本书基于编者多年的教学、研究和实践经验而编写，主要介绍一些优化理论与算法及其在航空航天中的应用，包括优化的基本概念、线性优化、一维搜索、无约束非线性规划、约束非线性规划、飞行器轨迹优化以及飞行器总体参数优化等。 本书突出优化知识的编程应用，弱化（或省略）部分定理的证明过程；在介绍每个知识点后，给出与之对应的MATLAB编程案例；第6章和第7章给出了优化知识在航空航天工程领域的综合应用案例，以直观展示优化的效果。 本书既可作为航空航天相关专业优化设计相关课程的教学参考书，也可供从事优化理论与算法研究和工程应用的科技人员参考。

第1章 概述
1.1 航空航天与优化
1.2 优化的历史与现状
1.3 线性规划与非线性规划
1.4 全局最优解与局部最优解
1.5 凸集、凸函数与凸规划
1.6 基本数学概念
1.6.1 向量范数
1.6.2 泰勒展开
1.6.3 梯度与黑塞矩阵
1.6.4 雅可比矩阵
1.6.5 链式求导法则
1.6.6 隐函数存在定理
习题
第2章 线性规划
2.1 引言
2.2 线性规划的标准形式
2.2.1 线性规划标准形式的定义
2.2.2 非标准形式转化为标准形式的方法
2.3 基本概念
2.3.1 可行解
2.3.2 基矩阵、基向量、基变量
2.3.3 基本解与基本可行解
2.4 单纯形法
2.4.1 单纯形法的原理
2.4.2 单纯形法的流程
2.4.3 单纯形表
2.5 两阶段法
2.6 大M法
2.7 MATLAB实例练习
2.7.1 MATLAB线性规划函数
2.7.2 MATLAB线性规划实例
习题
第3章 一维搜索
3.1 引言
3.2 牛顿法
3.3 割线法
3.4 二分法
3.5 黄金分割法
3.6 抛物线法
3.7 MATLAB实例练习
3.7.1 MATLAB一维搜索函数
3.7.2 MATLAB一维搜索实例
习题
第4章 无约束非线性规划
4.1 引言
4.2 无约束非线性规划基础知识
4.2.1 无约束非线性规划的充要条件
4.2.2 无约束非线性规划的求解思路
4.3 最速下降法
4.3.1 最速下降方向
4.3.2 最速下降法的流程
4.3.3 最速下降法的缺点
4.4 牛顿法
4.4.1 原始牛顿法
4.4.2 阻尼牛顿法
4.4.3 牛顿法的进一步修正
4.5 拟牛顿法
4.5.1 拟牛顿条件
4.5.2 DFP算法
4.5.3 BFGS算法及Brovden族
4.6 信赖域法
4.6.1 信赖域法的原理
4.6.2 信赖域法的算法
4.7 共轭梯度法
4.7.1 共轭方向
4.7.2 共轭梯度法的原理
4.7.3 用于二次凸函数的共轭梯度法
4.7.4 用于一般函数的共轭梯度法
4.8 Powell法
4.8.1 Powell法的原理
4.8.2 Powell法的算法
4.8.3 二次终止性
4.9 单纯形法
4.10 MATLAB实例练习
4.10.1 MATLAB无约束优化函数
4.10.2 MATIAB无约束优化实例
习题
第5章 约束非线性规划
5.1 引言
5.2 罚函数
5.2.1 外点罚函数法
5.2.2 内点罚函数法
5.3 乘子法
5.3.1 拉格朗日乘子法
5.3.2 广义乘子法(等式约束)
5.3.3 广义乘子法(不等式约束)
5.4 可行方向法
5.4.1 线性约束
5.4.2 非线性约束
5.4.3 TopKis-Veinott修正
5.5 二次规划
5.5.1 拉格朗日法
5.5.2 Lemke法
5.5.3 序列二次规划
5.6 MATLAB实例练习
5.6.1 MATLAB约束优化函数
5.6.2 MATLAB约束优化实例
习题
第6章 飞行器轨迹优化
6.1 引言
6.2 飞行器轨迹优化
6.2.1 轨迹优化问题示例
6.2.2 轨迹优化问题描述
6.3 直接打靶法
6.4 直接配点法
习题
第7章 飞行器总体参数优化案例
7.1 引言
7.2 飞行器几何构型参数
7.3 飞行器总体性能建模
7.4 飞行器总体集成设计
7.5 飞行器构型参数优化
参考文献