本文關(guān)鍵詞：少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)尺度參數(shù)的多目標(biāo)優(yōu)化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、逆解求解簡(jiǎn)單與控制簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)在工程應(yīng)用越來越得到重視。在工程應(yīng)用中，設(shè)計(jì)者一般同時(shí)關(guān)注是并聯(lián)機(jī)構(gòu)的多個(gè)使用性能要求，在并聯(lián)機(jī)構(gòu)構(gòu)型確定的情況下，機(jī)構(gòu)的尺度參數(shù)決定了機(jī)構(gòu)的性能。因此，研究同時(shí)針對(duì)多個(gè)機(jī)構(gòu)性能評(píng)價(jià)目標(biāo)的機(jī)構(gòu)尺度參數(shù)優(yōu)化問題是十分重要而且必要的。 本文以典型3-PRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)為研究對(duì)象，利用螺旋理論分析動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)的自由度類型和數(shù)目，建立3-PRS機(jī)構(gòu)模型。同時(shí)針對(duì)尺度參數(shù)的優(yōu)化問題需要，研究少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的性能評(píng)價(jià)指標(biāo)，給出了用于評(píng)價(jià)3-PRS機(jī)構(gòu)工作空間、運(yùn)動(dòng)靈巧性、精度等性能的量化評(píng)價(jià)指標(biāo)，并針對(duì)3-PRS機(jī)構(gòu)動(dòng)平臺(tái)有轉(zhuǎn)動(dòng)自由度和平動(dòng)自由度給出將轉(zhuǎn)動(dòng)和平動(dòng)的靈巧性、精度性能分別評(píng)價(jià)的評(píng)價(jià)指標(biāo)，避免了由于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和平移運(yùn)動(dòng)量綱不同帶來的性能評(píng)價(jià)指標(biāo)物理意義不明確的問題。針對(duì)機(jī)構(gòu)尺度加工誤差將引起機(jī)構(gòu)性能變化的問題，給出機(jī)構(gòu)性能對(duì)于機(jī)構(gòu)尺度參數(shù)變化的魯棒性評(píng)價(jià)，用于機(jī)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化解選取的參考指標(biāo)。 研究多目標(biāo)優(yōu)化問題的求解方法，設(shè)計(jì)復(fù)合局部鄰域搜索方法與遺傳變異算法的Pareto多目標(biāo)最優(yōu)化求解算法。利用Pareto優(yōu)化算法的測(cè)試問題，驗(yàn)證算法求解的有效性。同時(shí)利用設(shè)計(jì)算法對(duì)簡(jiǎn)單平面并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行尺度優(yōu)化求解結(jié)果，將結(jié)果與經(jīng)典圖譜法在尺度參數(shù)設(shè)計(jì)中的結(jié)果對(duì)比，驗(yàn)證該算法的有效性。針對(duì)在優(yōu)化目標(biāo)數(shù)多于2個(gè)時(shí)Pareto最優(yōu)解的分布無法直觀顯示給設(shè)計(jì)者的問題，，給出基于Pareto最優(yōu)解集的特征數(shù)值描述方法，使設(shè)計(jì)者通過不斷修改目標(biāo)空間約束值，觀察Pareto最優(yōu)解集的特征數(shù)值的變化，最后從Pareto最優(yōu)解集中選取一組適宜解。 最后，應(yīng)用分析的性能評(píng)價(jià)指標(biāo)和設(shè)計(jì)的多目標(biāo)優(yōu)化算法，以不同的設(shè)計(jì)指標(biāo)組合獲得3-PRS機(jī)構(gòu)尺度參數(shù)的Pareto最優(yōu)解集，為3-PRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的應(yīng)用提供兼顧多個(gè)目標(biāo)性能的機(jī)構(gòu)備選尺度參數(shù)設(shè)計(jì)解。
【關(guān)鍵詞】：并聯(lián)機(jī)構(gòu) 性能評(píng)價(jià) 尺度綜合 多目標(biāo)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH112
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 課題研究背景、意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 并聯(lián)性能指標(biāo)與建模10-12
• 1.2.2 并聯(lián)機(jī)構(gòu)尺度參數(shù)優(yōu)化方法12-13
• 1.2.3 Pareto 多目標(biāo)優(yōu)化算法13-14
• 1.3 本論文的主要研究?jī)?nèi)容14-16
• 第二章 并聯(lián)機(jī)構(gòu)分析建模16-37
• 2.1 自由度分析理論16-25
• 2.1.1 Kutzbach-Grubler 自由度計(jì)算公式16-17
• 2.1.2 螺旋理論分析機(jī)構(gòu)自由度17-18
• 2.1.3 自由度分析應(yīng)用18-25
• 2.2 并聯(lián)機(jī)構(gòu)建模分析25-35
• 2.2.1 機(jī)構(gòu)位置正解與位置反解25-30
• 2.2.2 機(jī)構(gòu)速度雅可比矩陣30-33
• 2.2.3 機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)建模33-35
• 2.3 本章小結(jié)35-37
• 第三章 3-PRS 機(jī)構(gòu)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)研究37-53
• 3.1 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)37-49
• 3.1.1 工作空間37-43
• 3.1.2 機(jī)構(gòu)的速度性能評(píng)價(jià)43-48
• 3.1.3 機(jī)構(gòu)的定位精度評(píng)價(jià)48-49
• 3.1.4 機(jī)構(gòu)的靜力承載性能評(píng)價(jià)49
• 3.2 機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能評(píng)價(jià)49-50
• 3.3 機(jī)構(gòu)性能對(duì)參數(shù)變化的魯棒性50-51
• 3.4 本章小結(jié)51-53
• 第四章 多目標(biāo)優(yōu)化算法研究53-67
• 4.1 多目標(biāo)問題描述53
• 4.2 傳統(tǒng)的多目標(biāo)優(yōu)化處理方法53-55
• 4.3 PARETO 多目標(biāo)最優(yōu)評(píng)價(jià)基本原理55-56
• 4.4 基于遺傳算法的復(fù)合 PARETO最優(yōu)化方法56-60
• 4.4.1 算法實(shí)現(xiàn)流程57-59
• 4.4.2 測(cè)試函數(shù)驗(yàn)證59-60
• 4.5 改進(jìn)算法在簡(jiǎn)單機(jī)構(gòu)中的驗(yàn)證60-66
• 4.5.1 5R 機(jī)構(gòu)性能圖譜61-65
• 4.5.2 Pareto 優(yōu)化結(jié)果分析65-66
• 4.6 本章小結(jié)66-67
• 第五章 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的多目標(biāo)優(yōu)化67-78
• 5.1 本章引言67
• 5.2 少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)尺度參數(shù)優(yōu)化方法67-71
• 5.2.1 機(jī)構(gòu)尺度參數(shù)多目標(biāo)優(yōu)化基本流程67-68
• 5.2.2 Pareto 解集中的優(yōu)化解的選取方法68-71
• 5.3 3-PRS 機(jī)構(gòu)的尺度優(yōu)化71-77
• 5.3.1 設(shè)計(jì)變量和變量設(shè)計(jì)空間確定71-72
• 5.3.2 選定設(shè)計(jì)目標(biāo)與優(yōu)化結(jié)果72-77
• 5.4 本章小結(jié)77-78
• 第六章 全文結(jié)論78-80
• 6.1 全文總結(jié)78
• 6.2 研究展望78-80
• 致謝80-81
• 參考文獻(xiàn)81-86

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

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6 郭希娟,黃真;并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)加速度的性能指標(biāo)分析[J];中國(guó)機(jī)械工程;2002年24期

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本文編號(hào)：342186