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龙樟521

新虫 (初入文坛)

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[求助] 机械结构尺寸优化

Matlab初学者求助，求大神帮忙看看。设计变量：x=[l1 l2 l3 l4 l5 l6 l7 l8 l9 theta1 theta2]=[x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8 x9 x10 x11]，有四个中间变量theta3,theta4,theta5,theta6，四个中间变量存在如下关系：
x(2)+x(3).*sin(theta1)+x(4).*sin(theta3)+x(5).*sin(theta6)=0
x(3).*cos(theta1)+x(4).*cos(theta3)-x(5).*cos(theta6)=0
-x(1)+x(9).*cos(theta2)+x(8).*cos(theta4)-x(3).*cos(theta1)-(x(4)+x(6)).*cos(theta3)-x(7).*cos(theta5)=0
x(9).*sin(theta2)+x(8).*sin(theta4)-x(3).*sin(theta1)-(x(4)+x(6)).*sin(theta3)-x(7).*sin(theta5)=0

设计变量初值：x0=[150 80 30 90 70 170 150 250 30 30 150]
上、下限：lb=[100 50 30 30 30 10 50 100 30 0 0];
ub=[250 200 150 250 250 250 350 350 150 360 360];
优化的时候，总是出现问题：Error in lgjg_gjyh_mb (line 17)
m1=x(2)+x(3).*sin(theta1)+x(4).*sin(theta3)+x(5).*sin(theta6);
Error in fmincon (line 631)
   initVals.f = feval(funfcn{3},X,varargin{:});
Error in main_function (line 15)
x=fmincon('lgjg_gjyh_mb',x0,[],[],[],[],lb,ub,'lgjg_gjyh_ys',opti);求大神帮忙看看是怎么回事啊！
以下是我的程序
主程序
%设计变量初值
x0=[150 80 30 90 70 170 150 250 30 30 150];
%设计变量的边界
lb=[100 50 30 30 30 10 50 100 30 0 0];
ub=[250 200 150 250 250 250 350 350 150 360 360];
%调用非线性优化函数
opti= optimset('Display','iter');
x=fmincon('lgjg_gjyh_mb',x0,[],[],[],[],lb,ub,'lgjg_gjyh_ys',opti);

目标函数文件：
function f=lgjg_gjyh_mb(x)
global  theta1  theta2 theta3 theta4 theta5 theta6
%曲柄输入角增量
Dtheta=[0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 288 312 336 360];
%连杆上F点给定的坐标
Sx=[0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150];
Sz=[0.8706 7.1790 11.8170 15.1354 17.4278 18.9300 19.8207 20.2211 20.1950 19.7485 18.8306 17.3327 15.0889 11.8756 7.4121 1.3600];
Sy=Sz-400;
%目标函数
hd=pi/180;
theta1=x(10)+Dtheta;       %曲柄输入角
theta2=x(11)-Dtheta;       %曲柄输入角
m1=x(2)+x(3).*sin(theta1)+x(4).*sin(theta3)+x(5).*sin(theta6);
m2=x(3).*cos(theta1)+x(4).*cos(theta3)-x(5).*cos(theta6);
m3=-x(1)+x(9).*cos(theta2)+x(8).*cos(theta4)-x(3).*cos(theta1)-(x(4)+x(6)).*cos(theta3)-x(7).*cos(theta5);
m4=x(9).*sin(theta2)+x(8).*sin(theta4)-x(3).*sin(theta1)-(x(4)+x(6)).*sin(theta3)-x(7).*sin(theta5);
[theta3, theta4, theta5, theta6]=solve(m1,m2,m3,m4,'theta3,theta4,theta5,theta6');
Fx=-x(1)+x(9).*cos(theta2.*hd)+x(8).*cos(theta4.*hd); %F点实际x坐标
Fy=x(9).*sin(theta2.*hd)+x(8).*sin(theta4.*hd);       %F点实际y坐标
f=sqrt(sum((Fx-Sx).^2+(Fy-Sy).^2)/16);    %F点坐标偏差均方差

约束函数文件
function[g,ceq]=lgjg_gjyh_ys(x)
%曲柄存在条件约束
g(1)=x(3)-x(2);
g(2)=x(3)-x(4);
g(3)=x(3)-x(5);
g(4)=x(3)+x(2)-x(4)-x(5);
g(5)=x(3)+x(4)-x(2)-x(5);
g(6)=x(3)+x(5)-x(4)-x(2);
%边界条件
g(7)=30-x(3);g(8)=x(3)-150;
g(9)=30-x(9);g(10)=x(9)-150;
g(11)=x(3)+x(9)-x(1);
g(12)=50-x(2);g(13)=x(2)-200;
g(14)=100-x(1);g(15)=x(1)-250;
g(16)=100-x(8);g(17)=x(8)-350;
g(18)=30-x(4);g(19)=x(4)-250;
g(20)=30-x(5);g(21)=x(5)-250;
g(22)=10-x(6);g(23)=x(6)-250;
g(24)=50-x(7);g(25)=x(7)-350;
g(26)=-x(10);g(27)=x(10)-360;
g(28)=-x(11);g(29)=x(11)-360;
ceq=[];                               %没有非线性等式约束

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1楼2016-03-12 16:35:38

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