《機械優(yōu)化設計》主要介紹優(yōu)化設計的基本概念、基本原理和常用優(yōu)化方法以及機械優(yōu)化設計應用實例，主要內(nèi)容包括優(yōu)化設計的基本概念和數(shù)學基礎、一維搜索的優(yōu)化、無約束優(yōu)化方法、約束優(yōu)化方法、機械優(yōu)化設計實例、遺傳算法的基本理論和方法、機械模糊優(yōu)化設計方法與實例，書中還介紹了MATLAB在優(yōu)化設計中的應用�！稒C械優(yōu)化設計》內(nèi)容廣泛，方法介紹全面，圖例豐富，可作為高等學校機械類專業(yè)的本科生教材，也可供有關專業(yè)的學生、教師及工程技術(shù)人員參考。
緒論
0.1 機械優(yōu)化設計的特點
0.2 機械優(yōu)化設計發(fā)展概況
0.3 本課程的主要內(nèi)容和目的
第1章 概述
1.1 機械優(yōu)化設計的含義
1.2 優(yōu)化設計問題的數(shù)學模型
1.2.1 設計變量
1.2.2 目標函數(shù)
1.2.3 約束條件
1.2.4 數(shù)學模型的一般形式
1.3 優(yōu)化問題的幾何描述
1.4 優(yōu)化設計問題的基本解法
習題
第2章 優(yōu)化設計的數(shù)學基礎
2.1 函數(shù)的方向?qū)?shù)與梯度
2.1.1 函數(shù)的方向?qū)?shù)
2.1.2 函數(shù)的梯度
2.2 函數(shù)的泰勒展開式與黑塞矩陣
2.3 二次型與正定矩陣
2.3.1 二次型與實對稱矩陣
2.3.2 iE定矩陣
2.4 凸集、凸函數(shù)與凸規(guī)劃
2.4.1 凸集
2.4.2 函數(shù)
2.4.3 凸規(guī)劃
2.5 無約束優(yōu)化問題的極值條件
2.5.1 一元函數(shù)的極值條件
2.5.2 二元函數(shù)的極值條件
2.5.3 多元函數(shù)的極值條件
2.6 約束優(yōu)化問題的極值條件
2.6.1 等式約束優(yōu)化問題的極值條件
2.6.2 不等式約束優(yōu)化問題的極值條件
習題
第3章 一維搜索的優(yōu)化方法
3.1 確定搜索區(qū)間的外推法與區(qū)間消去法原理
3.1.1 確定搜索區(qū)間的外推法
3.1.2 區(qū)間消去法原理
3.1.3 一維優(yōu)化方法分類
3.2 黃金分割法
3.2.1 基本思想
3.2.2 迭代過程和算法框圖
3.3 一維搜索的插值方法
3.3.1 牛頓法
3.3.2 二次插值法
習題
第4章 無約束優(yōu)化方法
4.1 最速下降法
4.1.1 最速下降法的基本原理
4.1.2 最速下降法的迭代過程
4.2 牛頓法
4.2.1 牛頓法的基本原理
4.2.2 阻尼牛頓法的迭代過程
4.3 變尺度法
4.3.1 變尺度法的基本原理
4.3.2 DFP變尺度法的迭代過程
4.4 共軛梯度法
4.4.1 共軛方向
4.4.2 共軛方向的性質(zhì)
4.4.3 共軛梯度法的基本原理
4.4.4 共軛梯度法的迭代過程
4.5 坐標輪換法
4.5.1 坐標輪換法的基本原理
4.5.2 坐標輪換法的迭代過程
4.6 鮑威爾法
4.6.1 鮑威爾法的基本原理
4.6.2 鮑威爾法的迭代過程
4.6.3 改進的鮑威爾法
4.6.4 改進的鮑威爾法的迭代過程
4.7 單純形法
4.7.1 單純形法的基本原理
4.7.2 單純形法的迭代過程
4.8 無約束優(yōu)化方法的評價和選擇
習題
第5章 約束優(yōu)化方法
5.1 約束隨機方向法
5.1.1 約束隨機方向法的基本原理
5.1.2 迭代步驟及程序框圖
5.2 復合形法
5.2.1 復合形法的基本原理
5.2.2 初始復合形的產(chǎn)生
5.2.3 終止條件
5.2.4 迭代步驟及程序框圖
5.3 可行方向法
5.3.1 可行方向法的搜索策略
5.3.2 產(chǎn)生可行方向的條件
5.3.3 可行方向的產(chǎn)生方法
5.3.4 步長的確定
5.3.5 迭代終止條件
5.3.6 迭代步驟及算法框圖
5.4 懲罰函數(shù)法
5.4.1 內(nèi)點懲罰函數(shù)法
5.4.2 外點懲罰函數(shù)法
5.4.3 混合懲罰函數(shù)法
習題
第6章 機械優(yōu)化設計實例
6.1 機械優(yōu)化設計的一般步驟
6.1.1 機械優(yōu)化設計的一般過程
6.1.2 建立數(shù)學模型的基本原則
6.2 sF面鉸鏈四桿機構(gòu)再現(xiàn)運動規(guī)律的優(yōu)化設計
6.3 輪機構(gòu)的優(yōu)化設計
6.3.1 凸輪機構(gòu)的計算公式
6.3.2 設計實例
6.4 最小體積二級圓柱齒輪減速器的優(yōu)化設計
第7章 遺傳算法簡介
7.1 概述
7.2 遺傳算法
7.2.1 遺傳算法介紹
7.2.2 遺傳算法涉及的主要問題
7.2.3 遺傳算法的主要步驟
7.3 應用遺傳算法進行機械優(yōu)化設計
7.4 遺傳算法在機械工程中的應用前景
習題
第8章 多目標及離散變量優(yōu)化方法簡介
8.1 多目標優(yōu)化
8.1.1 多目標優(yōu)化問題
8.1.2 多目標優(yōu)化方法
8.2 離散變量優(yōu)化
8.2.1 離散變量優(yōu)化問題
8.2.2 離散變量優(yōu)化方法
習題
第9章 機械模糊優(yōu)化設計方法
9.1 機械模糊優(yōu)化設計方法概述
9.1.1 模糊性現(xiàn)象與模糊優(yōu)化方法的產(chǎn)生
9.1.2 模糊優(yōu)化方法的發(fā)展概況
……
第10章 MATLAB在優(yōu)化設計中的應用
書單推薦
