MATLAB优化工具箱在钢结构截面优化中的应用

在研究蜗轮蜗杆传动优化数学模型的基础上,以蜗轮的体积最小为优化目标函数,提出了利用matlab的优化工具箱对蜗杆传动进行优化设计的方法。与传统设计方法比较,该方法既满足了强度要求,又大大减小了蜗轮蜗杆机构的体积,提高了设计效率和质量。

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。

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。

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。

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。

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。

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.

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。

matlab工具箱介绍.

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

matlab所有工具箱说明 工具箱或模块名称模块说明 *matlabcompiler 把matlab的m文件编译成dll文件,或exe独立 应用程序 *matlabc/c++graphicslibrarymatlabc/c++图形库 *matlabc/c++mathlibrarymatlabc/c++数学计算库 *optimizationtoolbox包含求函数零点,极值,规划等优化程序的工具箱 *partialdifferentialequationtoolbox偏微分方程工具箱 *statisticstoolbox包含进行复杂统计分析所需程序的工具箱 *statisticstoolbox统计工具箱 *symbolicmathtoolbox 符号类数据的操作和运算工具箱，通过符号数学工具 箱， matlab用户可以方便地将数

以h型钢檩条的截面面积为目标函数,以满足檩条的强度要求与刚度要求为约束,将檩条最优截面尺寸的选取问题转化为一个带约束的非线性最优化问题,结合《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》的相关规定,利用matlab内置的优化工具箱进行求解,并利用matlab的gui编制了相应的计算程序。算例表明,优化结果合理且过程简洁。

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。

matlab在t形截面钢筋混凝土简支梁优化设计中的应用——建立并简化了t形截面简支梁的优化模型，利用matlab编制了优化程序对t形截面钢筋混凝土简支梁进行了优化设计，通过实例证明该方法是有效的，可为结构截面尺寸的初步取值提供参考．　　

人工神经网络方法通过大量的样本学习和训练,能够对实际问题进行最佳逼近。在分析煤层界面建模数据的基础上,设计插值煤层界面的人工神经网络结构。利用matlab的神经网络工具箱建立对煤层界面插值的人工神经网络模型。以某矿的钻孔数据为样本对人工神经网络进行训练,实现了对煤层界面网格的插值;通过matlab实现了对煤层界面的插值结果的三维显示。

v1.0可编辑可修改 1 ｔoolbox工具箱序号工具箱备注一、数 学、统计与优化1symbolicmathtoolbox 符号数学工具箱symbolicmathtoolbox?提供用 于求解和推演符号运算表达式以及执行可变精度算术的函数。您 可以通过分析执行微分、积分、化简、转换以及方程求解。另 外，还可以利用符号运算表达式为matlab、simulink和 simscape?生成代码。symbolicmathtoolbox包含mupad 语言，并已针对符号运算表达式的处理和执行进行优化。该工具 箱备有mupad函数库，其中包括普通数学领域的微积分和线性代 数，以及专业领域的数论和组合论。此外，还可以使用mupad语 言编写自定义的符号函数和符号库。mupad记事本支持使用嵌入 式文本、图形和数学排版格式来

文章在介绍了层次分析法理论的基础上,详细讨论了在matlab平台下实现层次分析法工具箱的方法,该文设计的层次分析法工具箱,采用图形界面和菜单的方式,通过内部函数调用和参数传递来完成所有操作,并通过一个具体实例来验证工具箱的有效性和可靠性。

采用神经网络技术将电弧焊工艺参数与焊缝高和熔深之间复杂的非线性关系转化为一个线性优化问题,解决了电弧焊工艺参数与焊缝高和熔深之间定量关系难以表达的问题。采用matlab神经网络工具箱的图形用户界面gu(igraphicaluserinterfaces)能够方便的创建bp网络,然后用实验数据对bp网络进行训练,训练好的bp网络就可用于电弧焊工艺参数优化。

结合工程实例,介绍了matlab优化工具箱在环卫环卫机械优化设计中的应用。利用matlab优化工具箱求解优化问题,不用编写大量算法程序,提高了设计效率,算法可靠,非常实用。