郑州航空工业管理学院本科生毕业论文摘要
论文题目：基于MATLAB的槽轮机构
优化设计
班级：学号：
作者：签名：
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摘要
槽轮机构是一种步进间歇运动机构，由于结构简单、制造容易、工作可靠,能准确地控制转角, 机械效率高, 所以在自动和半自动生产线中得到广泛的应用。传统的槽轮设计一般通过反复的试凑、校核确定设计方案，虽然也能获得满足给定条件的设计方案，但该方案一般不是最佳的。在系统研究槽轮机构的优化设计目标、设计变量和约束条件的基础上，以槽轮机构的转角为优化目标，建立了优化设计数学模型。利用MATLAB的优化工具箱，对槽轮机构进行优化设计，求解过程和结果表明这种方法简化了复杂的编程，提高了设计效率和质量, 有效地解决了槽轮机构在运动过程中的不平稳性，最大限度的降低了冲击，为进一步和CAD系统的连接提供了有效途径。
关键词
槽轮机构；MATLAB；优化设计
SUBJECT: BASED ON MATLAB OPTIMIZATION DESIGN OF GENVEN
AGENCIES
CLASS: 0906961 STUDENT ID: 090696117 AUTHOR: QI Shunhe SIGNATURE:
TEACHER: HAN Guangping(vice prof.) SIGNATURE: (vice prof.)
ABSTRACT
Geneva agencies is stepping intermittent movement,because of Simple structure,manufacturing easy,reliable,Can accurately control angle, High mechanical efficiency,Therefore,automatic and semi-automatic production line is widely used.Traditionally,in order to get satisfied design data of Geneva agencies,you must cut and try again and again.Although this design data can satisfy conditions given,it is not optimal.In this paper,after establishment of target function,choice of parameters and confirmation of constraint conditions of Geneva agencies are Systematically studied,taking corner of Geneva agencies,its optimum mathematical model is set up.The Geneva agencies is designed by MATLAB Optimization Toolbox,the solution-seeking process and its results show that the optimization is simplifies the computer programs and enhances the design efficiency and quality,and optimized the
parameters.The design can make the Geneva agencies run smoothly,and show an effective method of the link to CAD system.
KEY WORDS
Geneva agencies;MATLAB;optimization design
目录
摘要....................................................I ABSTRACT.................................................II 目录....................................................IV 第一章绪论 (1)
1.1槽轮机构的应用 (2)
1.2槽轮机构的工作原理 (4)
1.3本论文的主要工作 (4)
第二章MATLAB介绍 (6)
2.1MATLAB语言简介 (6)
2.2MATLAB的主要内容 (7)
2.3MATLAB通用操作界面 (8)
2.3.1命令窗口 (8)
2.3.2历史命令窗口 (9)
2.3.3工作命令窗口 (9)
2.4图形用户界面GUI (9)
2.4.1GUI设计版 (10)
2.4.2菜单 (11)
2.4.3编程及回调考虑 (13)
第三章槽轮机构的运动分析 (15)
3.1槽轮机构的运动方程 (16)
3.2槽轮的运动参数 (16)
3.3槽轮机构的几何尺寸计算 (17)
3.4数学模型的建立 (17)
3.4.1选取设计变量 (17)
3.4.2优化设计的目标和约束条件 (18)
第四章计算实例 (21)
4.1对外槽轮机构不同的槽数进行分析 (21)
4.1.1外槽轮机构槽数不同时编写的M文件 (21)
4.1.2外槽轮机构槽数不同时程序的运算结果 (26)
4.2对内槽轮机构不同的槽数进行分析 (29)
4.2.1内槽轮机构槽数不同时编写的M文件 (29)
4.2.2内槽轮机构槽数不同时程序的运算结果 (34)
4.3小结 (38)
第五章结论 (39)
致谢 (40)
参考文献 (41)
MATLAB优化设计 学院：机电学院 专业：机械设计制造及其自动化 班级：072&&&-** 学号：20131****** 姓名：大禹 指导老师：祯 2015年10月25日
题目 1 1、求解如下最优化问题 步骤一：对已有的数学模型matlab 编程 1. 编写.m 文件并保存： h=[2 ,-2;-2, 4]; %实对称矩阵 f=[-2;-6]; %列向量 a=[1, 1;-1, 2]; %对应维数矩阵 b=[2;2]; %列向量 lb=zeros(2, 1); [x,value]=quadprog(h, f, a ,b ,[] ,[], lb) 2. 运行.m 文件结果如图1.0所示： subject to 2 21≤+x x 22-21≤+x x 0 21≥x x ，2 2 2121212262)(m in x x x x x x x f +-+--=
图1.0题目一文件运行结果 步骤二：matlab运行结果分析阶段 由图1.0知，当x1=0.8，x2=1.2时，min f (x)= -7.2。 题目 2 2、某农场拟修建一批半球壳顶的圆筒形谷仓，计划每座谷仓容积为300立方米，圆筒半径不得超过3米，高度不得超过10米。半球壳顶的建筑造价为每平方米150元，圆筒仓壁的造价为每平方米120元，地坪造价为每平方米50元，求造价最小的谷仓尺寸为多少？
步骤一：题目分析阶段 设：圆筒的半径为R,圆筒的高度为H 。 谷仓的容积为300立方米，可得： 3003 232=+R H R ππ 圆筒高度不得超过10米，可得： 100≤≤H 圆筒半径不得超过3米，可得： 30≤≤R 当造价最小时： 2225021202150),(m in R H R R H R f πππ+?+?= 步骤二：数学模型建立阶段 2 225021202150),(m in R H R R H R f πππ+?+?=
《最优化方法》课程教学大纲 Methods of Optimization 课程代码： 课程性质：专业基础理论课/选修 适用专业：信息计算、统计学开课学期：6 总学时数：56总学分数：3.5 编写年月：2002年3月修订年月：2007年7月 执笔：刘伟 一、课程的性质和目的 最优化计算方法是在生产实践和科学实验中选取最佳决策，研究在一定限制条件下，选取某种方案，以达到最优目标的一门学科，广泛应用与空间科学、军事科学、系统识别、通讯、工程设计、自动控制、经济管理等各个领域，是工科院校高年纪学生、研究生、应用数学专业学生和搞优化设计的工程技术人员的一门重要课程。通过本课程教学，使学生掌握最优化计算方法的基本概念和基本理论，初步学会处理应用最优化方法解决实际中的碰到的各个问题，培养解决实际问题的能力。 二、课程教学内容及学时分配 （一）教学内容 1. 最优化方法和最优化模型 最优化方法定义、最优化问题的数学模型与分类；根据问题特点（无约束最优化与约束最优化），根据函数类型（线性规划，非线性规划）；最优化方法（解析法，直接法），最优解与极值点。 2.基础知识 多元函数泰勒公式的矩阵形式，古典极值理论问题，二次函数求梯度公式，凸集，凸函数，凸规划，几个重要的不等式。 3. 常用的一维搜索方法 一维搜索法是最优化的基础，“成功－失败”法的思想与算法，黄金分割法（０.618法）的思想与算法，二次插值法，三次插值法，Ｄ。Ｓ。Ｃ法，Ｐowell 法等方法的思想与算法。 4. 无约束最优化方法 无约束最优化方法是最优化方法中的基本方法。最速下降法的思想与算法步骤，牛顿法的思想与算法步骤，共轭方向法的思想与算法步骤，共轭梯度法的思想与算法步骤，变尺度法（ＤＦＰ法和ＢＦＧＳ法）的思想与算法步骤 5. 约束最优化方法 约束最优化方法通常约束问题转化为无约束问题求解。序列无约束极小化方法（ＳＵＭＴ－外点法与ＳＵＭＴ－内点法）的思想与算法步骤，内点的求法，其他罚函数法,Frank-Wolfe法的思想与算法步骤
电气学科大类 Modern Control Systems Analysis and Design Using Matlab and Simulink Title: Automobile Velocity Control Name: 巫宇智 Student ID: U200811997 Class：电气0811
电气0811 巫宇智 Catalogue Preface (3) The Design Introduction (4) Relative Knowledge (5) Design and Analyze (6) Compare and Conclusion (19) After design (20) Appendix (22) Reference (22)
Automobile Velocity Control 1.Preface: With the high pace of human civilization development, the car has been a common tools for people. However, some problems also arise in such tendency. Among many problems, the velocity control seems to a significant challenge. In a automated highway system, using the velocity control system to maintain the speed of the car can effectively reduce the potential danger of driving a car and also will bring much convenience to drivers. This article aims at the discussion about velocity control system and the compensator to ameliorate the preference of the plant, thus meets the complicated demands from people. The discussion is based on the simulation of MATLAB. Key word: PI controller, root locus
2019-2020年高中语文 2 人是什么优化设计 大纲人教版第5册 1作者认为人是由追忆往事、把握现时和憧憬未来三部分组成。为什么说对现时的把握应该是重点，比重应该占95%？ 参考答案 对往事的追忆能借助于昔日这面反射镜来照亮当前人生的道路，增强憧憬未来的信心和勇气。对未来的憧憬是一个人生命力旺盛的标志之一，而对理想不断追求的过程能使人真正感到幸福和满足，这种不断追求、充满希望的人，就是孔子所说的“生无所息”的强者。伟大的志向造就伟大的人物，但要以牢牢把握现时为必要前提。因为只有牢牢地把握现时的每一分钟，以最有效的方式献身于振兴中华的伟大事业，才是未来美景最可靠的保证。所以说，把握现时应是重点，比重应占95%。 2“枯藤”“老树”“昏鸦”这些意象出自谁的笔下？你能背诵其原作吗？为什么说这些意象充满伤感？ 参考答案 出自元代马致远的《天净沙·秋思》。其原曲为：“枯藤老树昏鸦，小桥流水人家，古道西风瘦马。夕阳西下，断肠人在天涯。”原曲第一句就是“枯藤老树昏鸦”，其中“枯”“老”“昏”三个字修饰“藤”“树”“鸦”，六个字组成三个词，构成三种事物，用一系列名词排列成句式，它们是作者精选的典型景物，尤其是“藤”“树”“鸦”的色彩情调贴切地衬托出游子的思绪，使得诗句呈现出一幅深秋傍晚的荒凉萧索图景，表现出流落者孤独、凄清、悲凉的心境。情调感伤低沉。 3对往事的追忆、对“现时”的把握、对未来的憧憬，三者间的联系是什么？ 参考答案 三者有不可分割的联系。失去对往事的回忆和对未来的希望，就难以把握“现时”。把握不了“现时”的人则不成其为人。回忆固然有其意义，但毕竟是远了、暗了的暮霭，对未来的希望才是近了、亮了的晨光。 1为什么“记得绿罗裙，处处怜芳草”能在读者心中营造出“甜美的忧郁”？ 提示 牛希济的原词为：“春山烟欲收，天淡星稀小。残月脸边明，别泪临清晓。语已多，情未了，回首犹重道：‘记得绿罗裙，处处怜芳草。’”诗人由天涯芳草，联想到闺人芳草一般碧绿的罗裙，回忆起伤心离别的春晓，因而说出了为了那绿罗裙，我珍爱着每一株芳草的话语。整首词写诗人的离情别绪，而在面对芳草引起的回忆中，伤离别的情景也包含着淡淡的温馨，正是“甜美的忧郁”的境界。 2作者把“现时”看成是“1”，把对未来的憧憬看成是“0”，是为了说明什么？ 提示 要说明只有把握现时，努力工作，才能实现理想。理想越是远大，工作越是努力，数值越是巨大。这是要说明憧憬未来与把握现时要紧紧结合起来，既要有远大志向，又要努力工作。 1.形近字的分辨 ?????）击（阻）（击狙。 。ǔūz j ?????）盘子（舔）犊（舐。。n ti sh ǎì ?????）（薄鄙）（簿财。。ób bu ?????）改（篡）著（纂。 。n cu n zu àǎ
MATLAB仿真 期末大作业 姓名：班级：学号：指导教师：
2012春期末大作业 题目：设单位负反馈控制系统前向通道传递函数由)()(21s G s G 和串联，其中： ) 1(1)()(21++==s A s G s K s G A 表示自己学号最后一位数（可以是零），K 为开环增益。要求： （1）设K=1时，建立控制系统模型，并绘制阶跃响应曲线（用红色虚线，并标注坐标和标题）；求取时域性能指标，包括上升时间、超调量、调节时间、峰值时间； （2）在第（1）问中，如果是在命令窗口绘制阶跃响应曲线，用in1或者from workspace 模块将命令窗口的阶跃响应数据导入Simulink 模型窗口，用示波器显示阶跃响应曲线；如果是在Simulink 模型窗口绘制阶跃响应曲线，用out1或者to workspace 模块将Simulink 模型窗口的阶跃响应数据导入命令窗口并绘制阶跃响应曲线。 （3）用编程法或者rltool 法设计串联超前校正网络，要求系统在单位斜坡输入信号作用时，速度误差系数小于等于0.1rad ，开环系统截止频率s rad c /4.4''≥ω，相角裕度大于等于45度，幅值裕度大于等于10dB 。
仿真结果及分析： （1）、（2）、将Simulink模型窗口的阶跃响应数据导入命令窗口并绘制阶跃响应曲线 通过在Matlab中输入命令： >> plot(tout,yout,'r*-') >> title('阶跃响应曲线') 即可得出系统阶跃响应曲线，如下： 求取该控制系统的常用性能指标：超调量、上升时间、调节时间、峰值时间的程序如下： G=zpk([],[0,-1],5)。 S=feedback(G,1)。
基于MATLAB的曲柄摇杆机构优化设计 1.问题的提出 根据机械的用途和性能要求的不同，对连杆机构设计的要求是多种多样的，但这些设计要求可归纳为以下三种问题：（1）满足预定的运动规律要求；（2）满足预定的连杆位置要求；（3）满足预定的轨迹要求。在在第一个问题 里按照期望函数设计的思想，要求曲柄摇杆机构的曲柄与摇杆转角之间按照φ=f(?)（称为期望函数）的关系实现运动，由于机构的待定参数较少，故一 般不能准确实现该期望函数，设实际的函数为φ=F(?)（称为再现函数），而再 现函数一般是与期望函数不一致的，因此在设计时应使机构再现函数φ=F(?) 尽可能逼近所要求的期望函数φ=f(?)。这时需按机械优化设计方法来设计曲 柄连杆，建立优化数学模型，研究并提出其优化求解算法，并应用于优化模型的求解，求解得到更优的设计参数。 2.曲柄摇杆机构的设计 在图1所示的曲柄摇杆机构中，l1、l2、l3、l4分别是曲柄AB、连杆BC、摇杆CD和机架AD的长度。这里规定?0为摇杆在右极限位置φ0时的曲柄起始 位置角，它们由l1、l2、l3和l4确定。 图1曲柄摇杆机构简图 设计时，可在给定最大和最小传动角的前提下，当曲柄从?0转到?0+90?时，要求摇杆的输出角最优地实现一个给定的运动规律f(?)。这里假设要求： (?-?0)2（1）φE=f(?)=φ0+2 3π
s=30；qb=1；jj=5；fx=0； fa0=acos（（（qb+x（1））^2-x（2）^2+jj^2）/（2*（qb+x（1））*jj））； %曲柄初始角 pu0=acos（（（qb+x（1））^2-x（2）^2-jj^2）/（2*x（2）*jj））；%摇杆初始角for i=1:s fai=fa0+0.5*pi*i/s； pui=pu0+2*（fai-fa0）^2?（3*pi）； ri=sqrt（qb^2+jj^2-2*qb*jj*cos（fai））； alfi=acos（（ri^2+x（2）^2-x（1）^2）/（2*ri*x（2）））； bati=acos（（ri^2+jj^2-qb^2）（/2*ri*jj））； if fai>0&fai<=pi psi=pi-alfi-bati; elseif fai>pi&fai<=2*pi psi=pi-alfi+bati； end fx=fx+（pui-psi）^2； end f=fx； （2）编写非线性约束函数M文件confun.m function［c，ceq］=confun（x）； qb=1；jj=5；m=45*pi/180；n=135*pi/180； c（1）=x（1）^2+x（2）^2-（jj-qb）^2-2*x（1）*x（2）*cos（m）； %最小传动角约束c（2）=-x（1）^2-x（2）^2+（jj+qb）^2+2*x（1）*x（2）*cos（n）； %最大传动角约束ceq=［］； （3）在MATLAB命令窗口调用优化程序 x0=［6；4］； lb=［1；1］； ub=［］； %线性不等式约束 a=［-1-1；1-1；-11］；b=［-6；4；4］；［x，fn］=fmincon（@optimfun， x0，a，b，［］，［］，lb，ub，@confun）； （4）运行结果
《机械优化设计》课程教学大纲 一．课程基本信息 开课单位：机械工程学院 英文名称：Mechanical Optimize Design 学时：总计48学时，其中理论授课36学时，实验（含上机）12学时 学分：3.0学分 面向对象：机械设计制造及其自动化，机械电子工程等本科专业 先修课程：高等数学，线性代数，计算机程序设计，工程力学，机械原理，机械设计 教材：《机械优化设计》，孙靖民主编，机械工业出版社，2012年第 5版 主要教学参考书目或资料： 1.《机械优化设计》，陈立周主编，上海科技出版社，1982年 2.《机械优化设计基础》，高健主编，机械工业出版社，2000年 3. 其它教学参考数目在课程教学工作实施前另行确定 二．教学目的和任务 优化设计是60年代以来发展起来的一门新学科，它是将最优化方法和计算机技术结合、应用于设计领域而产生的一种现代设计方法。利用优化设计方法可以从众多的设计方案中寻找最佳方案，加快设计过程，缩短设计周期，从而大大提高设计效率和质量。优化设计方法目前已经在机械工程、结构工程、控制工程、交通工程和经济管理等领域得到广泛应用。在机械设计中采用最优化方法，可以加速产品的研发过程，提高产品质量，降低成本，从而达到增加经济效益的目的。学生通过学习《机械优化设计》课程，可以掌握优化设计的基本原理和方法，熟悉建立最优化问题数学模型的基本过程，初步具备对工程中的优化设计问题进行建模、编程和计算的应用能力，为以后从事有关的工程技术工作和科学研究工作打下一定的基础。 三．教学目标与要求 本门课程通过授课、计算机编程等教学环节，使学生了解优化设计的基本思想，优化设计在机械中的作用及其发展概况。初步掌握建立数学模型的方法，掌握优化方法和使用MATLAB优化工具箱能力。并具备一定的将机械工程问题转化为最优化问题并求解的应用能力 四．教学内容、学时分配及其基本要求 第一章优化设计概述（2学时） （一）教学内容 1、课程的性质、优化的含义；优化方法的发展与应用；机械优化设计的内容及目的；机械优化设计的一般过程 2、机械优化设计的基本概念和基本术语；优化设计的数学模型；优化问题的几何描述；优化设计的基本方法 （二）基本要求 机械优化设计的内容及目的。明确优化的含义、任务，性质、内容、明确本课程的研究对象、、1． 2、了解机械忧化设计的一般过程（步骤）。 3、掌握设计变量、目标函数、约束条件以及优化设计数学模型的一般形式。 第二章优化方法的数学基础（6学时） （一）教学内容 1、函数的梯度与二阶导数
2019-2020年高中语文 7 修辞是一个选择过程优化设计大纲人教版第6 册 1作者认为：“修辞就是在运用语言的时候，根据一定的目的精心地选择语言材料这样一个工作过程。”作者是怎样解释这个观点的? 明确先举个非常熟悉的例子，再指出容易干扰思路的认识，接着说选择的标准，把一切手段都归之于“选择”，深入浅出地解释了观点。 2怎样理解“修辞不是把话这么装饰那么装饰，更不是自己制造什么花样翻新的说法”这句话? 明确作者为了打消一些人对“修辞”的畏惧感而指出这是一种偏颇认识。为装饰而装饰，便容易忘掉准确、易懂，达不到交流的目的。至于现在一些所谓新的语言，如“新新人类”等一些词汇，有许多是不规范的，而有些新的词汇出现，则是伴随着新事物产生的，另当别论。3作者提出的“选择”的标准是什么?怎样理解这些标准? 明确“选择”的标准，一是准确性、表现力，二是时代性、社会性。这两条标准，一是从普遍性角度看，二是从发展性角度说，联系实际，切中要害。这两条标准的关键还是准确性和表现力，第二条标准是针对实际问题强调的一个方面，仍可以归到准确性和表现力上。而在准确性和表现力之间，又以准确性更为重要。 修辞选择要做到“准确性且有表现力”，需要考虑什么？结合原文和自己的体会，谈谈你的理解。 提示修辞选择要做到“准确性且有表现力”，不仅要考虑主观方面的目的，也要考虑客观方面的要求。 主观范围主要是指自我意识方面，如选择语言材料，用什么样的语言表达准确，借助什么方式进行表达，都可遵循自己的主观意愿。客观是与主观相对的，它主要是指客观要求，它要求选择语言材料时要考虑对象，注意场合，在此基础上采取恰当的说法，注意修养，注意精神面貌。 1.字形辨识 （1）气、汽 气：本义是云气，引申为许多义项。例：空气、气息、上气不接下气、气象、香气、勇气、娇气、受气。 汽：形容为水。义项①：液体或固体受热而成的气体。例：汽车。义项②：特指水蒸气。例：汽船、汽笛、汽锤、汽水、汽车、汽油。 （2）申、伸 申：作“说明”讲。例：申述、三令五申、重申、引申。 伸：指肢体或物体的一部分展开。例：伸展、伸直、延伸。 （3）竖、树 竖：指跟地面垂直的，如“竖井”；树：有建树的意思。所以“竖立”和“树立”是完全不同的两个意思。 2.字形与字音 ｈｅ 貌合（和）神离 随声附和（合）
期末大作业报告 课程名称：数字图像处理 设计题目：车牌识别 学院：信息工程与自动化学院 专业：计算机科学与技术 年级：xxxxx 学生姓名：xxxxxxx（学号xxxxxxxxxxxxx） 指导教师：xxxx 日期：20XX.6.10 教务处制 车牌识别 摘要:数字图像处理技术是20世纪60年代发展起来的一门新兴学科，随着图像处理理论和方法的进一步完善，使得数字图像处理技术在各个领域得到了广泛应用，并显示出广阔的应用前景。MATLAB既是一种直观、高效的计算机语言,同时又是一个科学计算平台。它为数据分析和数据可视化、算法和应用程序开发提供了最核心的数学和高级图形工具。根据它提供的500多个数学和工程函数，工程技术人员和科学工作者可以在它的集成环境中交互或编程以完成各自的计算。MATLAB中集成了功能强大的图像处理工具箱。由于MA TLAB语言的语法特征与C语言极为相似，而且更加简单，更加符合科技人员对数学表达式的书写格式，而且这种语言可移植性好、可扩展性强，再加上其中有丰富的图像处理函数，所以MA TLAB在图像处理的应用中具有很大的优势。车牌识别技术是智能交通系统的重要组成部分，在近年来得到了很大的发展。本文从预处理、边缘检测、车牌定位、字符分割、字符识别五个方面，具体介绍了车牌自动识别的原理。并用MATLAB软件编程来实现每一个部分,最后识别出汽车牌照。 关键词:车牌识别、数字图像处理、MATLAB
一、设计原理 车辆牌照识别系统的基本工作原理为：将摄像头拍摄到的包含车辆牌照的图像通过视频卡输入到计算机中进行预处理，再由检索模块对牌照进行搜索、检测、定位，并分割出包含牌照字符的矩形区域，然后对牌照字符进行二值化并将其分割为单个字符，然后输入JPEG或BMP 格式的数字，输出则为车牌号码的数字。牌照自动识别是一项利用车辆的动态视频或静态图像进行牌照号码、牌照颜色自动识别的模式识别技术。其硬件基础一般包括触发设备、摄像设备、照明设备、图像采集设备、识别车牌号码的处理机等，其软件核心包括车牌定位算法、车牌字符分割算法和光学字符识别算法等。某些牌照识别系统还具有通过视频图像判断车辆驶入视野的功能称之为视频车辆检测。一个完整的牌照识别系统应包括车辆检测、图像采集、牌照识别等几部分。当车辆检测部分检测到车辆到达时触发图像采集单元，采集当前的视频图像。牌照识别单元对图像进行处理，定位出牌照位置，再将牌照中的字符分割出来进行识别，然后组成牌照号码输出。 二、设计步骤 1. 提出总体设计方案: （1）车牌图像预处理方法 因为车牌图像都是在室外拍摄的，所以不可避免地会受到光照、气候等因素的影响，而且拍摄者的手部抖动与车辆的移动会造成图像的模糊。要去除这些干扰就得先对车牌图像进行预处理。由于当前数码相机的像素较高，原始图像的数据一般比较大，输入的彩色图像包含大量颜色信息，会占用较多的存储空间，且处理时也会降低系统的执行速度。因此对图像进行识别等处理时，常将彩色图像转换为灰度图像，以加快处理速度。对图像进行灰度化处理后常用的方法是图像二值化、去除背景图像、增强处理、边缘检测、滤波等处理等。
机械优化设计作业1.用二次插值法求函数()()()22 ?极小值，精度e=0.01。 t t =t 1- + 在MATLAB的M文件编辑器中编写的M文件，如下： f=inline('(t+1)*(t-2)^2','t') a=0;b=3;epsilon=0.01; t1=a;f1=f(t1); t3=b;f3=f(t3); t2=0.5*(t1+t3);f2=f(t2); c1=(f3-f1)/(t3-t1); c2=((f2-f1)/(t2-t1)-c1)/(t2-t3); t4=0.5*(t1+t3-c1/c2);f4=f(t4); k=0; while(abs(t4-t2)>=epsilon) if t2
运行结果如下： 迭代计算k= 7 极小点坐标t= 2 函数值f=0.0001 2.用黄金分割法求函数()32321+-=t t t ?的极小值，精度e=0.01。 在MATLAB 的M 文件编辑器中编写的M 文件，如下： f=inline('t^(2/3)-(t^2+1)^(1/3)','t'); a=0;b=3;epsilon=0.01; t1=b-0.618*(b-a);f1=f(t1); t2=a+0.618*(b-a);f2=f(t2); k=1; while abs(b-a)>=epsilon if f1 杭州电子科技大学信息工程学院《科学计算与MATLAB》期末大作业 给出程序、图、作业分析，程序需加注释。 1. 试编写名为fun.m 的MATLAB 函数，用以计算下述的值： ?? ? ??-<->=t t n t t t n t f 的)4/sin()(si 对所有)4/sin(其他情况)sin(的)4/sin()(si 对所有)4/sin()(ππππ 绘制t 关于函数f(t)的图形，其中t 的取值范围为ππ66≤≤-t ，间距为10/π。 function y=fun()%定义函数 % t=-6*pi:pi/10:6*pi; %定义变量范围 y = (sin(pi/4)).*(sin(t)>sin(pi/4))+(sin(-pi/4)).*(sin(t) 2.解以下线性方程组 ??? ??=+=++=--3 530 42231 321321x x x x x x x x A=[2 -1 -1;1 1 4;3 0 5];%输入矩阵 B=[2;0;3]; %输入矩阵 X = A\B %计算结果 3.已知矩阵? ? ??? ???? ???=44434241 3433323124232221 14131211A 求： (1)A(2:3,2:3) (2)A(:,1:2) (3)A(2:3,[1,3]) (4)[A,[ones(2,2)；eye(2)]] A=[11 12 13 14;21 22 23 24;31 32 33 34;41 42 43 44];%输入矩阵A(2:3,2:3) %输出矩阵 A(:,1:2) %输出矩阵 A(2:3,[1,3]) %输出矩阵 [A,[ones(2,2);eye(2)]] %输出矩阵 基于MATLAB的生产过程中最大利润问题的优化设计 2010-2011 学年一学期研究生课程考核 （读书报告、研究报告） 考核科目：现代设计理论与方法 学生所在院（系）：机电工程学院 学生所在学科：车辆工程 姓名：陈松 学号：Y100201802 题目：基于MATLAB的生产过程中最大利润问题的优化设计 基于MATLAB的生产过程中最大利润问题的优化设计 在工厂编制生产计划中，使产品的计划利润最大是通常的目标。可是，在生产过程中，总是有种种条件的限制，使得我们的生产成本增多，从而导致利润并没有达到理想值。为了解决如何在有约束条件下解决最大利润的问题，我们通常将这些有约束的最优化问题转化为无约束最优化问题。而通过MATLAB现成的优化工具箱，我们可以通过调用最佳优化函数求解，从而更好的计算出生产产品所获得最大利润。 1.数学模型的建立 建立数学模型，即用数学语言来描述最优化问题，模型中的数学关系式反 映了最优化问题所要达到的目标和各种约束条件。而通过这些约束条件，我们能更好的制定新的生产计划，以便克服生产过程中的某些不利于生产的约束，从而更大的降低产品生产成本，使利润最大化。 1.1设计变量的确定 设计变量是指设计过程中可以进行调整和优选的独立参数，分为连续变量和离散变量。而本文主要用的是连续变量，设计变量一般表示为： 式中，X i 表示生产产品的台数，而当我们确定了生产每台的利润后，我们 就能知道X i 台的利润。 1.2目标函数的确定 已知某工厂能生产A、B、C三种产品，每月生产的数量分别为X 1，X 2 ， X 3，产品每台利润分别为m 1 ，m 2 ，m 3 ，则可知该厂每月的利润为： Y= m 1 *X 1 + m 2 *X 2 + m 3 *X 3 即目标函数为： X * m + X * m + X * m ) ( 3 3 2 2 1 1 = X F 简化为： F（X）= i i X M*i=1，2，3 1.3约束条件的建立 生产A、B、C三种产品需用到四种机器V1、V2、V3、V4，每种机器的生产能力分别为K1、K2、K3、K4，所以有： 1)用V1每月生产的A、B、C三种部件分别为N1、N2、 N3，则：g 1(x)=N1*X 1 +N2*X 2 +N3*X 3 ≤K1 2)用V2每月生产的A、B、C三种部件分别为N11、N12、 N13，则：g 2(x)=N11*X 1 +N12*X 2 +N13*X 3 ≤K2 3)用V3每月生产的A、B、C三种部件分别为N21、N22、N23， 则：g 3(x)=N21*X 1 +N22*X 2 +N23*X 3 ≤K3 机械优化设计在matlab中的应用 东南大学机械工程学院** 一优化设计目的： 在生活和工作中，人们对于同一个问题往往会提出多个解决方案，并通过各方面的论证从中提取最佳方案。最优化方法就是专门研究如何从多个方案中科学合理地提取出最佳方案的科学。由于优化问题无所不在，目前最优化方法的应用和研究已经深入到了生产和科研的各个领域，如土木工程、机械工程、化学工程、运输调度、生产控制、经济规划、经济管理等，并取得了显著的经济效益和社会效益。 " 二优化设计步骤： 1.机械优化设计的全过程一般可以分为如下几个步骤： 1)建立优化设计的数学模型； 2)选择适当的优化方法； 3)编写计算机程序； : 4)准备必要的初始数据并伤及计算； 5)对计算机求得的结果进行必要的分析。 其中建立优化设计数学模型是首要的和关键的一步，它是取得正确结果的前提。优化方法的选取取决于数学模型的特点，例如优化问题规模的大小，目标函数和约束函数的性态以及计算精度等。在比较各种可供选用的优化方法时，需要考虑的一个重要因素是计算机执行这些程序所花费的时间和费用，也即计算效率。 2.建立数学模型的基本原则与步骤 ①设计变量的确定； — 设计变量是指在优化设计的过程中，不断进行修改，调整，一直处于变化的参数称为设计变量。设计变量的全体实际上是一组变量，可用一个列向量表示： x=。 ②目标函数的建立； 选择目标函数是整个优化设计过程中最重要的决策之一。当对某以设计性能有特定的要求，而这个要求有很难满足时，则针对这一性能进行优化会得到满意的效果。目标函数是设计变量的函数，是一项设计所追求的指标的数学反映，因此它能够用来评价设计的优劣。 目标函数的一般表达式为： 。 f(x)=，要根据实际的设计要求来设计目标函数。 ③约束条件的确定。 一个可行性设计必须满足某些设计限制条件，这些限制条件称为约束条件，简称约束。 由若干个约束条件构成目标函数的可行域，而可行域内的所有设计点都是满足设计要求的，一般情况下，其设计可行域可表示为 商业模式优化设计与企业二次腾飞创新突 破培训课程大纲1 商业模式优化设计与企业二次腾飞创新突破培训课程大纲 培训收益： ★终身复训制度：学员结业后，经提前20天申请可返校参加学习，不收取任何费用。结合实践、温故知新，并享受更广阔的平台、与更多的企业家朋友建立友谊。 ★定期沙龙活动：多次组织6—10家海内外知名的金融机构与学员的优秀企业对接，最大程度地解决学员企业融资渠道与上市突破问题。毕业学员亦可重复参与该活动。 ★创新学员联盟：学员毕业即获得联盟编号，纳入创新研修班联盟。定期联盟活动可增进学员交流、缔造产业链和跨产业链战略联盟；共享产业和金融资讯，开阔金融视野，加速企业发展，提升企业竞争力。 教学模式： 班主任带班、组长协调、学员轮流管理制度；[课程+ 互动+ 实践] 三位一体的教学模式 课程：突出当前热点、难点，一流专家零距离面授，剖析最新案例，引领讨论，激发思考和创造。 互动：辅以讲座、沙龙、酒会、标杆参观考察以及小范围座谈、项目对接等灵活有效的互动模式。联合红杉基金、德丰杰全 球创投基金、富达亚洲风险投资、北极光创投、汉能投资、诺德基金、美国中经合、经纬创投、兰馨亚洲、德邦证券、中科创业等诸多精英共同担纲教学与咨询顾问，拓展学员视野。 实践：每门课程都提供实操性工具和模型；授课每6小时学员填写一次收获心得和改进提升承诺表，组长负责每次学习作业的讨论组织，班主任负责学员企业改变提升承诺表的追踪落地。课程中每位学员都会设计出自己企业的商业模式。 参与学习、激发思考、改变创造、实践落地，学习成果才会最终巩固和放大。 游学课堂：（自愿参加） ★国内外著名创新企业考察参观（美国、欧洲、日本、韩国、香港） ★企业家论坛，经验分享、交流互动 ★感商悟道，参与电视台、新媒体合作活动 课程背景： 2000年经济泡沫破裂的模式反思，2008年金融海啸下的商业模式博弈，2009年创业板上市“二高六新”的模式设计、2010年国家十二五战略规划纲要下的模式战略规划……危机与商机并存，商业模式创新经营已经成为企业的竞争常态和腾飞方向。 地上本来没有路，走的人多了，就有了路——企业经营壮大勇于探索；地上本来就有路，走的人多了，就没有路——商业模 MATLAB应用技术 期末大作业 专业： 姓名： 学号： 分数 一、在一个图形窗口中以子图形式同时绘制正弦、余弦、正切、余切曲线。请写下完整代码，展示图形结果。（请标注题图和坐标轴，用不同颜色和不同线型分别绘制以上曲线）。（15分） 二、某公司员工的工资计算方法如下。 （1）工作时数超过120小时者，超过部分加发15%。 （2）工作时数低于60小时者，扣发700元。 （3）其余按每小时84元发。 根据员工的工时数，计算应发工资。请写下完整的程序代码，并任意输入一工时数（使用input 函数），将结果展示（使用disp 函数）利用该代码进行计算工资，请写下计算结果。（15分） 三、编写一个函数文件，使其能够产生如下的分段函数： ?? ? ??≥<<≤-=66225.0,25.05.15.0)(x x x x x x f 请编写完整的函数文件（保存函数文件名为hanshu.m ），并编写脚本文件代码，任意输入x 值（使用input 函数），在脚本文件中调用函数文件求)(x f ，展示结果（使用disp 函数），请写下计算结果。（15分） 四、将5个学生的6门功课的成绩存入矩阵P 中，进行如下处理： （1）分别求每门课的最高分、最低分及相应学生的序号。 （2）分别求每门课的平均分和标准差。 （3）5门课总分的最高分、最低分及相应学生序号。 （4）将5门课总分按从大到小顺序存入score 中，相应学生序号存入num 。 请将各小题的运行代码完整写下来，并写下运行结果。（20分） 五、请利用所学的MATLAB 知识，自主设计一个图形用户界面，请完整记录它的设计过程，需提供文字、代码和图片，以充分说明设计的图形用户界面可实现 高纲1513 江苏省高等教育自学考试大纲 30586 机械优化设计 南京理工大学编 江苏省高等教育自学考试委员会办公室 Ⅰ课程性质与课程目标 一、课程性质和特点 《机械优化设计》是高等工科院校中机械设计制造及其自动化专业现代设计方法模块的一门选修课程，它综合运用先修课程所学到的数学、计算机编程和机械等方面知识与理论，来解决机械工程领域内有关机构、机械零部件、机械结构及机械系统的优化设计问题及机械工程领域的其他优化问题。通过课程的学习可以培养学生运用现代设计理论与方法来更好地解决机械工程设计问题的能力。为进一步深入学习现代机械设计的理论与方法及更好地从事机械工程方面的设计、制造和管理等相关工作打下良好的基础。本课程的特点是数学基础理论与计算机编程语言与机械设计专业知识高度结合的综合课程。 二、课程目标 本门课程通过授课、练习和上机实践等教学环节，使学生树立机械优化设计的基本思想，了解机械优化设计的基本概念，初步掌握建立优化数学模型的基本方法和要求，了解和掌握一维搜索、无约束优化和约束优化中的一些基本算法及各种基本优化方法的特点和相关优化参数的选用原则，具有一定的编制和使用优化软件工具的能力，并具备一定的将机械工程问题转化为最优化问题并求解的应用能力。 三、与相关课程的联系与区别 本课程教学需要的先修课程：高等数学、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、机械制造装备设计、计算机编程语言。 本门课程要利用高等数学中有关偏导数、函数、极值、线性代数和矩阵等知识来 构建优化的方法；利用力学、机械设计和机械制造等方面的专业知识将工程问题转化成规范的优化设计数学模型，并利用计算机编程语言将优化方法和数学模型转化成可以执行的计算机程序，从而得到优化问题的解。因此，它既区别于基础的数学、力学课程和计算机编程语言课，又不同于机械设计和机械制造等机械专业课程，是利用数学方法和编程语言来解决机械工程设计问题的综合性课程。需要培养学生综合应用各选修课程知识解决工程设计问题的能力。 四、课程的重点和难点 本课程的重点内容：机械优化设计的基本概念、一维搜索优化方法、基本的无约束优化方法和约束优化方法。 本课程的次重点内容：机械优化数学模型建立方法和原则、优化设计的数学基础、线性规划方法、多目标和离散变量的优化方法。 本课程的的难点内容：约束优化方法、优化方法在机械工程设计中的实际应用。 Ⅱ考核目标 本大纲在考核目标中，按照识记、领会和应用三个层次规定其应达到的能力层次要求。三个能力层次是递升的关系，后者必须建立在前者的基础上。各能力层次的含义是： 识记（Ⅰ）：要求考生能够识别和记忆本课程中有关优化设计数学模型和各种基本优化方法基本概念、基本原理、算法特点、算法步骤等主要内容并能够根据考核的不同要求，做正确的表述、选择和判断。 领会（Ⅱ）：要求考生能够领悟和理解本课程中有关优化问题数学建模、求解及各种基本优化方法的概念及原理的内涵及外延，理解各种优化方法的数学基础和求解步骤的确切含义，掌握每种方法的适用条件和优化参数选用原则；理解相关知识的区别和联系，做出正确的判断、解释和说明。 应用（Ⅲ）：要求考生能够根据所学的方法，对简单的优化问题求解，得出正确的结论或做出正确的判断。能够针对具体、实际的工程情况发现问题，并能探究解决问题的方法，建立合理的数学模型，用所学的优化方法进行求解，并学会编程或利用现有优化软件求解优化问题。 Ⅲ课程内容与考核要求 绪论 一、学习目的与要求 了解机械优化设计的特点、发展概况以及本课程的主要内容。 二、课程内容 传统设计和优化设计的特点和区别，机械优化设计发展概况及本课程的主要内容。 三、考核知识点与考核要求 1. 传统设计和优化设计 识记：传统设计特点，传统设计流程； 领会：优化设计特点，现代设计流程。 2. 机械优化设计发展概况 机械优化设计课程设计 题目：齿轮减速器最优化设计班级：机械班 成员 2013年6月19日 一．设计题目：二级斜齿圆柱减速器的最优化设计二．设计要求：要求减速器有最小的体积和最紧凑的结 构 三．原始数据： 四．设计内容 1.设计方案的拟定及说明 2.电动机的选择及参数计算 3.带轮的初选与计算 4.计算圆柱斜齿轮的输入转矩、传动比、转速，然 后建立数学模型编写matlab语言程序，运行 程序包括geardesign. m 齿轮系统设计主程序 Gearobjfun. m目标函数子程序 Gearconstr. m 约束条件子程序 Gearparameter.m许用应力计算子程序 5.输出结果 1.该减速器为二级斜齿圆柱减速器，低速级采用二级斜齿圆 柱齿轮传动，选择三相交流异步电动机，v带传动 2.确定电动机的容量: 选择电动机的容量应保证电动机的额定功率大于等于工作机所需要的功率 电动机参数t=60/40=1.5s v=s/t=6.0*10^-3m/s P=0.5FV=0.5*110*60*0.001=3.3kw 1.η=η1* η32*η23*η4*η5 其中齿轮传动η1=0.96滚动轴承η2=0.98齿轮传动η3=0.97联轴器η4=0.99卷筒η5=1.0 η=0.96*0.98^3*0.97^2*0.99*1.00=0.84 P d=3.3\0.84=2.93kw 三，确定电动机的转速 已知压片机的转速40piece/min带传动的传动比i1=2~4 二级齿轮减速器的传动比i2=8~40，所以电动机的转动范围n=i1i2n=640~6400r/min 可行方案如下 确定电动机的转速具体数据如下 计算减速器输入转矩T1，输入转速n，总传动比i 商业模式优化设计与企业二次腾飞创新突破培训课程大纲 培训收益： ★终身复训制度：学员结业后，经提前20天申请可返校参加学习，不收取任何费用。结合实践、温故知新，并享受更广阔的平台、与更多的企业家朋友建立友谊。 ★定期沙龙活动：多次组织6—10家海内外知名的金融机构与学员的优秀企业对接，最大程度地解决学员企业融资渠道与上市突破问题。毕业学员亦可重复参与该活动。 ★创新学员联盟：学员毕业即获得联盟编号，纳入创新研修班联盟。定期联盟活动可增进学员交流、缔造产业链和跨产业链战略联盟；共享产业和金融资讯，开阔金融视野，加速企业发展，提升企业竞争力。 教学模式： 班主任带班、组长协调、学员轮流管理制度；[课程 + 互动 + 实践] 三位一体的教学模式 课程：突出当前热点、难点，一流专家零距离面授，剖析最新案例，引领讨论，激发思考和创造。 互动：辅以讲座、沙龙、酒会、标杆参观考察以及小范围座谈、项目对接等灵活有效的互动模式。联合红杉基金、德丰杰全球创投基金、富达亚洲风险投资、北极光创投、汉能投资、诺德基金、美国中经合、经纬创投、兰馨亚洲、德邦证券、中科创业等诸多精英共同担纲教学与咨询顾问，拓展学员视野。 实践：每门课程都提供实操性工具和模型；授课每6小时学员填写一次收获心得和改进提升承诺表，组长负责每次学习作业的讨论组织，班主任负责学员企业改变提升承诺表的追踪落地。课程中每位学员都会设计出自己企业的商业模式。 参与学习、激发思考、改变创造、实践落地，学习成果才会最终巩固和放大。 游学课堂：（自愿参加） ★ 国内外著名创新企业考察参观（美国、欧洲、日本、韩国、香港） ★ 企业家论坛，经验分享、交流互动 ★ 感商悟道，参与电视台、新媒体合作活动 课程背景： 2000年经济泡沫破裂的模式反思，2008年金融海啸下的商业模式博弈，2009年创业板上市“二高六新”的模式设计、2010年国家十二五战略规划纲要下的模式战略规划……危机与商机并存，商业模式创新经营已经成为企业的竞争常态和腾飞方向。《科学计算与MATLAB》期末大作业
基于MATLAB的生产过程中最大利润问题的优化设计
matlab(四连杆优化设计)
商业模式优化设计与企业2次腾飞创新突破培训课程大纲.doc
MATLAB期末大作业模板
30586机械优化设计考纲
matlab与优化设计
商业模式优化设计与企业二次腾飞创新突破培训课程大纲 (1)
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