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1、机械工程学院研究生研究型课程考试答卷课程名称：柔性机械动力学考试形式：□专题研究报告□论文U大作业□综合考试学生姓名：学号：题目：偏置曲柄滑块机构的动力学分析序号分项类别得分1理论分析及推导、算法原理2建模、仿真、编程及计算3结论、结果4写作规范5总分评阅人：时间：年月问题描述:如图所示的曲柄滑块机构，已知等效力矩Me与曲柄转角0的关系如表所示(见代码),若初始状态t=0吋，0=0。，co0=62rad/so计算曲柄角速度3随©变化的关系。1.通过matlab求出等效力矩M©与曲柄转角卩i的关系曲线与函数表达式1.1曲线拟合的定义与方法在实际工程应用和科学实践中
2、，经常需要寻求两个或多个变量间的关系，而实际去只能通过观测得到一些离散的数据点。针对这些分散的数据点运用某种拟合方法生成一条连续的曲线，这个过程称为曲线拟合。曲线拟合方法按原理可分为：(1)参数拟合——最小二乘法(2)非参数拟合一一插值法参数拟合包括9种:CustomEquation^ExpontiaKFourier>Gaussian、Polynomial、Rational、Power>SumofSinFunctions、Weibul1非参数拟合包括2种：Interpolants>SmoothingSpline曲线拟合方法按执行方式又可分为：(1)以幣数的形式使
3、用命令对数据进行拟合。这种方法比较繁琐，需要对拟合函数有比较好的了解。(2)用图形窗口(cftool工具箱)进行操作，具有简便、快速、可操作性强的优点。本次问题的解决采用cftool曲线拟合工具箱1.2创建等效力矩Me与曲柄转角卩1曲线拟合M文件代码如下：%已知等效力矩y二Me与曲柄转角x=(pi的关系表，通过曲线拟合求出它们的关系曲线及表达式x=[0:10:360]y=[720:-180:0,-240,-480,-720,-840,-900,-840,-720,-480,-240,0,180,360,480,540,420,240,0,-180,-360,-4
4、80,-600,-480,-360,-180,0,240,480,720,840,960,840,720]cftool(x,y);运行上述代码之后，立刻打开了cftool工具箱，所有的拟合既可以在cftool工具箱中直接进行，也可以由cftool工具箱File->Generatecode产生代码生成函数来实现，从这方面來说，cftool工具箱避免了由于对matlab语言不熟而导致的低效率。1.3通过cftool工具箱进行拟合1.3.1Polynomia-8阶多项式拟合Results:LinearmodelPoly8:ans(x)=pl*x"8+p2*x"7+p3
5、*x"6+p4*x"5+p5*x^4+p6*x"3+p7*x"2+p8*x+p9wherexisnormalizedbymean180andstd108.2Coefficients(with95%confidencebounds):pl二335.5(283.5,387.6)p2二114.3(70.79,157.8)p3=-2424(-2706,-2142)p4=-736.4(-941.&-530.9)p5=5838(5351,6325)p6=1282(996.6,1568)p7=-4605(-4893,-4316)p8=-315.5(-429.6,-201.3)
6、p9=456.1(414.1,498)Goodnessoffit:SSE:7.089e+04R-square:0.9933AdjustedR-square:0.9913RMSE:50.321.3.2Polynomia-9阶多项式拟合Results:Linearmode1Poly9:f(x)=pl*x"9+p2*x"8+p3*x"7+p4*x“6+p5*x"5+p6*x"4+p7*x"3+p8*x"2+p9*x+plOwherexisnormalizedbvmean180andstd108・2Coefficients(with95%confidencebounds
7、):pl=-104.6(-153.4,-55.82)p2=335.5(295,376)p3=749.9(451.5,1048)p4二-2424(-2643,-2204)p5二-2012(-2628,-1396)p6=5838(5459,6218)p7=2218(1728,2708)p8=-4605(-4829,-4380)p9=-498(-621,-374.9)pio=456.1(423.4,488.7)Goodnessoffit:SSE:4.129e+04R-square:0.9961AdjustedR-square:0.9948RMSE:39.111.3.3
8、Gaussian(Num
