微型扑翼机具有体积小和重量轻特征,在其飞行过程中如果左右扑翼动作不能保持良好的一致性,则扑翼机将发生向一边倾斜的现象,控制其平稳飞行难度大.针对上面出现的问题,扑翼机构采用体积最适合微小化、结构最简单、最可靠的单曲柄双摇杆机构,并对此扑翼机构建立运动学和动力学方程模型.在机构设计要求和各个连杆约束条件下,利用MATLAB对其目标函数进行了优化设计.同时利用虚拟样机ADAMS建立单曲柄双摇杆机构模型,对其各杆件长度进行优化分析.经过优化该扑翼机构表明优化后大大增强了扑翼机左右翼的运动对称性,为后期实物平稳飞行降低控制难度.

使用最优化修形理论,通过逼近转角修形,利用MATLAB优化工具箱搜索其最佳等距和移距修形量,为摆线轮的修形优化提供了方法.

通过对锁环式惯性同步器的结构、工作原理以及结合过程的分析研究,结合同步器的工作过程及同步器设计公式,以缩短同步器同步时间为目标,选取摩擦锥面锥角α、摩擦锥面的平均摩擦半径R、摩擦锥面宽度L、摩擦锥面摩擦因数μ、结合齿的锁止角β五个对同步器性能影响较大的参数对同步器进行数学建模;针对模型中设计变量、目标函数及约束条件,为了提高计算效率,利用Matlab优化工具箱中的Fmincon函数,建立非约束性M文件,然后进行数学模型优化。

液压缸在工程上可视为承受轴向压缩的阶梯细长压杆,其稳定性影响机构可靠性.液压缸由直径不同的缸体和活塞杆构成,把液压缸的每段结构视作1个受压单元,受压单元中的弯矩和剪力分别表示为状态向量,求出单元矩阵,通过各单元传递矩阵相乘,获得活塞杆2端的状态向量关系,根据液压缸不同约束条件,推导液压缸稳定性普遍方程.结合MATLAB优化设计技术,获取体积约束条件下液压缸的合理尺寸,通过和Ritz法计算结果比对,并进行模型实验验证,表明该方程计算结果接近准确值.