分配传动比？

i1 d1 d2 i2 d4 d3

A 图2

二、提交4000字左右论文一篇。内容为机械优化设计的应用或研究。要求：摘要、概述（或引言等）、内容、结果分析、结论、参考文献等齐全。

一、解：

1.建立优化设计模型.

为简化计算，将盖板作为两端简支的等截面梁，支反力（最大剪力）为Q=ql/2=18000N，最大弯矩为

=27000 N.m

盖板的截面惯性矩，忽略两侧壁按下式近似计算

(

最大切应力为最大弯曲应力

翼板中的屈服临界应力为

)

盖板中点的最大扰度为

盖板线质量为

式中 -材料线密度（

kgcm

机械优化设计在matlab中的应用

东南大学机械工程学院**

一优化设计目的：

在生活和工作中，人们对于同一个问题往往会提出多个解决方案，并通过各方面的论证从中提取最佳方案。最优化方法就是专门研究如何从多个方案中科学合理地提取出最佳方案的科学。由于优化问题无所不在，目前最优化方法的应用和研究已经深入到了生产和科研的各个领域，如土木工程、机械工程、化学工程、运输调度、生产控制、经济规划、经济管理等，并取得了显著的经济效益和社会效益。

二优化设计步骤：

1.机械优化设计的全过程一般可以分为如下几个步骤：

1)建立优化设计的数学模型；

'

2)选择适当的优化方法；

3)编写计算机程序；

4)准备必要的初始数据并伤及计算；

5)对计算机求得的结果进行必要的分析。

其中建立优化设计数学模型是首要的和关键的一步，它是取得正确结果的前提。优化方法的选取取决于数学模型的特点，例如优化问题规模的大小，目标函数和约束函数的性态以及计算精度等。在比较各种可供选用的优化方法时，需要考虑的一个重要因素是计算机执行这些程序所花费的时间和费用，也即计算效率。

2.建立数学模型的基本原则与步骤

①设计变量的确定；

设计变量是指在优化设计的过程中，不断进行修改，调整，一直处于变化的参数称为设计变量。设计变

优化原理

①绘图判断优化结果的正误：fplot(fun,[-1,2]);（fun为函数句柄）

1、MATLAB优化概述：

(1)目标函数的极值条件：

①多维函数的极值条件：

令梯度=0---如果该点二阶偏导数矩阵正定---改点为极小值； 必要条件：目标函数在改点梯度为0；

充分条件：在改点的hession矩阵正定，极小值点；负定，极大值点；

2、MATLAB线性规划：

见XianXing_GuiHua.m

(1)线性规划matlab步骤：

提取数学模型---化为matlab标准型---调用函数linprof进行优化； ①matlab标准型：

min f=c’x;Ax<=b,Aeqx=beq,lb<=x<=ub;

<1 如果对目标函数求最大值，应添加负号转化求最小值，约束条件也应化为matlab标准型；

<2 c,x,beq,lb,ub 均为列阵； (2)matlab函数调用：

x=linprog(c,A,b,Aeq,beq,lb,ub);x为最优解对应x的值，其他各项对应上述标准型；

[x,fval,exitflag,output]=linprog(c,A,b,Aeq,beq,lb,ub)：fval为目标函数最优解，exitflag为终止迭代的条件信息，output输出有关信息变量； <1 exitflag为1，表示函数收敛到解x；

<2 如果没有Ax<=b，只需令A=[],b=[]，对应等式约束也可如此; <3 lb,ub中可以出现无穷inf;

例：c=[-1 -1]';A=[1 -2;1 2];b=[4 8]';lb=[0 0]';ub=[inf

inf]';[x,fval,exit

语文作业设计应兴趣化，层次化

语文作业是语文教学过程中的一个重要环节，它与课堂教学、课外活动一起构成了完整的小学语文教学体系。它不仅是检测教学效果的一种重要手段，还能对学生的语文学习起到一个导向作用。随着课程改革的逐步深入，其功能与价值，越来越得到教师们的关注与思考。小学语文作业设计做为语文教学中的一个重要环节，目前存在以下问题：一是作业的数量多，学生自主创新的时间少；二是布置作业时一刀切的多，考虑学生个性差异的少；三是独立完成的书面作业多，关注合作互动生成的作业少；四是师生获得的信息失真的多，相互交流沟通的少。这些不正常的作业设计，总量过大，质量偏低，费时低效，极大地挫伤了学生的学习热情，影响了学生语文素养的提升，使语文教学质量长期处于一个较低水平。基于此，我们有必要统一认识，端正观点，加以改革。下面我从两方面简要谈谈。 一、语文作业设计应重视学生的兴趣。

以往小学语文作业只是为了巩固和理解知识。优化后的语文作业更重视学生兴趣和需要。兴趣是最好的老师，有了兴趣，不用老师多讲，学生也会自觉认真地完成作业。要让学生有兴趣，教师设计的作业就应该灵活新颖，富有情趣，吸引学生。语文作业设计兴趣化，既要符合儿童心理特点，又要

图论与网络优化课程设计

四种基本网络（NCN、ER、WS、BA）

的构造及其性质比较

摘要：网络科学中被广泛研究的基本网络主要有四种，即：规则网络之最近邻耦合网络（Nearest-neighbor coupled network）,本文中简称NCN；ER随机网络G(N,p)；WS小世界网络；BA无标度网络。本文着重研究这几种网络的构造算法程序。通过运用Matlab软件和NodeXL网络分析软件，计算各种规模下（例如不同节点数、不同重连概率或者连边概率）各自的网络属性(包括边数、度分布、平均路径长度、聚类系数)，给出图、表和图示，并进行比较和分析。

关键字：最近邻耦合网络；ER随机网络；WS小世界网络；BA无标度网络；Matlab；NodeXL。

1

四种基本网络（NCN、ER、WS、BA）

的构造及其性质比较

1. 概述

1. 网络科学的概述

网络科学（Network Science）是专门研究复杂网络系统的定性和定量规律的一门崭新的交叉科学，研究涉及到复杂网络的各种拓扑结构及其性质，与动力学特性（或功能）之间相互关系，包括时空斑图的涌现、动力学同步及其产生机制，网络上各种动力学行为和信息的传播、预测（搜索）与控制，以及工程实际所需的网络设计原

最优化方法及其matlab程序设计 马昌凤版 课后答案 杭电课件

最优化方法-习题解答

张彦斌计算机学院2014年10月20日

Contents

1第一章最优化理论基础-P13习题1(1)、2(3)(4)、3、42第二章线搜索算法-P27习题2、4、63第三章最速下降法和牛顿法P41习题1，2，34第四章共轭梯度法P51习题1，3，6(1)5第五章拟牛顿法P73-26第六章信赖域方法P86-8

7第七章非线性最小二乘问题P98-1，2，68第八章最优性条件P112-1，2,5,6

9第九章罚函数法P132，1-(1)、2-(1)、3-(3),610第十一章二次规划习题11P178-1（1），5

14710121418232629

1第一章最优化理论基础-P13习题1(1)、2(3)(4)、3、4

1.验证下列各集合是凸集:

(1)S={(x1,x2)|2x1+x2≥1,x1 2x2≥1};需要验证：

根据凸集的定义，对任意的x(x1,x2),y(y1,y2)∈S及任意的实数λ∈[0,1],都有λx+(1 λ)y∈S.

即,(λx1+(1 λ)y1,λx2+(1 λ)y2)∈S证：由x(x1,x2),y(y1,y2)∈S得到，

{

2x1+x2≥1,x1 2x2≥1

(1)

优化语文作业设计 使学生愉快作业

广州市番禺区大石小学 胡雪华

内容提要：作业是课堂教学的延伸，它的优化设计，可以最大限度地拓展学生的减负空间，丰富课余生活，发展独特个性。小学语文课堂注重言语实践活动。课后的语文作业形式应精心设计，提高效率。优化语文作业设计，让作业成为学生自我策划、自我表现、自我超越的平台，多设计活动式、自助式、个性化作业，将作业与知识、技能和创新、智能开发相融合，使作业真正受到学生的欢迎，使学生愉快作业，快乐生活。

学生的大部分时间是在学校度过的，生命化的教育就要关注学生学校生活的质量。做作业，是学生最重要的学习生活之一。作业质量的优劣，将直接影响学生的作业兴趣，间接影响学生的学校生活质量。作业是课堂教学的延伸，它的优化设计，可以最大限度地拓展学生的减负空间，丰富课余生活，发展独特个性。小学语文课堂注重言语实践活动。课后的语文作业形式应精心设计，提高效率。小学生应该做什么语文作业？下面结合我自己的教学体会，谈谈个人的看法。

一、注重整合 （一）能力整合

学生的语言发展是有规律的，要经历理解、积累、运用的过程。在引导学生进行言语实践活动的过程中，如何把理解语言、积累语言和运用语言进行有效整合，使一个作业内容承载尽可能的功能？

1.饲料购买问题 饲养某种动物，所需的营养成分有蛋白质，矿物质，维生素，假设每天至少需要量分别为700g，30g，100mg。市场上有以下五种饲养可供选用，各种饲料的营养成分含量及单价如表，问如何购买饲料使购买费最少。 蛋白质矿物质维生素价格 饲料 （g） （g） （mg） （元/kg） A B C D E 解 设分别购买饲料A B C D E各xi个单位，每单位营养成分为aij，单价为cj，每天对营养成分的需要量为bj。

3 2 1 6 18 1 0.5 0.2 2 0.5 0.5 1.0 0.2 2 0.8 2 7 4 3 8 minf??cixii?15 ?5ax?b,j?1,2,3??ijijs.t.?i?1?x?0,i?1,2,3,4,5?i model: title ex1; sets:

s1/1..5/:c,x; s2/1..3/:b; link(s1,s2):a; endsets data:

c=2 7 4 3 8; b=700 30 100; a=

3 2 1 6 18 ; enddata

min=@sum(s1:c*x);

1 0.5 0.2 2 0.5 0.5 1.0 0.2 2 0.8 @for(s2(j):@su