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1、现代设计方法案例现代设计方法案例 3现代设计理论与方法应用现代设计理论与方法应用方案的系统化设计方案的系统化设计主要设计要求主要设计要求功能分析功能分析功能：功能：功能：功能：对于某一产品的特定工作能力的抽象化描述，是一个技对于某一产品的特定工作能力的抽象化描述，是一个技对于某一产品的特定工作能力的抽象化描述，是一个技对于某一产品的特定工作能力的抽象化描述，是一个技术系统在以实现某种任务为目标时，其输入量和输出量之术系统在以实现某种任务为目标时，其输入量和输出量之术系统在以实现某种任务为目标时，其输入量和输出量之术系统在以实现某种任务为目标时，其输入量和输出量之间的关系。间的关系。间的关系。间
2、的关系。功能分析：功能分析：功能分析：功能分析：确定总功能，将总功能分解为分功能，并用功能结确定总功能，将总功能分解为分功能，并用功能结确定总功能，将总功能分解为分功能，并用功能结确定总功能，将总功能分解为分功能，并用功能结构来表达分功能之间的相互关系的过程。构来表达分功能之间的相互关系的过程。构来表达分功能之间的相互关系的过程。构来表达分功能之间的相互关系的过程。1.总功能分析（抽象构思、建立黑箱模型）总功能分析（抽象构思、建立黑箱模型）2.功能分解功能分解（扩展构思，建立功能系统图）（扩展构思，建立功能系统图）功能原理设计（确定各个功能元的原理方案）功能原理设计（确定各个功能元的原理方案）
3、1.1.功能元求解（功能载体）功能元求解（功能载体）功能元求解（功能载体）功能元求解（功能载体）功能功能功能功能工作原理工作原理工作原理工作原理功能载体功能载体功能载体功能载体（1 1）参考有关资料、专利或相似产品）参考有关资料、专利或相似产品）参考有关资料、专利或相似产品）参考有关资料、专利或相似产品求解求解求解求解（2 2）利用各种创造性方法开阔思路，）利用各种创造性方法开阔思路，）利用各种创造性方法开阔思路，）利用各种创造性方法开阔思路，探寻解法。探寻解法。探寻解法。探寻解法。（3 3）利用设计目录求解）利用设计目录求解）利用设计目录求解）利用设计目录求解设计目录设计目录机构选型解法目录
4、机构选型解法目录2.2.作用原理的组合（形态矩阵法）作用原理的组合（形态矩阵法）作用原理的组合（形态矩阵法）作用原理的组合（形态矩阵法）（1 1）相容性：分功能必须相容，否则不予组合。）相容性：分功能必须相容，否则不予组合。）相容性：分功能必须相容，否则不予组合。）相容性：分功能必须相容，否则不予组合。（2 2）优先选用分功能较佳的解。）优先选用分功能较佳的解。）优先选用分功能较佳的解。）优先选用分功能较佳的解。（3 3）剔除不满足设计要求和约束条件的解或不满意解。）剔除不满足设计要求和约束条件的解或不满意解。）剔除不满足设计要求和约束条件的解或不满意解。）剔除不满足设计要求和约束条件的解或不
5、满意解。设计实例设计实例废水泵设计废水泵设计1.1.明确设计任务明确设计任务明确设计任务明确设计任务（1 1）需求分析与调研）需求分析与调研）需求分析与调研）需求分析与调研 河道污染已成为严重的公害，因此有必要将工厂、家庭河道污染已成为严重的公害，因此有必要将工厂、家庭河道污染已成为严重的公害，因此有必要将工厂、家庭河道污染已成为严重的公害，因此有必要将工厂、家庭的污水引到集水池，再由废水泵送给净化装置。根据市的污水引到集水池，再由废水泵送给净化装置。根据市的污水引到集水池，再由废水泵送给净化装置。根据市的污水引到集水池，再由废水泵送给净化装置。根据市场分析，需要下列范围工作的泵：场分析，需要
6、下列范围工作的泵：场分析，需要下列范围工作的泵：场分析，需要下列范围工作的泵：流量：流量：流量：流量：1070L/s1070L/s 压力升高：压力升高：压力升高：压力升高：0.50.25MPa0.50.25MPa 市场需求：市场需求：市场需求：市场需求：600600台台台台/年年年年 另外：防止堵塞、可靠性高、噪音小、避免气味扩散。另外：防止堵塞、可靠性高、噪音小、避免气味扩散。另外：防止堵塞、可靠性高、噪音小、避免气味扩散。另外：防止堵塞、可靠性高、噪音小、避免气味扩散。（2 2）确定开发任务书）确定开发任务书）确定开发任务书）确定开发任务书 流量：流量：流量：流量：40L/s40L/s压力
7、升高：压力升高：压力升高：压力升高：1.6MPa1.6MPa此规格可期望销售此规格可期望销售此规格可期望销售此规格可期望销售200200台台台台/年年年年初型泵完成日期为：初型泵完成日期为：初型泵完成日期为：初型泵完成日期为：年年年年 月月月月（3 3）明确任务要求）明确任务要求）明确任务要求）明确任务要求水位测量水位测量水位测量水位测量过程控制过程控制过程控制过程控制能量转换能量转换能量转换能量转换产生压差产生压差产生压差产生压差（4 4）拟定设计要求）拟定设计要求）拟定设计要求）拟定设计要求1.1.功能分析功能分析功能分析功能分析水位测量水位测量水位测量水位测量过程控制过程控制过程控制过程
8、控制能量转换能量转换能量转换能量转换产生压差产生压差产生压差产生压差2.2.确定主要分功能的解法原理（产生压差）确定主要分功能的解法原理（产生压差）确定主要分功能的解法原理（产生压差）确定主要分功能的解法原理（产生压差）“产生压差产生压差产生压差产生压差”的解法原理的解法原理的解法原理的解法原理容积式泵容积式泵容积式泵容积式泵是指利用泵缸内容积的变化来输送液体的泵。是指利用泵缸内容积的变化来输送液体的泵。是指利用泵缸内容积的变化来输送液体的泵。是指利用泵缸内容积的变化来输送液体的泵。能量通过力的作用，周期性地向能量通过力的作用，周期性地向能量通过力的作用，周期性地向能量通过力的作用，周期性地向
9、1 1个或个或个或个或1 1个以上的移动式有个以上的移动式有个以上的移动式有个以上的移动式有效附件的界面、液体效附件的界面、液体效附件的界面、液体效附件的界面、液体相当于容积施加，导致压力直接相当于容积施加，导致压力直接相当于容积施加，导致压力直接相当于容积施加，导致压力直接上升，达到输送液体通过阀门或管件直至排出管线所需压上升，达到输送液体通过阀门或管件直至排出管线所需压上升，达到输送液体通过阀门或管件直至排出管线所需压上升，达到输送液体通过阀门或管件直至排出管线所需压力的装置。力的装置。力的装置。力的装置。齿轮泵齿轮泵齿轮泵齿轮泵:齿轮泵是依靠泵缸与啮合齿轮间所形成的工作容齿轮泵是依靠泵缸
10、与啮合齿轮间所形成的工作容齿轮泵是依靠泵缸与啮合齿轮间所形成的工作容齿轮泵是依靠泵缸与啮合齿轮间所形成的工作容积变化和移动来输送液体或使之增压的回转泵积变化和移动来输送液体或使之增压的回转泵积变化和移动来输送液体或使之增压的回转泵积变化和移动来输送液体或使之增压的回转泵螺杆泵螺杆泵螺杆泵螺杆泵:是依靠泵体与螺杆所形成的啮合空间容积变是依靠泵体与螺杆所形成的啮合空间容积变是依靠泵体与螺杆所形成的啮合空间容积变是依靠泵体与螺杆所形成的啮合空间容积变化和移动来输送液体或使之增压的回转泵化和移动来输送液体或使之增压的回转泵化和移动来输送液体或使之增压的回转泵化和移动来输送液体或使之增压的回转泵离心泵离
11、心泵是利用叶轮旋转而使水产生的离心力来工作的。水泵在启离心泵离心泵是利用叶轮旋转而使水产生的离心力来工作的。水泵在启离心泵离心泵是利用叶轮旋转而使水产生的离心力来工作的。水泵在启离心泵离心泵是利用叶轮旋转而使水产生的离心力来工作的。水泵在启动前，必须使泵壳和吸水管内充满水，然后启动电机，使泵轴带动叶轮动前，必须使泵壳和吸水管内充满水，然后启动电机，使泵轴带动叶轮动前，必须使泵壳和吸水管内充满水，然后启动电机，使泵轴带动叶轮动前，必须使泵壳和吸水管内充满水，然后启动电机，使泵轴带动叶轮和水做高速旋转运动，水在离心力的作用下，被甩向叶轮外缘，经蜗形和水做高速旋转运动，水在离心力的作用下，被甩向叶轮
12、外缘，经蜗形和水做高速旋转运动，水在离心力的作用下，被甩向叶轮外缘，经蜗形和水做高速旋转运动，水在离心力的作用下，被甩向叶轮外缘，经蜗形泵壳的流道流入水泵的压水管路。泵壳的流道流入水泵的压水管路。泵壳的流道流入水泵的压水管路。泵壳的流道流入水泵的压水管路。单通道离心泵单通道离心泵单通道离心泵单通道离心泵涡流泵涡流泵涡流泵涡流泵射流泵射流泵4.4.其它功能分解其它功能分解其它功能分解其它功能分解5.5.组合功能分解，实现总动能组合功能分解，实现总动能组合功能分解，实现总动能组合功能分解，实现总动能优化设计优化设计优化设计：优化设计：优化设计：优化设计：借助最优化数值计算方法和计算机技术求取工程问
13、题的最借助最优化数值计算方法和计算机技术求取工程问题的最借助最优化数值计算方法和计算机技术求取工程问题的最借助最优化数值计算方法和计算机技术求取工程问题的最优设计方案。优设计方案。优设计方案。优设计方案。建立数学模型建立数学模型建立数学模型建立数学模型采用适当的最优化方法求解数学模型。采用适当的最优化方法求解数学模型。采用适当的最优化方法求解数学模型。采用适当的最优化方法求解数学模型。机械优化设计：机械优化设计：机械优化设计：机械优化设计：在给定的载荷或环境条件下，在机械产品的形态、几何尺在给定的载荷或环境条件下，在机械产品的形态、几何尺在给定的载荷或环境条件下，在机械产品的形态、几何尺在给定
14、的载荷或环境条件下，在机械产品的形态、几何尺寸关系或其它因素的限制（约束）范围内，以机械系统的性能寸关系或其它因素的限制（约束）范围内，以机械系统的性能寸关系或其它因素的限制（约束）范围内，以机械系统的性能寸关系或其它因素的限制（约束）范围内，以机械系统的性能和经济型等为优化对象，选取设计变量，建立目标函数和约束和经济型等为优化对象，选取设计变量，建立目标函数和约束和经济型等为优化对象，选取设计变量，建立目标函数和约束和经济型等为优化对象，选取设计变量，建立目标函数和约束条件，并使目标函数获得最优值的一种现代设计方法。条件，并使目标函数获得最优值的一种现代设计方法。条件，并使目标函数获得最优值
15、的一种现代设计方法。条件，并使目标函数获得最优值的一种现代设计方法。优化问题的数学描述优化问题的数学描述1.1.设计变量设计变量设计变量设计变量设计变量：设计变量：设计变量：设计变量：在设计过程中进行选择并最终确定的各项独立参数称在设计过程中进行选择并最终确定的各项独立参数称在设计过程中进行选择并最终确定的各项独立参数称在设计过程中进行选择并最终确定的各项独立参数称为设计变量。为设计变量。为设计变量。为设计变量。总体布置尺寸、元件的几何尺寸、材料的力学和物理总体布置尺寸、元件的几何尺寸、材料的力学和物理总体布置尺寸、元件的几何尺寸、材料的力学和物理总体布置尺寸、元件的几何尺寸、材料的力学和物理
16、特性特性特性特性.维数：设计变量的数目。维数：设计变量的数目。维数：设计变量的数目。维数：设计变量的数目。2.2.目标函数目标函数目标函数目标函数目标函数：目标函数：目标函数：目标函数：将追求的设计目标（最优指标）用设计变量的函数形将追求的设计目标（最优指标）用设计变量的函数形将追求的设计目标（最优指标）用设计变量的函数形将追求的设计目标（最优指标）用设计变量的函数形式表达出来。式表达出来。式表达出来。式表达出来。多目标函数：多目标函数：优选设计变量使目标函数达到最优值（极值）的过程。目标函数与设计变量之间的关系目标函数与设计变量之间的关系3.3.约束条件约束条件约束条件约束条件约束条件：对设
17、计变量取值时的限制条件。约束条件：对设计变量取值时的限制条件。约束条件：对设计变量取值时的限制条件。约束条件：对设计变量取值时的限制条件。设计空间中的约束面和约束线设计空间中的约束面和约束线设计空间中的约束面和约束线设计空间中的约束面和约束线4.4.数学模型数学模型数学模型数学模型 在满足给定的约束条件下，选取适当的设计变量在满足给定的约束条件下，选取适当的设计变量在满足给定的约束条件下，选取适当的设计变量在满足给定的约束条件下，选取适当的设计变量X X，使得目标函数使得目标函数使得目标函数使得目标函数F(X)F(X)达到最优值，其数学表达式达到最优值，其数学表达式达到最优值，其数学表达式达到
18、最优值，其数学表达式数学模数学模数学模数学模型。型。型。型。例：要用薄钢板制造一体积为例：要用薄钢板制造一体积为例：要用薄钢板制造一体积为例：要用薄钢板制造一体积为5m35m3的汽车或向，由于运输的货的汽车或向，由于运输的货的汽车或向，由于运输的货的汽车或向，由于运输的货物长度不小于物长度不小于物长度不小于物长度不小于4m4m。为了使耗费的钢板最少并减少质量，应如。为了使耗费的钢板最少并减少质量，应如。为了使耗费的钢板最少并减少质量，应如。为了使耗费的钢板最少并减少质量，应如何选取或向的长、宽和高。何选取或向的长、宽和高。何选取或向的长、宽和高。何选取或向的长、宽和高。目标函数：约束条件：数学
19、模型：优化方法优化方法数值迭代搜索：数值迭代搜索：数值迭代搜索：数值迭代搜索：在相邻的设计点间不断做一系列定向的设计改变（搜在相邻的设计点间不断做一系列定向的设计改变（搜在相邻的设计点间不断做一系列定向的设计改变（搜在相邻的设计点间不断做一系列定向的设计改变（搜索）而找出相对最优点。索）而找出相对最优点。索）而找出相对最优点。索）而找出相对最优点。优化设计的数值计算方法优化设计的数值计算方法解析法解析法解析法解析法下降迭代算法下降迭代算法下降迭代算法下降迭代算法 它是根据目标函数的变化规律，以适当的步长沿它是根据目标函数的变化规律，以适当的步长沿它是根据目标函数的变化规律，以适当的步长沿它是根
20、据目标函数的变化规律，以适当的步长沿着能使目标函数值下降的方向，逐步向目标函数值着能使目标函数值下降的方向，逐步向目标函数值着能使目标函数值下降的方向，逐步向目标函数值着能使目标函数值下降的方向，逐步向目标函数值的最优点进行授索，逐步逼近到目标函数的最优点的最优点进行授索，逐步逼近到目标函数的最优点的最优点进行授索，逐步逼近到目标函数的最优点的最优点进行授索，逐步逼近到目标函数的最优点或直至达到最优点。或直至达到最优点。或直至达到最优点。或直至达到最优点。下降迭代法：下降迭代法：收敛判断收敛判断 当设计变量在相邻两点之间的移动距离已充分小时，可用当设计变量在相邻两点之间的移动距离已充分小时，可
21、用当设计变量在相邻两点之间的移动距离已充分小时，可用当设计变量在相邻两点之间的移动距离已充分小时，可用相邻两点的向量差的模作为终止迭代的判据相邻两点的向量差的模作为终止迭代的判据相邻两点的向量差的模作为终止迭代的判据相邻两点的向量差的模作为终止迭代的判据点距准则：点距准则：点距准则：点距准则：当相邻两点目标函数值之差已达充分小时，即移动该步后目当相邻两点目标函数值之差已达充分小时，即移动该步后目当相邻两点目标函数值之差已达充分小时，即移动该步后目当相邻两点目标函数值之差已达充分小时，即移动该步后目标因数值的下降量已充分小时，可用两次迭代的目标函数值标因数值的下降量已充分小时，可用两次迭代的目标
22、函数值标因数值的下降量已充分小时，可用两次迭代的目标函数值标因数值的下降量已充分小时，可用两次迭代的目标函数值之差作为终止判据之差作为终止判据之差作为终止判据之差作为终止判据值差准则，即值差准则，即值差准则，即值差准则，即收敛判断收敛判断收敛判断收敛判断当迭代点逼近极值点时，目标函数在该点梯度的模将变得当迭代点逼近极值点时，目标函数在该点梯度的模将变得当迭代点逼近极值点时，目标函数在该点梯度的模将变得当迭代点逼近极值点时，目标函数在该点梯度的模将变得充分小，故目标函数在迭代点处的梯度的模达到充分小时充分小，故目标函数在迭代点处的梯度的模达到充分小时充分小，故目标函数在迭代点处的梯度的模达到充分
23、小时充分小，故目标函数在迭代点处的梯度的模达到充分小时亦可作为终止迭代的判据亦可作为终止迭代的判据亦可作为终止迭代的判据亦可作为终止迭代的判据(要求目标函数一阶偏导数存在要求目标函数一阶偏导数存在要求目标函数一阶偏导数存在要求目标函数一阶偏导数存在)梯度准则，即梯度准则，即梯度准则，即梯度准则，即一维优化一维优化1.1.单峰区间单峰区间单峰区间单峰区间进退法：黄金分割算法：黄金分割算法：黄金分割算法：黄金分割算法：黄金分割算法：缩短次数收敛准则迭代次数：迭代次数：迭代次数：迭代次数：第一轮迭代：第二轮迭代：精度校验：精度校验：精度校验：精度校验：二次差值法二次差值法 二次插值法利用目标函数在单
24、峰区间二次插值法利用目标函数在单峰区间二次插值法利用目标函数在单峰区间二次插值法利用目标函数在单峰区间aa，bb的两个端点和的两个端点和的两个端点和的两个端点和其间一点其间一点其间一点其间一点(三个点三个点三个点三个点)，构成一个与目标函数数相接近的二次，构成一个与目标函数数相接近的二次，构成一个与目标函数数相接近的二次，构成一个与目标函数数相接近的二次插值多项式，以该多项式的极小点作为区间缩小中比较函插值多项式，以该多项式的极小点作为区间缩小中比较函插值多项式，以该多项式的极小点作为区间缩小中比较函插值多项式，以该多项式的极小点作为区间缩小中比较函数值的另一点，以将单峰区间逐步缩小，直至满足
25、精度要数值的另一点，以将单峰区间逐步缩小，直至满足精度要数值的另一点，以将单峰区间逐步缩小，直至满足精度要数值的另一点，以将单峰区间逐步缩小，直至满足精度要求时迭代终止。求时迭代终止。求时迭代终止。求时迭代终止。区间缩短区间缩短多维无约束优化方法多维无约束优化方法鲍威尔法鲍威尔法鲍威尔法鲍威尔法最速下降法最速下降法最速下降法最速下降法共轭梯度法共轭梯度法共轭梯度法共轭梯度法牛顿法牛顿法牛顿法牛顿法变尺度法变尺度法变尺度法变尺度法最速下降法最速下降法函数的方向导数：函数的方向导数：函数的方向导数：函数的方向导数：梯度：函数变化率最大的方向梯度：函数变化率最大的方向梯度：函数变化率最大的方向梯度：
26、函数变化率最大的方向迭代公式：迭代公式：迭代方向：迭代步长：一维优化收敛：牛顿法牛顿法(X)(X)存在极值的条件：存在极值的条件：存在极值的条件：存在极值的条件：迭代公式：搜索方向：步长：1收敛：阻尼牛顿法阻尼牛顿法多维约束优化方法多维约束优化方法全局最优解和局部最优解全局最优解和局部最优解多维有约束非线性优化方法多维有约束非线性优化方法多维有约束线性优化方法多维有约束线性优化方法线性规划的标准形式：线性规划的标准形式：线性规划的标准形式：线性规划的标准形式：矩阵形式：矩阵形式：矩阵形式：矩阵形式：不等式：引入松弛因子不等式：引入松弛因子不等式：引入松弛因子不等式：引入松弛因子数学模型：数学模
27、型：数学模型：数学模型：标准形式：优化设计工具优化设计工具MATLABMATLAB（MATrixMATrix LABoratoryLABoratory）是由美国）是由美国）是由美国）是由美国mathworksmathworks公公公公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程程程程序设计序设计序设计序设计的高科技计算环境。它将的高科技计算环境。它将的高科技计算环境。它将的高科技计算环境。它将数值分析数值分析数值分析数值分析、矩阵计矩阵计矩阵计矩阵计算算算算、科学数据可
28、视化以及非、科学数据可视化以及非、科学数据可视化以及非、科学数据可视化以及非线性线性线性线性动态系统的动态系统的动态系统的动态系统的建模建模建模建模和和和和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数数数数值计算值计算值计算值计算的众多科学的众多科学的众多科学的众多科学领域领域领域领域提供了一种全
29、面的解决方案。提供了一种全面的解决方案。提供了一种全面的解决方案。提供了一种全面的解决方案。优点优点运算符和库函数极其丰富，语言简洁，编程效率高。运算符和库函数极其丰富，语言简洁，编程效率高。运算符和库函数极其丰富，语言简洁，编程效率高。运算符和库函数极其丰富，语言简洁，编程效率高。既有结构化的控制语句，也可以面向对象编程。既有结构化的控制语句，也可以面向对象编程。既有结构化的控制语句，也可以面向对象编程。既有结构化的控制语句，也可以面向对象编程。图形功能强大。图形功能强大。图形功能强大。图形功能强大。功能强大的工具箱。（优化工具箱、统计工具箱、功能强大的工具箱。（优化工具箱、统计工具箱、功能
30、强大的工具箱。（优化工具箱、统计工具箱、功能强大的工具箱。（优化工具箱、统计工具箱、控制工具箱、图像处理工具箱、通讯工具箱等）控制工具箱、图像处理工具箱、通讯工具箱等）控制工具箱、图像处理工具箱、通讯工具箱等）控制工具箱、图像处理工具箱、通讯工具箱等）易于扩充。易于扩充。易于扩充。易于扩充。求解无约束条件非线性极小值；求解无约束条件非线性极小值；求解无约束条件非线性极小值；求解无约束条件非线性极小值；求解约束条件非线性极小值，包括目标逼近问题、求解约束条件非线性极小值，包括目标逼近问题、求解约束条件非线性极小值，包括目标逼近问题、求解约束条件非线性极小值，包括目标逼近问题、极大极大极大极大极小
31、问题以及半无限极小值问题；极小问题以及半无限极小值问题；极小问题以及半无限极小值问题；极小问题以及半无限极小值问题；求解二次规划和线性规划问题；求解二次规划和线性规划问题；求解二次规划和线性规划问题；求解二次规划和线性规划问题；非线性最小二乘逼近和曲线拟合；非线性最小二乘逼近和曲线拟合；非线性最小二乘逼近和曲线拟合；非线性最小二乘逼近和曲线拟合；非线性系统的方程求解；非线性系统的方程求解；非线性系统的方程求解；非线性系统的方程求解；约束条件下的线性最小二乘优化；约束条件下的线性最小二乘优化；约束条件下的线性最小二乘优化；约束条件下的线性最小二乘优化；求解复杂结构的大规模优化问题。求解复杂结构的
32、大规模优化问题。求解复杂结构的大规模优化问题。求解复杂结构的大规模优化问题。(2)MAnAB(2)MAnAB优化工具箱的工程应用步骤优化工具箱的工程应用步骤优化工具箱的工程应用步骤优化工具箱的工程应用步骤 应用应用应用应用MAMA见朋优化工具箱解决实际工程应用问题可概括为以下三个步骤；见朋优化工具箱解决实际工程应用问题可概括为以下三个步骤；见朋优化工具箱解决实际工程应用问题可概括为以下三个步骤；见朋优化工具箱解决实际工程应用问题可概括为以下三个步骤；根据所提出的最优化问题，建立最优化问题数学模型，确定设计变量，根据所提出的最优化问题，建立最优化问题数学模型，确定设计变量，根据所提出的最优化问题
33、，建立最优化问题数学模型，确定设计变量，根据所提出的最优化问题，建立最优化问题数学模型，确定设计变量，列出约束条件列出约束条件列出约束条件列出约束条件和目标函数；和目标函数；和目标函数；和目标函数；对所建立的数学模型进行具体分析和研究，选择合适的最优化求解方对所建立的数学模型进行具体分析和研究，选择合适的最优化求解方对所建立的数学模型进行具体分析和研究，选择合适的最优化求解方对所建立的数学模型进行具体分析和研究，选择合适的最优化求解方法；法；法；法；根据最优化方法的算法，选择根据最优化方法的算法，选择根据最优化方法的算法，选择根据最优化方法的算法，选择AtATIABAtATIAB优化函数和编写求解程序，用优化函数和编写求解程序，用优化函数和编写求解程序，用优化函数和编写求解程序，用计算机求出最优计算机求出最优计算机求出最优计算机求出最优解。解。解。解。奠型优化函数奠型优化函数1.1.线性规划问题求解线性规划问题求解线性规划问题求解线性规划问题求解2.2.一维优化和多维无约束非线性规划问题一维优化和多维无约束非线性规划问题一维优化和多维无约束非线性规划问题一维优化和多维无约束非线性规划问题约束非线性规划问月约束非线性规划问月约束非线性规划问月约束非线性规划问月