MATLAB优化工具箱在蜗杆传动优化设计中的应用

介绍了星齿行星传动的结构,建立了以体积最小进行优化设计的数学模型,简述了利用matlab优化工具箱进行优化的方法,并通过实例对星齿行星传动加以优化,达到了减小体积的目的。

为了优化淤地坝坝高设计,把产生经济效益表达为由坝地生产效益、拦泥效益、建坝费用、工程运行费用4个因素构成的目标函数,考虑了淤地面积、拦泥、坝高、淤积年限和上游淹没条件的约束,建立了淤地坝最优坝高的数学模型。介绍了matlab优化工具箱的使用方法,并用于求解优化模型算例,结果表明:使用matlab优化工具箱可以方便快捷地得出优化结果,且输入比较简单,能够提高工作效率。

matlab优化工具箱在钢结构截面优化中的应用——利用matlab优化工具箱对钢结构截面进行优化，具有结果可靠、方便快捷等优点。通过对单、双轴对称组合工字形梁截面的优化结果的分析，提出了在不同情况下，该两种组合工字形梁各自的适用条件。　　

有密封性要求的螺栓组联接被广泛地应用在各种机械或容器中。为了达到最少化的消耗螺栓材料,达到节约成本的目的,以matlab为平台,建立了螺栓组联接的设计模型,并利用matlab优化工具箱中的fmincon函数较好地解决了螺栓组联接设计问题的最优化问题。

传统的转向梯形机构的设计,一般采用作图法和解析法,作图法误差较大,解析法计算量大。为此,采用matlab优化工具箱对农用运输车进行转向梯形的优化设计。针对前置梯形和后置梯形两种情况采用了fmincon函数和ga函数。通过设计实例的计算和分析,表明了matlab优化工具箱对于解决农用运输车转向梯形的优化设计这类实际工程约束最优求解问题是有效的,而且精度较高,计算量较小。

针对整体式转向梯形,对其空间结构和前轮定位参数进行合理的简化。对初步选定的转向梯形参数,以外转向轮转角相对误差建立目标函数模型,利用matlab优化工具箱对目标函数模型进行优化。同时,matlab优化工具箱通过改变变量参数,即可实现不同参数的整体式转向梯形的优化设计。

传统的角接触球轴承的设计是通过反复的试凑、校核,从而最终确定设计方案的,虽能满足一般要求,但往往不是最佳的设计方案。在传统设计的基础上,为了进一步地降低角接触球轴承所受的摩擦阻力和减轻磨损,达到延长使用寿命的目的,以角接触球轴承所受摩擦力矩最小为优化目标,建立优化数学模型,并利用matlab软件的优化工具箱,对角接触球轴承进行优化设计,结果表明达到了优化设计的目的。

将服从任意概率分布的随机变量xi映射为标准正态随机变量yi。从正态空间中可靠度指标β的几何意义出发,建立了求解可靠度指标β的优化模型。利用matlab的强大优化功能求解该模型,得到可靠度指标β及验算点y,并讨论了该模型解的存在条件。最后给出了算例及结果比较。

选取蜗杆齿数、模数和直径系数作为设计变量,以蜗轮有色金属齿圈体积最小作为设计目标,建立了包含3个设计变量和10个约束条件的蜗轮蜗杆传动优化设计的数学模型,给出了优化分析与实例计算结果。

在保证传动的预期可靠度及其它随机约束概率的条件下，以最小蜗轮齿冠体积为目标，建立了za型锅杆传动可靠性优化设计的数学模型，并给出了计算示例．

采用随机方向法对塔吊回转机的蜗杆传动进行了优化设计,并用图形表示了在优化搜索过程中各个设计变量之间的关系,设计结果表明,可以明显地节约有色金属用量。

文中首先介绍了机械设计的优化方法，其次分析了平面包络环面蜗杆传动的优化流程，最后以实例的方式对方位角、高度角蜗杆副的设计进行优化，其结果是令人满意的。

基于matlab优化理论,系统研究了蜗轮蜗杆减速装置的目标函数、设计变量和约束条件,建立其优化设计数学模型,利用matlab优化工具箱中的函数fmincon来解决单目标多变量约束非线性优化问题的思路和方法。

本文利用线性规划方法建立解决大型工程项目土方调配的一般数学模型,进一步提出使用matlab优化工具箱解决复杂线性规划问题的方法。结合某大型公路项目实际,把土方调配问题描述为可供求解的数学形式,针对所求解的问题建立数学模型,通过对数学模型的研究,建立边界约束条件,编写matlab计算程序。调用优化工具箱linprog函数,解决大型工程项目复杂的土方调配问题,获得优化的调配方案。

以普通圆柱蜗杆传动的蜗杆头数、模数、螺旋升角为设计变量,以蜗轮齿冠体积最小、传动效率最大、润滑条件最好为目标函数,应用模糊理论对普通圆柱蜗杆传动进行模糊优化设计与实例验算。

针对随道围岩力学参数中有许多为随机变量和其极限状态功能函数高度非线性的特征,应用工程结构可靠性理论,在matlab优化工具箱中采用最优化化方法计算了隧道衬砌结构的可靠度.结果表明:用该方法计算随道衬砌结构可靠度,编程简单,准备工作量少,无需将状态函数线性化,计算速度快,精度高.

将模糊优化设计方法应用于电动装置的蜗杆传动设计,建立了模糊优化数学模型,并对其求解方法进行了详细的说明,通过实例表明模糊优化设计可以使蜗杆传动更加符合客观实际,从而进一步减小电动装置的体积,提高电动装置的效率。

matlab工具箱介绍.

将模糊优化设计方法应用于电动装置的蜗杆传动设计,建立了模糊优化数学模型,并对其求解方法进行了详细的说明,通过实例表明模糊优化设计可以使蜗杆传动更加符合客观实际,从而进一步减小电动装置的体积,提高电动装置的效率。

以一个双输入单输出温度控制系统为例,详细叙述应用系统辨识工具箱进行建模、仿真和设计控制系统的过程,包括控制对象的辨识数据采集、模型估算、控制器设计和系统仿真等.重点介绍了系统辨识工具箱图形用户界面的使用方法.

matlab有三十多个工具箱大致可分为两类：功能型工具箱和领域型工具箱. 功能型工具箱主要用来扩充matlab的符号计算功能、图形建模仿真功能、文字处理功能以及与 硬件实时交互功能，能用于多种学科。而领域型工具箱是专业性很强的。如控制系统工具箱(controlsystem toolbox)、信号处理工具箱(signalprocessingtoolbox)、财政金融工具箱(financialtoolbox)等。 下面，将matlab工具箱内所包含的主要内容做简要介绍： 1)通讯工具箱(communicationtoolbox)。 令提供100多个函数和150多个simulink模块用于通讯系统的仿真和分析 ——信号编码 ——调制解调 ——滤波器和均衡器设计 ——通道模型 ——同步 可由结构图直接生成可应用的c语言源代码。 2)控

借助matlab优化工具箱对尚未具有标准图的四线铁路隧道断面设计进行优化。轨面以上隧道断面采用三心圆形式,选取轨面以上净空面积s为目标函数,以描述断面形状的参数r1,r2,φ1,φ2,a,b,c为设计变量,通过调用matlab优化工具箱中的功能函数fmincon搜索目标函数的最优值。