matlab优化工具箱使用 方法.ppt

* clear % 清工作空间 clc %清屏 m1=10;m2=4.4;m3=2; a1=1;a2=4;a3=5;a=32; b1=1;b2=3;b3=2;b=29; c1=1;c2=0.5;c=3; A=[a1,a2,a3;b1,b2,b3]; b=[a;b]; x0=[1;1;1]; %初值 lb=[0,0,0];%设计变量下限约束条件 options=optimset(LargeScale,off,display,iter); [x,fval,exitflag,output]=fmincon(@(x)myfun9(x,m1,m2,m3),x0, A,b,[],[],lb,[],@(x)myfun_con9(x,c1,c2,c),options) % 注意:含有带参数目标函数,不能[x,fval,exitflag,output] =fmincon(myfun9(x,m1,m2,m3),x0,A,b, [],[],lb,[],myfun_con9(x,c1,c2,c),options) % 设计变量无线性不等式约束,即A=[],b=[] % 设计变量无线性等式约束,即Aeq=[],beq=[] % 设计变量无上限约束,ub=[] * * 目标函数min f(x)=x(1)^2+x(2)^2 % 约束条件: x(1)^2+x(2)^2≤5 % x(1)+2*x(2)=4 % x(1)≥0, x(2)≥0 % 目标函数Min f(x)=f=m1*x(1)^2+m2*x(2)^2 % 约束条件: a1*x(1)^2+a2*x(2)^2=a % b1*x(1)+b2*x(2)=b % 下限约束条件 x(1)=0 x(2)=0 % m1=1;m2=1; % a1=1;a2=1;a=5 % b1=1;b2=2;b=4 % c1=1;c2=0.5;c=3; * clear % 清工作空间 clc %清屏 m1=1;m2=1;a1=1;a2=1;a=5;b1=1;b2=2;b=4;c1=1;c2=0.5;c=3; Aeq=[b1,b2];% 设计变量线性等式约束 beq=[b]; % 设计变量线性等式约束 x0=[1;1]; % 设计变量初值 lb=[0,0]; % 设计变量下限约束条件 options=optimset(LargeScale,off,display,iter); [x,fval,exitflag,output]=fmincon(@(x)myfun10(x,m1,m2),x0, [],[],Aeq,beq,lb,[],@(x)myfun_con10(x,a1,a2,a),options) % 注意:含有带参数目标函数, 不能[x,fval,exitflag,output]=fmincon(myfun10(x,m1,m2),x0, [],[],Aeq,beq,lb,[],myfun_con10(x,a1,a2,a),options) % 设计变量无线性不等式约束,即A=[],b=[] % 设计变量无上限约束,ub=[] * x =[0.8000,1.6000] fval =3.2000 exitflag =1 * 机床主轴结构优化设计 机床主轴是机床中重要零件之一，一般为多支承空心阶梯轴。为了便于使用材料力学公式进行结构分析，常将阶梯轴简化成以当量直径表示的等截面轴。 下图所示的为一根简化的机床主轴。要求以主轴的自重为目标，对该主轴进行优化设计。 机械优化设计大作业 * 已知条件：主轴材料为45#，内径d=30mm，外力F=15000N，许用挠度y0=0.05mm，材料的弹性模量E=210GPa，许用应力[σ]=180MPa。 300≤ l≤650， 60≤ D≤110， 90≤ a≤150。 d D E-E A B C F l a E E * 作业要求： （1）对该问题进行分析，写出该问题的物理模型； （2）将物理模型转化为优化模型（包括设计变量、目标函数、约束条件）； （3）将优化模型转化为matlab程序（m文件）； （4）利用matlab软件求解该优化问题，写出最优解。 （5）用毕业论文纸作业，要求手写，写出问题和上述4