Essays.club - Получите бесплатные рефераты, курсовые работы и научные статьи
Поиск

Аналитическое решение задачи безусловной оптимизации

Автор:   •  Май 30, 2018  •  Курсовая работа  •  1,164 Слов (5 Страниц)  •  591 Просмотры

Страница 1 из 5

Министерство по образованию и науке РФ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Тульский  государственный университет

Факультет систем автоматизированного управления

Институт высокоточных систем им. В.П. Грязева

КАФЕДРА  ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ  И  ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

 

Контрольно-курсовая работа по дисциплине:

«Методы оптимизации в электроснабжении»

Выполнил: студент группы

Тула 201 год

Аналитическое решение задачи безусловной оптимизации

Задача №1.

 Закрепить теоретические сведения о классическом методе решения задач оптимизации с гладкими целевыми функциями. Освоить приемы его применения в среде MathCAD.

3.2. Определение первых частных производных

[pic 1]

[pic 2]

[pic 3]

3.3. . Определение стационарных точек функции

[pic 4]

[pic 5]

[pic 6]

Найдена стационарная точка функции :  [pic 7][pic 8]

3.4. Определение вторых частных производных, составление матрицы G

[pic 9]

[pic 10]

3.5. Расчет определителя матрицы Гессе, определение характера экстремума.

[pic 11]

Расчет выполнен для единственной стационарной точки.

Поскольку размерность матрицы 2x2, и оба угловых минора матрицы положительны, следовательно, матрица положительно определена.

В стационарной точке функция имеет минимум.

3.6. Определение глобального максимума и минимума функции

Поскольку с ростом независимых переменных  функция неограниченно возрастает, глобальный максимум у функции отсутствует. Глобальный минимум также отсутствует.[pic 12]

Локальный минимум достигается в точке [pic 13]

3.7. Построение графика функции z= демонстрирующий глобальный экстремум.[pic 14]

[pic 15]

Решение задачи условной оптимизации

Задача № 2.

Закрепить теоретические сведения о классических методах решения задач оптимизации с гладкими целевыми функциями при наличии ограничений в форме равенств. Освоить приемы их применения в среде MathCAD.

Необходимо найти экстремум функции  при условии[pic 16]

.[pic 17]

3.2. Функция Лагранжа

[pic 18]

3.3. Определение стационарных точек функции

[pic 19]

[pic 20]

[pic 21]

[pic 22]

[pic 23]

Решаем систему уравнений

[pic 24]

[pic 25]

[pic 26]

[pic 27]

3.4. Определение матрицы gij = 2L(x,λ)/xixj и расчет ее значений для каждой стационарной точки, а также определение характера экстремума по критерию Сильвестра.

[pic 28]

         [pic 29]

    [pic 30][pic 31]

Поскольку матрица G положительна для всех ненулевых значений вектора h, удовлетворяющего условиям:

[pic 32]  для всех  k=1,…,m,  где aki = ∂ϕk(x)/xi   при  x=x*, получаем, что найденная стационарная точка является условном минимумом.

3.5. Построение графика функции z= демонстрирующего поведение функции в области введенного ограничения [pic 33]

[pic 34]

Ограничение представляет собой плоскость проходящую через прямую

  проведенную в плоскости Z=0, параллельно оси OZ. В сечении получится парабола с минимумом в найденной точке
[pic 35][pic 36]

Решение задач одномерной оптимизации методами

Фибоначчи и золотого сечения

Задача № 3.

 Заключается в приобретении практических навыков решения задач одномерной оптимизации, и уяснении основных положений построения алгоритмов данного класса. Освоить приемы их применения в среде MathCAD.

Задана функция  требуется определить экстремум функции на интервале   при этом обеспечить точность решения заданную параметром ε=0,1. При решении воспользоваться методом золотого сечения.[pic 37][pic 38]

3.2. Определение числа итераций

Согласно заданному варианту задания (см. выше) по формуле (1) либо  (2) определить необходимое количество итераций для достижения заданной точности (ε).

...

Скачать:   txt (12.4 Kb)   pdf (852.1 Kb)   docx (239 Kb)  
Продолжить читать еще 4 страниц(ы) »
Доступно только на Essays.club