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毕业设计 游梁式抽油机的优化设计，共56页，15023字
摘要
游梁式抽油机的优化方案的可信与否,主要取决于建立数学模型的准确性.设计变量,目标函数,约束条件是数学模型的三要素.选取目标函数约束条件不同,优化结果也不同。抽油机所受载荷比较特殊,很难建立单一函数取得最优解。论文通过上冲程最大扭矩因数,上冲程悬点最大加速度,曲柄均方根扭矩最小化,平衡率极大化,交变载荷系数接近1为目标，综合进行了优化。各目标虽然相关,但不适合用加权法构造统一目标。
优化策略是分别采用以上冲程 , 单目标分别求极小值,其余目标综合判优的方法,以求得全局最优解。本优化设计是具有5个设计变量,15个约束条件的多目标优化问题。操作时选用了扭矩因数,悬点加速度单目标自动寻优,在多个较优解中,按统一模型示功图人工决策均方根扭矩最小、平衡效果最好、交变载荷系数尽量接近1的全局最优解的优化策略。在选取约束条件时,尽量取消一些不起作用的约束,以提高运算效率,对于异相型抽油机选用了15个约束条件(含一个等式约束)可满足设计要求。
关键词：游梁式抽油机，优化，悬点最大加速度,曲柄均方根扭矩。

目录
前言……………………………………………………………………………6
1抽油机的工作原理…………………………………………………………………6
1.1常规型游梁式抽油机……………………………………………………………7
1.2异相型游梁式抽油机………………………………………………7
1.3抽油机的类型……………………………………………………………………8
1.4综述抽油机国内、外技术发展概况………………………………9
2优化方法概论……………………………………………………………………11
2.1一维搜索法…………………………………………………………………12
2.1.10.618法……………………………………………………………13
2.1.2二次插值法(抛物线法)………………………………………………16
2.2无约束优化方法…………………………………………………………20
2.2.1概述……………………………………………………………………20
2.2.2DFP法…………………………………………………………………24
2.3约束优化方法………………………………………………………………26
2.3.1概述……………………………………………………………………26
2.3.2惩罚函数法……………………………………………………………30
2.3.3内点法…………………………………………………………………31
2.3.4外点法…………………………………………………………………34
2.3.5混合法…………………………………………………………………36
3抽油机的优化设计………………………………………………………………37
3.1目标函数………………………………………………………………………37
3.2约束条件………………………………………………………………………38
3.3优化策略与方法………………………………………………………………40
3.4优化程序………………………………………………………………………41
3.4.1优化程序框图…………………………………………………………41
3.4.2TF优化程序……………………………………………………………42
3.4.3AC优化程序……………………………………………………………42
3.5优化结果…………………………………………………………………42
4结论………………………………………………………………………………54
参考文献……………………………………………………………………………56
谢辞…………………………………………………………………………………56