- •РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
- •СОДЕРЖАНИЕ
- •Тема 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МЕТОДАХ ОПТИМИЗАЦИИ
- •1.1. Основные понятия и определения. Постановка задачи
- •Тема 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ
- •2.2. Определение выпуклости функций
- •2.3. Типы задач математического программирования
- •2.4. Связь между задачей математического программирования
- •Тема 3. ЛИНЕЙНОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ
- •3.3. Симплекс-метод решения задач ЛП
- •3.4. Симплекс-таблицы
- •3.5. Метод искусственного базиса
- •3.6. Информационные технологии линейного программирования
- •3.7. Двойственная задача линейного программирования
- •3.8. Двойственный симплекс-метод
- •3.9. Целочисленное линейное программирование
- •3.9.1. Алгоритм Гомори для полностью целочисленной задачи ЛП.
- •3.9.2. Алгоритм Гомори для частично целочисленной задачи.
- •3.9.3. Метод ветвей и границ решения целочисленных задач ЛП.
- •Тема 4. ЭКСТРЕМАЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ БЕЗ ОГРАНИЧЕНИЙ
- •4.1. Одномерная минимизация унимодальных функций
- •4.1.1. Метод Фибоначчи.
- •4.1.2 Метод золотого сечения.
- •4.1.3. Методы с использованием производных.
- •4.1.4. Методы полиномиальной аппроксимации.
- •4.2.2. Градиентные методы. Метод наискорейшего спуска.
- •4.2.4. Метод Дэвидона-Флетчера-Пауэла (ДФП) (метод переменной мет-
- •4.2.6. Обобщенный градиентный алгоритм.
- •4.2.7. Метод Ньютона.
- •4.2.9. Установка метода оптимизации в пакете MATLAB.
- •Тема 5. ЭКСТРЕМАЛЬНЫЕ НЕЛИНЕЙНЫЕ ЗАДАЧИ
- •5.1. Метод неопределенных множителей Лагранжа
- •5.2. Теорема Куна-Таккера
- •5.3. Квадратичное программирование
- •5.4. Метод допустимых направлений Зойтендейка
- •6.1. Метод линейных комбинаций
- •6.2. Метод отсекающих плоскостей Кэлли
- •6.3. Сепарабельное программирование
- •ТЕМА 7. МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ УПРАВЛЕНИЯ
- •7.1. Дискретное динамическое программирование
- •7.3. Принцип максимума Понтрягина
- •7.3.1. Постановка задачи. Формулировка принципа максимума.
- •7.3.3. Принцип максимума в задачах о максимальном быстродействии.
- •7.4.1. Определение моментов переключения.
- •ЛИТЕРАТУРА
- •Содержание
- •Лабораторная работа № 1
- •Лабораторная работа № 2
- •Лабораторная работа № 3
- •Лабораторная работа № 4
- •ЗАДАНИЯ ПО КУРСОВОЙ РАБОТЕ
- •Задание 1. Линейное программирование
- •Задание 2. Нелинейное программирование
- •Задание 3. Математическое описание линейных систем
СОДЕРЖАНИЕ |
|
Стр. |
|
Введение. Прикладные возможности методов оптимизации......................................................................... |
2 |
Тема 1. Общие сведения о методах оптимизации............................................................................................... |
3 |
1.1. Основные понятия и определения. Постановка задачи.......................................................... |
3 |
Тема 2. Математическое программирование........................................................................................................ |
6 |
2.1. Постановка задачи математического программирования. Виды экстремума функций |
|
многих переменных........................................................................................................................... |
6 |
2.2. Определение выпуклости функций.......................................................................................... |
9 |
2.3. Типы задач математического программирования................................................................. |
10 |
2.4. Связь между задачей математического программирования и задачей оптимального |
|
управления ....................................................................................................................................... |
11 |
3.1. Математическая формулировка и основные особенности задачи линейного |
|
программирования........................................................................................................................... |
13 |
3.2. Графическая интерпретация задачи линейного программирования.................................. |
15 |
3.3. Симплекс-метод решения задач ЛП....................................................................................... |
17 |
3.4. Симплекс-таблицы................................................................................................................... |
21 |
3.5. Метод искусственного базиса................................................................................................. |
27 |
3.6. Информационные технологии линейного программирования............................................ |
30 |
3.7. Двойственная задача линейного программирования............................................................ |
31 |
3.8. Двойственный симплекс-метод............................................................................................... |
35 |
3.9. Целочисленное линейное программирование....................................................................... |
37 |
Тема 4. Экстремальные задачи без ограничений.............................................................................................. |
50 |
4.1. Одномерная минимизация унимодальных функций............................................................. |
50 |
4.2. Поиск безусловного экстремума функций многих переменных........................................ |
64 |
Тема 5. Экстремальные нелинейные задачи с ограничениями.................................................................... |
80 |
5.1. Метод неопределенных множителей Лагранжа.................................................................... |
81 |
5.2. теорема Куна-Таккера.............................................................................................................. |
82 |
5.3. Квадратичное программирование........................................................................................... |
84 |
5.4. Метод допустимых направлений Зойтендейка...................................................................... |
89 |
Тема 6. методы линеаризации в решении задач нелинейного программирования............................. |
95 |
6.1. Метод линейных комбинаций................................................................................................. |
95 |
6.2. Метод отсекающих плоскостей Кэлли................................................................................. |
100 |
6.3. Сепарабельное программирование....................................................................................... |
106 |
Тема 7. Методы оптимизации управления ........................................................................................................ |
110 |
7.1. Дискретное динамическое программирование.................................................................... |
111 |
7.2. Непрерывная форма уравнений динамического программирования................................ |
127 |
7.3. Принцип максимума Понтрягина......................................................................................... |
134 |
7.4. Оптимальное по быстродействию управление линейными объектами............................ |
141 |
литература....................................................................................................................................................................... |
149 |
150
Министерство образования Республики Беларусь
Учреждение образования «Белорусский государственный университет информатики
и радиоэлектроники»
Кафедра систем управления
А.В. Павлова, М.К. Хаджинов
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕОРИИ СИСТЕМ
МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ
к лабораторным работам для студентов специальности I-53 01 07 «Информационные технологии и управление в технических системах»
Минск
Содержание
Лабораторная работа № 1. |
Модели линейных систем и их элементов |
|
с постоянными параметрами…………………………………………………... |
3 |
|
Лабораторная работа № 2. |
Линейное программирование…………………… |
12 |
Лабораторная работа № 3. |
Нелинейное программирование. |
|
Экстремальные задачи без ограничений……………………………………… |
19 |
|
Лабораторная работа № 4. |
Экстремальные нелинейные задачи |
|
с ограничениями………………………………………………………………... |
34 |
2