内容发布更新时间 : 2025/4/1 17:58:14星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
i 1 2 30 3 60 4 920 5 150 6 180 7 110 8 240 9 0 270 11 200 12 330 1?i???? 0 0 53xmimm 0 443233445558.5 2 4 9 0 4 2 8 5 6 1 111 07 10 97 65 48 27 12 14 14 22 5ymimm 1 91、传统优化设计方法
平面连杆机构的优化设计： 1确定设计变量
TT
X=[x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7,x8,x9]=[l1,l2,l3,l4,l5,xA,yA,θ,α]2建立目标函数
f(x)??[(xMi?xi)?(yMi?yi)]
2i?012122连杆上的点M的坐标为：
xM?xA?l1cos(???)?l5cos(???) yM?yA?l1sin(???)?l5sin(???)
设B、D两点的距离为d 则d?l1?l4?2l1l4cos?
22??arctanl1sin? d2l2?d2?l32??arccos????
2l2d令变量的上下限为：
T
Xu=[xu1,xu2,xu3,xu4,xu5,xu6,xu7,xu8,xu9]
T
Xl=[xl1,xl2,xl3,xl4,xl5,xl6,xl7,xl8,xl9] 约束条件为：
g(2i?1)?xi?xui?0g(2i)?xli?xi?0i?1,2,3?,9 i?1,2,3?,9
由曲柄摇杆运行中三角形的约束条件为：
g(19)?x1?x2?0g(20)?x1?x3?0g(21)?x1?x4?0g(22)?x1?x4?x2?x3?0g(23)?x1?x2?x3?x4?0g(24)?x1?x3?x2?x4?0考虑最小传动角条件，约束条件为：
22x2?x3?(x4?x1)2g(25)?arccos?02x2x3
g(26)?arccosx?x?(x4?x1)?150??02x2x322232
1、遗传算法
利用matlab中遗传算法模块进行解题
本题中共有五个杆x1,x2,x3,x4,x5,变量角α，θ，ψ等 将杆长x1,x2,x3,x4作为自变量进行优化，若ψ角确定后则四个杆的位置就相应的确定了。对x1,x2,x3,x4,x5,α，θ进行优化，使MM的运动轨迹和mm的运动轨迹进行拟合。
经分析本题中均为线性约束，无非线性约束。
令ψ角和M的X轴坐标与mm曲线的x轴坐标相重合，然后求Y轴坐标相差的平方和最小为所求目标函数。
第一步打开optimtool 选择ge遗传算法工具箱
第二步输入参数
1.建立目标函数文件fmin.m function [ fout ] = fmin(x)
xA=67;yA=10;
xm=[50 48.5 42 34 29 30 34 42 48 55 56 51];
ym=[91 111 107 90 67 45 28 17 12 14 24 52]; F=0;
for i=1:1:12;
wm=30*(i-1)*pi/180;
tm=acos((x(2)^2+((x(1))^2+(x(4))^2-2*x(1)*x(4)*cos(wm))-x(3)^2)/(2*x(2)*(sqrt((x(1))^2+(x(4))^2-2*x(1)*x(4)*cos(wm)))))-(atan(x(1)*sin(wm)/(sqrt((x(1))^2+(x(4))^2-2*x(1)*x(4)*cos(wm