平面六杆间歇机构的优化综合方法研究

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本文从工程实际出发,运用平面连杆机构运动几何学、最优化方法、计算机数值计算和图形显示技术等学科的理论成果,对平面六杆间歇机构的函数综合进行了深入研究,详细讨论了平面六杆间歇机构函数优化综合的理论与方法。本文以简单曲线自适应逼近的平面连杆机构优化综合方法为基础,展示了降维综合Stephenson-Ⅲ型平面六杆机构再现给定间歇传动函数的方法。通过预先综合出的基础四杆机构,将三种类型的六杆间歇机构近似函数综合问题统一归结为特定二级杆组RRR、RRP或RPR的综合,建立了统一的优化综合数学模型和误差评定方法。木文采用的平面六杆间歇机构函数综合优化模型,将机构优化分解为两个优化子问题:一、对连杆上点的轨迹求其最佳逼近圆或直线,优化模型是以最大误差为最小作为优化目标的约束不可微的优化问题,然后采用鞍点规划和极大熵方法,将其转化为单目标可微优化模型;二、在机构设计空间内机架点的优化问题。其优化模型是非线性、多约束的不可微约束优化问题,本文运用差分进化算法求解。本文结合差分进化算法的随机搜索特点来构造初始值,并结合差分进化算法对任意初始值均能收敛到全局最优解的特性进行了各参数的优化。对于误差评定,本文利用加权理论,对要求综合的平面六杆机构在保证间歇部分精度要求的条件下,采用使非间歇部分误差尽可能小的评价思想。根据本文六杆间歇机构优化综合思想,进行了举例计算,验证了本方法的可行性与正确性。
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