Читать онлайн «Методы оптимального проектирования»

ÌÈÍÈÑÒÅÐÑÒÂÎ ÎÁÐÀÇÎÂÀÍÈß ÐÎÑÑÈÉÑÊÎÉ ÔÅÄÅÐÀÖÈÈ Ñàíêò-Ïåòåðáóðãñêèé ãîñóäàðñòâåííûé óíèâåðñèòåò àýðîêîñìè÷åñêîãî ïðèáîðîñòðîåíèÿ С. А. Андронов МЕТОДЫ ОПТИМАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ Текст лекций Ñàíêò-Ïåòåðáóðã 2001 УДК 681. 3. 06 ББК 32. 965 А66 Андронов С. А. А66 Методы оптимального проектирования: Текст лекций / СПбГУАП. СПб. , 2001. 169 с. : ил. Рассмотрены основные понятия и определения фундаментальных положений теории оптимизации, алгоритмы методов математического программирования, используемых при проектировании приборов и сис- тем. Наряду с теоретическими рассмотрены также вопросы практичес- кого применения методов и алгоритмов оптимизации при решении про- ектных задач. Текст лекций предназначен студентам специальности 2203 "Системы автоматизации проектирования" в рамках дисциплины "Оптимизация в САПР". При изложении материала значительное внимание уделено вы- работке у студентов навыков формализации задач, правильному выбору алгоритма решения, численного метода и, наконец, программной реали- зации методов на ЭВМ. Рецензенты: отдел автоматизации ЦНИИ КМ "Прометей"; кандидат технических наук доцент А. Е. Щадилов Утверждено редакционно-издательским советом университета в качестве текста лекций © Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения, 2001 © С. А. Андронов, 2001 2  Предисловие Жизнь каждого человека заполнена альтернативами, т. е. необходи- мостью принимать те или иные решения. Выбор наилучшего, оптималь- ного решения имеет определенный смысл: выбрать самое лучшее реше- ние, допускаемое обстоятельствами. С точки зpения пpоцесса пpоектиpования технических систем задача состоит в том, чтобы выбpать наиболее пpедпочтительный ваpиант со- здаваемой технической системы. Пpичем, как пpавило, до заключитель- ных стадий доходят наиболее пеpспективные ваpианты, каждый из котоpых чем-то лучше, а чем-то хуже дpугих. Опасность состоит в том, что лучший ваpиант будет отброшен, а в производство попадет менее совершенный проект изделия. Что же мешает pазpаботчику увеличить насколько возможно те хаpактеpистики, возpастание котоpых повышает потpебителькие каче- ства системы и подавить все ухудшающие ее свойства. Этому пpепятствует взаимная зависимость между отдельными хаpактеpистиками и накладываемые огpаничения, т. е. пpиходится идти на компpомисс. Напpимеp, тpебование по уменьшению массы передатчика (без потери мощ- ности) может быть обеспечено за счет увеличения площади антенны. Методы оптимизации находят широкое применение во многих тех- нических и экономических приложениях, а именно там, где возникают задачи принятия оптимальных решений.