陈　凯，宋效凯，刘亚飞，王思琪

（长安大学工程机械学院，陕西西安710064）

基于MATLAB优化工具箱车床主轴优化设计

陈凯，宋效凯，刘亚飞，王思琪

（长安大学工程机械学院，陕西西安710064）

为了解决复杂的优化问题，提出了使用MATLAB优化工具箱处理优化问题的方法。主要介绍了基于优化工具箱求解非线性问题的步骤和方法，最后给出车床主轴优化实例，验证MATLAB优化工具箱在求解复杂优化约束中的方便、简单、有效性，对使用优化工具箱解决复杂优化问题具有重要的参考价值。

优化工具箱；非线性；有效性

优化设计在解决复杂优化问题时需要编制大量程序，M语言是一种高效率的MATLAB语言，其语法简单，符合人的思维方式，易学易懂，并且MATLAB软件包含丰富算法，可供各专业人员使用。但是对于目标函数复杂，高度非线性约束问题［1］，编写MATLAB程序就显得很费时，困难。本文通过介绍优化工具箱以及使用优化工具箱的步骤，结合车床主轴的优化实例［2］，说明了优化工具箱强大功能，是学习优化设计的好工具。其用法比较灵活，对其有关模块作适当修改，可解决许多实际问题。

1　优化工具箱的应用［3］

为了使用优化工具箱，首先应该编写一个M文件，并且这个M文件必须接受一个行向量，同时返回一个标量。根据实际问题，行向量的长度就是目标函数中独立变量的个数。下面以求函数f（x1，x2）=x21-2x1x2+6x1+x22的最小值为例。

（1）新建一个菜单项，然后选择“File”，在编辑器中建立一个新的M文件，在M文件中录入代码：

function z=fun1（x）

Z=x（1）^2-2*x（1）*（2）+6*x（1）+x（2））^2；

最后在MATLAB路径指定的目录中保存该M文件。……