Методические указания к выполнению лабораторных работ. Правила выполнения лабораторных работ

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Сибирский государственный аэрокосмический университет

 имени академика М.Ф. Решетнева»

(СибГАУ)

Л.В. РУЧКИН, В.А. ЛЕВКО, Л.П.СЫСОЕВА

МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Методические указания

к выполнению лабораторных работ

для студентов специальности 151001 для всех форм обучения

КРАСНОЯРСК - 2012

УДК 621.96:681.3

Рецензенты:

канд. техн. наук, проф. С.К.Сысоев

(Сибирский государственный аэрокосмический университет

имени  академика М.Ф. Решетнева)

Ручкин, Л.В.

Методы оптимизации технологических систем: Методические указания к выполнению лабораторных работ. [Текст]: учебно-практич. издан. для студентов технич. спец. / Л.В.Ручкин, В.А.Левко, Л.П.Сысоева. - Красноярск, СибГАУ, 2012. –  64 с.

Рассмотрены методы одномерной оптимизации, реализованные в среде графического программирования LabVIEW. Приведено описание лабораторных работ, которое позволит ознакомиться с возможностями и интерфейсом среды графического программирования LabVIEW и использования ее для решения задач оптимизации.

Предназначено для студентов специальностей 151001.65, 151900.62 всех форм обучения.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ. 4

ПРАВИЛА ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ. 5

Необходимое оборудование и программное обеспечение. 5

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1. Знакомство с интерфейсом среды графического программирования LabVIEW.. 6

Лабораторная работа 2. Поиск и идентификация стационарной точки унимодальной функции. 18

Лабораторная работа 3. Анализ «в динамике». Методы исключения интервалов. 32

Лабораторная работа № 4. Поиск оптимумов одномерной функции с помощью функций оптимизации LabVIEW.. 41

Лабораторная работа № 5. Поиск минимума функции с использованием квадратичной аппроксимации. 48

Библиографический список.. 53

ПРЕДИСЛОВИЕ

Дисциплина «Методы оптимизации технологических систем» является одной из специальных дисциплин, изучаемых по специальности 151001 «Технология машиностроения» при формировании знаний в области создания новых технических систем и разработки методов эффективного функционирования уже существующих технологических систем, что является классическими функциями инженера машиностроительного производства.

Целью преподавания дисциплины является изучение основ теории оптимизации и знакомство с возможностями использования этой теории при решении задач, возникающих в инженерной практике.

В процессе изучения дисциплины студент должен усвоить знания в области теории оптимизации, изучить основные методы оптимизации технологических систем, приобрести навыки создания моделей технологической системы и решения задач ее оптимизации по выбранному характеристическому критерию.

После освоения курса «Методы оптимизации технологических систем» студент должен:

-  знать основы теории оптимизации;

-  формулировать задачу инженерной оптимизации;

-  определять структуру системы и создавать ее модель, отражающую взаимосвязи между внутрисистемными переменными;

-  находить и идентифицировать стационарные точки с целью нахождения локальных и глобальных оптимумов функций различных видов;

-  анализировать полученное решение.

В практикуме рассматриваются методы одномерной оптимизации, реализованные в среде графического программирования LabVIEW.

Главные принципы проведения лабораторных занятий - значимость и реальность поставленной цели, индивидуальная работа студентов и комплексный характер выполняемых работ (изучение теоретической части и поставленных задач, проведение исследований и обработка опытных данных, выполнение вычислительного процесса на ЭВМ и системно-структурный анализ полученных результатов).

Лабораторные занятия проводятся в специализированном компьютерном классе. Лабораторные работы, включенные в практикум, охватывают большую часть разделов программы учебной дисциплины «Методы оптимизации технологических систем». Поскольку работы, выполняемые в лабораторных условиях, имеют комплексный и реальный характер, студенты обязаны пройти инструктаж и соблюдать основные положения инструкции по технике безопасности при работе на компьютерной технике.

ПРАВИЛА ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

Перед выполнением лабораторных работ каждый студент должен ознакомиться с инструкцией по технике безопасности при работе на лабораторном оборудовании.

Лабораторные работы выполняются отдельно каждым студентом или бригадой в зависимости от ее содержания и технического оснащения лаборатории. Разбивку группы на бригады проводит преподаватель, проводящий занятия. По описанию лабораторной работы, рекомендуемой литературе и техническому описанию оборудования студенты должны тщательно познакомиться с теоретическими положениями работы