曲柄滑块机构的优化设计及运动仿真学士学位论文

插图序号使用五号宋体字；正文中的插表不加左右边线。插表按章编号并置于插表的左上方，插表不命名，如第二章的第三个插表序号为“表2—3”，插表序号使用标准五号宋体字。6、 参考文献按照GB7714—87《文后参考文献著录规则》规定的格式打印，本科毕业论文格式要求一、论文的结构与要求毕业设计（论文）包括以下内容（按顺序）：本科论文包括封面、、标题、内容摘要、关键词、正文、注释、参考文献等部分。如果需要，可以在正文前加“引言”，在参考文献后加“后记”。论文一律要求打印，不得手写。1．目录目录应独立成页，包括论文中全部章、节和主要级次的标题和所在页码。2．论文标题论文标题应当简短、明确，有概括性。论文标题应能体现论文的核心内容、法学专业的特点。论文标题不得超过25个汉字，不得设置副标题，不得使用标点符号，可以分二行书写。论文标题用词必须规范，不得使用缩略语或外文缩写词（通用缩写除外，比如WTO等）。3．内容摘要内容摘要应扼要叙述论文的主要内容、特点，文字精练，是一篇具有独立性和完整性的短文，包括主要成果和结论性意见。摘要中不应使用公式、图表，不标注引用文献编号，并应避免将摘要撰写成目录式的内容介绍。内容摘要一般为200个汉字左右。4．关键词关键词是供检索用的主题词条，应采用能够覆盖论文主要内容的通用专业术语（参照相应的专业术语标准），一般列举3——5个，按照词条的外延层次从大到小排列，并应出现在内容摘要中。5．正文正文一般包括绪论（引论）、本论和结论等部分。正文字数本科不少于6000字，专科一般不少于5000字，正文必须从页首开始。*绪论（引论）全文的开始部分，不编写章节号。一般包括对写作目的、意义的说明，对所研究问题的认识并提出问题。*本论是全文的核心部分，应结构合理，层次清晰，重点突出，文字通顺简练。*结论是对主要成果的归纳，要突出创新点，以简练的文字对所做的主要工作进行评价。结论一般不超过500个汉字。正文一级及以下子标题格式如下：一、；（一）；1.；（1）；①。6．注释注释是对所创造的名词术语的解释或对引文出处的说明。注释采用脚注形式，用带圈数字表示序号，如注①、注②等，数量不少于10个，脚注少于10个的论文为不合格论文。7．参考文献参考文献是论文的不可缺少的组成部分,是作者在写作过程中使用过的文章、著作名录。参考文献应以近期发表或出版的与法学专业密切相关的学术著作和学术期刊文献为主，数量不少于6篇，参考文献少于6篇的论文成绩评定为不合格。产品说明、技术标准、未公开出版或发表的研究论文等不列为参考文献，有确需说明的可以在后记中予以说明。二、打印装订要求论文必须使用标准A4打印纸打印，一律左侧装订，并至少印制3份。页面上、下边距各2.5厘米，左右边距各2.2厘米，并按论文装订顺序要求如下：1．封面封面包括《广西广播电视大学关于毕业设计（论文）评审表》（封面、附录4）、《学生毕业设计（论文）评审表》（封2）、《广西广播电视大学关于毕业设计（论文）答辩申报表》（封3、附录5）。 2．目录目录列至论文正文的三级及以上标题所在页码，内容打印要求与正文相同。目录页不设页码。3．内容摘要摘要标题按照正文一级子标题要求处理，摘要内容按照正文要求处理。4．关键词索引关键词与内容摘要同处一页，位于内容摘要之后，另起一行并以“关键词：”开头（采用黑体），后跟3~5个关键词（采用宋体），词间空1字，即两个字节，其他要求同正文。5．正文正文必须从内容提要页开始，并设置为第1页。页码在页末居中打印，其他要求同正文（如正文第5页格式为“―5―”）。论文标题为标准三号黑体字，居中，单倍行间距；论文一级子标题为标准四号黑体字，居中，20磅行间距；正文一律使用标准小四号宋体字，段落开头空两个字，行间距为固定值20磅；正文中的插图应与文字紧密配合，文图相符，内容正确，绘制规范。插图按章编号并置于插图的正下方，插图不命名，如第二章的第三个插图序号为“图2—3”，插图序号使用标准五号宋体字；正文中的插表不加左右边线。插表按章编号并置于插表的左上方，插表不命名，如第二章的第三个插表序号为“表2—3”，插表序号使用标准五号宋体字。6、 参考文献按照GB7714—87《文后参考文献著录规则》规定的格式打印，内容打印要求与论文正文相同。参考文献从页首开始，格式如下：（1）著作图书文献序号 作者 《书名》，出版地：出版者，出版年份及版次（第一版省略）如：[4] 劳凯声 《教育法论》，南京：江苏教育出版社，2001（2）译著图书文献序号 作者 《书名》，出版地：出版者，出版年份及版次（第一版省略）（3）学术刊物文献序号 作者 《文章名》，《学术刊物名》，年卷（期）如：[5]周汉华 《变法模式与中国立法法》，《中国社会科学》，2000（1）（4）学术会议文献序号 作者 《文章名》，编者名，会议名称，会议地址，年份，出版地，出版者，出版年（5）学位论文类参考文献序号 作者 《学位论文题目》，学校和学位论文级别，答辩年份（6）西文文献著录格式同中文，实词的首字母大写，其余小写。参考文献作者人数较多者只列前三名，中间用逗号分隔，多于三人的后面加“等”字（西文加“etc.”）。学术会议若出版论文集者，在会议名称后加“论文集”字样；未出版论文集者省去“出版者”、“出版年”项；会议地址与出版地相同的省略“出版地”，会议年份与出版年相同的省略“出版年”。三、毕业设计（论文）装袋要求毕业设计（论文）是专业教学的重要内容，必须规范管理，统一毕业设计（论文）材料装袋要求：1、论文稿本。经指导的提纲，一稿、二稿和装订好的正稿。2、过程记录表。包括指导教师指导记录表，学生毕业设计（论文）评审表（答辩过程记录表）等；3、相关材料。法专业要求的其他材料，如法学社会等。中国环境教育立法研究内容摘要摘要：目前，我国学术界对环境教育立法问题的研究还处于起步阶段，有关环境教育的法律规范也很不完善，影响和限制了我国环境教育的大力推行和良好普及，实质上是制约了我国解决环境问题的能力和可持续发展的进程。本文从环境问题的现状入手，阐释了环境教育立法的必要性和可行性，介绍了其他国家和地区的环境教育立法实践，在总结国内外先进经验的基础上，提出了对我国环境教育立法的构想。以期通过加强教育立法的途径，实现我国环境教育的普及，为改善解决我国环境问题的能力和可持续发展的进程创造条件。关键词：环境问题环境教育环境教育立法 一、环境问题、环境教育与环境教育立法（一）环境问题马克思说：“人靠自然界生活，这就是说，自然界是为了不致死亡而必须不断与之交往。所谓人的肉体生活和精神生活同自然界相联系，也就等于说自然界同自身相联系，因为人是自然界的一部分。” 生存与发展是人类社会最基本的主题。在人类与环境不断地相互影响和作用中，环境问题始终是伴随着人类的活动产生和发展的。不幸的是，在相当长的时期内，人类过分强调了作为自然主人的一面，夸大了人的主观能动性作用，忽视甚至忘却自然界的惩罚。环境问题并非始于今日，早在200年前的第一次工业革命时期就产生了环境问题。到了本世纪50年代，环境事件不断出现和加剧。到了70～80年代则出现了全球性的环境危机。目前全球人口正以每年9 000万的速度增长，预计到21世纪中期，世界人口将达到100亿。 人口无节制地增长，给地球的生态环境和有限的自然资源带来了沉重的压力。联合国列出了威胁人类生存的全球十大环境问题：全球气候变暖；臭氧层的损耗和破坏；酸雨蔓延；水资源危机；生物多样性减少；大气污染；有毒有害化学物质污染与危险废物越境转移；森林面积锐减；土地荒漠化；海洋污染。随着我国社会经济的迅速发展，环境保护与经济发展之间的矛盾日益凸显。20世纪最后几年有三件震撼国人的大事足以说明我国环境问题的严重性，已显示出环境破坏给人类带来的灾难性的报复。一是1997年创纪录(227天)的黄河断流；二是1998年的长江大水灾；三是2000年波及北京等地的频繁的沙尘暴。专家指出了目前困扰中国环境的十大问题。1、大气污染问题2004年我国二氧化硫排放量为1 995万吨，居世界第一位。据专家测算，要满足全国天气的环境容量要求，二氧化硫排放量要在现有基础上至少削减40%。此外，2004年中国烟尘排放量为1 165万吨，工业粉尘的排放量为1 092万吨。大气污染是中国目前面临的第一大环境问题。2、水环境污染问题中国七大水系的污染程度依次是：辽河、海河、淮河、黄河、松花江、珠江、长江，其中，42%的水质超过3类标准（不能做饮用水源），全国有36%的城市河段为劣质5类水质，丧失使用功能。大型淡水湖泊（水库）和城市湖泊水质普遍较差，75%以上的湖泊富营养化加剧，主要由氮、磷污染引起。3、垃圾处理问题中国全国工业固体废物年产生量达8.2亿吨，综合利用率约为46%。全国城市生活垃圾年产生量为1.4亿吨，达到无害化处理要求的不到10%。塑料包装物和农膜导致的白色污染已蔓延全国各地。（二）环境教育与环境问题的关系1、环境教育的发展历程环境教育的起源，一直可以追溯到19世纪末20世纪初的自然研究（Natural Study）。当时在学校开展自然研究的基本目的是教育学生通过亲身观察和参与，了解和评价自然环境。到20世纪上叶，人们认识到保护生态和自然环境的重要性，保护运动（Conservation movement）在社会中形成，学校教育在自然研究的基础上引入了自然保护的教育内容，这就是环境教育的萌芽。（1）国外环境教育的发展历程1972年在瑞典首都斯德哥尔摩召开的“世界人类环境会议”是环境教育发展的一个里程碑。为了响应斯德哥尔摩会议的第96条建议，联合国教科文组织和联合国环境规划署于1975年颁布了国际环境教育计划（IEEP），其目的是在环境教育领域内，促进经验和信息的交流、研究和实验、人员培训、课程和相应教材的开发及国际合作。1975年，在前南斯拉夫的贝尔格莱德召开的国际环境教育会议，通过了《贝尔格莱德宪章：环境教育的全球纲领》。该宪章根据环境教育的性质和目标，指出环境教育是“进一步认识和关心经济、社会、政治和生态在城乡地区的相互依赖性；为每一个人提供获得保护环境的知识和价值观、态度、责任感和技能；创造个人、群体和整个社会行为的新模式。”此后，《贝尔格莱德宪章》成为世界各国制定环境教育纲要与章程的重要依据之一。而环境教育的普及对环境相关法律的立法、执法都可起到相当大的辅助作用。大力开展环境教育，使环境意识特别是环境保护法律意识深入人心，使人们认识到环境问题不仅是社会问题，更是可以涉及到每个人切身利益和法律责任、社会责任的问题，认识到环境问题和法律责任的关系，更好地使环境保护法律成为预防环境问题发生的利剑，这样可以达到依法治理环境和人们自觉保护环境的目的。二、中国环境教育立法的必要性和可行性（一）中国环境教育立法的必要性当一种社会关系需要用立法来调整，说明这种社会关系的重要性。中国环境教育专门立法是否必要，则完全取决于以下前提：（1）环境教育的重要性；（2）环境教育立法对社会经济发展的重要作用。五、结论21世纪是环境世纪，公众的环境意识通过环境教育来建立。根据我国人口多，地区经济水平差异大，公民受教育程度不一的现状，要使公众的环境保护意识提高到一个比较高的水平，实现社会——经济——环境的协调发展，尽早达到国家的可持续发展目标，构建和谐社会，通过立法机关制定完善的、具有可操作性的《环境教育法》不失为一个有效的方法。希望对促进我国环境教育法律体系的建立提供一些有益的参考。 识和关心经济、社会、政治和生态在城乡地区的相互依赖性；为每一个人提供获得保护环境的知识和价值观、态度、责任感和技能；创造个人、群体和整个社会行为的新模式。”此后，《贝尔格莱德宪章》成为世界各国制定环境教育纲要与章程的重要依据之一。而环境教育的普及对环境相关法律的立法、执法都可起到相当大的辅助作用。大力开展环境教育，使环境意识特别是环境保护法律意识深入人心，使人们认识到环境问题不仅是社会问题，更是可以涉及到每个人切身利益和法律责任、社会责任的问题，认识到环境问题和法律责任的关系，更好地使环境保护法律成为预防环境问题发生的利剑，这样可以达到依法治理环境和人们自觉保护环境的目的。二、中国环境教育立法的必要性和可行性（一）中国环境教育立法的必要性插图序号使用标准五号宋体字；正文中的插表不加左右边线。插表按章编号并置于插表的左上方，插表不命名，如第二章的第三个插表序号为“表2—3”，插表序号使用标准五号宋体字。6、 参考文献按照GB7714—87《文后参考文献著录规则》规定的格式打印，插图序号使用标准五号宋体字；正文中的插表不加左右边线。插表按章编号并置于插表的左上方，插表不命名，如第二章的第三个插表序号为“表2—3”，插表序号使用标准五号宋体字。6、 参考文献按照GB7714—87《文后参考文献著录规则》规定的格式打印，插图序号使用标准五号宋体字；正文中的插表不加左右边线。插表按章编号并置于插表的左上方，插表不命名，如第二章的第三个插表序号为“表2—3”，插表序号使用标准五号宋体字。6、 参考文献按照GB7714—87《文后参考文献著录规则》规定的格式打印，插图序号使用标准五号宋体字；正文中的插表不加左右边线。插表按章编号并置于插表的左上方，插表不命名，如第二章的第三个插表序号为“表2—3”，插表序号使用标准五号宋体字。6、 参考文献按照GB7714—87《文后参考文献著录规则》规定的格式打印，插图序号使用标准五号宋体字；正文中的插表不加左右边线。插表按章编号并置于插表的左上方，插表不命名，如第二章的第三个插表序号为“表2—3”，插表序号使用标准五号宋体字。6、 参考文献按照GB7714—87《文后参考文献著录规则》规定的格式打印，插图序号使用标准五号宋体字；正文中的插表不加左右边线。插表按章编号并置于插表的左上方，插表不命名，如第二章的第三个插表序号为“表2—3”，插表序号使用标准五号宋体字。6、 参考文献按照GB7714—87《文后参考文献著录规则》规定的格式打印，插图序号使用标准五号宋体字；正文中的插当一种社会关系 曲柄滑块机构的优化设计及运动仿真 目 录 目录 1 摘要 第1章 绪论 1.1选题的目的及意义 1.2优化设计方法的概述 1.3 国内外的研究现状 1.4 本文主要研究内容 第2章 曲柄滑块机构的受力分析 2.1曲柄滑块机构的分类 2.2曲柄滑块机构的动力学特性 2.3曲柄滑块机构中运动学特性 第3章 偏置式曲柄滑块机构的优化设计 3.1 优化软件的介绍 3.1.1 MATLAB的发展历程和影响 3.1.2 MATLAB在机构设计中的应用 3.2 机构优化设计实例分析 3.2.1 设计目标的建立 3.2.2根据设计要求，确定约束条件 3.3 利用MATLAB进行优化设计 3.3.1编制优化程序 3.3.2程序运行结果及处理 3.3.3 对优化结果进行验证和分析 第4章 偏置曲柄滑块机构的运动学建模与仿真 4.1偏置曲柄滑块机构运动特性建模 4.1.1仿真环境简介 4.1.2机构的运动学建模 4.2 运动学仿真的实现 4.2.1函数的编制及初始参数的设定 4.2.2构建Simulink仿真框图 4.2.3 对仿真结果进行分析 总结 参考文献 致谢 第一章 绪　论 1.1选题的目的及意义 曲柄滑块机构由于可以实现旋转运动与直线运动之间的变换，并可以实现急回运动，所以在机械设备中得到广泛的应用，如冲压机械、惯性筛、自动送料机构、冲床、剪床和往复活塞式发动机等。随着现代化工业的发展，对曲柄滑块机构的传力性能提出了更高的要求。机构的设计方法有图解法、实验法和解析法。虽然图解法、实验法比较直观，机构各组成部分的位移、速度、加速度以及所受力的大小，改变趋势都能通过反复作图一目了然，但是过程相当繁琐，且误差较大；而解析法是把机构中已知的尺寸参数和运动变量与未知的运动变量之间的关系用数学式表达出来，然后求解。只要解析式一列出，则机构在各位置时的运动变量的计算将变得简单便捷，而且精度很高。解析法的虽然有直观性差的缺点，但是随着计算机的普及和图形软件的发展将不复存在。计算结果可以很容易地通过曲线、图表甚至动画展示出来，可视化问题便得到很好的解决。 传统的曲柄滑块机构是应用图解法设计，是先给定滑块的行程速比系数K和滑块的行程H以及辅助条件（如偏距e或曲柄长度或连杆长度），来确定未知的长度尺寸，然后再检验传动角。其整个过程都是人的定性分析和试凑选择的过程，受到计算方法与手段的限制，这样设计出来精度不足，效率低，可能导致了曲柄滑块机构的运动潜能在一些领域没有得到充分的发挥。因此，可以采用解析法对曲柄滑块机构的参数方面进行优化设计，借助于计算机强大的计算处理数据的能力使其结构更加紧凑，传力性能更优。 1.2优化设计方法的概述 优化设计是以数学中的最优化理论为基础，以计算机为手段，根据设计所追求的性能目标，建立目标函数，在满足给定的各种约束条件寻求最优的#设计#。对曲柄滑块机构进行优化设计，首先需要将设计问题转化成数学模型，即用优化设计的数学表达式描述工程设计问题。然后，按照数学模型的特点选择合适的优化方法和计算程序，运用计算机求解，获得最优设计方案。传统的设计方法只是要求能够解决问题，而不在意最优的设计方案，即使理论上有最优的方案，一般的手段还不容易达到。 MATLAB是Mathworks公司推出的交互式计算分析软件，最早开发是为了解决矩阵运算问题的，具有强大的运算分析功能。目前被广泛应用于自动控制、信号处理、机械设计、流体力学和数理统计等工程领域，利用该软件的仿真工具箱，我们可以在完成了设计之后，方便的实现对机构的动态仿真分析，完成对新产品的设计性能检验。可以从众多的设计方案中寻找出最佳设计方案，大大提高设计水平和质量。由于该软件的功能强大，具有集科学计算、程序设计和可视化于一体的高度集成软件环境，使它已经成为具有广泛应用前景的高级编程语言，是目前国际上公认的最优秀计算分析软件[11]。 因此，将计算机应用于曲柄滑块机构的优化设计，建立优化设计目标的数学函数，通过优化处理软件，得到比传统的设计方法更合理的方案，使曲柄滑块机构的应用潜能得到发挥，创造更多的工业价值。 1.3国内外的研究现状 随着机械工业化的发展，机械优化设计方法越来越受到设计者的重视，采用优化设计方法能有效的提高设计效率和设计的精度要求。而曲柄滑块又是现代机械设备常用的一种传动设备，因此，对它进行优化设计，具有相当重要的意义。 曲柄滑块机构由于具有结构简单，运动规律明确，可以实现旋转运动和直线运动之间的变换，并且具有急回运动等优点，使其在机械工程设备中得到广泛的应用。但由于目前的设计方法存在着效率低，精度不足等诸多缺点，阻碍了其运动潜能的发挥。为了实现其功能作用的最优化，在保证工作要求的前提下，对其进行更加合理的优化设计。 而目前，国内外对曲柄滑块机构的优化设计及运动仿真研究有关课题的研究也不少。其中，娄建国的《按最佳传动角的曲柄滑块机构的优化设计》，采用几何解析方法设计偏置曲柄滑块机构，在满足给定的滑块行程和行程速比系数的前提下，借助计算机进行寻优设计，从而方便地求得具有最佳传动角的曲柄滑块机构。刘菊蓉、王旭飞《偏置式曲柄滑块机构的优化设计及运动分析》，运用MATLAB及其中的SIMULINK模块，对给出行程H，行程速比系数K和许用角[γ]进行设计分析。设计结果不但满足现代机械设计的要求，设计过程编程简单，而且得到曲柄在任意位置对应的其它参数。陈杰平、姚智华《基于MATLAB的曲柄滑块机构仿真研究》，借助于功能强大的分析仿真软件MATLAB，实现了机构性能分析和动态仿真，降低分析的难度，有效提高设计工作效率、产品开发质量，降低开发成本。漆小敏、喻全余、阚宏林《基于Simulink的偏置式曲柄滑块机构运动仿真》，建立了速度和加速度的闭环矢量方程，使用Simulink对偏置式曲柄滑块机构进行了运动学仿真，得到了连杆及滑块的运动曲线，使用该方法的优势在于可以方便的观察第机构运动特性的变化。 因此，将计算机软件用于曲柄滑块机构的优化设计中，是曲柄滑块机构的设计发展趋势。 1.4本文主要研究内容 对曲柄滑块机构中的偏置式曲柄滑块机构运用仿真软件进行优化设计与运动仿真分析，其主要的研究内容有： （1）对偏置式曲柄滑块机构进行深入研究，确定系统主要参数和工作任务，以便明确设计要求； （2）对曲柄滑块机构进行运动学和动力学分析，分析该机构中各个杆件的受力情况，以及它们之间的相互作用关系，从而为偏置式曲柄滑块的研究奠定基础； （3）根据设计目标，建立偏置式曲柄滑块机构的数学模型，确定约束条件，运用软件MATLAB优化工具箱进行编程优化求解，对优化结果进行验证分析，确定机构中主要部件如曲柄、连杆等以及传动角的优化尺寸，以便运动仿真的实现； （4）根据已求得的优化设计尺寸，利用MATLAB中的Simulink 模块进行运动仿真，从而可以得到各个杆件任意时刻的位置、速度以及加速度的值，并且可以观察到各个构件在整个运动周期内的变化规律。为进一步对机构后续研究机构的运动协调性及机构动力性能分析等方面提供了基础。 第2章 曲柄滑块机构的受力分析 曲柄滑块机构是最早获得广泛应用的连杆机构之一,在运作时各构件产生的惯性力会引起机构的强迫振动，加剧及其构件的磨损并产生噪声污染，降低机构的运动精度和平稳性。因此，对曲柄滑块机构进行受力的分析，可以深入认识机构在运动的整个过程中的受力情况，对提高机构的运动精度和运动平稳性，延长机构的使用寿命具有重要的意义。 2.1曲柄滑块机构的分类 根据结构特点，曲柄滑块机构可以分为三大类： （一）对心曲柄滑块机构：机构在运动时滑块C的运动轨跡通过曲柄的回转中心A，则称为对心曲柄滑块机构。如在内燃机机构中的应用等。 图（1）对心曲柄滑块机构 （二）偏置式曲柄滑块机构：机构在运动时﹐滑块B的运动轨跡不通过曲柄的回转中心A﹐则称为偏置曲柄滑块机构。例如在自动送料机构中的使用等。 图（2）偏置式曲柄滑块机构 （三）偏心轮机构：在曲柄滑块机构（曲柄摇杆机构）中，若曲柄很短，可将转动副B的尺寸扩大到超过曲柄长度，则曲柄AB就演化成几何中心B不与转动中心A重合的圆盘，该圆盘称为偏心轮，含有偏心轮的机构称为偏心轮机构。 偏心轮机构结构简单，偏心轮轴颈的强度和刚度大，广泛用于曲柄长度要求较短、冲击在和较大的机械中，例如在在工程机械中的颚式破碎机中的应用等。 图（3）偏心轮机构 2.2曲柄滑块机构的动力学特性 图2.2 曲柄滑块的受力分析示意图 从曲柄r传到连杆上的力 与作用到滑块上的力 之间存在以下关系： （2-1） 在曲柄端点处，沿半径方向的力 和 的关系： （2-2） 将（1）、（2）两式联立，可得到： （2-3） 曲柄端点处沿半径 方向受到与 力大小相等的压力。曲柄A处沿圆周方向所受切向力 与半径 的乘积，就是转矩 。 （2-4） 根据图2.2可知， （2-5） 将式（1）、（4）代入式（5），可得 （2-6） 则可推导出作用在滑块上的压力 ，即 （2-7） 一般曲柄连杆机构都有 ,因此可认为 远小于1，即 ，则 角趋近于零。上式可以写成： （2-8） 按平面几何圆部分的勾股定理可以导出： （2-9） 将式（8）代入式（9），则得： （2-10） 2.3曲柄滑块机构中运动学特性 图2.3曲柄滑块机构的运动简图 取A点为坐标原点，X轴水平向右，在任意瞬时t，机构的位置如上图所示： 由图可建立矢量方程， （2-11） C点的坐标矢径在X轴和Y轴上的投影为： （2-12） （2-13） 由图可知，可以推导出： （2-14） 从而，通过转换关系可得： （2-15） 式中， 是曲柄长与连杆长之比。将上式代入 的表达式中，并考虑到 ， 就得到了滑块的位移运动方程： （2-16） 若将上式对时间 求导，则其运算量较繁琐。在工程实际中， 的值一般取 ，故可在上式中将根式展开成 的幂级数并且省略去 起后的各项，做近似计算，可得方程： （2-17） 上式对时间求导，可得滑块速度和加速度方程如下： （2-18） （2-19） 其中 ， ， 都是 的周期函数[15]。 第3章 偏置式曲柄滑块机构的优化设计 3.1 优化软件的介绍 3.1.1 MATLAB的发展历程和影响 MATLAB名字由MATrix和LABoratory两词的前三个字母组合而成。20世纪70年代后期，时任美国新墨西哥大学计算机科学系主任的Cleve Moler教授出于减轻学生编程负担的动机，为学生设计了一组调用PINPACK和EISPACK库程序的“通俗易用”的接口，此即用FORTRAN编写的萌芽状态的MATLAB。 经几年的校际流传，在Little的推动下，由Little、Meler、Steve Bangert合作，于1984年成立了MathWorks公司，并把MATLAB正式推向市场。从这时起，MATLAB的内核采用C语言编写，而且除原有的数值计算能力外，还新增了数据图视功能。 MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。 　MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C，FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多，并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点,使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对C，FORTRAN，C++ ，JAVA的支持。可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用，此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序，用户可以直接进行下载就可以用[3]。 3.1.2 MATLAB在机构设计中的应用 Matlab发展至今，它己不仅仅是单纯矩阵运算的数学处理软件，其开放式的结构吸引了许多优秀人才编写M函数和工具箱，日前已扩展成由工作环境，编程语言，图形处理，数学函数，应用程序接口这五大部分组成的集数值计算、可视化应用、程序开发、工程控制为一体的功能强大的软件系统。它由“主包”和很多应用学科性的工具箱〔Toolboxs〕组成 虽然该软件的初衷并不是为控制系统设计的，但它提供了强大的矩阵处理和绘图功能，可靠灵活且方便，非常适合现代控制理论的计算机辅助设计。控制领域的研究人员正是注意到这些，在其基础上开发了许多与控制理论相关的软件工具包，这些软件包在集成Matlab的工具箱里。由于拥有这些应用于控制领域的工具包，Matlab己成为控制工程和科研必不可少的工具。其中与机构设计和仿真相关的功能包括: （1）数值计算及分析功能 该项主要包括各种向量、矩阵的分析运算、微分方程的求解、特殊函数的计算机分析、快速傅氏变换及信号处理、数据分析与统计等。利用这些功能我们可以对要研究的被控对象建立微分方程后求解，可以对输入输出信号进行分析处理，易于改进控制效果。 （2）编程语言及算法实现 该项主要包括Matlab基本语句结构:文件管理、M文件与函数、S函数的开发等。通过编写自己的M函数、S函数，我们可以满足特殊的要求，达到特定的控制目的。 （3）图形处理及可视化功能 该项主要包括二维、三维图形绘制、特殊坐标图形绘制及修改、视觉动画等。有了这些功能，控制中的数学分析与系统仿真都会变得更直观、更清晰、更快捷，控制性能指标更易满足。 （4）与其它高级语言的接口 它包括C语言、C++语言、Java语言等的接口，它方便了函数的相互调用，可移植性和通用性都大大增强，它的串口功能更便于对外设的访问。 （5）Simulink建模与仿真 它包括实时工作空间、Simulink加速器、集中测试工具、模型显示工具、模型差异分析工具等。利用这些功能项我们可以很方便的完成动态系统的建模与分析。 （6）各种相关的工具箱 它包括控制系统工具箱、鲁棒控制工具箱、系统辨识工具箱、模型预测控制工具箱；反馈控制工具箱、模糊控制工具箱、神经网络工具箱、小波分析工具箱、信号处理工具箱、图像处理工具箱等。以上这些功能构成了Matlab在控制系统设计与仿真领域应用的主线。 3.2 优化设计实例分析 已知偏置曲柄滑块机构的行程速比系数K=1.25，滑块行程H=40mm。当原动件曲柄作整周匀速转动时，为了获得良好的传力性能，要求滑块在整个行程中的最小传动角最大，因此以传动角作为优化设计目标。 3.2.1 设计目标的建立 图3.2 偏置式曲柄滑块机构机构简图 如图3.2所示，偏置曲柄滑块机构主要尺寸包括：曲柄l1，连杆l2，偏心距e，当曲柄与滑块导路垂直且曲柄上铰链B离导路较远时，有最小的传动角，可表示为： （3-1） 在图1 的中，根据余弦定理和正弦定理分别有 （3-2） (3-3) 式中，H是滑块的行程。当滑块行程H和极位夹角θ（行程速比系数K）已知时，连杆长度l2和偏心距e与曲柄长度l1相关，它们不是独立的设计参数，因此以l1作为设计变量。 根据已知的行程速比系数K计算机构极位夹角θ： 3.2.2根据设计要求，确定约束条件 以曲柄长度 作为设计变量，它的取值范围可以按照下面的关系确定： 由于要求最小的传动角最大，因此该机构的设计目标为： 即： (3-4) 3.3 利用MATLAB进行优化设计 3.3.1编制优化程序 syms x l2=sqrt((1600-2*x^2*(1+cos(pi*20/180)))/(2*(1-cos(pi*20/180)))); e=(l2^2-x^2)*sin(pi*20/180)/40; f=(x+e)/l2; f=char(f); [x,fval,exitflag,output]= fminbnd(f,3.526,20) 3.3.2程序运行结果及处理 x =18.6217 fval =0.7336 即 ， ，将其分别代入（3-1）、（3-2）、（3-3）式，可得： γmin=42.8114° l2=45.9584mm e=15.0951mm 3.3.3 对优化结果进行验证和分析 对设计的结果进行验证，优化结果满足曲柄滑块机构的曲柄存在条件： ，最小传动角 。满足当原动件曲柄作整周匀速转动时，为了获得良好的传力性能，滑块在整个行程中的最小传动角最大。 此结果与设计要求完全符合，可见用MATLAB对偏置式曲柄滑块机构进行优化设计效率高，设计也比较简单。 第四章 偏置式曲柄滑块机构的运动学建模与仿真 4.1偏置曲柄滑块机构运动特性建模 4.1.1仿真环境简介 Simulink是一个进行动态系统建模、仿真和综合分析的集成软件包。它可以处理的系统包括:线形、非线形；离散、连续及混合系统；单任务、多任务离散事件系统。 在Simulink提供的图形用户界面GUI上，只要进行鼠标的简单拖拉操作就可构造出复杂的仿真模型。它外表以方块图形式呈现，且采用分层结构。从建模角度讲，这即适合于自上而下的设计流程，又适合于自下而上的逆程设计。从分析的角度讲，这种Simulink模型不仅能让用户知道具体环节的动态细节，而且能让用户清晰地了解各器件、各子系统、各系统间的信息交换，掌握各部分之间的交互影响。 在Simulink环境中，用户将摆脱理论演绎时必须做理想化假设的无奈，观察到现实世界中的摩擦、风阻、齿隙、饱和、死区等非线性因素对系统的影响。在Simulink环境中，用户可以在仿真进程中改变感兴趣的参数，实时观察系统行为的变化。由于Simulink环境使用户摆脱了深奥的数学推演的压力和烦琐编程的困扰，因此，用户在此环境中会对自己研究的问题更显游刃有余。 4.1.2机构的运动学建模 偏置式曲柄滑块机构的向量模型如下图1所示： 图1 偏置式曲柄滑块机构向量模型 对于曲柄R2，向量R2的模为r2，转角θ2，连杆R3，向量的模为r3，转角θ3；R1为滑块的位移，模为r1；R4为偏距，模为 。建立偏置曲柄滑块机构的位置运动方程[4]： （1）偏置式曲柄滑块机构的闭环位移矢量方程 （4-1） （2）闭环矢量方程在x轴与y轴上的分解，得到 （4-2） （4-3） （3）将上式对时间求导，可以得到偏置式曲柄滑块机构的速度方程： （4-4） （4-5） 式中 是矢量R1大小的变化率，是滑块相对于地面的平移速度， 为连杆的角速度。为了便于编程，将方程（4）、（5）用矩阵的形式表达： （4-6） 4.2 运动学仿真的实现 运动学仿真主要是指反复求解机构运动约束方程，通过积分获得最终的速度(或加速度)，从而确定机构运动的位置(速度)[2]。 4.2.1函数的编制及初始参数的设定 (1)编写MATLAB函数compvel ( ) 根据建立起来的数学模型，进行功能运算程序的编制。编制的运算程序compvel.m如下： function[x] = compv(u) %x为函数的输出；u为m函数的输入 %u(1)= omega-2 %u(2)= theta-2 %u(3)= theta-3 r2=18.6217; r3=45.9584mm; %曲柄和连杆的长度，以mm作为单位 ％根据数学模型可以写出以下计算公式 a=[r3*sin(u(3)) 1;-r3*cos(u(3)) 0]; b=[-(r2*u(1)*sin(u(2));r2*u(1)*cos(u(2))]; ％矩阵的计算 x=inv(a)*b; （2）在仿真运行之前，必须为每个积分器设定适当的初始值。初始条件可以通过简单的几何关系求解给出，为了仿真的方便，可以假设曲柄的初始位置为 ，将其代入公式（4-2）、（4-3）中，根据前面部分优化所得到的曲柄和连杆的参数： ， 。即可求得初始参数如以下表1所示： 表1 仿真的初始条件 积分器 初始值 0° 19.1778° 62.03㎜ 4.2.2构建Simulink仿真框图 在Simulink中建立的偏置式曲柄滑块机构的仿真模型如图2所示。其中的 MATLAB Function模块中添加入表达式（4-6）所编写的函数，该函数输出两个变量： 曲柄速度的大小 和连杆的角速度 。 图2 偏置式曲柄滑块机构的仿真模型 假设曲柄以140rad/s做匀速圆周转动，仿真时间设为0.1s，在上图积分器中输入表1的初始参数，运行在MATLAB环境下的仿真框图，从三个示波器模块Scope中可以得到滑块的位移、平移速度以及加速度随时间变化的曲线图。 图3 滑块的平移速度曲线 图4 滑块的位移曲线 图5 滑块的加速度曲线 4.2.3 对仿真结果进行分析 从仿真结果可以看出，偏置曲柄滑块机构的曲柄从 位置开始运动时，滑块相对地面的平移速度下降到0㎜时，滑块的位移从62.03㎜上升到最大位置，而在此时滑块的加速度从最大值向最小转变；从图3所示的滑块平移速度曲线可以明显的发现滑块速度的上升曲线斜率比下降曲线斜率小，即滑块的上升的速度比下降的速度缓和，这说明在曲柄做匀速圆周转动的情况下，滑块来回运动的速度不同，从而使偏置曲柄滑块机构具有急回特性，从图5的滑块的加速度曲线可以看出加速度在极限位置点有一个突变的高峰，也说明了其具有急回特性。 总结 本论文主要介绍了运用MATLAB及其中的Simulink模块，对给出行程H，行程速比系数K，要求滑块在整个行程中最小的传动角最大的偏置式曲柄滑块机构进行优化设计与运动仿真的方法。 在优化设计上，利用机构已知的条件和建立好的数学模型，在MATLAB的指令窗口中输入简单的优化程序，计算机即可给出相应杆件的数值，经过验证分析不难发现应用此方法设计的机构与设计要求完全相同，是一种简单、高效的优化设计方法，值得推广。 而通过Simulink仿真工具箱对偏置式曲柄滑块机构进行运动仿真，可以避免大量的编程，并且可以避免直接求各个构件的位置问题，而是通过对速度和加速度的积分获得各构件的位置点。 在仿真平台上，只需要修改参数和MATLAB Function函数模块，就可以得到任意时刻的位置、速度以及加速度的值，并且可以观察到各个构件在整个运动周期内的变化规律。将此方法运用于现代机械的设计中，不但能满足现代机械的设计要求，而且设计编程简单易懂，设计精度与设计效率高，从而提高了新产品的设计水平，也降低了研发的成本。同时，这种运动分析方法基于MATLAB软件中强大的矩阵计算功能，可以得到任意运动参数间的相互关系，这为后续研究机构的运动协调性及机构动力性能分析等方面提供了基础，为机构运动分析提供了一种新的方法。 通过这次毕业论文的设计，使我认识到自己存在着诸多的不足，如自己的知识面比较窄，知识功底不扎实，主动性和实践能力差等。在设计中遇到的问题也不少，如曲柄滑块机构的运动特性分析以及设计工具的学习，还需要在今后的学习中多完善知识结构，提高自身的专业技能。 致谢 本文是在老师的悉心指导下完成的，忠心的感谢他在我写作论文期间给予我热情的帮助和指导。张老师渊博的知识，认真负责的工作作风，平易近人的态度让我获益匪浅。在此，我向张老师表示最衷心的感谢和最诚挚的敬意。 感谢在论文运动仿真阶段给予我帮助的老师和老师，同时感谢这大学四年来培养了我的全体老师们，是你们的辛勤教诲为我的毕业设计打下坚实的基础功底，让我顺利通过大学的学习。 还要感谢我的同学，他们在我的论文写作过程中提出了很多宝贵的意见，并给了我很多的启发。 最后，我要衷心的感谢我的父母，是你们一直默默地给予我理解与支持，给予我勇敢面对困难的勇气和力量，让我能够顺利地完成学业。 参考文献： [ 1 ] 王知行, 刘廷荣. 机械原理[M].北京：高等教育出版社, 2000.2. [ 2 ]Garden J F. 机构动态仿真[M]．周进雄，张陵译．西安：西 安交通大学出版社,2002． [ 3 ] 张志涌, 徐彦琴等. MATLAB教程—基于6.x版本[M]. 北京：北京航空航天大学出版社, 2001.4. [ 4 ] 曹惟庆，徐曾荫．机构设计[M]．北京：机械工业出版社，2000. [ 5 ] 王洪欣， 戴宁. 机械原理课程上机与设计[M]. 南京：东南大学出版社, 2005.8. [ 6 ] 严升明，机械优化设计[M]. 江苏：江苏中国矿业大学出版社, 2004. [ 7 ] 申永胜，机械原理教程[M]. 北京：清华大学出版社, 2000. [ 8 ] 周进雄，张陵. 机构动态仿真-使用MATLAB和Simulink[M]. 西安：西安交通大学出版社, 2002. [ 9 ] 郑文纬，吴克坚. 机械原理[M]. 北京：高等教育出版社, 2004.33 - 103. [ 10 ] 张葛祥，李娜. MATLAB仿真技术与应用[M]. 北京：清华大学出版社, 2003.55 -83. [ 11] 张森，张正. 基于MATLAB/ Simulink平面连杆机构的动态仿真[M]. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社, 2007. [ 12 ] 刘菊若，王旭飞. 偏置式曲柄滑块机构的优化设计及运动分析[J]. 机械研究与应用, 2005(12)：99 -100. [ 13] 刘善林，胡鹏浩. 曲柄滑块机构的运动特性分析及仿真实现[J]. 机械设计与制造, 2008（15）：79-80. [ 14] 中国机械工业教育协会. 机械设计基础[M]. 北京：机械工业出版社, 2005. [ 15] 王铎，程靳. 理论力学[M]. 北京: 高等教育出版社, 2002.8 [ 16] 于喜泉 曲柄连杆机构曲柄径向力计算[J]. 机械设计与制造，1993（1） [ 17] 濮良贵，纪名刚等. 机械设计[M]. 北京：高等教育出版社, 2006.5. [ 18] 黄纯颖, 唐进元. 机械创新设计[M]. 北京：高等教育出版社, 2000.7. [ 19] 刘白雁，陈新元等. 机电系统动态仿真-基于MATLAB/Simulink[M]. 北京：机械工业出版社, 2005.7 [ 20] 冯辉宗，芩明等. 控制系统仿真[M]. 北京：人民邮电出版社,2009.6 [ 21] 张静，马俊丽等. MATLAB在控制系统中的应用[M]. 北京：电子工业出版社, 2007.5 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作 者 签 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 ​​​​​​​​​​​​ 指导教师签名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授权说明 本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 ​​​​​​​​​​​​ 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权　　 　 　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名： 日期： 年 月 日 导师签名： 日期： 年 月 日 指导教师评阅书 指导教师评价： 一、撰写（设计）过程 1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、论文（设计）质量 1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、论文（设计）水平 1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建议成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所选等级前的□内画“√”） 指导教师： （签名） 单位： （盖章） 年 月 日 评阅教师评阅书 评阅教师评价： 一、论文（设计）质量 1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、论文（设计）水平 1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建议成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所选等级前的□内画“√”） 评阅教师： （签名） 单位： （盖章） 年 月 日 教研室（或答辩小组）及教学系意见 教研室（或答辩小组）评价： 一、答辩过程 1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、对答辩问题的反应、理解、表达情况 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、学生答辩过程中的精神状态 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、论文（设计）质量 1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、论文（设计）水平 1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 评定成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所选等级前的□内画“√”） 教研室主任（或答辩小组组长）： （签名） 年 月 日 教学系意见： 系主任： （签名） 年 月 日 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行的研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经特别注明引用的内容和致谢的地方外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明并表示感谢。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者（本人签名）： 年 月 日 学位论文出版授权书 本人及导师完全同意《中国博士学位论文全文数据库出版章程》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库出版章程》(以下简称“章程”)，愿意将本人的学位论文提交“中国学术期刊（光盘版）电子杂志社”在《中国博士学位论文全文数据库》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库》中全文发表和以电子、网络形式公开出版，并同意编入CNKI《中国知识资源总库》，在《中国博硕士学位论文评价数据库》中使用和在互联网上传播，同意按“章程”规定享受相关权益。 论文密级： □公开 □保密（___年__月至__年__月）(保密的学位论文在解密后应遵守此协议) 作者签名：_______ 导师签名：_______ _______年_____月_____日 _______年_____月_____日 独 创 声 明 本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律后果由本人承担。   作者签名: 二〇一〇年九月二十日   毕业设计（论文）使用授权声明 本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。 本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。 （保密论文在解密后遵守此规定）   作者签名: 二〇一〇年九月二十日 致 谢 时间飞逝，大学的学习生活很快就要过去，在这四年的学习生活中，收获了很多，而这些成绩的取得是和一直关心帮助我的人分不开的。 首先非常感谢学校开设这个课题，为本人日后从事计算机方面的工作提供了经验，奠定了基础。本次毕业设计大概持续了半年，现在终于到结尾了。本次毕业设计是对我大学四年学习下来最好的检验。经过这次毕业设计，我的能力有了很大的提高，比如操作能力、分析问题的能力、合作精神、严谨的工作作风等方方面面都有很大的进步。这期间凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感谢。没有他们的帮助，我将无法顺利完成这次设计。 首先，我要特别感谢我的知道郭谦功老师对我的悉心指导，在我的论文书写及设计过程中给了我大量的帮助和指导，为我理清了设计思路和操作方法，并对我所做的课题提出了有效的改进方案。郭谦功老师渊博的知识、严谨的作风和诲人不倦的态度给我留下了深刻的印象。从他身上，我学到了许多能受益终生的东西。再次对周巍老师表示衷心的感谢。 其次，我要感谢大学四年中所有的任课老师和辅导员在学习期间对我的严格要求，感谢他们对我学习上和生活上的帮助，使我了解了许多专业知识和为人的道理，能够在今后的生活道路上有继续奋斗的力量。 另外，我还要感谢大学四年和我一起走过的同学朋友对我的关心与支持，与他们一起学习、生活，让我在大学期间生活的很充实，给我留下了很多难忘的回忆。 最后，我要感谢我的父母对我的关系和理解，如果没有他们在我的学习生涯中的无私奉献和默默支持，我将无法顺利完成今天的学业。 四年的大学生活就快走入尾声，我们的校园生活就要划上句号，心中是无尽的难舍与眷恋。从这里走出，对我的人生来说，将是踏上一个新的征程，要把所学的知识应用到实际工作中去。 回首四年，取得了些许成绩，生活中有快乐也有艰辛。感谢老师四年来对我孜孜不倦的教诲，对我成长的关心和爱护。 学友情深，情同兄妹。四年的风风雨雨，我们一同走过，充满着关爱，给我留下了值得珍藏的最美好的记忆。 在我的十几年求学历程里，离不开父母的鼓励和支持，是他们辛勤的劳作，无私的付出，为我创造良好的学习条件，我才能顺利完成完成学业，感激他们一直以来对我的抚养与培育。 最后，我要特别感谢我的导师***老师、和研究生助教***老师。是他们在我毕业的最后关头给了我们巨大的帮助与鼓励，给了我很多解决问题的思路，在此表示衷心的感激。老师们认真负责的工作态度，严谨的治学精神和深厚的理论水平都使我收益匪浅。他无论在理论上还是在实践中，都给与我很大的帮助，使我得到不少的提高这对于我以后的工作和学习都有一种巨大的帮助，感谢他耐心的辅导。在论文的撰写过程中老师们给予我很大的帮助，帮助解决了不少的难点，使得论文能够及时完成，这里一并表示真诚的感谢。 致 谢 这次论文的完成，不止是我自己的努力，同时也有老师的指导，同学的帮助，以及那些无私奉献的前辈，正所谓你知道的越多的时候你才发现你知道的越少，通过这次论文，我想我成长了很多，不只是磨练了我的知识厚度，也使我更加确定了我今后的目标：为今后的计算机事业奋斗。在此我要感谢我的指导老师——***老师，感谢您的指导，才让我有了今天这篇论文，您不仅是我的论文导师，也是我人生的导师，谢谢您！我还要感谢我的同学，四年的相处，虽然我未必记得住每分每秒，但是我记得每一个有你们的精彩瞬间，我相信通过大学的历练，我们都已经长大，变成一个有担当，有能力的新时代青年，感谢你们的陪伴，感谢有你们，这篇论文也有你们的功劳，我想毕业不是我们的相处的结束，它是我们更好相处的开头，祝福你们！我也要感谢父母，这是他们给我的，所有的一切；感谢母校，尽管您不以我为荣，但我一直会以我是一名农大人为荣。 通过这次毕业设计，我学习了很多新知识，也对很多以前的东西有了更深的记忆与理解。漫漫求学路，过程很快乐。我要感谢信息与管理科学学院的老师，我从他们那里学到了许多珍贵的知识和做人处事的道理，以及科学严谨的学术态度，令我受益良多。同时还要感谢学院给了我一个可以认真学习，天天向上的学习环境和机会。 即将结束*大学习生活，我感谢****大学提供了一次在农大接受教育的机会，感谢院校老师的无私教导。感谢各位老师审阅我的论文。 本科生毕业设计（论文）规范化要求 第一部分 学生应遵守以下规范要求 一、毕业设计论文说明 1. 毕业设计论文独立装订成册，内容包括： （1） 封面（题目、学生姓名、指导教师姓名等） （2） 中、外文内容摘要 （3） 正文目录（含页码） （4） 正文（开始计算页码） （5） 致谢 （6） 参考文献 （7） 附录 2. 中、外文内容摘要包括：课题来源，主要设计，实验方法，本人主要完成的成果。要求不少于400汉字，并译成外文。 3. 毕业设计论文页数为45页-50页。 4. 纸张要求：毕业设计说明书（论文报告）应用标准B5纸单面打字成文。 5. 文字要求：文字通顺，语言流畅，无错别字。 6. 图纸要求：毕业设计图纸应使用计算机绘制。图纸尺寸标注应符合国家标准。图纸应按“规范”叠好。 7. 曲线图表要求：所有曲线、图表、流程图、程序框图、示意图等不得徒手画，必须按国家规定标准或工程要求绘制。 8. 参考文献、资料要求：参考文献总数论文类不少于10篇、，应有外文参考文献。文献应列出序号、作者、文章题目、期刊名、年份、出版社、出版时间等。 二、外文 1. 完成不少于2万印刷符的外文翻译。译文不少于5千汉字。 2. 译文内容必须与题目（或专业内容）有关，由指导教师在下达任务书时指定。 3. 译文应于毕业设计中期2月底前完成，交指导教师批改。 4. 将原文同译文统一印成B5纸规格装订成册，原文在前，译文在后。 三、形式审查 5月15日前，将毕业设计论文上交指导教师，审查不合格者，不能参加答辩。 四、准备答辩 答辩前三天，学生要将全部材料（包括光盘、论文）统一交指导教师。 关于毕业论文格式的要求 为方便统一、规范论文格式，现将学院的相关要求做如下强调、补充： 1. 基本要求 纸型： B5纸（或16开），单面打印； 页边距： 上2.54cm，下2.54cm，左2.5cm，右2.5cm； 页眉：1.5cm，页脚1.75cm，左侧装订 正文字体：汉字和标点符号用“宋体”，英文和数字用“Times New Roman”，字号小四； 图号1-1，指第1章第1个图 在图的前部要有文字说明（如图1-1所示） 表号3-5，指第3章第5个表 在表的前部要有文字说明（如表3-5所示） 图、表的标注字体大小是五号宋体 行距： 固定值20； 页码： 居中、小五、底部。 2. 封面格式 封皮： 大连理工大学城市学院（二号、黑体、居中） 本科生毕业设计（论文）（二号、黑体、居中） 学 院：（四号、黑体、居中、下划线：电子与自动化学院） 专 业：（四号、黑体、居中、下划线、专业名字之间无空格） 学 生：（四号、黑体、居中、下划线，名字是2个字的中间空1个字、3个或3个以上字的中间无空格） 指导教师：（四号、黑体、居中、下划线，名字是2个字的中间空1个字、3个或3个以上字的中间无空格，两位指导教师的中间用顿号“、”） 完成日期：（四号、黑体、居中、下划线，如：2009年5月25日） （注意：5个下划线两端也是对齐的，单倍行距） 内 封：大连理工大学城市学院本科生毕业设计（论文）（四号、黑体） 题目 （二号、黑体、居中）； 总计 毕业设计（论文） 页（五号、宋体） 表格 表（五号、宋体） 插图 幅 （五号、宋体） （注意：页数正常不少于40页，优秀论文原则上不少于45页） 3. 中外文摘要 中文摘要：标题“摘 要” （三号、黑体、居中、中间空1个字） 正文（不少于400字） 关键词 （五号、黑体）：3-5个主题词（五号），中间用分号“；”隔开。 外文摘要 （另起一页）：标题“Abstract” （三号、黑体、居中） 正文 （必须用第三人称） 关键词： Key words（五号、黑体）：3-5个主题词（五号）与中文关键词对应，中间用分号“；”隔开。 4. 目录 标题 “目录”（三号、黑体、居中）； 章标题（四号、黑体、居左）； 节标题（小四、宋体）； 页码 （小四、宋体）； 二、三级目录分别缩近1和2个字； 四级目录不在“目录”中体现，在正文中也不是单独一行，可以黑体（没有句号），然后空2个字接正文； 注意：正文中每章开头要另起一页； “目录”下方中间的页码和摘要一样统一用罗马字，顺接摘要的。 摘要 目录加页眉 5. 论文正文 页眉： 论文题目（居中、小五、黑体）； 章标题（三号、黑体、居中）； 节标题（四号、黑体、居左）； 正文 程序用“Times New Roman”，字号小四； 6. 参考文献 标题：“参考文献”（小四、黑体、居中） 参考文献的著录，按文稿中引用顺序排列，并注意在文内相应位置用上标标注，如：……的函数。 示例如下：（字体为五号、宋体） 期刊类：[序号]作者1，作者2，……作者n。文章名。期刊名（版本），出版年，卷次（期次）。页次 图书类：[序号]作者1，作者2，……作者n。书名。版本。出版地：出版者，出版年。页次 会议论文集：[序号]作者1，作者2，……作者n。论文集名。出版地：出版者，出版年。页次 网上资料：[序号]作者1，作者2，……作者n。文章名。网址。发表时间 7. 其它 量和单位的使用：必须符合国家标准规定，不得使用已废弃的单位（如高斯(G和Gg)、亩、克分子浓度（M）、当量能度（N）等）。量和单位不用中文名称，而用法定符号表示。 图表及公式：插图宽度一般不超过10cm，表名（小四）置上居中，图名（小四）置下居中。标目中物理量的符号用斜体，单位符号用正体，坐标标值线朝里。标值的数字尽量不超过3位数，或小数点以后不多于1个“0”。如用30Km代替30000m，用5µg代替0.005mg等，并与正文一致。图和表的编号从前至后顺序排列，图的编号及说明位于图的下方，居中；表的编号及说明位于表的上方，居中。公式编号加圆括号，居行尾。图表中的字体不应大于正文字体。注意：图表标题中的数字也是“Times New Roman”。 8．论文依次包括：封皮、内封、中文摘要、英文摘要、目录、正文、结论、致谢、参考文献、（附录），不要落项。 9．注意：上面没有说“加粗”的“黑体”，均为“黑体不加粗”。 补充： 1．答辩要求：自述15分钟，回答问题10分钟，自述要求使用PPT 答辩内容: 1）.论文题目 2）.设计内容 3）.设计方案 4）.如何完成设计 工作原理 软件或硬件设计 制作\调试\安装 5）.存在不足,今后努力的方向 6).致谢 3．最后上交学生装订好的论文、光盘、记录表、成绩单 4．光盘里的文件夹命名为：学号_姓名_年级专业班级 文件夹里包括的文件有：论文、ppt、英文翻译 1） 论文的文件名格式：学号_姓名_年级专业班号_题目（论文）_完成日期doc 2） ppt的文件名格式：学号_姓名_年级专业班号_题目（ppt）_完成日期ppt 3) 英文翻译的文件名格式：学号_姓名_年级专业班号_题目（英文翻译）_完成日期doc 例如： 答辩问题5个， 侧重总体思路一个 软件或硬件一个 翻译一个 其他2个 _1234567921.unknown _1234567937.unknown _1234567945.unknown _1234567953.unknown _1234567957.unknown _1234567961.unknown _1234567963.unknown _1234567965.unknown _1234567967.unknown _1234567968.unknown _1234567966.unknown _1234567964.unknown _1234567962.unknown _1234567959.unknown _1234567960.unknown _1234567958.unknown _1234567955.unknown _1234567956.unknown _1234567954.unknown _1234567949.unknown _1234567951.unknown _1234567952.unknown _1234567950.unknown _1234567947.unknown _1234567948.unknown _1234567946.unknown _1234567941.unknown _1234567943.unknown _1234567944.unknown _1234567942.unknown _1234567939.unknown _1234567940.unknown _1234567938.unknown _1234567929.unknown _1234567933.unknown _1234567935.unknown _1234567936.unknown _1234567934.unknown _1234567931.unknown _1234567932.unknown _1234567930.unknown _1234567925.unknown _1234567927.unknown _1234567928.unknown _1234567926.unknown _1234567923.unknown _1234567924.unknown _1234567922.unknown _1234567905.unknown _1234567913.unknown _1234567917.unknown _1234567919.unknown _1234567920.unknown _1234567918.unknown _1234567915.unknown _1234567916.unknown _1234567914.unknown _1234567909.unknown _1234567911.unknown _1234567912.unknown _1234567910.unknown _1234567907.unknown _1234567908.unknown _1234567906.unknown _1234567897.unknown _1234567901.unknown _1234567903.unknown _1234567904.unknown _1234567902.unknown _1234567899.unknown _1234567900.unknown _1234567898.unknown _1234567893.unknown _1234567895.unknown _1234567896.unknown _1234567894.unknown _1234567891.unknown _1234567892.unknown _1234567890.unknown