《机械优化设计》课程实践报告.docx

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1、《机械优化设计》课程实践研究报告研究报告目录：第一部分：λ＝0.618的证明、一维搜索程序作业；第二部分：单位矩阵程序作业；第三部分：连杆机构问题；（1）分析优化对象，根据设计问题的要求，选择设计变量，确立约束条件，建立目标函数，建立优化设计的数学模型并编制问题程序；（2）选择适当的优化方法，简述方法原理，进行优化计算；（3）进行结果分析，并加以说明。第四部分：工程优化问题；（1）分析优化对象，根据设计问题的要求，选择设计变量，确立约束条件，建立目标函数，建立优化设计的数学模型并编制问题程序；（2）选择适当的优化方法，简述方法原

2、理，进行优化计算；（3）进行结果分析，并加以说明。第四部分：课程实践心得体会第一部分：λ＝0.618的证明、一维搜索程序作业1.1的证明证明：如图所示假设（a，b）长度为1，此区间搜索最小值，若通过比较搜索区间减为，，区间时即同时当若通过比较搜索区间减为，，区间时即1.2编写用黄金分割法求函数极小值的程序，；，。答：依据已知条件编写MATLAB程序function[c,fmin,N]=TEXT3(f,a,b,e)k=0.618;a1=b-k*(b-a);y1=f(a1);a2=a+k*(b-a);y2=f(a2);forN=1:

3、infify1>=y2a=a1;a1=a2;y1=y2;a2=a+k*(b-a);y2=f(a2);elseb=a2;a2=a1;y2=y1;a1=b-k*(b-a);y1=f(a1);endifabs((b-a)/b)

4、,fmin,N]=TEXT3(f,0,10,10^(-2))从结果可以看出黄金分割法求得的解与解析解法求得的结果十分相似第二部分：单位矩阵程序作业function[m]=TEXT(n)fori=1:nforj=1:nif(i==j)m(i,j)=1;elsem(i,j)=0;endendendend2.2输出结果[m]=TEXT(10)第三部分：连杆机构问题设计一曲柄连杆摇杆机构，要求曲柄l1从转到时，摇杆的转角最佳再现已知的运动规律：且=1，=5，为极位角，其传动角允许在范围内变化。答：这里有两个独立参数和。因此设计变量为将输

5、入角分成30等分，并用近似公式计算，可得目标函数的表达式约束条件是：GX(1)=-X(1)0；GX(2)=-X(2)0；GX(3)=6-X(1)-X(2))0；GX(4)=X(1)-X(2)-40；GX(5)=X(2)-X(1)-40；GX(6)=X(1)^2+X(2)^2-1.414*X(1)*X(2)-160；GX(7)=36-X(1)^2-X(2)^2-1.4142*X(1)*X(2))0。采用Matlab软件进行优化设计。求解过程分为三步：首先编写m文件ZUOYE.m求解目标函数functionf=ZUOYE(x)f=0

6、;fori=1:30;a0=acos(((1+x(1))^2-x(2)^2+25)/(10*(1+x(1))));a=(a0+pi/60):pi/60:(a0+pi/2);b0=acos(((1+x(1))^2-x(2)^2-25)/(10*x(2)));r(i)=sqrt((26-10*cos(a(i))));m(i)=acos((r(i)^2+x(2)^2-x(1)^2)/(2*r(i)*(x(2))));n(i)=acos((r(i)^2+24)/(10*r(i)));c(i)=pi-m(i)-n(i);d(i)=b0+2

7、*(c(i)-a0)^2/(3*pi);F(i)=(c(i)-d(i))^2*(pi/60);f=f+F(i);endend其次编写m文件PART.m提供非线性约束条件function[c,ceq]=PART(x)c=[x(1)^2+x(2)^2-1.414*x(1)*x(2)-16;36-x(1)^2-x(2)^2-1.414*x(1)*x(2)];ceq=0;end最后编写m文件，利用fmincon优化函数进行求解clcclearA=[-1,0;0,-1;-1,-1;1,-1;-1,1];B=[0;0;-6;4;4];x0=

8、[4;3];[x,fval]=fmincon(@ZUOYE,x0,A,B,[],[],[],[],@PART)即结果为：第四部分：课程实践心得体会学习这门课程之后我又重新回想了自己曾经查阅的论文，发现了很多思想的共通之处，通过作业的完成过程中我发现了这门课程与工