【摘要】： 本文從工程實(shí)際出發(fā)，運(yùn)用平面連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動幾何學(xué)、最優(yōu)化方法、數(shù)學(xué)規(guī)劃、計(jì)算機(jī)數(shù)值計(jì)算和圖形顯示技術(shù)等學(xué)科的理論成果，對平面六桿間歇機(jī)構(gòu)的近似函數(shù)綜合進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究，建立了平面六桿間歇機(jī)構(gòu)近似函數(shù)綜合理論與方法，并編制了相應(yīng)的實(shí)用軟件。 本文以簡單曲線自適應(yīng)逼近的平面連桿機(jī)構(gòu)優(yōu)化綜合方法為理論基礎(chǔ)，提出了降維綜合Stephenson-Ⅲ型平面六桿機(jī)構(gòu)再現(xiàn)給定間歇傳動函數(shù)的方法。通過預(yù)選的四桿機(jī)構(gòu)，將RRR，RRP，RPR三種類型的六桿間歇機(jī)構(gòu)近似函數(shù)綜合問題統(tǒng)一歸結(jié)為特定二級桿組的綜合，建立了統(tǒng)一的優(yōu)化綜合數(shù)學(xué)模型和誤差評定方法。 本文提出的平面六桿間歇機(jī)構(gòu)函數(shù)綜合優(yōu)化模型將機(jī)構(gòu)優(yōu)化分解為兩個(gè)優(yōu)化子問題：一是對連桿上點(diǎn)的軌跡求其最佳逼近圓或直線，優(yōu)化模型是以最大誤差為最小作為優(yōu)化目標(biāo)的約束不可微的優(yōu)化問題，本文采用鞍點(diǎn)規(guī)劃和極大熵方法，將其轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)可微優(yōu)化模型；二是在機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)空間內(nèi)機(jī)架點(diǎn)的優(yōu)化問題。其優(yōu)化模型是非線性、多約束的不可微優(yōu)化問題，本文提出用遺傳算法和BFGS局部搜索法相結(jié)合來求解。 本文結(jié)合遺傳算法的隨機(jī)搜索特點(diǎn)來構(gòu)造初始值，解決了機(jī)構(gòu)綜合中初值選取的困難。并將BFGS局部搜索法與遺傳算法相結(jié)合，對任意初始值均能收斂到較大范圍內(nèi)的局部最優(yōu)解。對于誤差評定，本文利用加權(quán)理論，對要求綜合的平面六桿機(jī)構(gòu)提出了在保證間歇部分精度要求的條件下，使非間歇部分誤差盡可能小的評價(jià)思想。 根據(jù)本文提出的平面六桿間歇機(jī)構(gòu)函數(shù)綜合理論，編制了一套平面六桿間歇機(jī)構(gòu)近似函數(shù)綜合以及仿真軟件，進(jìn)行了實(shí)例計(jì)算，驗(yàn)證了方法的可行性和正確性。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2003
【分類號】：TH112
【圖文】：

4平面全鉸鏈六桿間歇機(jī)構(gòu)近似函數(shù)綜合實(shí)例例1.設(shè)計(jì)一全鉸鏈六桿間歇機(jī)構(gòu)，其輸入角的范圍為。。三p‘3600，要求實(shí)現(xiàn)近似停歇角為120度的停歇一次，輸入函數(shù)如圖4.1中紅線所示，函數(shù)關(guān)系離散值如表4.1，這里取基礎(chǔ)四桿機(jī)構(gòu)的尺寸為:11二100，22=150，z。=220，14二220，進(jìn)行近似函數(shù)優(yōu)化綜尸必、表4.1給定函數(shù)關(guān)系離散值Table4.1SPecifiedPoints卯卯(o)))夢夢尹(O)))尹尹OOOOO0.0001800040.000222OOO2.68882000040.000444OOO10.0002200040.000666OOO20.0002400040.000888OOO30.0002600037.333111000037.3332800030.000111200040.0003000020.000111400040.0003200010.000111600040.000340002.6888經(jīng)過優(yōu)化計(jì)算得到優(yōu)化機(jī)構(gòu)的尺寸參數(shù)如表4.2，優(yōu)化機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的傳動函數(shù)的離散值如表4.3

000345551.8111經(jīng)過優(yōu)化計(jì)算得到優(yōu)化機(jī)構(gòu)的尺寸參數(shù)如表4.5，優(yōu)化機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的傳動函數(shù)的離散值如表4.6，優(yōu)化產(chǎn)生的函數(shù)曲線與預(yù)期函數(shù)的比較如圖4.2，圖中結(jié)果顯示優(yōu)化產(chǎn)生函數(shù)關(guān)系曲線與預(yù)期函數(shù)符合的較好。實(shí)現(xiàn)了全鉸鏈六桿間歇機(jī)構(gòu)的二次停歇。表4.5優(yōu)化機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和尺寸參數(shù)Table4.5Finalvalues優(yōu)優(yōu)化變量量l。。口口lsssl666l月。。優(yōu)優(yōu)化值值1.7555一66.5553.26661.73333.2999表4.5中，l。，15，l。，l月〔:分別為各個(gè)桿長對l，的比值。表4.6優(yōu)化函數(shù)關(guān)系值Table4.6GeneratedPoints尹尹(O)))州t)Pl)))卯(o)))州叫叫OOOOO0.0001800039.34441115551.35551955538.6888333OOO0.20002100038.51114445553.93332255539.0222666OOO10.02222400039.888877755517.34442555539.5666999OOO24.25552700037.9888111055530，76662855533.3333111200035.78

111688867.6777356660.9333經(jīng)過優(yōu)化計(jì)算得到優(yōu)化機(jī)構(gòu)的尺寸參數(shù)如表4.8，優(yōu)化產(chǎn)生的函數(shù)曲線與預(yù)期函數(shù)的比較以及誤差和優(yōu)化時(shí)間如圖4.4，綜合出的機(jī)構(gòu)結(jié)果如圖4.5，圖中結(jié)果顯示優(yōu)化產(chǎn)生函數(shù)關(guān)系曲線與預(yù)期函數(shù)符合的較好，滿足實(shí)際需求，并得到了工廠的認(rèn)可，已應(yīng)用于實(shí)際。表4.8優(yōu)化機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和尺寸參數(shù)lbble4.8Finalvalues優(yōu)優(yōu)化變量量l。。夕夕l555夕，，x廠廠y萬萬優(yōu)優(yōu)化值值68.222281.777238.88884.333一73.999126.7

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 李鶴榮;平面六桿機(jī)構(gòu)簡化函數(shù)綜合方法的研究[D];大連理工大學(xué);2006年

2 劉軍;平面多桿停歇機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D];西安電子科技大學(xué);2007年

本文編號：2769298