第一篇：《機械優(yōu)化設(shè)計》-課程教學(xué)大綱

《機械優(yōu)化設(shè)計》－課程教學(xué)大綱修訂

—、課程名稱

機械優(yōu)化設(shè)計

Mechanical Optimize Design

二、學(xué)分、學(xué)時

2學(xué)分，32學(xué)時

三、預(yù)修課程

高等數(shù)學(xué)、理論力學(xué)、數(shù)值分析、機械學(xué)、計算機科學(xué)等。

四、適用學(xué)科領(lǐng)域

機械設(shè)計及理論、森林工程、交通工程和控制理論與控制工程等。

五、課程主要內(nèi)容、重點難點及學(xué)時分配

（一）教學(xué)基本要求：

通過實用機械優(yōu)化設(shè)計的教學(xué)要使專業(yè)學(xué)生了解優(yōu)化設(shè)計的基本思想，優(yōu)化設(shè)計在機械中的作用及其發(fā)展概況。初步掌握建立數(shù)學(xué)模型的方法，熟練掌握優(yōu)化方法。并具備一定的將機械工程問題轉(zhuǎn)化為最優(yōu)化問題并求解的應(yīng)用能力。

（二）培養(yǎng)能力與素質(zhì)：

本門課程的教學(xué)目的和任務(wù)是：通過實用機械優(yōu)化設(shè)計的教學(xué)使學(xué)生掌握問題轉(zhuǎn)化成最優(yōu)化問題的方法。并且利用最優(yōu)化的方法編制計算機程序，用計算機自動尋找 最佳的設(shè)計方案。機械優(yōu)化設(shè)計是一種現(xiàn)代設(shè)計方法。在有條件的情況下，應(yīng)在課余時間指導(dǎo)學(xué)生上機操作，提高學(xué)生獨立工作的能力，掌握實例用于解決工程實際 問題。

（三）主要內(nèi)容和重點、難點

本門課程的主要內(nèi)容包括：機械優(yōu)化設(shè)計的基本術(shù)語和數(shù)學(xué)模型，優(yōu)化設(shè)計的基本概念和理論；無約束最優(yōu)化方法，約束優(yōu)化設(shè)計的直接法，約束優(yōu)化設(shè)計人間接解法。

第一章機械優(yōu)化設(shè)計的基本術(shù)語和數(shù)學(xué)模型

通過列舉一些實際的優(yōu)化設(shè)計問題，對機械優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型及用到的基本述評作一簡要敘述。對主要名詞術(shù)語進行定義和作必要的解釋。使學(xué)生了解模型的形式和分類初步掌握數(shù)學(xué)模型建立的方法，了解設(shè)計的一般過程用其幾何解釋。1．1幾個機械優(yōu)化設(shè)計問題的示例 1．2機械優(yōu)化設(shè)計的基本術(shù)語

1．3優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型及其分類 1．4優(yōu)化設(shè)計方法

1．5優(yōu)化設(shè)計的一般過程及其幾何解釋

第二章 優(yōu)化設(shè)計的某些概念和理論

在講述機械優(yōu)化設(shè)計方法之前,首先講述目標(biāo)函數(shù)、約束函數(shù)的基本性質(zhì)。目標(biāo)函數(shù)達到約束最控制的條件及迭代法求解的一般原理和收斂條件等。使得學(xué)生掌握和使用優(yōu)化設(shè)計方法。

2．1 目標(biāo)函數(shù)與約束函數(shù)的某些基本性質(zhì) 2．2約束函數(shù)的集合及其性質(zhì)

2．3機械優(yōu)化設(shè)計問題最優(yōu)解及其極值條件 2．4機械優(yōu)化設(shè)計問題的數(shù)值解法及收斂條件

第三章機械優(yōu)化設(shè)計中幾種常用的無約束最優(yōu)化方法

在工程實際中，盡管所有設(shè)計問題幾乎都是有約束的。但約束優(yōu)化設(shè)計問題可以轉(zhuǎn)化為無約束問題來求解。有些約束優(yōu)化方法，也可以借助于無約束優(yōu)化方法的策略思 想來構(gòu)造。因此，本章著重講授幾種常用的一維搜索的最優(yōu)化方法和多維的無約束最優(yōu)化方法。要求學(xué)生掌握一維搜索中的黃金分割法、二次插值多維搜索中的 POWELL法。3．1 一維搜索的最優(yōu)化方法

3．2 一維搜索的最優(yōu)化方法和POWELL法 3．3 其它多變量的無約束優(yōu)化方法 3．4 多變量無約束最優(yōu)化方法小結(jié)

第四章約束優(yōu)化設(shè)計的直接解法

在己經(jīng)學(xué)習(xí)過無約束優(yōu)化設(shè)計方法的基本上，本章主要講授約束優(yōu)化設(shè)計的直接解法。要求學(xué)生掌握復(fù)合形法。4．1約束隨機方向搜索法 4．2約束優(yōu)化設(shè)計的復(fù)合形法 4．3約束優(yōu)化設(shè)計的直接搜索方法

第五章約束優(yōu)化設(shè)計的間接解法

本章著重講授約束優(yōu)化設(shè)計間接解法，要求學(xué)生掌握懲罰函數(shù)法 5.1 約束優(yōu)化設(shè)計間接解法的基本思想 5.2內(nèi)點懲罰函數(shù)法 5.3外點懲罰函數(shù)法 5.4混合懲罰函數(shù)法

5.5約束優(yōu)化設(shè)計問題間接解法小結(jié)

第六章 實用機械的最優(yōu)化設(shè)計

6.1桿件及連桿機構(gòu)的最優(yōu)化設(shè)計 6.2凸輪機構(gòu)的最優(yōu)化設(shè)計 6.3彈簧的最優(yōu)化設(shè)計 6.4制動器的最優(yōu)化設(shè)計

六、主要參考書目

孫靖民等主編．《機械優(yōu)化設(shè)計》．機械工業(yè)出版社 Ｒ.Ｌ福克斯著．《機械優(yōu)化設(shè)計》．科學(xué)出版社 何獻忠，李萍等著．《機械優(yōu)化設(shè)計》北京理工大學(xué)出版社

第二篇：機械創(chuàng)新設(shè)計課程教學(xué)大綱

《機械創(chuàng)新設(shè)計》課程教學(xué)大綱

課程名稱：機械創(chuàng)新設(shè)計

英文名稱：Machinery Innovation Design 課程代碼：11113103

一、課程基本情況

1．學(xué)分： 2 學(xué)時： 32（理論學(xué)時： 28 實驗學(xué)時： 4）2．課程類別：專業(yè)限定選修課

3．適用專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化 4．適用對象：本科

5．先修課程： 機械原理 機械設(shè)計 機械制圖 6．教材與參考書目

教 材：《機械創(chuàng)新設(shè)計》，高志 劉瑩 編著，清華大學(xué)出版社，2009年。

二、課程介紹

機械創(chuàng)新設(shè)計的目的和任務(wù)是幫助學(xué)生建立創(chuàng)新設(shè)計的思想，從創(chuàng)新的理論出發(fā),重點掌握機械創(chuàng)新設(shè)計中有效的創(chuàng)新方法，通過對機械設(shè)計中常用的表達方法進行詳細(xì)介紹,以及創(chuàng)新設(shè)計的實例的引入,使學(xué)生對創(chuàng)新的方法有了更全面的了解.從而獲得掌握機械創(chuàng)新設(shè)計問題的初步能力.此外通過創(chuàng)新失誤的原因了解,提高從事創(chuàng)新設(shè)計的實踐成功率.在教學(xué)中彩用多媒體輔助教學(xué)方法、實物教學(xué)等教學(xué)手段。本門課在專業(yè)教學(xué)計劃中起到及其重要的作用，創(chuàng)新是人類文明進化，發(fā)展的動力，是科技進步、發(fā)展的動力，是人類社會發(fā)展的動國力，所以在大學(xué)中必須開設(shè)創(chuàng)新課程。

三、課程內(nèi)容、學(xué)時分配及教學(xué)基本要求

第一章（單元）緒論（共2學(xué)時）

（一）教學(xué)內(nèi)容： 第一節(jié) 創(chuàng)新的含義

知識要點：，創(chuàng)新的實用性和新穎性 第二節(jié) 創(chuàng)新的意義

知識要點：創(chuàng)新是一個民族發(fā)展的靈魂，是國家興旺發(fā)達的不竭動力 第三節(jié) 創(chuàng)新與設(shè)計

知識要點：創(chuàng)新是設(shè)計的本質(zhì)屬性 第四節(jié) 創(chuàng)新學(xué)與創(chuàng)新教育

知識要點：創(chuàng)造學(xué)作為一門新興學(xué)科是益受到人們的重視，創(chuàng)新實踐不再是少數(shù)人的行為。

第五節(jié) 設(shè)計理論與教育

知識要點：設(shè)計是一種創(chuàng)造性的實踐活動，設(shè)計水平的更是成為國家核心競爭的標(biāo)志，于是，人們發(fā)現(xiàn)了多種設(shè)計理論和方法，并創(chuàng)立了各類學(xué)科體系。

第六節(jié) 本課和的教學(xué)內(nèi)容和方法

知識要點：本門課程的教學(xué)內(nèi)容是介紹創(chuàng)新機械設(shè)計的典型方法和生動的實例。教學(xué)重點：創(chuàng)造學(xué)作為一門新興學(xué)科是益受到人們的重視，創(chuàng)新實踐不再是少數(shù)人的行為的理解。

教學(xué)難點：設(shè)計是一種創(chuàng)造性的實踐活動，設(shè)計水平的更是成為國家核心競爭的標(biāo)志，于是，人們發(fā)現(xiàn)了多種設(shè)計理論和方法，并創(chuàng)立了各類學(xué)科體系的理解。

（二）教學(xué)基本要求：

1．基本知識、基本理論方面 “了解創(chuàng)新的含義”，“理解創(chuàng)新的意義”，“懂得創(chuàng)新與設(shè)計的關(guān)系”，“掌握創(chuàng)造學(xué)的基本理論”。

2．能力、技能培養(yǎng)方面 “了解創(chuàng)新活動是人類最復(fù)雜，最高級的實踐活動”，“初步掌握創(chuàng)新與設(shè)計的關(guān)系”，“掌握創(chuàng)新性對設(shè)計理論及教育的基本要求”。

第二章（單元）機械創(chuàng)新設(shè)計的表達方法（共4學(xué)時）

（一）教學(xué)內(nèi)容：

第一節(jié) 表達在設(shè)計中的作用、知識要點：機械設(shè)計表達的三大類型 第二節(jié)

黑箱表示法

知識要點：黑箱表示法只表達功能是什么，而不表達怎么辦的問題。第三節(jié) 功能草圖表示法

知識要點：這種表示法只需要表達針對關(guān)鍵問題的所采用的技術(shù)手段 第四節(jié) 機械設(shè)計表達實例(1)、知識要點：縫紉機的主要功能和輔助功能

第五節(jié) 機械設(shè)計表達實例(2)、知識要點：針式打印機主要功能和輔助功能 第六節(jié) 機械設(shè)計表達實例(3)知識要點：硬幣計數(shù)包卷機的主要功能和輔助功能 教學(xué)重點：各實例的結(jié)構(gòu)組成 教學(xué)難點：各設(shè)備的功能原理

（二）教學(xué)基本要求：

1．基本知識、基本理論方面要分層次寫明“了解表達在設(shè)計在的作用”，“理解人大腦對信息存儲和處理過程”，“懂得黑箱表達法指的是功能是什么，而不是怎么做”，“掌握黑箱表達法的物質(zhì)守恒、能量守恒以及對環(huán)境的需求與影響”，“熟練掌握功能草圖表達法”。

2．能力、技能培養(yǎng)方面要分層次寫明“了解功能草圖表達真正目地”，“初步掌握功能草圖法的具體應(yīng)用”，“掌握縫紉機、針式打印機、硬幣計數(shù)包卷機設(shè)備的結(jié)構(gòu)”，“熟練掌

握掌握縫紉機、針式打印機、硬幣計數(shù)包卷機的原理及構(gòu)思過程”。

第三章（單元）機械創(chuàng)新設(shè)計的選題（共2學(xué)時）

（一）教學(xué)內(nèi)容：

第一節(jié) 提出問題比解決問題更重要 知識要點：提出問題在創(chuàng)新實踐中的作用 第二節(jié) 社會需求是創(chuàng)新的動力

知識要點：正確的和捕捉社會需求是機械設(shè)計選題的基本的途徑 第三節(jié)

科技進步對創(chuàng)新設(shè)計的作用

知識要點：科學(xué)技術(shù)的發(fā)展為機械創(chuàng)新提供了新的手段 第四節(jié) 生產(chǎn)發(fā)展對創(chuàng)新設(shè)計的作用

知識要點：生產(chǎn)的各環(huán)節(jié)只有相互配合,才能達到生產(chǎn)能力的平衡 第五節(jié) 根據(jù)遇到的“不方便”確定選份

知識要點：在生活中發(fā)現(xiàn)不方便,解決這種不方便 第六節(jié) 根據(jù)遇到的“意外”便確定選題

知識要點：根據(jù)遇到的“意外”便確定選題是一種成功率效高的創(chuàng)新方法 第七節(jié) 根據(jù)事物的關(guān)鍵弱點確定選題

知識要點：發(fā)現(xiàn)弱點,發(fā)揮自已優(yōu)勢,才能有趁對性的創(chuàng)新

教學(xué)重點：在生活,生產(chǎn)和各類實踐活動中,善于觀察問題,去解決問題是創(chuàng)新的關(guān)健 教學(xué)難點：怎樣在生活中發(fā)現(xiàn)問題,發(fā)現(xiàn)不方便,發(fā)現(xiàn)需求

（二）教學(xué)基本要求：

基本知識、基本理論及能力培養(yǎng)方面“了解機械創(chuàng)新選題中提出問題比解決問題更重要”，“理解機械設(shè)計應(yīng)用的社會需求性”，“懂得科學(xué)技術(shù)對創(chuàng)新設(shè)計的作用”，“掌握通過不同的意外所帶來的選題技巧”。

第四章（單元）功能原理創(chuàng)新設(shè)計（共4學(xué)時）

（一）教學(xué)內(nèi)容：

第一節(jié) 功能設(shè)計的意義 知識要點：功能設(shè)計的原理與方法 第二節(jié) 工藝功能設(shè)計方法

知識要點：工藝功能設(shè)計的原理與方法 第三節(jié) 綜合技術(shù)功能設(shè)計方法

知識要點：綜合技術(shù)功能設(shè)計的原理與方法 第四節(jié) 功能組合設(shè)計方法

知識要點：功能組合設(shè)計的原理與方法 第五節(jié) 設(shè)計目錄方法

知識要點：對設(shè)計目錄方法的理解 第六節(jié) 功能元素方法

知識要點：功能元素物理解法目錄的掌握 第七節(jié) 發(fā)明問題解決理論

知識要點：發(fā)明問題解決技術(shù)系統(tǒng)中的沖突 第八節(jié) 公理化設(shè)計方法

知識要點：公理化設(shè)計方法科學(xué)化思維過程 教學(xué)重點：各種創(chuàng)新方法的理解 教學(xué)難點：各種創(chuàng)新方法的具體應(yīng)用

（二）教學(xué)基本要求：

基本知識、基本理論及能力、技能培養(yǎng)方面使學(xué)生了解各種創(chuàng)新設(shè)計方法的基本理論,懂得利用這些創(chuàng)新設(shè)計方法解決生活中的各類問題。

第五章（單元）機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計（共4學(xué)時）

（一）教學(xué)內(nèi)容： 第一節(jié) 簡單動作功能機構(gòu)設(shè)計

知識要點：簡單動作功能機構(gòu)的特點和應(yīng)用 第二節(jié) 機構(gòu)組合創(chuàng)新設(shè)計方法

知識要點：把機構(gòu)進行組合是機械設(shè)計的重要方法 第三節(jié) 機構(gòu)變異設(shè)計

知識要點：機構(gòu)變異原理及應(yīng) 第四節(jié) 機構(gòu)再生運動鏈方法

知識要點：機構(gòu)再生運動鏈法的創(chuàng)新設(shè)計流程 教學(xué)重點：機構(gòu)的特點及應(yīng)用 教學(xué)難點：機構(gòu)的特點及應(yīng)用

（二）教學(xué)基本要求：

通過本章的學(xué)習(xí)使學(xué)生能了解熟悉常用的一些創(chuàng)造性機構(gòu)組成及原理，并有效地嘗試應(yīng)用這些創(chuàng)造性機構(gòu)，去進行創(chuàng)新實踐。

第六章（單元）結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計（共4學(xué)時）

（一）教學(xué)內(nèi)容： 第一節(jié) 結(jié)構(gòu)設(shè)計意義及結(jié)構(gòu)變異設(shè)計方法

知識要點：對創(chuàng)新思維在機械設(shè)計中的重要應(yīng)用 第二節(jié) 結(jié)構(gòu)組合創(chuàng)新設(shè)計方法

知識要點：結(jié)構(gòu)組合已有的技術(shù)要素及特點 第三節(jié) 引入新的結(jié)構(gòu)因素

知識要點：被引入的結(jié)構(gòu)及性能 第四節(jié) 引入新的邏輯方法及引入新的設(shè)計理念

知識要點：應(yīng)用新的邏輯方法及引入新的設(shè)計理念去巧妙解決技術(shù)難題

教學(xué)重點：對各種結(jié)構(gòu)及組合基本原理及技要點的掌握 第五節(jié) 教學(xué)難點：引入的新的結(jié)構(gòu)因素,新的邏輯方法新的設(shè)計理念在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用

（二）教學(xué)基本要求：

充分發(fā)揮學(xué)生創(chuàng)新結(jié)構(gòu)的設(shè)計能力，進行一些新的機構(gòu),組合的原理與方案構(gòu)思與設(shè)計,從而達到開闊學(xué)生思維、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計能力、掌握機械創(chuàng)新設(shè)計的一般規(guī)律和法則、提高學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計素質(zhì)，特別是創(chuàng)新設(shè)計理念與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)目的，以適應(yīng)我國市場經(jīng)濟、全球科學(xué)技術(shù)發(fā)展特別是機械工程技術(shù)發(fā)展的需要。

第七章（單元）一般創(chuàng)新設(shè)計技法（共4學(xué)時）

（一）教學(xué)內(nèi)容：

第一節(jié) 頭腦風(fēng)暴法

知識要點：頭腦風(fēng)暴法的應(yīng)用及注意事項。

第二節(jié) 變異創(chuàng)新方法

知識要點：變異創(chuàng)新方法的特點及應(yīng)用。第三節(jié) 組合創(chuàng)新方法

知識要點：組合創(chuàng)新方法的特點及應(yīng)用。

第四節(jié) 機遇利用法

知識要點：機遇利用法的特點及應(yīng)用。

第五節(jié) 技術(shù)移植法及逆向構(gòu)思法

知識要點：技術(shù)移植法及逆向構(gòu)思法的特點及應(yīng)用。教學(xué)重點：各種創(chuàng)新技法的特點 教學(xué)難點：各種創(chuàng)新技法的應(yīng)用

（二）教學(xué)基本要求：

熟悉掌握一般創(chuàng)新設(shè)計技法的程序、應(yīng)用及注意事項。

通過本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能熟悉常用的一些創(chuàng)新技法，并有效地嘗試應(yīng)用這些創(chuàng)新技法，去進行創(chuàng)新實踐。

第八章（單元）創(chuàng)造力開發(fā)（共2學(xué)時）

（一）教學(xué)內(nèi)容： 第一節(jié) 創(chuàng)造力的含義與特征

知識要點：創(chuàng)造力的含義與特征的理解 第二節(jié) 創(chuàng)造力的基本屬性

知識要點：創(chuàng)造力的基本屬性的理解 第三節(jié) 創(chuàng)造力開發(fā)的內(nèi)容,途徑,一般方法

知識要點：創(chuàng)造力開發(fā)的內(nèi)容,途徑,一般方法的掌握 第四節(jié) 影響創(chuàng)造開發(fā)的基本要素

知識要點：影響創(chuàng)造開發(fā)的基本要素的掌握

教學(xué)重點：創(chuàng)造力開發(fā)的內(nèi)容,途徑,一般方法 教學(xué)難點：影響創(chuàng)造開發(fā)的基本要素的理解

（二）教學(xué)基本要求：

通過本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對機械創(chuàng)新設(shè)計建立感性的認(rèn)識，激發(fā)創(chuàng)造的激情，探索創(chuàng)新設(shè)計之路，以期有所創(chuàng)造、有所發(fā)明。

第九章（單元）創(chuàng)新失誤分析（共2學(xué)時）

（一）教學(xué)內(nèi)容：

第一節(jié) 失誤的經(jīng)驗是寶貴的財富 知識要點：失誤產(chǎn)生與預(yù)防

第二節(jié) 脫離社會需求導(dǎo)致創(chuàng)新失誤 知識要點：脫離社會需求所造成失誤的分析 第三節(jié) 違背科學(xué)原理導(dǎo)致創(chuàng)新失誤 知識要點：要充分認(rèn)識科學(xué)原理的重要性 第四節(jié) 過期發(fā)明導(dǎo)致創(chuàng)新失誤 知識要點：創(chuàng)新前展性的重要意義 第五節(jié) 不合時宜導(dǎo)致創(chuàng)新失誤 知識要點：對不合時宜的創(chuàng)新的分析 第六節(jié) 思維方式與創(chuàng)新失誤的關(guān)系

知識要點： 思維方式與創(chuàng)新失誤的關(guān)系理論的掌握 教學(xué)重點：各種創(chuàng)新失誤的分析及理解 教學(xué)難點：對各種創(chuàng)新失誤的的預(yù)防

（二）教學(xué)基本要求：

通過對前人各種創(chuàng)新失誤的總結(jié)和分析,使學(xué)生對創(chuàng)新失誤的各種原因有一個全新的認(rèn)識,同時,更深的了解可能造成失誤的各種原因,有利于在今后的生活中減少失誤,提高創(chuàng)新的成功率.四、課內(nèi)實驗環(huán)節(jié)及要求

慧魚模型創(chuàng)新設(shè)計實驗 , 空間機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計實驗（共4學(xué)時）

(1)認(rèn)識了解機器的一般構(gòu)成原理。

(2)了解所組裝的機器模型的工作原理，以及在工業(yè)中的實際用途。(3)加深對機械傳動、計算機控制和機電一體化裝置的感性認(rèn)識。(4)鍛煉動手和協(xié)作能力，培養(yǎng)邏輯思維和開拓創(chuàng)新的意識。

五、考核辦法

1.考核方式：（考查）2.考核形式：（開卷）

3.成績核定：課程成績＝平時出勤（30％）+期末開卷考試（70％）

大綱制訂人：王宇清

教學(xué)院長： 王世剛

院長（主任）：曲波

第三篇：《機械優(yōu)化設(shè)計》課程實踐報告.doc

《機械優(yōu)化設(shè)計》課程實踐

合肥工業(yè)大學(xué) 研究報告

班級：機設(shè)10-5 學(xué)號：20100523 姓名：吳亮宏 授課老師：王衛(wèi)榮 日期：

2012年5月7日

一維搜索程序作業(yè)(0.618法)

a=2，b=6，d=0.00001 y=（x-4）*（x-4）-7 #include #include void main(){ float a,b,c=0.618,aa[3],y[3],d;scanf(“%f,%f,%f”,&a,&b,&d);aa[1]=b-c*(b-a);aa[2]=a+c*(b-a);

y[1]=(aa[1]-4)*(aa[1]-4)-7;

y[2]=(aa[2]-4)*(aa[2]-4)-7;

do{ if(y[1]>y[2])

{ a=aa[1];aa[1]=aa[2];y[1]=y[2];aa[2]=a+c*(b-a);

y[2]=(aa[2]-4)*(aa[2]-4)-7;

}

else

{ b=aa[2];aa[2]=aa[1];y[2]=y[1];aa[1]=b-c*(b-a);

y[1]=(aa[2]-4)*(aa[2]-4)-7;

}

}while(fabs((b-a)/b)>d);aa[0]=(a+b)/2;

y[0]=(aa[2]-4)*(aa[2]-4)-7;printf(“a*=%fn”,aa[0]);printf(“y=%fn”,y[0]);

}

2、單位矩陣程序作業(yè)

#include void main(){ inti,j,p ,n;printf(“please input a number”);

} scanf(“%d”,&n);for(i=0;i

{

if(i==j)p=1;else p=0;printf(“%2d”,p);if(j==n-1)printf(“n”);

}

3曲柄搖桿機構(gòu)優(yōu)化設(shè)計（約束隨機法）

課本P241例8-5 1程序文本

procedure ffx;//目標(biāo)函數(shù) var

p0,q0,T,PI,QE,D,AL,BT,QI:real;

K:integer;test:string;begin with form1.hfgd do

begin

NFX:=NFX+1;

p0:=arccos((sqr(1.0+X[1])-sqr(X[2])+25.0)/(10.0*(1.0+X[1])));

//φ0

q0:=arccos((sqr(1.0+X[1])-sqr(X[2])-25.0)/(10.0*X[2]));

//ψ0

T:=90.0/30.0*(3.1415926/180.0);//90度分30等分

FX:=0.0;

For K:=0 To 30 do;

//30次循環(huán)計算 begin

PI:=p0+K*T;//φ曲柄轉(zhuǎn)角

QE:=Q0+2.0*sqr(PI-p0)*2/(3.0*3.1415926);//理想輸出角

D:=SQRT(26.0-10.0*COS(pI));

//輔助線長度

AL:=ArcCos((D*D+X[2]*X[2]-X[1]*X[1])/(2.0*D*X[2]));//α角

BT:=arccos((D*D+24.0)/(10.0*D));//β角 IF((PI>=0.0)AND(PI<3.1415926))//ψ(i)實際輸出角 THEN

QI:=3.1415926-AL-BT ELSE

QI:=3.1415926-AL+BT;IF((K<>0)OR(K<>30))THEN

FX:=FX+sqr(QI-QE)*T //理想輸出角與實際輸出角曲線包圍面積 ELSE FX:=FX+sqr(QI-QE)*T/2.0;end;end;end;procedure ggx;//約束函數(shù) begin with form1.hfgd do

begin GX[1]:=-X[1];GX[2]:=-X[2];GX[3]:=-(X[1]+X[2])+6.0;//3,4,5為曲柄存在條件 GX[4]:=-(X[2]+4.0)+X[1];GX[5]:=-(X[1]+4.0)+X[2];GX[6]:=-(1.4142*X[1]*X[2]-X[1]*X[1]-X[2]*X[2])-16.0;//6,7為傳動角條件

GX[7]:=-(X[1]*X[1]+X[2]*X[2]+1.4142*X[1]*X[2])+36.0;end;end;2輸入截圖

3結(jié)果

4工程實例

：制造一體積為200 m3長度不小于5m，不帶上蓋的箱盒，試確定箱盒的長x1，寬x2，高x3，使箱盒用料最省。（1）、設(shè)計變量的選擇與目標(biāo)函數(shù)的建立 設(shè)計變量為箱盒的長x1，寬x2，高x3 本設(shè)計要求箱盒用料最省，故以箱盒的表面積為目標(biāo)函數(shù) F（x）=x1x2+2(x2x3+x1x3)（2）、約束條件

根據(jù)體積要求----x1x2x3=200 根據(jù)體積要求----x1>5 x2>0

x3>0 g1（x）=-x1-5≤0 g2（x）=-x2≤0 g3（x）=-x3≤0 g4（x）=x1x2x3-200.001 g4（x）=199.999-x1x2x3

（3）、選擇方法 約束隨機法（4）、文本程序

procedure ffx;//目標(biāo)函數(shù) begin with form1.hfgd do

begin fx:= x[1]*x[2]+2*(x[2]*x[3]+x[1]*x[3]);end;end;procedure ggx;//約束函數(shù) begin with form1.hfgd do

begin gx[1]:=-x[1]+5;gx[2]:=-x[2];gx[3]:=-x[3];gx[4]:=x[1]*x[2]*x[3]-200.0001;gx[5]:=199.9999-x[1]*x[2]*x[3];end;end;

{procedurehhx;begin with form1.hfgd do

begin hx[1]:=x[1]*x[2]*x[3]-200;end;end;

} End.輸入截圖 結(jié)果截圖

5心得體會

這次對機械優(yōu)化的學(xué)習(xí)，學(xué)生感受頗多。

通過上機實驗，我深深的感覺到機械優(yōu)化設(shè)計是一門實踐性很強的課程，它考驗了我們的各種能力和素質(zhì)。首先我們要有一定的編程能力，這樣才能把我們所要表達的以程序的形式表達出來。例如以c語言來編寫單位矩陣；其次就是對機械優(yōu)化設(shè)計的一些算法如懲罰函數(shù)法的了解，這樣才能選擇合適的算法去解決問題，得出最優(yōu)解；另外這也是對我們的靈活運用優(yōu)化設(shè)計方法解決工程設(shè)計問題的能力的考驗。

在剛剛開始學(xué)習(xí)這門課程時，感覺這門課的數(shù)學(xué)味道好濃，感覺就是在講數(shù)學(xué)課。因為沒什么閱歷，這不清楚這門課程的應(yīng)用性。慢慢講道后面，特別是聽過一些例題后，對于其在工程實際中的應(yīng)用才有些感受。傳統(tǒng)的機械設(shè)計方法比較粗放，依賴于設(shè)計者的經(jīng)驗，往往考慮到安全性等一些原因，而不得不犧牲一些性能和經(jīng)濟性，這對設(shè)計產(chǎn)品是不利的。而優(yōu)化設(shè)計將程序化的思想引入了設(shè)計工程，借助于計算機的計算，不斷優(yōu)化設(shè)計結(jié)果，不僅設(shè)計結(jié)果更優(yōu)，效率也更高。優(yōu)化設(shè)計是工程設(shè)計的發(fā)展方向，傳統(tǒng)的依賴設(shè)計者經(jīng)驗的設(shè)計方法已不能適應(yīng)社會發(fā)展了。努力學(xué)習(xí)這門課，對于我們以后的發(fā)展非常有用。

這是我第一次使用delphi語言來編寫程序。由于自己在電腦方面的知識匱乏，所以用起來相當(dāng)吃力。在調(diào)試程序的過程中，不斷嘗試，再用懲罰函數(shù)法處理小盒問題時，出現(xiàn)了四個錯誤，但就是不知道怎么改，于是就慢慢試，最后發(fā)現(xiàn)是自己的輸入表達出了問題。

通過這次計算機實驗，突然感覺其實程序是個挺好玩的東西。以前感覺語言啊，程序啊都是是一種很模糊的概念在我的腦海中，看到他們頭皮都發(fā)麻。所以昨晚剛剛開始時感覺什么都不懂，無從下手，都不知道怎么打開程序。程序真是一種神奇的東西吧，我想這也是我第一次體會到用程序的樂趣吧。當(dāng)你用排除一個個錯誤后，最終程序順利運行，得出了結(jié)果。那在喜不自禁的感覺真是讓人很舒服。我喜歡這種小小的成就感。

在這門課的學(xué)習(xí)中，我被老師深厚的學(xué)術(shù)功力和風(fēng)趣的教學(xué)方法所折服。本來覺得這門課挺枯燥的，可是在您的課堂上，卻歡聲不斷，這確實是老師的個人魅力。感學(xué)老師這些天來對我們的無私教誨，不僅教我們課本上的知識，還和我們交流您出國訪問的心得，這擴大了我的視野。還記得您在訪問日本的報告中還做了一首小詩，雖然不記得詩句，可還是被老師的人文素養(yǎng)所打動。在我們這些年輕人當(dāng)中，已經(jīng)很是見有人會作詩啦。作為一名工科學(xué)生，提高自己的人文素質(zhì)也是同樣重要的。這就是我在做完試驗后的一些小小感想。謝謝王老師！

吳亮宏

20100523

2013 7

第四篇：機械電子工程專業(yè)設(shè)計課程教學(xué)大綱

《機械電子工程專業(yè)課程設(shè)計》指導(dǎo)書

學(xué)時/學(xué)分： 3周 /

3適用對象：機械工程及自動化專業(yè)

課程類型：學(xué)科專業(yè)必修課

先修課程：電工電子技術(shù)、微機原理與接口技術(shù)、測試技術(shù)、液壓傳動、機電傳動控制、PLC控制

技術(shù)、機電一體化系統(tǒng)設(shè)計

機電控制方向課程設(shè)計/ Mechatronic Speciality Project

先修課程:1.機械設(shè)計；2.控制技術(shù)（1）（2）（3）3.檢測技術(shù)；4.控制理論基礎(chǔ)；

5.伺服動力元件及系統(tǒng)推薦修讀學(xué)期:6課程簡介：本課程是機械與動力工程學(xué)院機電控制專業(yè)方向本科學(xué)生的一門必修專業(yè)課，其主要任務(wù)是使學(xué)生通過一級倒立擺機電控制系統(tǒng)的設(shè)計，綜合運用機械設(shè)計、伺服動力驅(qū)動、檢測技術(shù)、控制理論、計算機軟硬件等方面的知識，培養(yǎng)機電系統(tǒng)的分析與設(shè)計能力，初步掌握機電系統(tǒng)的設(shè)計過程和方法。本課程著重培養(yǎng)學(xué)生靈活運用各種理論基礎(chǔ)和專業(yè)知識的能力，為培養(yǎng)機電控制系統(tǒng)的綜合設(shè)計能力打下良好基礎(chǔ)。It’s a compulsory course for the mechanical electronic undergraduates of in the School of Mechanical and Power Engineering.It focuses on the designing of mechanism, servo power driving, sensing and control system of inverse pendulum with the fires order, the familiarizing of the design procedure and design methods for the mechatronic system.The course emphasizes the training of the abilities of synthetic designing mechatronic control system.一、教學(xué)目的通過課程設(shè)計培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識和技能、提高分析和解決實際問題能力的一個重要環(huán)節(jié)，專業(yè)課程設(shè)計是建立在專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)方向課的基礎(chǔ)上的，是學(xué)生根據(jù)所學(xué)課程進行的工程基本訓(xùn)練，課程設(shè)計的目的在于：

1、培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識，獨立進行機電控制系統(tǒng)(產(chǎn)品)的初步設(shè)計工作，并結(jié)合設(shè)計或試驗研究課題進一步鞏固和擴大知識領(lǐng)域。

2、培養(yǎng)學(xué)生搜集、閱讀和綜合分析參考資料，運用各種標(biāo)準(zhǔn)和工具書籍以及編寫技術(shù)文件的能力，提高計算、繪圖等基本技能。

3、培養(yǎng)學(xué)生掌握機電產(chǎn)品設(shè)計的一般程序和方法，進行工程師基本素質(zhì)的訓(xùn)練。

4、樹立正確的設(shè)計思想及嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)。

二、教學(xué)內(nèi)容及基本要求：

設(shè)計內(nèi)容為機電控制系統(tǒng)（典型機電產(chǎn)品）設(shè)計，其主要內(nèi)容包括：1）機械傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計；2）電氣測控系統(tǒng)；

課程設(shè)計題目如下：

1． 機電傳動單向數(shù)控平臺設(shè)計；

2． 液壓油缸的壓力和速度控制；

課程設(shè)計的基本要求：

1）方案設(shè)計：根據(jù)課程設(shè)計任務(wù)的要求，在搜集、歸納、分析資料的基礎(chǔ)上，明確系統(tǒng)的主要功能，確定實現(xiàn)系統(tǒng)主要功能的原理方案，并對各種方案進行分析和評價，進行方案選優(yōu)。

2）總體設(shè)計：針對具體的原理方案，通過對動力和總體參數(shù)的選擇和計算，進行總體設(shè)計，最后給出機械系統(tǒng)的控制原理圖或主要部件圖（A2一張）。

3）根據(jù)控制功能要求，完成電氣控制設(shè)計，給處電氣控制電路原理圖（A3圖一張）。

4）課程設(shè)計的成果最后集中表現(xiàn)在課程設(shè)計說明書和所繪制的設(shè)計圖紙上，每個學(xué)生應(yīng)獨立完成課程設(shè)計說明書一份，字?jǐn)?shù)為5000字以上，設(shè)計圖紙不少于兩張。

5）用計算機繪圖或手工繪圖，打印說明書。

6）設(shè)計選題分組進行，每位同學(xué)采用不同方案（或參數(shù)）獨立完成；

三、課程設(shè)計時間安排及設(shè)計過程的相關(guān)環(huán)節(jié)

課程設(shè)計共3周，各階段的任務(wù)和時間安排建議如下：

1．查閱資料及系統(tǒng)方案選擇設(shè)計(5天)

根據(jù)課程設(shè)計任務(wù)的要求在搜集、歸納、分析資料的基礎(chǔ)上，將設(shè)計要求具體實施，確定系統(tǒng)設(shè)計方案，并完成初步計算，具體步驟如下：

1)根據(jù)設(shè)計要求，盡可能的多構(gòu)想一些原理方案，并通過技術(shù)、性能與經(jīng)濟合理型比較，尋求可行的設(shè)計方案；

2)對可行的設(shè)計方案進行分析計算或?qū)嶒烌炞C，考查所提原理方案能否滿足設(shè)計要求，并確定最終設(shè)計方案；

2．機械系統(tǒng)圖和電氣控制原理的設(shè)計階段（5天）

1）根據(jù)所選設(shè)計方案，通過較詳細(xì)的分析計算，完成機械傳動系統(tǒng)及主要部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計畫出的圖紙；

2）根據(jù)系統(tǒng)檢測控制要求，完成電氣控制部件的選型與控制電路圖的設(shè)計；

3．課程設(shè)計說明書的編寫（3天）

根據(jù)系統(tǒng)方案設(shè)計的分析、計算內(nèi)容，寫出設(shè)計說明，要求其內(nèi)容密切結(jié)合設(shè)計課題，重點突出，用自己的語言認(rèn)真書寫，文字通順流暢，要防止不加分析地長篇引用教科書，抄襲其它著作中的闡述。

說明書的具體內(nèi)容由學(xué)生根據(jù)課題內(nèi)容進行編寫，—般應(yīng)包括下列內(nèi)容：

封面：（見附錄）

目錄：（章節(jié)）

內(nèi)容（參考）：

1設(shè)計任務(wù)

1.1設(shè)計任務(wù)介紹及意義

1.2設(shè)計任務(wù)明細(xì)

2總體方案設(shè)計

2.1 設(shè)計的基本依據(jù)

2.2 可行性方案的比較

2.3 總體方案的確定

3機械傳動系統(tǒng)設(shè)計

3.1機械傳動裝置的組成及原理

3.2主要部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計計算

4電氣控制系統(tǒng)設(shè)計

4.1 控制系統(tǒng)的基本組成4.2 電器元件的選型計算

4.3 電氣控制電路的設(shè)計

4.4 控制程序的設(shè)計及說明結(jié)論

參考書目

4．設(shè)計總結(jié)與答辯（2天）

學(xué)生在規(guī)定的時間內(nèi)完成設(shè)計任務(wù)后，對設(shè)計方案的選擇依據(jù)、設(shè)計內(nèi)容的分析計算、主要設(shè)

計成果以及設(shè)計中存在的問題進行總結(jié)，然后申請答辯。

四、課程設(shè)計成績的評定及考核方式

課程設(shè)計的最終成績，是根據(jù)平時設(shè)計情況及答辯進行綜合評價，評價內(nèi)容為:

1、學(xué)生的出勤情況

2、學(xué)生的設(shè)計態(tài)度

3、設(shè)計方案的情況

4、圖面質(zhì)量

5、設(shè)計說明書論述質(zhì)量

成績的評定：平時占20％、設(shè)計完成質(zhì)量及答辯占80%；最終成績按優(yōu)、良、中、及格和不及格五級評定。

五、設(shè)計題目說明

1機電傳動單向數(shù)控平臺設(shè)計；

1.1 電機驅(qū)動方式：步進電機、直流伺服電機、交流伺服電機、同步電機；

1.2 機械傳動方式：螺旋絲桿、滾珠絲桿、同步皮帶、鏈傳動等；

1.3 電氣控制方式：單片微機控制、PLC控制；

1.4 功能控制要求：速度控制、位置控制；

1.5 主要設(shè)計參數(shù)：

單向工作行程——800、500、300 mm；

移動負(fù)載質(zhì)量——100、50 kg；

負(fù)載移動阻力——50、100 N；

移動速度控制——0.2、0.5 m/s；

控制精度要求：速度/位置均為1/1000

機械圖包括：電機—（減速器）--傳動部件—負(fù)載---（包括它們的安裝底座+聯(lián)軸器+支承部件+導(dǎo)向裝置）；

包括以上部件的選型設(shè)計；

電氣部件選型設(shè)計；流程圖+程序

2氣壓傳動兩維運動機械手；

2.1 執(zhí)行元件：氣動氣缸；

2.2 運動方式：直角坐標(biāo)、圓柱坐標(biāo)；

2.3 控制方式：單片微機控制、PLC控制；

2.4 控制要求：速度控制、位置控制；

2.5 主要設(shè)計參數(shù)：

氣缸工作行程——400、300 mm；

移動負(fù)載質(zhì)量——100、50 kg；

移動速度控制——0.2、0.5 m/s；

3液壓油缸的壓力和速度控制；

3.1 執(zhí)行元件：液壓油缸；

3.2 傳動方式：電液比例控制；

3.3 控制方式：單片微機控制、PLC控制；

3.4 控制要求：速度控制、推力控制；

3.5 主要設(shè)計參數(shù)：

油缸工作行程——600、800 mm；

額定工作油壓——6.5MPa；

移動負(fù)載質(zhì)量——1000、2000 kg；

負(fù)載移動阻力——5000、10000 N；

移動速度控制——0.2、0.5 m/s；

控制精度要求：力/速度/位置均為1/100

機械圖包括：電機—（減速器）--泵—閥塊---（包括它們的油箱+聯(lián)軸器+電液控制元件）； 包括以上部件的選型設(shè)計；

電氣部件選型設(shè)計；流程圖+程序

主要參考書：

1． 機械原理與機械設(shè)計； 6． PLC控制技術(shù)；

2． 微機原理與接口技術(shù)； 7． 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計；

3． 測試技術(shù)； 8． 機電控制及自動化；

4． 機電傳動控制； 9． 機械設(shè)計手冊；

5． 液壓與氣壓傳動； 10． 機電一體化技術(shù)手冊；

機械工程及自動化系

2010年12月24日

第五篇：《機械優(yōu)化設(shè)計》課程實踐報告

（課程實踐報告封面模版）

合肥工業(yè)大學(xué)

《機械優(yōu)化設(shè)計》課程實踐

研究報告

班 級： 機設(shè)10-04 學(xué) 號： 20100495 姓 名： 李健 授課老師： 王衛(wèi)榮 日 期： 2012年 月 日

目錄

一主要內(nèi)容

1、一維搜索程序作業(yè)

A.λ = 0.618的證明..........................................1 B.編寫用0.618法求函數(shù)極小值的程序..........................2

2、單位矩陣程序作業(yè)............................................4

3、其他工程優(yōu)化問題..................................9 4連桿機構(gòu)問題.....................................12

二實踐心得體會...............................15

一: 主要內(nèi)容

1.一維搜索程序作業(yè)：

A.λ = 0.618的證明(y2 > y1)證明：0.618法要求插入點α

1、α2 的位置相對于區(qū)間 [a，b] 兩端點具有對稱性，即

已知 a1=a2 , 要求α1=α2 由于α1=b-λ(b-a)α2=a+λ(b-a)12 若使α1=α2111222211則有：b-λ(b-a)=a+λ(b-a)= a1+λ(b-a)121因此: b-a1=(λ+λ)(b-a1)1

2(b-a1)(λ+λ-1)=0 1因為: b= a1 2所以: λ+λ-1=0 則有: 取方程正數(shù)解得

1若保留下來的區(qū)間為 [α1，b]，根據(jù)插入點的對稱性，也能推得同樣的λ的值。其0.618法的程序框圖如下:

B.編寫用0.618法求函數(shù)極小值的程序 例：（1）a=0，b=2π，f（x）=cox（x）（2）a=0，b=10，f（x）=（x-2）+3（1）

#include #include void main(void){

int i;float a1,a2,aa,y1,y2,ymin,e;float a=0,b=2*3.14159,n=0.618;a1=b-n*(b-a);a2=a+n*(b-a);print(“輸入精度：”)； scanf（“%f”,&e）;for(i=0;i=10000;i=i++){

y1=cos(a1);y2=cos(a2);if(y1

a=a1;a1=a2;a2=a+n*(b-a);} If(y1

b=a2;a2=a1;a1=b-n*(b-a);} if(fabs(b-a)/b

(2)

#include #include void main(void){

int i;float a1,a2,aa,y1,y2,ymin,e;float a=0,b=10,n=0.618;a1=b-n*(b-a);a2=a+n*(b-a);print(“輸入精度：”)； scanf（“%f”,&e）;for(i=0;i=10000;i=i++){

y1=（a1-2）*（a1-2）+3;y2=（a2-2）*（a2-2）+3;if(y1>=y2){

a=a1;a1=a2;a2=a+n*(b-a);} If(y1

b=a2;a2=a1;a1=b-n*(b-a);} if(fabs(b-a)/b

2.單位矩陣程序作業(yè)

編寫生成單位矩陣的程序

程序文本

#include void main(void){ int a[100][100];

int N,i,j;printf(“請輸入所要輸出矩陣的階數(shù)（最多100階）:”);scanf(“%d”,&N);printf(“輸出的矩陣階數(shù)為%dn”,N);printf(“ N ”);/*****制作表頭*****/

for(i=0;i

printf(“%3d”,i+1);printf(“n”);

for(i=0;i

printf(“---”);/*****分割線*****/

printf(“n”);

for(i=0;i<100;i++)/*****數(shù)組賦值*****/

for(j=0;j<100;j++)

{

if(i==j)

a[i][j]=1;

else

a[i][j]=0;

}

for(i=0;i

{

printf(“%2d:”,i+1);/*****縱列序號*****/

for(j=0;j

{

printf(“%3d”,a[i][j]);

} printf(“n”);} }

結(jié)果顯示

從鍵盤輸入9，顯示9階單位矩陣，結(jié)果如下

3.其他工程優(yōu)化問題

有一箱形蓋板，已知長度

L=600mm，寬度b=60mm，厚度ts=0.5mm 承受最大單位載荷

4q=60N/cm，設(shè)箱形蓋板的材料為鋁合金，其彈性模量E?7?10MPa，泊松比??0.3，許用彎曲應(yīng)力????70MPa，許用剪應(yīng)力????45MPa，要求在滿足強度、剛度和穩(wěn)定性條件下，設(shè)計重量最輕的結(jié)構(gòu)方案。數(shù)學(xué)模型的建立：

1）設(shè)計變量：取結(jié)構(gòu)的翼板厚度tf 和高度h為設(shè)計變量，即

?tf??x1?x??????

?h??x2? 2）目標(biāo)函數(shù)：取結(jié)構(gòu)的總重量最輕為目標(biāo)函數(shù)，計算公式為

f(x)?2?60t?2?0.5h?120x1?x2 3)約束條件：

g1(x)?[?]?max[?]7g2(x)??1??x1x2?1?0?max45?7g3(x)?c?1??x13x2?1?0?max45g4(x)?1.512?1??x1x2?1?0fmax3211?1??x2?1?04g5(x)??x1?0g6(x)??x2?04）、根據(jù)目標(biāo)函數(shù)和約束條件在Delphi程序壞境下編制程序如下：

5）、利用Delphi程序解決工程優(yōu)化問題

使用復(fù)合形發(fā)尋找最優(yōu)點在Delphi程序下輸入所需參數(shù)值：

6）、根據(jù)目標(biāo)函數(shù)和約束條件以及輸入的參數(shù)值使用Delphi程序進行計算找到工程優(yōu)化問題的優(yōu)化極值：

連桿機構(gòu)問題描述

圖 3-1 機構(gòu)簡圖

設(shè)計一曲柄連桿搖桿機構(gòu)，要求曲柄l1從l1從?m??0?90?時，搖桿l3的轉(zhuǎn)角最佳再現(xiàn)已知的運動規(guī)律：?E??0?圍內(nèi)變化。

3.12 數(shù)學(xué)模型的建立 2(???0)2且l1=1，l4=5，?0為極位角，其傳動角允許在45????135?范3?lx??x1x2???l2l3? 設(shè)計變量：這里有兩個獨立參數(shù)l2和3。因此設(shè)計變量為

Tt目標(biāo)函數(shù)：將輸入角分成30等分，并用近似公式計算，可得目標(biāo)函數(shù)的表達式

f?x??????i??Ei???i??i?1?2i?130?

約束條件：

GX(1)=-X(1)?0 GX(2)=-X(2)?0 GX(3)=-(X(1)+X(2))+6.0?0 GX(4)=-(X(2)+4.0)+X(1)?0 GX(5)=-(4.0+X(1))+X(2)?0 GX(6)=-(1.4142*X(1)*X(2)-X(1)**2-X(2)**2)-16.0?0 GX(7)=-(X(1)**2+X(2)**2+1.4142*X(1)*X(2))+36.0?0

3.13 程序編制

procedure ffx;

var

p0,q0,T,PI,QE,D,AL,BT,QI:real;

K:integer;

test:string;begin

with form1.rand do

begin

NFX:=NFX+1;

p0:=arccos((sqr(1.0+X[1])-sqr(X[2])+25.0)/(10.0*(1.0+X[1])));

q0:=arccos((sqr(1.0+X[1])-sqr(X[2])-25.0)/(10.0*X[2]));

T:=90.0/30.0*(3.1415926/180.0);

FX:=0.0;

For K:=0 To 30 do;

begin

PI:=p0+K*T;

QE:=Q0+2.0*sqr(PI-p0)*2/(3.0*3.1415926);

D:=SQRT(26.0-10.0*COS(pI));

AL:=ArcCos((D*D+X[2]*X[2]-X[1]*X[1])/(2.0*D*X[2]));

BT:=arccos((D*D+24.0)/(10.0*D));IF((PI>=0.0)AND(PI<3.1415926))THEN

QI:=3.1415926-AL-BT ELSE

QI:=3.1415926-AL+BT;IF((K<>0)OR(K<>30))THEN

FX:=FX+sqr(QI-QE)*T ELSE FX:=FX+sqr(QI-QE)*T/2.0;

end;

end;end;procedure ggx;begin

with form1.rand do

begin

GX[1]:=-X[1];

GX[2]:=-X[2];GX[3]:=-(X[1]+X[2])+6.0;GX[4]:=-(X[2]+4.0)+X[1];GX[5]:=-(X[1]+4.0)+X[2];GX[6]:=-(1.4142*X[1]*X[2]-X[1]*X[1]-X[2]*X[2])-16.0;GX[7]:=-(X[1]*X[1]+X[2]*X[2]+1.4142*X[1]*X[2])+36.0;

end;end;3.14使用Delphi程序驗證連桿機構(gòu)問題 方法：隨機方向法。Delphi程序的使用：

3.15驗證結(jié)果顯示

二:實踐心得體會

總的看來,機械優(yōu)化設(shè)計是適應(yīng)生產(chǎn)現(xiàn)代化要求發(fā)展起來的,是一門嶄新的學(xué)科。它是在現(xiàn)代機械設(shè)計理論的基礎(chǔ)上提出的一種更科學(xué)的設(shè)計方法,它可使機械產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量達到更高的要求。因此,在加強現(xiàn)代機械設(shè)計理論研究的同時,還要進一步加強最優(yōu)設(shè)計數(shù)學(xué)模型的研究,以便在近代數(shù)學(xué)、力學(xué)和物理學(xué)的新成就基礎(chǔ)上,使其更能反映客觀實際。同時機械優(yōu)化設(shè)計的研究還必須與工程實踐、數(shù)學(xué)力學(xué)理論、計算技術(shù)和電子計算機的應(yīng)用等緊密聯(lián)系起來,才能具有更廣闊的發(fā)展前景。

作為21世紀(jì)的大學(xué)生，要使自己適應(yīng)社會需求，首先在做任何事之前都應(yīng)該有正確的態(tài)度看待問題，把這些想法作為促使自己進步的動力，再去學(xué)習(xí)課本知識，效果應(yīng)該很不一樣，有了想法就付諸行動，隨著對課本內(nèi)容的學(xué)習(xí)跟老師的講解，發(fā)現(xiàn)并不是像自己在學(xué)期初想的那樣困難，特別是在老師介紹了一些與機械優(yōu)化設(shè)計相關(guān)的計算機語言和計算機軟件后，真正體會到科學(xué)優(yōu)化設(shè)計的強大跟簡潔明了，與傳統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方法相比較，大大提高了設(shè)計效率和質(zhì)量。作為機械專業(yè)的一名學(xué)生，本課程，掌握最優(yōu)化問題的基本解決方法，從多個可能的方案中選出最合適的、能實現(xiàn)預(yù)定最優(yōu)目標(biāo)的最優(yōu)方案有著很現(xiàn)實的意義，為今后的工程實際提供了良好的理論儲備。在學(xué)完課程之后，反思自己在學(xué)習(xí)過程中的得失，深深體會到，不論在人生的哪個階段，都要對自己負(fù)責(zé)，做任何事都要耐心，細(xì)致，“千里之行，始于足下”，學(xué)會在物欲橫流的社會大潮中，堅持踏踏實實走好人生的每一步。