《機械優(yōu)化設(shè)計》主要介紹優(yōu)化設(shè)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(shè)計應(yīng)用實例，主要內(nèi)容包括優(yōu)化設(shè)計的基本概念和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、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(shè)計實例、遺傳算法的基本理論和方法、機械模糊優(yōu)化設(shè)計方法與實例，書中還介紹了MATLAB在優(yōu)化設(shè)計中的應(yīng)用。《機械優(yōu)化設(shè)計》內(nèi)容廣泛，方法介紹全面，圖例豐富，可作為高等學(xué)校機械類專業(yè)的本科生教材，也可供有關(guān)專業(yè)的學(xué)生、教師及工程技術(shù)人員參考。
緒論
0.1 機械優(yōu)化設(shè)計的特點
0.2 機械優(yōu)化設(shè)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(shè)計的含義
1.2 優(yōu)化設(shè)計問題的數(shù)學(xué)模型
1.2.1 設(shè)計變量
1.2.2 目標(biāo)函數(shù)
1.2.3 約束條件
1.2.4 數(shù)學(xué)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(shè)計問題的基本解法
習(xí)題
第2章 優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)
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(xí)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(xí)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(biāo)輪換法
4.5.1 坐標(biāo)輪換法的基本原理
4.5.2 坐標(biāo)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(jìn)的鮑威爾法
4.6.4 改進(jìn)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(xí)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(fù)合形法
5.2.1 復(fù)合形法的基本原理
5.2.2 初始復(fù)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(xí)題
第6章 機械優(yōu)化設(shè)計實例
6.1 機械優(yōu)化設(shè)計的一般步驟
6.1.1 機械優(yōu)化設(shè)計的一般過程
6.1.2 建立數(shù)學(xué)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(shè)計
6.3 輪機構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計
6.3.1 凸輪機構(gòu)的計算公式
6.3.2 設(shè)計實例
6.4 最小體積二級圓柱齒輪減速器的優(yōu)化設(shè)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(yīng)用遺傳算法進(jìn)行機械優(yōu)化設(shè)計
7.4 遺傳算法在機械工程中的應(yīng)用前景
習(xí)題
第8章 多目標(biāo)及離散變量優(yōu)化方法簡介
8.1 多目標(biāo)優(yōu)化
8.1.1 多目標(biāo)優(yōu)化問題
8.1.2 多目標(biāo)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(xí)題
第9章 機械模糊優(yōu)化設(shè)計方法
9.1 機械模糊優(yōu)化設(shè)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(shè)計中的應(yīng)用
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