matlab 作业。
机制0801班郑腾飞200821030115
1)已知梯形截面管道的参数是：底边长度是c，高度是h，斜边与底边的夹角是θ，横截面积a=64516mm^2,。（此梯形为等腰梯形）管道内液体的流速与管道的截面的周长s的倒数成比例关系。
试按照使液体流速最大确定该管道的参数。
解：% 例1-水槽定截面时周长最小的二维无约束优化。
1---无约束优化函数命令程序。
初始点。x0=[25;45];
调用梯度法搜索。
x,fmin]=fminunc('sc_wysyh',x0);
disp输出最优解。
fprintf (1截面高度h x(1)* 3.4f mm ',x(1))
fprintf (1斜边夹角theta x(2)* 3.4f 度 ',x(2))
fprintf (1截面周长sf* =3.4f mm ',fmin)
2---二维无约束优化目标函数文件(sc_
function f=sc_wysyh(x)
a=64516;hd=pi/180;
f=a/x(1)-x(1)/tan(x(2)*hd)+2*x(1)/sin(x(2)*hd);
3---绘制水槽截面周长等高线和曲面图的程序。
按(初值，终值，等分数)产生等间隔向量xx1,xx2
xx1=linspace(100,300,25);
xx2=linspace(30,120,25);
产生两个[5x10]的网格矩阵x1,x2
x1,x2]=meshgrid(xx1,xx2);
定义目标函数。
a=64516;hd=pi/180;
f=a./x1-x1./tan(x2*hd)+2*x1./sin(x2*hd);
将整个图形窗口分隔成2个子窗口，取左边窗口。
subplot(1,2,1);
绘制等值线并标注函数值。
h=contour(x1,x2,f);
clabel(h);
定义左边窗口坐标轴刻度范围。
axis([100 300 30 120])
标注左边窗口和坐标轴。
xlabel('高度 h (mm)')
ylabel('倾斜角 theta (度)')
title('目标函数(截面周长)等值线')
将整个图形窗口分隔成2个子窗口，取右边窗口。
subplot(1,2,2);
绘制曲面图。
surfc(x1,x2,f);
定义右边窗口坐标轴刻度范围。
axis([100 300 30 120 600 1200])
标注右边窗口。
title('目标函数(截面周长)曲面图')
2. 已知偏执曲柄滑块机构的有关参数：曲柄长度r、连杆长度l和偏心距e以及偏差△r、△l和△e；长度比a1=r/l、b1=e/l，曲柄轴心到滑块销心最远距离p，滑块行程h，曲柄转速n（或角速度为n*pi/30）。
计算在曲柄一个运动周期**角θ=0~360度）时滑块的位移s、速度v和加速度a的均值及其偏差。
解：disp曲柄滑块机构的运动学分析 **
sc=input输入滑块行程的均值(mmsc =
p=input输入曲柄轴心至滑销最远距离(mm) p =
e=input输入机构偏心距的均值(mme =
rl=input输入曲柄与连杆长度比的均值 rl =
dr=input输入曲柄长度偏差(mmdr =
dl=input输入连杆长度偏差(mmdl =
de=input输入机构偏心距偏差(mmde =
n=input输入曲柄转速(r/minn =
l=sqrt((p-sc)^2-e^2)/(1-rl);
fprintf(1连杆长度的均值(mml = 3.6f ',l)
r=rl*l;
fprintf(1曲柄长度的均值(mmr = 3.6f ',r)
cr=dr/3;cl=dl/3;ce=de/3;
el=e/l;
fprintf(1偏心距与连杆长度比的均值(mm) el = 3.6f ',el)
fprintf(1曲柄长度的标准离差(mmcr = 3.6f ',cr)
fprintf(1连杆长度的标准离差(mmcr = 3.6f ',cl)
fprintf(1偏心距的标准离差(mmce = 3.6f ',ce)
w=pi*n/30;
fprintf(1曲柄的角速度(mmw = 3.6f ',w)
crl=sqrt((r*cl)^2+(l*cr)^2)/l^2;
fprintf(1曲柄与连杆长度比的标准离差 crl = 3.6f ',crl)
cel=sqrt((e*cl)^2+(l*ce)^2)/l^2;
fprintf(1偏心距与连杆长度比的标准离差 cel = 3.6f ',cel)
theta=0:10:360;
hd=theta.*pi/180;
计算滑块位移、速度、加速度的均值。
s=r.*(1-cos(hd)-el.*sin(hd)+0.5.*rl.*sin(hd).^2);
v=r.*w.*(sin(hd)-el.*cos(hd)+0.5.*rl.*sin(2.*hd));
a=r.*w^2.*(cos(hd)+el.*sin(hd)+rl.*cos(2.*hd));
figure(1);
subplot(1,3,1);
plot(theta,s,'r')
title('\bf \mus 线图')
subplot(1,3,2);
plot(theta,v,'k')
title('\bf \muv 线图')
xlabel('\bf 曲柄转角\theta(度)')
subplot(1,3,3);
plot(theta,a,'b')
title('\bf \mua 线图')
计算滑块位移、速度、加速度的标准离差。
cs=sqrt((1-cos(hd)+(0.5.*rl.
*sin(hd)-el).*sin(hd)).2.
*cr^2+(0.5.*(crl.
*sin(hd)).2-cel^2).^2.
*(r.*sin(hd)).2);
cv=w.*sqrt((sin(hd)-el.*cos(hd)+0.
5.*rl.*sin(2.
*hd)).2.*cr^2+(0.
5.*(crl.*sin(hd)).
2-(cel.*cos(hd)).2)*r^2);
ca=w^2.*sqrt((cos(hd)+el.*sin(hd)+rl.
*cos(2.*hd)).2.
*cr^2+(r.*crl.*sin(hd)).
2+(rl.*cel.*cos(2.
*hd)).2);
figure(2);
subplot(1,3,1);
plot(theta,cs,'r')
title('\bf \sigmas 线图')
subplot(1,3,2);
plot(theta,cv,'k')
title('\bf \sigm** 线图')
xlabel('\bf 曲柄转角\theta(度)')
subplot(1,3,3);
plot(theta,ca,'b')
title('\bf \sigmaa 线图')
计算滑块位移、速度、加速度的偏差。
ds=3.*cs;dv=3.*cv;da=3.*ca;
计算滑块位移、速度、加速度的最大值和最小值。
sm=s+ds;sn=s-ds;
vm=v+dv;vn=v-dv;
am=a+da;an=a-da;
计算滑块位移、速度、加速度的差值。
sd=2.*ds;vd=2.*dv;ad=2.*da;
figure(3);
subplot(1,3,1);
plot(theta,sd,'r')
title('\bf \deltas 线图')
subplot(1,3,2);
plot(theta,vd,'k')
title('\bf \delt** 线图')
xlabel('\bf 曲柄转角\theta(度)')
subplot(1,3,3);
plot(theta,ad,'b')
title('\bf \deltaa 线图')
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