曲柄搖桿優(yōu)化設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-11-13 11:29 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 2i i iii i i? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ? ? ??? ○ 5 ○ 5 式中， 2 2 2 2 2 23 2 2 132a r c c o s ( ) a r c c o s ( )22iiiiir l l r x xr l r x? ? ? ? ??? ○ 6 2 2 2 241424a r c c o s ( ) a r c c o s ( )2 1 0iiiiir l l rr l r? ? ? ??? ○ 7 221 4 1 42 c o s 2 6 1 0 c o si i ir l l l l ??? ? ? ? ? ○ 8 上式中 r BD? （ 四 ）、 約束條件 曲柄 存在條件 1 2 1 3 1 4 2 32 4 1 3 3 4 1 2。,( ) , ( )l l l l l l l ll l l l l l l l? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 曲柄與機(jī)架共線位置時(shí)的傳動(dòng)角（連桿 BC 和搖桿 CD 之間的夾角） : m i n m in 4 5r B CD ?? ? ?最 小 傳 動(dòng) 角 m a x m a x 1 3 5r B CD ?? ? ?最 大 轉(zhuǎn) 動(dòng) 角 由上面的分析可以算出： ? ?2 2 2 2 222 3 4 1 12m i n 2 3 1 216a r c c o s 4 522l l l l xxr l l x x ???? ? ? ??????? ? ??????? ○ 9 ? ?2 2 2 2 222 3 4 1 12m a x 2 3 1 236a r c c o s 1 3 522l l l l xxr l l x x ???? ? ? ??????? ? ??????? ○10 四、 利用 MATLAB 進(jìn)行優(yōu)化方案的解決 通過上面分析 ， 可以 將輸入角分成 30 等分 （ m=30）， 并且 轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)形式 ，得到曲柄搖桿機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì) 的 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)學(xué)模型為 : ? ? ? ? 21 m inm E i iifx ???? ? ?? ○ 11 ? ? ? ?2 3 1 2x l l x x?? ○12 ? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?11223 1 24 1 25 2 1226 1 2 1 2227 1 2 1 21010604040 4 36 036 4 0g x xg x xg x x xg x x xg x x xg x x x x xg x x x x x? ? ???? ? ??? ? ? ? ??? ? ? ??? ? ? ? ??? ? ? ? ??? ? ? ? ? ?? ○13 機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)中的問題，大多數(shù)屬于約束優(yōu)化問題，此為非線性約束優(yōu)化問題， 所以 運(yùn)用 MATLAB 來處理有約束的非線性多元函數(shù) 的 優(yōu)化問題 。 目標(biāo)函數(shù) 程序 的建立 %目標(biāo)函數(shù) 的建立 function f=constraint(x)。 s=30。qb=1。jj=5。fx=0。 fa0=acos(((qb+x(1))^2+jj^2x(2)^2)/(2*(qb+x(1))*jj))。%曲柄初始角 pu0=acos(((qb+x(1))^2x(2)^2jj^2)/(2*x(2)*jj))。%搖桿初始角 for i=1:s fai=fa0+*pi*(i/s)。 pui=pu0+((2*(faifa0)^2)/(3*pi))。 ri=sqrt(qb^2+jj^22*qb*jj*cos(fai))。 alfi=acos((ri^2+x(2)^2x(1)^2)/(2*ri*x(2)))。 bati=acos((ri^2+jj^2qb^2)/(2*ri*jj))。 if fai0 amp。amp。 fai=pi psi=pialfibati。 else psi=pialfi+bati。 end fx=fx+(puipsi)^2。 end f=fx。 約束函數(shù) 程序 的建立 %約束函數(shù)的 建立 function [c,ceq]=fun1(x)。 qb=1。jj=5。 c(1)=45rad2deg(acos((x(1)^2+x(2)^2(jjqb)^2)/(2*x(1)*x(2))))。 %最小傳動(dòng)角約束 c(2)=45180+rad2deg(acos((x(1)^2)+x(2)^2(jj+qb)^2)/(2*x(1)*x(2)))。 %最大傳動(dòng)角 約束 ceq=[]。 約束函數(shù)建立 function [c,ceq]=fun1(x)。 qb=1。jj=5。 c(1)=45rad2deg(acos((x(1)^2+x(2)^2(jjqb)^2)/(2*x(1)*x(2))))。 %最小傳動(dòng)角約束 c(2)=45180+rad2deg(acos((x(1)^2)+x(2)^2(jj+qb)^2)/(2*x(1)*x(2)))。
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