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螺杆转子刀具设计(2) matlab 解法

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发表于 2015-6-4 11:00:10 | 显示全部楼层 |阅读模式
螺杆转子刀具设计 数学模型
  m: }3 E- Q* Z4 p, }) G) c/ H1 B9 u, Q9 t1 T& j7 q7 e' I4 H2 r
解如下方程:1679999.7*sin(x)-1679997.5*cos(y)*sin(x)-1499997.5*sin(y)*cos(x)-75000*sin(x)^3-179999.4000005*y*cos(y)*cos(x)+179999.4000005*y*sin(y)*sin(x)+75000*cos(y)*cos(x)*sin(x)=0
6 @/ p8 o" H' k求当x=-1.361时  y=?  4 v1 ?6 W' P8 K# l  K' D  |: @
>> syms x y
5 x9 x' V1 O& u>> f=1679999.7*sin(x)-1679997.5*cos(y)*sin(x)-1499997.5*sin(y)*cos(x)-75000*sin(x)^3-179999.4000005*y*cos(y)*cos7 }; F/ a0 C1 N' K& o' G
) p3 o1 U  q0 @3 ~4 I  K6 z3 z
(x)+179999.4000005*y*sin(y)*sin(x)+75000*cos(y)*cos(x)*sin(x)* B! C0 }: O! i( _) u% K, B9 l. Z8 S

5 l5 S$ q6 _* ]4 G' W$ j4 Of =  ^' t+ R7 R# L5 b1 q1 q9 v" i3 [) ^! _
# U$ F+ I- }; B8 u+ q# `5 B
(7215543768789811*sin(x))/4294967296 - (2999995*cos(x)*sin(y))/2 - (3359995*cos(y)*sin(x))/2 - 75000*sin(x)^3 + 75000*cos(x)*cos(y)% G4 J) D& L# c

- a1 X: y0 u# i1 ^# g*sin(x) - (6184732290414159*y*cos(x)*cos(y))/34359738368 + (6184732290414159*y*sin(x)*sin(y))/34359738368/ z- p/ h9 d/ F0 q0 F  e3 k

/ \0 L3 h+ ~0 T>>  subs(f, x, -1.361)
+ d7 ~8 F7 s1 B. V% A$ z1 ]6 N* J% a- }$ _+ b+ \- Z% e, ?2 D
ans =
% O. B$ v( Q+ u2 Q' _5 V1 X0 H- r6 G: e' i) h
(3359995*sin(1361/1000)*cos(y))/2 - (2999995*cos(1361/1000)*sin(y))/2 - (7215543768789811*sin(1361/1000))/4294967296 + 75000*sin
+ h5 B# L  i+ _+ d
  e0 L0 V) a  j% L) r. a6 a(1361/1000)^3 - 75000*cos(1361/1000)*sin(1361/1000)*cos(y) - (6184732290414159*y*cos(1361/1000)*cos(y))/34359738368 - 4 `% [* i( b+ x8 B) @8 b: ]  f

: e$ F2 B5 m( B4 m  S0 ^& @/ _(6184732290414159*y*sin(1361/1000)*sin(y))/34359738368
: I4 L$ R9 R5 {  {- V3 R, q0 Y; H$ m! r4 Z3 p& h
- I% n! k; n3 ~2 ?
>>  a=0; b=1;
( p+ k" p& ~3 I2 xeps1=1e-8;eps2=1e-8;7 c3 o) ~# B4 H' N/ a
N=300;
8 a" `0 V* V( ^1 M/ z; pf=@ (x) ((3359995*sin(1361/1000)*cos(x))/2 - (2999995*cos(1361/1000)*sin(x))/2 - (7215543768789811*sin(1361/1000))/4294967296 + 75000*sin(1361/1000)^3- 75000*cos(1361/1000)*sin(1361/1000)*cos(x) - (6184732290414159*x*cos(1361/1000)*cos(x))/34359738368 -(6184732290414159*x*sin(1361/1000)*sin(x))/34359738368); : [3 l% L) C2 I  p/ a4 n( B
Hfun=@Bisection;6 }" j# a- V1 F  A
[k,x,f_value]= feval(Hfun, f,a,b,eps1,eps2,N);, \% C. \; b$ l$ L9 F

+ _; f8 t/ V: t# E6 e- h+ {( E1 e% `运行结果
/ |3 n7 N8 p8 D3 xk ,a ,b ,x, f+ ^5 |8 y4 c+ g" D+ Q$ Y9 C3 `* w4 y
  1, 0.000000000, 1.000000000, 0.500000000,-352805.622314164,
$ Q+ f" M: }5 d9 S3 i0 K7 u3 F  2, 0.000000000, 0.500000000, 0.250000000,-92968.331400711,2 u6 b- \9 y; f2 }
  3, 0.000000000, 0.250000000, 0.125000000,-4146.780462183,( t! o7 N5 I8 h7 x/ X% L% s
  4, 0.000000000, 0.125000000, 0.062500000,29178.936016433,5 J+ c1 m0 c+ @* k4 X8 E4 a
  5, 0.062500000, 0.125000000, 0.093750000,13458.364371693,
# u9 f9 Y/ K# o& K% Y  ?$ G  6, 0.093750000, 0.125000000, 0.109375000,4890.124291139,- u7 Q( D% l/ c' e$ B
  7, 0.109375000, 0.125000000, 0.117187500,430.092693351,0 R# S1 p) M1 r" t, r4 u
  8, 0.117187500, 0.125000000, 0.121093750,-1843.759437944,
/ |  |. o. K; N  9, 0.117187500, 0.121093750, 0.119140625,-703.184646645,5 W4 M0 ?( B  F: v$ c* V' }
10, 0.117187500, 0.119140625, 0.118164063,-135.633470273,; ]9 ^7 a9 R  c3 i2 F9 s
11, 0.117187500, 0.118164063, 0.117675781,147.457778641,$ H6 k; j2 n$ J( A# v9 Z) A- l, i
12, 0.117675781, 0.118164063, 0.117919922,5.969190901,( d, X7 f$ T3 X8 P( K
13, 0.117919922, 0.118164063, 0.118041992,-64.817881139,2 Z9 B9 g" Q( G* @) p
14, 0.117919922, 0.118041992, 0.117980957,-29.420780403,7 y. ?  ?* N2 K, M' C
15, 0.117919922, 0.117980957, 0.117950439,-11.724903562,7 r9 _8 f- G! h5 Q" X" E
16, 0.117919922, 0.117950439, 0.117935181,-2.877633532,
2 S, c& }4 N* k1 C: [7 K1 I 17, 0.117919922, 0.117935181, 0.117927551,1.545834384,7 ^# r- d0 l. Q% J1 _
18, 0.117927551, 0.117935181, 0.117931366,-0.665885649,
( w) _8 G) ?# q  k  j 19, 0.117927551, 0.117931366, 0.117929459,0.439977849,
2 O/ P6 @! G$ z7 `5 n& G. N0 j 20, 0.117929459, 0.117931366, 0.117930412,-0.112953030,3 t1 H- f. O* i% Z6 [5 s
21, 0.117929459, 0.117930412, 0.117929935,0.163512627,
- l% n% Y7 k. n3 P+ [9 }. R) s: l 22, 0.117929935, 0.117930412, 0.117930174,0.025279853,7 O* w2 c. D8 d" O/ k1 l
23, 0.117930174, 0.117930412, 0.117930293,-0.043836575,
8 Z. {# N  R3 f/ w$ J' j. I 24, 0.117930174, 0.117930293, 0.117930233,-0.009278357,
2 @( s. J7 e5 V5 R6 n 25, 0.117930174, 0.117930233, 0.117930204,0.008000749,, x( O: m5 l8 s) |% v7 ]
26, 0.117930204, 0.117930233, 0.117930219,-0.000638804," c0 t/ P! u) t, v
27, 0.117930204, 0.117930219, 0.117930211,0.003680972,& \8 d3 ?' p4 u3 j. o
>> $ Q1 z) G" `1 Q* Z8 b; t
8 s* |! K0 R9 t/ ~# b
结论 当x=-1.361时  y=0.117930219
. O8 u+ f$ v" e' O. d8 @1 f按此方法   可依次  得出150对x与y的值3 `7 Y8 a! ?+ a/ x4 p/ T8 J3 R7 m
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发表于 2015-6-4 12:41:51 | 显示全部楼层
西交大学生??问邢老师
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发表于 2015-6-4 19:12:53 | 显示全部楼层
你这个是代数方程?
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发表于 2015-6-4 19:45:16 | 显示全部楼层
算法?

点评

二分法 还有一个程序 % Bisection.m function[k,x,f_value]=Bisection(f,a,b,eps1,eps2,N) fprintf('k ,a ,b ,x, f\n') for k=1:N x=(a+b)/2; f_value=f(x); fprintf( '%3d, %10.9f, %10.9   发表于 2015-6-5 08:36
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 楼主| 发表于 2015-6-5 08:37:59 | 显示全部楼层
cosxuan 发表于 2015-6-4 19:45
" e2 T+ v: y6 o算法?

6 b7 O: s! e1 O: K8 \3 T: q- o二分法        
% H2 v# M. u3 t还有一个程序+ @* m) E& F0 b
% Bisection.m
: L, H5 S' {0 zfunction[k,x,f_value]=Bisection(f,a,b,eps1,eps2,N)  y, j7 K  d  K7 f/ @8 U" Q
fprintf('k ,a ,b ,x, f\n')% r9 z5 n' d$ o" i
for k=1:N+ w) ]$ o2 K; a! m
    x=(a+b)/2;
5 p, C, }8 F+ i& ~3 Y9 D    f_value=f(x);) m! }! p1 S2 e! k8 g# X' q" \
    fprintf( '%3d, %10.9f, %10.9f, %10.9f,%10.9f,\n'...
: E. q4 }/ |; s      ,k ,a ,b ,x, f_value)/ p' e# t2 j1 W9 V
    if abs(f_value)< eps1||0.5*(b-a)<eps2- s+ P, l" ]8 k+ h' V
    return# N/ f# _" |4 a# \
    else8 R. Q' N" N4 ?% k8 l9 O
        if f(x)*f(a)<0
' B5 g& B9 H% }+ f7 s          b=x;1 q, i# x3 I2 y- Y7 j1 p! Z; q
        else
+ }' `, q0 u' }          a=x;  ?0 o6 M& J' B9 b# |) `
        end- O( B  j/ Z8 k! D% d  V* ~: \
        if k== N
7 z: L) z# |0 V; D          warning ('算法超出最大迭代数!')   
9 I) c/ a" l# t" K- q1 ~) N  `! V: D& K        end/ p' [5 d  T( B
    end- ]; [6 {% X( n, q/ ^: _2 [4 N
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 楼主| 发表于 2015-6-5 08:40:05 | 显示全部楼层
单车居士 发表于 2015-6-4 12:41 8 W* `7 Z+ Y3 i! C8 V7 s3 L) r& A
西交大学生??问邢老师

4 n; t; E, T0 _7 ?  C3 g7 s这点问题   自己就可以解决
( R. h2 d$ m) J+ p$ }
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 楼主| 发表于 2015-6-5 08:46:07 | 显示全部楼层
明月山河 发表于 2015-6-4 19:12
0 }( K; B' m) P2 P( h7 i你这个是代数方程?
; J' \6 \# ]8 j! n! \& b- Z/ c
是的呀      不过matlab写出来的方程  括号很多  不好看   
$ V; A4 e8 ]' H0 W) F/ r# ~# X# J8 \' Y: z$ ~, y9 M
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 楼主| 发表于 2015-6-6 18:55:35 | 显示全部楼层
明月山河 发表于 2015-6-4 19:12
8 S" f6 C3 H+ G你这个是代数方程?

; A9 y+ f/ T* R. d1 T. s
- X' Y8 N2 A" m2 L, F! z# X' A是超越方程      
# k+ ?  k+ R3 k9 d  n; v# x& [  C6 _7 Y) c$ V' t. o: N/ I+ a
. M$ C7 K9 k6 ]. J5 ?
[chāo yuè fāng chéng
: S6 {! v! s6 r. J

点评

用数值方法,超越和代数差别不大。  发表于 2015-6-8 08:35
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发表于 2015-6-6 20:19:50 来自手机 | 显示全部楼层
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