汽车及发动机优化设计实验指导书.docx

j 交通与汽车工程学院 《汽车及发动机优化设计》 实验指导书 适用专业:?车辆工程/热能与动力工程 课程代码: 8201011 学时: 6 学分: 编写单位: 汽车工程系 编?写?人: 徐延海 审?核?人: 唐 岚 审?批?人: 孙仁云 《汽车及发动机优化设计》实验指导书 目 录 实验一?区间消去法程序设计?…………………………………………………………………2 实验二?黄金分割法程序设计?…………………………………………………………………4 实验三?牛顿法程序设计?………………………………………………………………………6 实验格式及要求…………………………………………………………………………………7 主要参考文献……………………………………………………………………………………7 -1- 试确定给定的函数?f?(? 试确定给定的函数?f?(???)??? ??3??????3?的初始搜索区间。 实验一 区间消去法程序设计 一、实验目的 1、?理解一维搜索方法的概念。 2、?理解事一维问题解析方法与数值方法各自的特点。 3、?掌握搜索区间的目的。 4、?掌握确定搜索区间的外推法的基本原理。 5、?掌握区间消去法的原理。 6、?利用掌握的知识进行简单问题的程序设计来加深对基本知识的了解。 二、实验环境与工具 操作系统：WINDOWS98/2000/2003/XP 编程工具：Visual?Basic?6.0/MATLAB 三、实验内容 利用相关的编程语言来编写一个程序实现初始的一维搜索区间。要求可以改变不同的搜索步 长以及初始的搜索点，并打印出问题的结果或者搜索的过程。 2 四、实验步骤 1、?简单的界面设计用来确定步长以及初始的搜索点 2、?程序代码设计 -2- 《汽车及发动机优化设计》实验指导书 3、?运行/调试程序并给出结果 4、?保存工程 五、思考题 1、?如何更进一步的来缩小所得到的一维搜索问题的区间？ 2、?为什么函数必须满足单谷性？ -3- 试确定给定的函数?f?(??? 试确定给定的函数?f?(???)??? ??2? 的最小值，初始搜索区间???3??? ??5?。 实验二 黄金分割法程序设计 一、实验目的 1.?掌握一维搜索试探方法中的黄金分割法。 2．掌握黄金分割法的程序框图。 3、掌握缩小区间的特点。 二、?实验环境与工具 操作系统：WINDOWS98/2000/2003/XP 编程工具：Visual?Basic?6.0/MATLAB 三、?实验内容 利用一维搜索试探方法的黄金分割法来编写一个程序对给定函数进行最小值的确定。要求能 够改变初始区间的设置、收敛精度并能够显示搜索的过程以及结果。 2 四、?实验步骤 1．?界面设计中（需要包含实验内容的要求） 2．?程序代码设计 3．运行/调试程序并给出结果 -4- 《汽车及发动机优化设计》实验指导书 4．保存工程 五、?思考题 1、迭代的次数与收敛精度的关系？ 2、在收敛精度不变的情况下，如何减小迭代次数？ -5- 试确定给定的函数?f?(??? 试确定给定的函数?f?(???)??? ??4? ??6? ??16??????4?的最小值。 实验三 牛顿法程序设计 一、实验目的 1.?掌握一维搜索的插值方法。 2．掌握牛顿方法。 3、掌握牛顿法与黄金分割法的区别。 二、实验环境与工具 操作系统：WINDOWS98/2000/2003/XP 编程工具：Visual?Basic?6.0/MATLAB 三、实验内容 利用牛顿法编写一个程序来实现对给定问题的最小值的确定。要求能够改变初始区间的设置、 收敛精度并能够显示搜索的过程以及结果。 4 3 2 四、实验步骤 1．?界面设计（能满足实验内容要求） 2．?程序代码设计 3．运行/调试程序及结果和过程的显示 4．保存工程 五、思考题 1、牛顿法为何称为切线法？ -6- 《汽车及发动机优化设计》实验指导书 实验报告格式及要求 一、按照实验项目逐一的进行实验报告的撰写； 二、提交的实验报告包括汽车及发动机优化设计实验报告封面?1?页，以及具体的西华大学实验 报告（理工类）实验报告纸，全部手写； 三、报告的具体内容如下： 1、实验目的 2、实验环境与工具 3、实验内容 3.1?实验方案设计与选择（设计性、创新性实验需写该项内容） 3.2?实验原理及实验步骤（实验工作原理或实验的主要操作过程） 3.3?实验记录（核心代码及调试过程） 注解：理工科实验需记录实验过程中的数据、图表、计算、现象观察等，实验过程中出现的问题； 其它如在计算机上进行的编程、仿真性或模拟性实验需记录程序核心代码以及程序在调式过程中 出现的问题及解决方法；记录程序执行的结果。 4、实验总结 4.1?实验结果分析及问题讨论 4.2?实验总结心得体会 4.3?