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《大连理工大学》 2004年
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移动小车运动分析、模糊优化及仿真

宋东峰  
【摘要】:本文首先详细调查了国内外卸船机使用情况。由于桥式卸船机在卸货中存在抓斗摆动现象,影响生产效率,因此,本文针对卸船机移动小车和抓斗的运动全过程进行了详细研究,把小车运行分为抓斗静止卸货和抓斗摆动卸货两种类型,针对每种类型,建立了运动模型,列出了运动方程,进行了优化计算,达到既消除抓斗摆动又缩短卸货时间、提高生产效率的目的。 本文详细介绍了求解小车运动模型的模糊优化方法,由于目标函数和约束条件的位置不可互换,因此本文小车运动模型属于非对称模糊优化问题。本文给出了最优水平值和容差的确定方法,阐述了通过选取最优水平值和容差把模糊优化问题转化为常规优化问题的详细解法;还介绍了软件编程中用来求解约束非线性规划算法的混和惩罚函数法,它是解约束优化问题的一种非常有效的方法。在用混合惩罚函数法把约束非线性优化问题转变为无约束优化问题后,所采用的算法是BFGS变尺度法,它是公认进行无约束优化最好的方法。在BFGS变尺度算法中所用的一维搜索方法是二次插值算法。 本文最后编制了软件对小车运动模型进行求解,绘制移动小车速度、加速度图,并对移动小车进行了动态仿真,操作人员只要输入工作条件就可以得到各阶段的加速度值、速度值和时间长短,不但能实现自动卸货,而且降低了对工人的技术要求,更重要的是,通过系统优化缩短了卸货时间、提高了生产率,显示出了模糊优化的优越性和采用模糊优化的必要性。从计算结果还可以看出,在条件允许情况下,采取抓斗摆动卸货方式能比抓斗静止卸货缩短卸货时间、提高生产效率。  此外,本文首次提出了等式的模糊化方法,拓展了模糊优化的理论范围,对学术研究具有很大意义。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:U653.8

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