計算機(jī)繪圖機(jī)械優(yōu)化設(shè)計實驗指導(dǎo)書(參考版)
2025-05-17 03:25本頁面
【正文】 可進(jìn)一步優(yōu)化工作界面或程序，使它具有通用性。其數(shù)學(xué)模型為：建議采用內(nèi)點懲罰函數(shù)法，選用，計算結(jié)果為：。原有設(shè)計方案用三排鏈，鏈節(jié)距，中心距，小鏈輪。為了在已知條件下充分發(fā)揮鏈的最佳傳動能力，以單列鏈傳動功率最大或以鏈的列數(shù)最少為尋優(yōu)目標(biāo)函數(shù)，即： 或 小鏈輪齒數(shù)的限制： 鏈節(jié)距的限制：中心距的限制：鏈速的限制：電動機(jī)通過鏈傳動帶動運輸機(jī)，傳動功率,電機(jī)轉(zhuǎn)速，從動輪轉(zhuǎn)速。一般設(shè)計問題已知條件為傳遞功率，小鏈輪的轉(zhuǎn)速，鏈傳動比，原動機(jī)或工作機(jī)的工作情況系數(shù)，若以單列鏈為基礎(chǔ)，則鏈傳動的設(shè)計變量為：小鏈輪齒數(shù)，鏈節(jié)距，中心鏈節(jié)數(shù)。鏈傳動的基本設(shè)計公式為： kW式中 ：鏈的列數(shù)； ：特定條件下單列鏈傳遞的功率，kW； ：鏈傳動的額定功率，kW； ：工作情況系數(shù)； ：小齒輪齒數(shù)系數(shù)； ：中心距系數(shù)； ：傳動比系數(shù)； ：多列鏈系數(shù)。這種傳統(tǒng)的設(shè)計方法試湊盲目、設(shè)計周期長，設(shè)計結(jié)果難以最優(yōu)。（斜齒）減速箱的最優(yōu)化設(shè)計三 實驗指導(dǎo) 以鏈傳動的最優(yōu)化設(shè)計為例，簡要闡述機(jī)械優(yōu)化設(shè)計的一般過程以及實驗步驟。可進(jìn)一步優(yōu)化工作界面或程序，使它具有通用性。四、實驗分析與實驗報告分析實驗運行結(jié)果是否正確，得到的優(yōu)化值是否與理論值相符合。4) 運行調(diào)試，輸出運行結(jié)果。3) 根據(jù)程序框圖編制程序。例：如圖15所示。 圖14 共軛梯度法的幾何說明編制共軛梯度法程序。第一個搜索方向取x0點的負(fù)梯度－g0 ，即 d 0＝－ g0，然后沿著 這些共軛方向一直搜索下去，直到最后迭代點處梯度的模小于給定允許值為止。二、實驗內(nèi)容編程用共軛梯度法求y=sin(x1)+cos(x1)+sin(x2)+cos(x2)+sin(x1)*cos(x2)的最優(yōu)解四、實驗步驟及程序框圖作好上機(jī)時的準(zhǔn)備工作?？蛇M(jìn)一步優(yōu)化工作界面或程序，使它具有通用性。四、實驗分析與實驗報告分析實驗運行結(jié)果是否正確，得到的優(yōu)化值是否與理論值相符合。4) 運行調(diào)試，輸出運行結(jié)果。3) 根據(jù)程序框圖編制程序。例：如圖11所示。圖10 最速下降法的搜索路徑編制最速下降法程序。了解本次實驗的內(nèi)容，熟悉最速下降法求函數(shù)最優(yōu)點的基本思路（如圖10所示）。三） 最速下降法程序的編制和解題一、實驗?zāi)康睦斫庹莆兆钏傧陆捣ǖ幕驹砑俺绦蚩驁D，能編最速下降法程序求解考核題的最優(yōu)解。當(dāng)場作出實驗口頭報告。如圖9所示。程序框圖如圖8所示。2) 定義函數(shù)和變量數(shù)據(jù)類型。1) 建立可操作性的頁面及其各控件屬性。如果不滿足上述要求，則必須根據(jù)區(qū)間消去法原理縮小區(qū)間[a1，a3 ]。如果區(qū)間長度| a3－a1 |足夠小，則由| ap － a* | | a3 － a1 |便得出我們所要求的近似極小點a* 187。四、實驗步驟及程序框圖作好上機(jī)時的準(zhǔn)備工作。圖3 外推法和黃金分割法的工作界面 圖4 外推法和黃金分割法的程序框圖 圖5 外推法和黃金分割法的運行結(jié)果二） 二次插值法程序的編制和解題一、實驗?zāi)康睦斫庹莆斩尾逯捣ǖ幕驹砑俺绦蚩驁D，能編二次插值法程序求解考核題的最優(yōu)解。當(dāng)場作出實驗口頭報告。如圖5所示。程序框圖如圖4所示。2) 定義函數(shù)和變量數(shù)據(jù)類型。1) 建立可操作性的頁面及其各控件屬性。了解本次實驗的內(nèi)容，熟悉外推法確定搜索區(qū)間的基本原理、算法步驟，如圖1所示；熟悉黃金分割法求函數(shù)最優(yōu)點的基本思路。用黃金分割法求函數(shù)f(a)=3a 2＋6a +4的最優(yōu)點，已知單谷區(qū)間：[3，4]單谷區(qū)間，e =。理解掌握黃金分割法的基本原理及程序框圖，能編黃金分割法程序求解考核題的最優(yōu)解。一） 外推法、黃金分割法程序的編制和解題一、實驗?zāi)康拿鞔_常用一維搜索方法的種類和數(shù)值尋優(yōu)方法。運行所編制的優(yōu)化方法程序，得出考核題的答案。四、注意事項上機(jī)過程中，隨時保存，以免程序運行調(diào)試死機(jī)時丟失數(shù)據(jù)。（本書以Visual Basic 為基礎(chǔ)進(jìn)行上機(jī)指導(dǎo)）計算機(jī)各一臺。
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