青岛农业大学优化设计作业.docx
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青岛农业大学优化设计作业
机械优化设计上机实验报告
班级
机制1004
姓名
学号
用复合形法程序解题
所用软件VisualC++6.0
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。
复合形法程序考核题
1）
取：
2）
取：
3）
取：
4）
取:
程序框图如下
源程序:
以第1题为例，其他题只需修改方程和相应参数即可
#include"math.h"
#include"stdio.h"
#include"stdlib.h"
#defineE10.001
#defineep0.00001
#definen2
#definek4
doubleaf;
inti,j;
doubleX0[n],XX[n],X[k][n],FF[k];
doublea[n],b[n];
doublerm=2657863.0;
doubleF（doubleC[n]）
{
doubleF;
F=pow（C[0]-2,2）+pow（C[1]-1,2）;
returnF;
}
intcons（doubleD[n]）
{
if（（D[0]>=-5）&&（D[1]>=-5）&&（D[0]<=6）&&（D[1]<=8）&&（（D[1]-pow（D[0],2））>=0）&&（（2-D[0]-D[1]）>=0））
return1;
else
return0;
}
voidbou（）
{
a[0]=-5;
b[0]=6;
a[1]=-5;
b[1]=8;
}
doubler（）
{
doubler1,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;
returnrr;
}
voidproduce（doubleA[n],doubleB[n]）
{
intjj;
doubleS;
sl:
for（i=0;i{
S=r（）;
XX[i]=A[i]+S*（B[i]-A[i]）;
}
if（cons（XX）==0）
{gotosl;}
for（i=0;i{
X[0][i]=XX[i];
}
for（j=1;j{
for（i=0;i{
S=r（）;
X[j][i]=A[i]+S*（B[i]-A[i]）;
}
}
for（j=1;j{
for（i=0;i{
X0[i]=0;
for（jj=1;jj{
X0[i]+=X[jj][i];
}
X0[i]=（1/j）*（X0[i]）;
}
if（cons（X0）==0）
{
gotosl;
}
for（i=0;i{XX[i]=X[j][i];}
while（cons（XX）==0）
{
for（i=0;i{
X[j][i]=X0[i]+0.5*（X[j][i]-X0[i]）;
XX[i]=X[j][i];
}
}
}
}
main（）
{
doubleEE,Xc[n],Xh[n],Xg[n],Xl[n],Xr[n],Xs[n],w;
intl,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[1][i];
Xl[i]=X[k-1][i];
}
for（i=0;i{
Xs[i]=0;
for（j=0;j{
Xs[i]+=X[j][i];
}
Xs[i]=1/（k+0.0）*Xs[i];
}
EE=0;
for（j=0;j{
EE+=pow（（FF[j]-F（Xs））,2）;
}
EE=pow（（1/（k+0.0）*EE）,0.5）;
if（EE<=E1）
{
gotos333;
}
for（i=0;i{
Xc[i]=0;
for（j=1;j{
Xc[i]+=X[j][i];
}
Xc[i]=1/（k-1.0）*Xc[i];
}
if（cons（Xc）==1）
{
af=1.3;
ss:
for（i=0;i{
Xr[i]=Xc[i]+af*（Xc[i]-Xh[i]）;
}
if（cons（Xr）==1）
{
if（F（Xr）>=F（Xh））
{
if（af<=ep）
{
for（i=0;i{
Xh[i]=Xg[i];
}
af=1.3;gotoss;
}
else
{af=1/2.0*af;gotoss;}
}
else
{
for（i=0;i{
X[0][i]=Xr[i];
}
gotos222;
}
}
else
{af=1/2.0*af;gotoss;}
}
else
{
for（i=0;i{
if（Xl[i]{a[i]=Xl[i];b[i]=Xc[i];}
else
{a[i]=Xc[i];b[i]=Xc[i];}
}
gotos111;
}
s333:
printf（"F（Xmin）=%f\n",F（Xl））;
for（i=0;i{
printf（"\nTheX%dis%f.",i,Xl[i]）;
}
}
程序运行结果：
1）
2）
取：
3）
4）
取:
实验结果分析
复合形法就是在n维设计空间内，对复合型各顶点的目标函数值逐一进行比较，不断去掉最坏点，代之以既能使目标函数值有所下降，又满足所有约束条件的新点，逐步调向最优点。
那些计算很繁琐的计算题,通过编程借助计算机强大的计算能
力,就很轻松的得到结果。
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