基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的平行折線卷筒智能設(shè)計(jì)與仿真研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-09 13:58
卷筒作為起升機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵部件被廣泛地應(yīng)用于各種起重機(jī)之中。本研究是根據(jù)傳統(tǒng)螺旋繩槽卷筒不能滿足大揚(yáng)程、大起重量的起重機(jī)卷筒多層卷繞的實(shí)際需要,且卷筒產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、開發(fā)周期長(zhǎng)而提出的。在全面地了解國(guó)內(nèi)外卷筒應(yīng)用現(xiàn)狀,掌握了智能設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,論文深入研究了平行折線卷筒的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其設(shè)計(jì)計(jì)算,對(duì)基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的平行折線卷筒智能設(shè)計(jì)和使用虛擬現(xiàn)實(shí)語(yǔ)言O(shè)penGL對(duì)卷筒計(jì)算機(jī)仿真進(jìn)行了深入地研究。20202020首先根據(jù)傳統(tǒng)螺旋繩槽卷筒在多層卷繞時(shí),容易亂繩和繩間磨損嚴(yán)重的缺陷,本文提出了一種在利巴斯卷筒基礎(chǔ)上改進(jìn)的新型卷筒——平行折線卷筒。根據(jù)起重機(jī)的不同的設(shè)計(jì)參數(shù),用一般方法對(duì)平行折線卷筒的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算,并將此計(jì)算結(jié)果作為平行折線卷筒結(jié)構(gòu)參數(shù)智能設(shè)計(jì)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)訓(xùn)練樣本和檢驗(yàn)樣本,以驗(yàn)證神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能設(shè)計(jì)正確性和有效性。20202020其次,本文重點(diǎn)分析了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論,對(duì)改進(jìn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法進(jìn)行了探討與分析,論述了樣本數(shù)據(jù)的預(yù)處理方法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)各項(xiàng)結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定方法和原則,比較和分析了不同參數(shù)下的網(wǎng)絡(luò)輸出結(jié)果,最后確定出最佳的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)參數(shù)。首先用計(jì)算好的卷筒設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)...
【文章來源】:武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
第1章 緒論
1.1 課題研究的目的與意義
1.2 課題的國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀分析
1.2.1 智能設(shè)計(jì)的起源與發(fā)展
1.2.2 智能設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀和新發(fā)展
1.2.3 平行折線卷筒應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論及其設(shè)計(jì)
2.1 人工智能簡(jiǎn)介
2.1.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)
2.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基本思想及其改進(jìn)措施
2.2.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的改進(jìn)
2.2.2 改進(jìn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法步驟
2.3 改進(jìn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)
2.3.1 隱含層數(shù)的確定
2.3.2 隱含層神經(jīng)元數(shù)的確定
2.3.3 訓(xùn)練次數(shù)的確定
2.3.4 訓(xùn)練集的設(shè)計(jì)
2.3.5 初始權(quán)值的選擇
2.3.6 網(wǎng)絡(luò)泛化能力的檢驗(yàn)
2.3.7 數(shù)據(jù)的歸一化
2.3.8 數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化
2.3.9 數(shù)據(jù)的重新定標(biāo)
2.4 本章小結(jié)
第3章 OpenGL三維圖形編程
3.1 OpenGL簡(jiǎn)介
3.1.1 OpenGL的功能描述
3.1.2 OpenGL的工作結(jié)構(gòu)
3.1.3 VC環(huán)境下OpenGL的編程步驟
3.2 OpenGL的變換
3.2.1 OpenGL的視點(diǎn)變換和造型變換
3.2.2 OpenGL投影變換
3.2.3 OpenGL的視口變換
3.3 OpenGL的建模
3.3.1 幾何建模
3.3.2 運(yùn)動(dòng)建模
3.3.3 物理建模
3.3.4 模型分割
3.4 OpenGL圖形生成程序性能優(yōu)化
3.4.1 性能優(yōu)化的原因和方法
3.4.2 顯示列表
3.4.3 場(chǎng)景分塊
3.4.4 可見消隱
3.4.5 層次細(xì)節(jié)
3.5 OpenGL的特殊效果
3.5.1 OpenGL的霧化
3.5.2 光照和材質(zhì)
3.5.3 紋理貼圖技術(shù)
3.6 OpenGL動(dòng)畫技術(shù)
3.7 本章小結(jié)
第4章 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的平行折線卷筒智能設(shè)計(jì)研究
4.1 平行折線卷筒結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和智能設(shè)計(jì)思想
4.1.1 平行折線卷筒結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
4.1.2 平行折線卷筒的智能設(shè)計(jì)思想
4.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)樣本
4.2.1 平行折線卷筒學(xué)習(xí)樣本的獲取
4.2.2 學(xué)習(xí)樣本數(shù)據(jù)的處理
4.3 平行折線卷筒智能設(shè)計(jì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定
4.3.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的知識(shí)表示、知識(shí)獲取
4.3.2 輸入層和輸出層單元數(shù)的確定
4.3.3 隱含層和隱含層單元數(shù)的確定
4.3.4 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
4.3.5 學(xué)習(xí)系數(shù)、動(dòng)量因子的確定
4.3.6 連接權(quán)值的確定
4.3.7 神經(jīng)元激活函數(shù)的確定
4.4 網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法
4.5 泛化能力檢驗(yàn)
4.6 工程實(shí)例的智能設(shè)計(jì)及其三維效果圖
4.7 本章小結(jié)
第5章 平行折線卷筒三維虛擬建模與仿真研究
5.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及其應(yīng)用概述
5.2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在平行折線卷筒建模與仿真中的應(yīng)用
5.2.1 平行折線卷筒三維虛擬建模與仿真中涉及的關(guān)鍵技術(shù)
5.2.2 平行折線卷筒三維建模與仿真系統(tǒng)具有的功能
5.3 3DS文件格式及其與OpenGL接口的實(shí)現(xiàn)
5.3.1 3DS文件格式簡(jiǎn)介
5.3.2 讀取3DS模型文件
5.4 幾何建模
5.4.1 起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)建模
5.4.2 平行折線卷筒和鋼絲繩的建模
5.4.3 光照和材質(zhì)的設(shè)置
5.4.4 模型顯示精度和速度的平衡
5.5 虛擬環(huán)境建模
5.5.1 圖像紋理法建模
5.6 人機(jī)交互技術(shù)
5.6.1 選擇
5.6.2 拾取
5.6.3 反饋
5.7 平行折線卷筒仿真中的漫游技術(shù)
5.7.1 行為建模及動(dòng)畫實(shí)現(xiàn)
5.8 本章小結(jié)
第6章 研究總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
附錄A
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]快速成型軟件中的OpenGL技術(shù)[J]. 畢曉亮,葉慶泰,侯麗雅. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2001(07)
[2]XTGDES齒輪設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)[J]. 郭永,吳偉. 制造業(yè)自動(dòng)化. 2001(06)
[3]折線式卷筒的設(shè)計(jì)與制造[J]. 蔡燦. 機(jī)械設(shè)計(jì). 2001(04)
[4]基于OpenGL的機(jī)械原理實(shí)驗(yàn)三維圖形仿真系統(tǒng)[J]. 李素有,孫智民,段明耀. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2001(02)
[5]雙階螺旋折線形繩槽卷筒的設(shè)計(jì)[J]. 郭維斌. 工程機(jī)械. 2000(12)
博士論文
[1]液壓系統(tǒng)可視化動(dòng)態(tài)建模技術(shù)及其軟件實(shí)現(xiàn)方法研究[D]. 王士剛.大連理工大學(xué) 2002
本文編號(hào):3177428
【文章來源】:武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
第1章 緒論
1.1 課題研究的目的與意義
1.2 課題的國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀分析
1.2.1 智能設(shè)計(jì)的起源與發(fā)展
1.2.2 智能設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀和新發(fā)展
1.2.3 平行折線卷筒應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論及其設(shè)計(jì)
2.1 人工智能簡(jiǎn)介
2.1.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)
2.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基本思想及其改進(jìn)措施
2.2.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的改進(jìn)
2.2.2 改進(jìn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法步驟
2.3 改進(jìn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)
2.3.1 隱含層數(shù)的確定
2.3.2 隱含層神經(jīng)元數(shù)的確定
2.3.3 訓(xùn)練次數(shù)的確定
2.3.4 訓(xùn)練集的設(shè)計(jì)
2.3.5 初始權(quán)值的選擇
2.3.6 網(wǎng)絡(luò)泛化能力的檢驗(yàn)
2.3.7 數(shù)據(jù)的歸一化
2.3.8 數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化
2.3.9 數(shù)據(jù)的重新定標(biāo)
2.4 本章小結(jié)
第3章 OpenGL三維圖形編程
3.1 OpenGL簡(jiǎn)介
3.1.1 OpenGL的功能描述
3.1.2 OpenGL的工作結(jié)構(gòu)
3.1.3 VC環(huán)境下OpenGL的編程步驟
3.2 OpenGL的變換
3.2.1 OpenGL的視點(diǎn)變換和造型變換
3.2.2 OpenGL投影變換
3.2.3 OpenGL的視口變換
3.3 OpenGL的建模
3.3.1 幾何建模
3.3.2 運(yùn)動(dòng)建模
3.3.3 物理建模
3.3.4 模型分割
3.4 OpenGL圖形生成程序性能優(yōu)化
3.4.1 性能優(yōu)化的原因和方法
3.4.2 顯示列表
3.4.3 場(chǎng)景分塊
3.4.4 可見消隱
3.4.5 層次細(xì)節(jié)
3.5 OpenGL的特殊效果
3.5.1 OpenGL的霧化
3.5.2 光照和材質(zhì)
3.5.3 紋理貼圖技術(shù)
3.6 OpenGL動(dòng)畫技術(shù)
3.7 本章小結(jié)
第4章 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的平行折線卷筒智能設(shè)計(jì)研究
4.1 平行折線卷筒結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和智能設(shè)計(jì)思想
4.1.1 平行折線卷筒結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
4.1.2 平行折線卷筒的智能設(shè)計(jì)思想
4.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)樣本
4.2.1 平行折線卷筒學(xué)習(xí)樣本的獲取
4.2.2 學(xué)習(xí)樣本數(shù)據(jù)的處理
4.3 平行折線卷筒智能設(shè)計(jì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定
4.3.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的知識(shí)表示、知識(shí)獲取
4.3.2 輸入層和輸出層單元數(shù)的確定
4.3.3 隱含層和隱含層單元數(shù)的確定
4.3.4 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
4.3.5 學(xué)習(xí)系數(shù)、動(dòng)量因子的確定
4.3.6 連接權(quán)值的確定
4.3.7 神經(jīng)元激活函數(shù)的確定
4.4 網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法
4.5 泛化能力檢驗(yàn)
4.6 工程實(shí)例的智能設(shè)計(jì)及其三維效果圖
4.7 本章小結(jié)
第5章 平行折線卷筒三維虛擬建模與仿真研究
5.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及其應(yīng)用概述
5.2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在平行折線卷筒建模與仿真中的應(yīng)用
5.2.1 平行折線卷筒三維虛擬建模與仿真中涉及的關(guān)鍵技術(shù)
5.2.2 平行折線卷筒三維建模與仿真系統(tǒng)具有的功能
5.3 3DS文件格式及其與OpenGL接口的實(shí)現(xiàn)
5.3.1 3DS文件格式簡(jiǎn)介
5.3.2 讀取3DS模型文件
5.4 幾何建模
5.4.1 起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)建模
5.4.2 平行折線卷筒和鋼絲繩的建模
5.4.3 光照和材質(zhì)的設(shè)置
5.4.4 模型顯示精度和速度的平衡
5.5 虛擬環(huán)境建模
5.5.1 圖像紋理法建模
5.6 人機(jī)交互技術(shù)
5.6.1 選擇
5.6.2 拾取
5.6.3 反饋
5.7 平行折線卷筒仿真中的漫游技術(shù)
5.7.1 行為建模及動(dòng)畫實(shí)現(xiàn)
5.8 本章小結(jié)
第6章 研究總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
附錄A
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]快速成型軟件中的OpenGL技術(shù)[J]. 畢曉亮,葉慶泰,侯麗雅. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2001(07)
[2]XTGDES齒輪設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)[J]. 郭永,吳偉. 制造業(yè)自動(dòng)化. 2001(06)
[3]折線式卷筒的設(shè)計(jì)與制造[J]. 蔡燦. 機(jī)械設(shè)計(jì). 2001(04)
[4]基于OpenGL的機(jī)械原理實(shí)驗(yàn)三維圖形仿真系統(tǒng)[J]. 李素有,孫智民,段明耀. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2001(02)
[5]雙階螺旋折線形繩槽卷筒的設(shè)計(jì)[J]. 郭維斌. 工程機(jī)械. 2000(12)
博士論文
[1]液壓系統(tǒng)可視化動(dòng)態(tài)建模技術(shù)及其軟件實(shí)現(xiàn)方法研究[D]. 王士剛.大連理工大學(xué) 2002
本文編號(hào):3177428
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