1优化设计系统的功能
在优化系统初始参数输入的界面中，根据具体优化问题，确定优化对象相关的设计参数值与优化参数设计范围，然后在输入栏里输入相关参数值和初始值。设计界面中某些参数的输入需要在一定的范围内，如果输入非法时，会有相应的提示，需要重新输入正确的参数[4-5]。当用户输完相关设计参数之后，单击“开始优化”按钮，系统首先将输入的具体参数值类型转化为MATLAB数据类型，然后将数值传入到MATLAB优化组件中进行优化。优化成功后的结果显示在界面中，否则返回重新进行优化。整个分析过程在服务器上完成，不影响用户进行本地的其他操作。
2关键技术
笔者通过刮板输送机的优化实例用以说明在系统建立过程中的几个关键技术。优化数学模型的M文件编写针对刮板输送机设计参数的不确定性，以达到其电机功率最小和运输性能最佳为目标，取输送机刮板链运行速度v、槽深H及宽度B作为优化设计变量。具体优化数学模型的建立过程请见文献[6]。根据以上的数学模型，编写M文件，由于在具体工程实例中设计值的不同，笔者将文献[6]中的某些具体的设计值作为可变的参数传递值。这里取链条最小张力、链条单位长度质量、输送机的铺设长度和物料堆积角作为可变的传递参数，令其分别为x(4)、x(5)、x(6)、x(7)，以方便MATLAB与ASP.NET之间传递参数，代码如下：编译生成.net组件生成.net组件的步骤如下。(1)在CommandWindow里面直接输入deploytool，在弹出的DeploymentProject窗口里，输入相应的保存位置和名称，Type类型选择：.NETAssembly。如图3所示。(2)添加已经编写好的M文件guabanji.m，如图4所示。(3)创建工程，选择Build编译成.net组件。文件保存后打开刚才保存工程的文件夹可以看到有两个新建的文件夹distrib和src。这里包含了在调用中需要用到的文件、库、资源和接口等，如图5所示。ASP.NET调用.net组件与网页设计打开vs2010，新建一个C#项目，添加引用，在弹出的菜单中找到已经生成的.net组件文件夹src，选择添加其中的guabanji.dll文件，另在.net中添加MWArray组件，这样引用添加成功，如此便可以调用.net组件进行优化[7-8]。
3运行实例
用户通过浏览器进入基于Web煤机装备优化设计系统，该系统包括采煤机、刮板输送机、提升机及掘进机优化设计系统。笔者以刮板输送机的优化设计系统为例，介绍了整个系统需要优化的机型，选择所需优化的零件进入优化设计页面，并根据提示输入合理参数，然后点击“开始优化”按钮，系统就会根据用户输入的参数，调用.net组件实现优化分析设计，并将优化的结果显示在浏览器上[9-10]。以刮板输送机为例进行说明，首先打开网站首页，选择刮板输送机优化；进入刮板输送机零部件优化列表页面，选择所需零件进入其优化设计页面，在文本框中输入具体问题的设计参数，然后点击页面中的“开始优化”按钮进行优化，如图6所示。得到优化结果后，将常规的设计方案与优化设计方案的结果对比，如表1所列。
4结语
综合运用MATLAB优化软件和ASP.NET网络技术，建立“基于Web的煤机装备关键零部件优化设计系统”为煤矿装备设计与制造企业提供优化设计服务，通过实例优化结果可以看出，该优化设计系统可显著提高煤矿装备的设计效率，提高产品质量、减低成本和使用效率，为提升企业竞争能力与技术创新能力提供了有力支撑。
作者：唐学民 任芳 杨兆建 任雄 单位：太原理工大学机械工程学院 煤矿综采装备山西省重点实验室
相关专题：石油 高分子材料科学与工程
