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《重庆大学》 2005年
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基于粒子群算法的平面四至六杆机构综合

车林仙  
【摘要】: 从工程实际出发,应用平面连杆机构运动几何学、最优化方法和计算智能技术等学科的研究成果,对平面四至六杆机构的运动综合进行了深入系统研究,建立了平面导杆机构、五杆二自由度混合驱动机构和Watt, Stephenson六杆机构优化综合的数学模型和计算方法。 粒子群算法是一种源于鸟群捕食行为的计算智能技术,具有算法简单、收敛速度较快、全局优化能力较强、控制参数较少等优点。但粒子群算法的局部搜索能力较差,不能有效求解高维复杂函数优化问题。针对该算法存在的缺点,提出一种改进的粒子群算法—Powell-粒子群混合算法,将Powell方法有机地融入粒子群算法。改进后的混合算法不但减小了计算规模,增强了局部搜索能力,而且保留了粒子群算法高效优化的特点。以若干经典的无约束和约束优化测试函数作为算例,验证了该混合算法的优越性。 基于单开链理论,应用位移矩阵法,分别建立了RRR和RPR两种Ⅱ级杆组的运动综合方程,再将两个RRRⅡ级杆组的综合方程联立,得到WattⅠ型及StephensonⅡ,Ⅲ型六杆函数发生机构中铰链三杆组的统一运动综合方程组。 以RRR和RPRⅡ级杆组的运动综合方程为基础,建立导杆刚体导引、轨迹发生和函数发生机构的近似运动优化综合方程。以铰链三杆组运动综合方程组为基础建立WattⅠ型及StephensonⅡ,Ⅲ型函数发生机构运动综合的统一优化方程。 应用“二步综合法”研究了混合驱动铰链五杆二自由度轨迹发生机构的综合方法。首先建立应用RRRⅡ级杆组精确再现轨迹的优化综合模型,然后在运动分析的基础上建立以RRRⅡ级杆组作补偿运动的优化综合模型。 应用Powell-粒子群混合算法求解上述机构综合中的优化问题,得到多组满足设计要求的解,为实际机构的设计提供多组备选方案。对机构综合实例的结果进行了仿真和误差分析,验证了上述数学模型的正确性和混合算法的鲁棒性。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TH112

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 韩朝晖;;平面并联机构位置正解的改进粒子群算法[J];机械传动;2008年02期
2 车林仙;;基于粒子群算法的混沌系统快速控制[J];泸州职业技术学院学报;2006年03期
3 车林仙;;连杆机构运动综合理论研究进展[J];泸州职业技术学院学报;2007年03期
4 车林仙;何兵;易建;陈长忆;罗佑新;;对称结构Stewart机构位置正解的改进粒子群算法[J];农业机械学报;2008年10期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 周建成;套缸式高空作业车机构综合及动力学研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 乃舜峰;伺服压力机肘杆机构的运动与动力优化设计研究[D];广东工业大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李涛,王德伦;平面四杆机构函数综合新方法[J];大连理工大学学报;2000年06期
2 孔敏,沈祖和;解非线性方程组的极大熵方法[J];高等学校计算数学学报;1999年01期
3 林晓辉,黄卫,林晓通,刘娜;平面连杆变幅机构轨迹综合遗传退火优化算法的研究[J];计算机辅助设计与图形学学报;2001年08期
4 路懿,Tatu Leinonen;平面四连杆机构近似位姿综合的计算机模拟逼近法[J];计算机辅助设计与图形学学报;2002年06期
5 路懿,Tatu Leinone;平面四杆机构高阶和复合点阶综合的CAD几何法[J];计算机辅助设计与图形学学报;2002年08期
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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4 刘开云;刘保国;徐冲;;基于PSO-BP算法的隧道非线性位移分析模型[J];地下空间与工程学报;2009年02期
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6 丁铸;马大为;于存贵;张学锋;;基于禁忌搜索与微粒群优化算法的混合优化策略算法在目标分配问题上的应用[J];兵工学报;2007年09期
7 董跃;田雨波;;基于PSO-BP算法的微带天线谐振频率神经网络建模[J];中国传媒大学学报(自然科学版);2009年02期
8 陈昊;厉虹;;基于粒子群算法的无刷直流电机调速系统应用研究[J];北京机械工业学院学报;2008年04期
9 杨天航;;版式文档中对仿射变换显示的加速方法[J];北京信息科技大学学报(自然科学版);2010年S2期
10 王品;廖启征;魏世民;庄育锋;;基于Dixon结式的一种9杆巴氏桁架位置分析[J];北京航空航天大学学报;2006年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 丁训良;谢川;蒋国松;童宏胜;;单向转动副的自行车脚蹬装置[A];第三届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2007年
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3 顾培蒂;骆岩林;武仲科;周明全;;可视化技术在计算机图形学教育中的应用[A];图像图形技术与应用进展——第三届图像图形技术与应用学术会议论文集[C];2008年
4 权俊杰;张建斌;;包装纸盒艺术在机构创新设计中的应用[A];2007年学术年会论文集[C];2007年
5 王云;董增寿;卓东风;;基于图像纹理和结构特征的燃烧指数的高温低氧火焰燃烧稳定性识别[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(上册)[C];2008年
6 张桐;王亚慧;叶安丽;王健;;基于微粒群算法与最小二乘法的在线辨识策略研究[A];中国电子学会第十五届信息论学术年会暨第一届全国网络编码学术年会论文集(下册)[C];2008年
7 权俊杰;张建斌;;折纸艺术在机构创新设计中的应用[A];第三届十省区市机械工程学会科技论坛暨黑龙江省机械工程学会2007年年会论文(摘要)集[C];2007年
8 胡松峰;彭显刚;;电网短期负荷预测方法综述[A];武汉(南方九省)电工理论学会第22届学术年会、河南省电工技术学会年会论文集[C];2010年
9 张纪元;杨廷力;杭鲁滨;;用近似同伦法求解螺旋副机构的多解问题[A];第十一届全国机构学年会暨首届青年机构学研讨会论文集[C];1998年
10 李团结;曹惟庆;褚金奎;;齿轮连杆机构运动综合的研究[A];第十一届全国机构学年会暨首届青年机构学研讨会论文集[C];1998年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 谭佳琳;粒子群优化算法研究及其在海底地形辅助导航中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 吴健荣;蒸汽发生器检修机器人样机研制及其关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 李晚龙;六自由度Stewart平台分散智能控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 张进;地震叠前数据的弹性阻抗非线性反演方法研究[D];中国海洋大学;2009年
5 张克涛;变胞并联机构的结构设计方法与运动特性研究[D];北京交通大学;2010年
6 窦万峰;并行工程环境下的多域特征映射研究[D];西安电子科技大学;1998年
7 李涛;基于简单曲线自适应逼近的平面连杆机构优化综合理论与方法的研究[D];大连理工大学;2000年
8 李刚俊;基于虚拟现实的冗余度机器人运动规划及仿真研究[D];西南交通大学;2001年
9 金振林;新型六自由度正交并联机器人设计理论与应用技术研究[D];燕山大学;2002年
10 朱大明;基于地理信息系统(GIS)的个旧高松矿田成矿预测[D];昆明理工大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 柳枝华;微粒群优化算法的改进及应用[D];南昌航空大学;2010年
2 李高飞;数控选区电沉积快速成型的成型质量研究[D];浙江理工大学;2010年
3 赵乐乐;在役桥梁结构健康诊断与寿命预测技术研究[D];郑州大学;2010年
4 杨书显;基于PSO算法的氧乐果合成过程建模与控制研究[D];郑州大学;2010年
5 赵进科;正交三自由度并联机构动力学分析[D];郑州大学;2010年
6 黄婉;求解线性规划逆问题的光滑化方法[D];大连理工大学;2010年
7 郭建霞;基于现金流的工程进度协调优化研究[D];大连理工大学;2010年
8 牛玉静;计算机光栅图形反走样基础算法研究[D];辽宁师范大学;2010年
9 李鹤鹏;基于搜索算法的煤矿生产系统可靠性优化研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
10 李宁波;机构方案创新设计及其自动化创成研究[D];湘潭大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘惠林,张同庄,丁洪生;3-RPR平面并联机构正解的吴方法[J];北京理工大学学报;2000年05期
2 罗佑新;3-RPR平面并联机构正解的吴方法[J];湖南文理学院学报(自然科学版);2004年02期
3 李涛,王德伦;平面四杆机构函数综合新方法[J];大连理工大学学报;2000年06期
4 刘凤智;;任意三角形平板刚体的转动惯量与惯量主轴[J];大学物理;2007年03期
5 孙友松;周先辉;黎勉;魏良模;黄开胜;何宏肃;;交流伺服压力机及其关键技术[J];锻压技术;2008年04期
6 王磊,潘进,焦李成;免疫算法[J];电子学报;2000年07期
7 陆念力,孟晓平,顾迪民;具有外伸臂的多跨连续附着压杆的非线性变形及整体稳定性计算[J];工程机械;1996年09期
8 朱渝春,冯贤桂;伸缩臂式起重机回转侧向动载荷的计算[J];工程机械;2005年02期
9 兰朋,刘曼兰,陆念力;弯曲梁柱结构平面外失稳的研究[J];工程力学;2005年S1期
10 罗佑新,黎大志;求一般6-SPS并联机器人机构的全部位置正解的混沌迭代方法[J];工程设计学报;2003年02期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 李仕华;几种空间少自由度并联机器人机构分析与综合的理论研究[D];燕山大学;2004年
2 聂松辉;平面机构类型综合与机构方案创新设计研究[D];西安理工大学;2008年
3 李群智;面向喉部微创外科手术的机器人系统设计与实验研究[D];天津大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 李景雷;平面六杆双间歇机构近似函数综合理论与方法的研究[D];大连理工大学;2005年
2 李鹤荣;平面六杆机构简化函数综合方法的研究[D];大连理工大学;2006年
3 王艳宜;平面六杆间歇机构的优化综合方法研究[D];湘潭大学;2006年
4 郭兴辉;变拓扑机构的构型综合及运动特性分析[D];重庆大学;2008年
5 李东敬;罗茨鼓风机有限元动力学建模及动态特性分析[D];山东科技大学;2009年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 陈莉;张宏立;;粒子群算法在六自由度并联机器人位置正解中的应用[J];重庆理工大学学报(自然科学版);2010年08期
2 何兵;车林仙;;载波混沌Newton法在并联机构位置正解中的应用[J];机械传动;2010年01期
3 宋建军;闫献国;李明磊;杜娟;;基于PSO-Newton的并联机构位置正解研究[J];机械传动;2010年10期
4 车林仙;罗佑新;;并联机构位置正解的基于Hénon混沌映射的Newton迭代法[J];机械设计;2009年01期
5 何兵;车林仙;程志红;;函数发生机构优化综合的改进差分进化算法[J];机械设计;2010年03期
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7 车仁炜;陆念力;周建成;薛渊;;套缸式高空作业车摆臂机构机构综合分析[J];哈尔滨工业大学学报;2012年01期
8 宋孟军;张明路;;仿生移动机器人并联机构运动学正解的鱼群算法求解[J];中国机械工程;2012年09期
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1 刘波;粒子群优化算法及其在机电设备中的应用研究[D];中北大学;2011年
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1 盖兆梅;混沌优化算法在水文水资源中的应用研究[D];东北农业大学;2009年
2 黎康康;基于纯滚运动的滚切剪机构设计方法研究[D];大连理工大学;2009年
3 陈莉;六自由度并联机器人控制与应用研究[D];新疆大学;2011年
4 王银;并联式燃气流冲击效应试验台运动模拟[D];南京理工大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴琼,阎敏,王文博;球面4R机构的位置分析和运动综合[J];北京服装学院学报;1998年02期
2 韩林,张昱,梁崇高;吴方法在平面二簧系统静力逆分析中的应用[J];北京邮电大学学报;1997年01期
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6 黄茂林,刘毅;对平面连杆机构进行高阶运动参数综合的杆组运动约束法[J];重庆大学学报(自然科学版);1994年02期
7 孔敏,庄建南;求多变量非光滑函数总体极小点的一类改进的填充函数法[J];高等学校计算数学学报;1996年02期
8 李兵,王知行,李建生;新型并联机床动力学研究[J];哈尔滨工业大学学报;1999年06期
9 姚燕安,颜鸿森,张策,邹慧君;凸轮机构与伺服控制系统的集成设计[J];中国科学E辑:技术科学;2000年06期
10 窦建武,余跃庆;两柔性机器人协调操作的动力学模型及其逆动力学分析[J];机器人;2000年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈堂功;汪友华;;基于粒子群算法的电磁装置优化设计[J];低压电器;2006年02期
2 王维;张洪粱;;基于自适应粒子群算法的电力系统无功优化[J];黑龙江科技信息;2009年31期
3 杨诚;杨传启;;基于粒子群算法的PID参数优化[J];自动化仪表;2006年S1期
4 许志红;孙园;;粒子群算法在小容量智能交流接触器设计中的应用[J];福州大学学报(自然科学版);2007年06期
5 赵辉;郭友寒;张春凤;;改进的粒子群算法在挖掘机设计中的应用[J];工程机械;2008年06期
6 常小军;易湘斌;;改进粒子群算法在机械优化设计中的应用[J];轻工机械;2010年06期
7 李智;常晓萍;秦建华;;基于进化算法的液体动力润滑轴承优化设计[J];润滑与密封;2006年10期
8 王大均;高兴宝;李华平;;基于粒子群算法的钢结构截面优化设计[J];山西建筑;2007年18期
9 李晓豁;顾红兵;;基于粒子群算法的纵轴式掘进机截割减速器优化设计[J];中国工程机械学报;2007年03期
10 张渝;胡启国;张甫仁;;基于粒子群算法的冷挤压模具结构参数优化设计[J];中国机械工程;2010年08期
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1 李智;彭宗勤;秦建华;;粒子群算法在光学膜系初始结构优化设计中的应用研究[A];中国仪器仪表学会第九届青年学术会议论文集[C];2007年
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3 陈小兵;;SAW双模滤波器的优化设计[A];2010’中国西部声学学术交流会论文集[C];2010年
4 王满;王德信;徐凡力;;土质心墙堆石坝断面区间优化设计[A];第四届全国结构工程学术会议论文集(下)[C];1995年
5 俞铭华;李庆贞;;钢筋混凝土偏心受压柱优化设计[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ卷[C];2000年
6 谈春明;张颜民;刘以思;向新程;;用蒙特卡罗方法对车载式集装箱检测系统源室快门的优化设计[A];第十届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集[C];2000年
7 方明霞;康治国;唐宜君;;逆流式冷却塔优化计算软件的开发与运用[A];第十四届玻璃钢/复合材料学术年会论文集[C];2001年
8 汪玉凤;乔和;初宪武;;钢次级扁平型低速直线异步电机优化设计[A];直线电机与自动化——2002年全国直线电机学术年会论文集[C];2002年
9 邵朋礼;魏来生;;油气悬挂装置有限元强度分析与改进设计[A];制造业与未来中国——2002年中国机械工程学会年会论文集[C];2002年
10 张建功;刘士林;;装配式部分预应力混凝土连续箱梁通用图优化设计[A];新世纪预应力技术创新学术交流会论文集[C];2002年
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1 陈涛;海南村路:优化设计 降低成本[N];中国交通报;2007年
2 张允峰 彭国勋;CAE技术在空调器木包装箱优化设计中的应用[N];中国包装报;2008年
3 通讯员 张晶晶 记者 吴永红;全国首座优化设计超临界火电厂竣工[N];安徽日报;2008年
4 通讯员 肖锋 本报记者 陶海音;“衡变”上半年节支1300万[N];湖南日报;2005年
5 王泽斌;计算机辅助玻璃配主优化设计[N];中国建材报;2007年
6 高国敏王春燕 张材;汽车厂房优化设计攻略[N];建筑时报;2008年
7 季佳莹;优化设计加快审批 抢抓进度如期完工[N];哈尔滨日报;2008年
8 ;郑松辉 优化设计“智多星”[N];中国航天报;2003年
9 高学文;优化设计 改进结构 节约资源[N];中国包装报;2010年
10 综合;WLAN网络的优化设计[N];人民邮电;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 滕海文;基于最大熵的结构两相优化设计[D];北京工业大学;2002年
2 郭祖华;并联数控刀具磨床的动力学优化设计[D];北京航空航天大学;2002年
3 栾振辉;平衡式复合齿轮泵的理论与试验研究[D];中国矿业大学(北京);2000年
4 刘桦;风电机组系统动力学模型及关键零部件优化研究[D];重庆大学;2009年
5 王俭;高垂直段风冷封闭母线三维场仿真分析及结构优化设计[D];沈阳工业大学;2009年
6 王新坤;微灌管网水力解析及优化设计研究[D];西北农林科技大学;2004年
7 郑银环;汽车钢板弹簧计算模型研究[D];武汉理工大学;2005年
8 徐志科;行波型超声波电机的模型仿真与试验研究[D];东南大学;2005年
9 黄茂杨;柴油机高压共轨燃油喷射系统[D];东南大学;2005年
10 焦安军;换热器入口物流分配特性研究与优化设计[D];西安交通大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 车林仙;基于粒子群算法的平面四至六杆机构综合[D];重庆大学;2005年
2 王丹;滚切式定尺剪机构设计及运动动力学研究[D];沈阳航空工业学院;2009年
3 陈琳玲;基于简化粒子群算法的测试数据自动生成方法研究[D];西南大学;2010年
4 赵辛欣;随机聚焦粒子群算法在机组组合中的应用[D];西南交通大学;2010年
5 王冬;基于粒子群算法的Web文本信息过滤研究[D];华北电力大学(河北);2010年
6 杨立标;基于混合优化策略的粒子群算法及其应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 李文婷;基于改进型粒子群算法的热轧带钢宽度神经网络预报模型的研究[D];太原理工大学;2011年
8 汪华;粒子群算法的研究及其在供水优化调度中的应用[D];合肥工业大学;2011年
9 冯维;基于粒子群算法求解多目标函数优化[D];吉林大学;2010年
10 张念志;基于粒子群算法的集送货一体化车辆路径问题研究[D];山东大学;2010年
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