【机构运动】基于matlab V带传动多目标优化设计【含Matlab源码 期】.zip

% V带传动多目标优化设计 % 多目标:f(1)-小带轮直径，f(2)-中心距，f(3)-V带根数 % 设计变量：x(1)-小带轮直径，x(2)-V带基准长度 P=4;i=3;n1=1440;KA=1.1; % 已知条件：功率、传动比、转速、工况系数 disp ' ' disp ' ========== 已 知 条 件 =========='; fprintf(' 电动机功率 P = %3.2f kW \n',P); fprintf(' 电动机转速 n1 = %3.0f r/min \n',n1); fprintf(' 传动比 i = %3.2f \n',i); fprintf(' V带型号 A型V带 \n'); fprintf(' 工作情况系数 KA = %3.2f \n',KA); % V带传动多目标优化设计 P=4;i=3;n1=1440;KA=1.1; % 已知条件：功率、传动比、转速、工况系数和A型V带 x0=[100;1250]; % 初始点(小带轮直径、V带基准长度) A=[];b=[]; % 没有线性不等式约束 Aeq=[];beq=[]; % 没有线性等式约束 lb=[75;630]; % 最小带轮直径和A型V带基准长度 ub=[331;4000]; % 最大带轮直径和A型V带基准长度 goal=[80,400,4]; % 分目标 w=abs(goal); % 取分目标的绝对值作为分目标的权重 %[xopt,fopt]=fgoalattain(@VDCD_3mb_MB,x0,goal,w,A,b,Aeq,beq,lb,ub,@VDCD_3mb_YS) [xopt,fopt]=fminimax(@VDCD_3mb_MB,x0,A,b,Aeq,beq,lb,ub,@VDCD_3mb_YS) % 根据计算结果圆整为规范值 % V带轮基准直径 Dd1=input('根据A型V带轮基准直径系列圆整小带轮基准直径 Dd1 = '); disp('大带轮计算直径计算值：'),Dd2j=Dd1*i Dd2=input('根据A型V带轮基准直径系列圆整大带轮基准直径 Dd2 = '); % V带基准长度 Ld=input('根据A型V带基准长度系列圆整V带基准长度 Ld = '); % V带根数 z=input('确定V带根数 z = '); % 传动中心距和包角 a1=Ld/4-pi*Dd1*(i+1)/8;a2=Dd1^2*(i-1)^2/8;a=a1+sqrt(a1^2-a2); alpha=180-180*Dd1*(i-1)/pi/a; disp ' ********** 计 算 结 果 **********'; fprintf(' 小带轮基准直径 Dd1 = %3.0f mm \n',Dd1); fprintf(' 大带轮基准直径 Dd2 = %3.0f mm \n',Dd2); fprintf(' V带基准长度 Ld = %3.0f mm \n',Ld); fprintf(' 传动中心距 a = %3.2f mm \n',round(a)); fprintf(' 小带轮包角 alpha = %3.2f 度 \n',alpha); fprintf(' V带根数 z = %3.0f \n',z); % 带速、带的初拉力和压轴力 q=0.1; % A带每米长度质量(kg/m) v=pi*Dd1*n1/6e4; % 带速(m/s) Kalp=alpha/(0.549636*alpha+80.396114); % 包角系数 F0=500*KA*P*(2.5/Kalp-1)/v/z+q*v^2; % 初拉力(N) Q=2*z*F0*sin(0.5*alpha*pi/180); % 压轴力(N) fprintf(' 带速 v = %3.2f m/s \n',v); fprintf(' 带的初拉力 F0 = %3.2f N \n',F0); fprintf(' 带的压轴力 FQ = %3.2f N \n',Q); % V带传动多目标优化设计的目标函数文件 function f=VDCD_3mb_MB(x) P=4;i=3;KA=1.1; % 已知条件：功率、传动比、工况系数 f(1)=x(1); % f1-小带轮基准直径 a1=x(2)/4-pi*x(1)*(i+1)/8; a2=x(1)^2*(i-1)^2/8; a=a1+sqrt(a1^2-a2); f(2)=a; % f2-中心距 P0=0.02424*x(1)-1.112879; % 单根带额定功率 DP0=0.17; % 功率增量 alpha=180-180*x(1)*(i-1)/pi/a; % 小带轮包角 Kalp=alpha/(0.549636*alpha+80.396114); % 包角系数 KL=0.20639*x(2)^0.211806; % 长度系数 f(3)=KA*P/(P0+DP0)/Kalp/KL; % f3-V带根数 % V带传动多目标优化设计的约束函数文件 function [c,ceq]=VDCD_3mb_YS(x) i=3;n1=1440; % 已知条件：传动比、转速 c(1)=pi*x(1)*n1/6e4-25; % 带速范围V<=Vmax a1=x(2)/4-pi*x(1)*(i+1)/8; a2=x(1)^2*(i-1)^2/8; a=a1+sqrt(a1^2-a2); c(2)=120-180*(1-x(1)*(i-1)/a/pi); % 小带轮包角>=alpmin c(3)=0.7*x(1)*(i+1)-a; % 中心距范围a>=amin ceq=[]; 采用函数fgoalattain的计算结果: ========== 已 知 条 件 ========== 电动机功率 P = 4.00 kW 电动机转速 n1 = 1440 r/min 传动比 i = 3.00 V带型号 A型V带 工作情况系数 KA = 1.10 xopt = 1.0e+003 * 0.0872 1.2500 fopt = 87.1734 339.9626 4.3587 根据A型V带轮基准直径系列圆整小带轮基准直径 Dd1 = 85 大带轮计算直径计算值： Dd2j = 255 根据A型V带轮基准直径系列圆整大带轮基准直径 Dd2 = 250 根据A型V带基准长度系列圆整V带基准长度 Ld = 1250 确定V带根数 z = 5 ********** 计 算 结 果 ********** 小带轮基准直径 Dd1 = 85 mm 大带轮基准直径 Dd2 = 250 mm V带基准长度 Ld = 1250 mm 传动中心距 a = 348.00 mm 小带轮包角 alpha = 151.98 度 V带根数 z = 5 带速 v = 6.41 m/s 带的初拉力 F0 = 120.59 N 带的压轴力 FQ = 1170.00 N 采用函数fminimax的计算结果: ========== 已 知 条 件 ========== 电动机功率 P = 4.00 kW 电动机转速 n1 = 1440 r/min 传动比 i = 3.00 V带型号 A型V带 工作情况系数 KA = 1.10 xopt = 75.0000 918.0246 fopt = 75.0000 210.0000 6.4766 根据A型V带轮基准直径系列圆整小带轮基准直径 Dd1 = 75 大带轮计算直径计算值： Dd2j = 225 根据A型V带轮基准直径系列圆整大带轮基准直径 Dd2 = 224 根据A型V带基准长度系列圆整V带基准长度 Ld = 900 确定V带根数 z = 7 ********** 计 算 结 果 ********** 小带轮基准直径 Dd1 = 75 mm 大带轮基准直径 Dd2 = 224 mm V带基准长度 Ld = 900 mm 传动中心距 a = 200.00 mm 小带轮包角 alpha = 137.10 度 V带根数 z = 7 带速 v = 5.65 m/s 带的初拉力 F0 = 105.47 N 带的压轴力 FQ = 1374.26 N web('http://www.ilovematlab.cn/forum-237-1.html','-browser')