轧管机主机头运动稳定性分析及其模糊优化

为提高轧管机主机头运动稳定性,改善钢管的轧制质量,文章对轧管机主机头的反复运动作了运动学和动力学分析,推导了其运动加速度的解析表达式,并以此为基础建立了模糊优化数学模型。通过对该模型的求解分析,得出了杆件长度对轧管机主机头运动稳定性的影响结论,为全面分析及设计轧管机主机头的运动稳定性提供了可行方案。     

超导MRI主磁体优化设计的模拟退火算法

在进行MRI(magneticresonanceimaging)超导主磁体的设计时常采用优化设计的方法,将各设计参数看作连续变量处理,但实际上很多参数是离散变量,为了更符合工程实际,将超导MRI主磁体的设计作为一个含有离散变量的全局优化问题。建立了适用于多种超导MRI主磁体结构的数学模型,包括设计变量、目标函数、约束条件等,选用了适用于MRI超导主磁体优化设计的含有离散变量的模拟退火算法进行设计。算例结果表明,本文选取的数学模型和优化算法是有效的,能够达到超导MRI主磁体设计的要求。     

基于计算机辅助的管道多余物清理机器人优化设计

通过分析管道多余物清理机器人工作环境和约束，建立了以操作臂结构紧凑、操作空间最优为目标的优化设计数学模型，应用计算机编程完成了多目标优化解算。在此基础上，进行了机器人运动学的计算机仿真，得到了各关节变量随时间变化的曲线。优化及仿真结果表明，机器人的运动性能及操作能力显著提升，关节运动平顺，强约束条件下的机器人优化问题得到解决，实现了预期目标。     

装载机工作装置机构优化设计

本文采用优化方法确定装载机工作装置连杆机构各构件尺寸和铰点位置。着重阐述优化设计数学模型的建立,全面考虑了各种约束条件。用FORTRAN语言编制了优化设计程序ZGYH,并进行了实例计算,取得满意的结果。     

基于多参数优化ACO的装备零件回收路径

为提高蚁群算法运行效率,缩短回收车辆路径长度,提出用响应曲面法优化算法参数的方法.选取算法中的4个优化变量和1个响应变量进行中心复合实验,运用Design-Expert软件对实验数据进行方差分析并建立回归预测模型,通过3D响应面图分析各参数及其交互作用对路径长度的影响,得到蚁群算法最优参数组合.实验结果表明,算法优化参数后能大幅提高寻径过程中有效蚂蚁数量,在寻优能力、收敛效果及稳定性方面都优于参数优化前,为进一步讨论装备零件回收再制造的车辆路径物流问题提供了一种优化思路.     

Buck-Boost矩阵变换器主电路参数随电流定额的自适应优选方法

针对Buck-Boost矩阵变换器（BBMC）在不同额定输出电流下的主电路参数优化设计问题,提出了一种BBMC主电路参数随其额定电流变化的自适应优选方法.通过建立BBMC优化目标与优化对象间的数学模型,研究基于自适应狼群优化算法的BBMC主电路参数优化设计方法;在此基础上进一步研究确定BBMC主电路优化设计参数与BBMC额定输出电流间的变化规律,为实现不同电流定额下BBMC主电路的优化设计奠定基础;最后通过仿真对上述理论分析进行了验证.     

基于模糊PID的钢铁厂热连轧机主传动控制系统

针对钢铁厂热连轧机工作中普遍存在负载扰动等问题,本文设计了一种基于模糊PID的钢铁厂热连轧机主传动控制系统。主传动控制系统的硬件选择交-交变频同步电机作为动力装置,选择三相交-交变频器作为变频装置。主传动控制系统的软件引入盲源分离技术处理热连轧机产生的复杂且不明确的振动信号,引入模糊PID控制技术实现热连轧机的主传动控制。实例分析结果表明,本文设计的系统可以在一定时间内将热连轧机控制在稳定运行状态,具有响应快、自适应性强等优势。     

混合动力电驱动系统的模糊控制策略研究

为了提高混合动力电驱动系统的动态性能,首先建立了电力驱动系统数学模型,进而基于多变量模糊控制算法设计了混合动力系统控制策略,并对模糊规则进行了优化。通过Matlab软件进行的系统仿真表明,所设计的控制算法可以使整个系统实现良好的工作状态,系统效率相比模糊优化之前提升约5.6%。     

间歇精馏常规设计和优化设计的模型及算法

建立了板式间歇精馏塔在恒馏出液组成操作状况下常规设计及优化设计的数学模型。常规设计模型用数值方法编程求解，对二元理想及非理想溶液均适用。优化设计模型以间歇精馏系统年效益最大为优化目标，用菲波那契法求解单变量优化问题，用复合形法求解多变量优化问题。模型同时考虑对整个间歇精馏系统(包括塔主体、塔顶冷凝器及塔底再沸器)进行优化，更符合工程实际情况。求解模型可得到间歇精馏过程最优的一系列设计和操作参数(如理论板数，塔径，操作回流比，塔釜蒸发量，釜残液组成，冷凝器传热面积及冷却水出口温度，再沸器传热面积及加热蒸汽温度等)。算例表明，对恒馏出液组成间歇精馏单变量及多变量优化设计比常规设计分别提高年效益2．6％和18．9％。     

基于ADAMS车辆双横臂式悬挂优化设计

为研究双横臂式悬挂对汽车的操纵稳定性的影响,论文应用机械系统动力学软件ADAMS,对双横臂式悬挂进行运动学模拟仿真分析,选取适当的硬点坐标作为优化变量,基于ADAMS/Insight模块,针对前轮定位参数的变化进行优化设计,根据仿真结果对悬架结构型式进行优化,使其达到更好的运动性能,最终到达改善其操纵稳定性的目的。     

一种改进的NURBS曲线插补算法

针对NURBS曲线曲率变化过快或出现曲率不连续点会导致插补进给速率变化过快,超出机床的加减速能力。提出一种利用NURBS曲线曲率特征的改进插补算法。该算法根据NURBS曲线曲率的变化情况将曲线分成曲率平缓段和曲率突变段,在前瞻过程中扫描出曲率突变段,获得该段的起始点、终止点及最低速率点等信息,采用梯形加减速方法对该段进行速度规划,以满足机床动态特性,实现在曲率平缓段以指令速度插补,在曲率突变段以规划速度平滑插补。仿真实验结果表明,在保证加工精度的前提下,该增强算法以较高效率实现了曲率突变段的平滑插补。     

CPCC抽象语法树的三地址码生成

为了便于代码优化及指令生成,在并行C语言编译器CPCC（Concordia Parallel C Compiler）将源程序的抽象语法树（Abstract Syntax Tree, AST）转换成目标机PAAG（Parallel Array Architecture GPU）处理器的汇编代码时,采用了三地址码作为中间表示形式。基于CPCC AST的结构特点,将AST到三地址码的转换分为三类,即一般表达式的翻译、布尔表达式的翻译以及语句的翻译,并给出了其详细设计思路及是实现方法。实验结果表明,该方案实现了从源码的抽象语法树到三地址码的转换。     

整车动力经济性速比匹配优化策略

基于PIAnO优化平台,通过试验设计、近似模型和优化设计方法获得传动速比优化方案.根据测试数据对动力燃油经济性仿真模型进行标定以提高其精度.在标定后的模型上进行传动速比的优化设计,获得具有较高动力经济性能的速比匹配方案.新仿真模型的3,4和5挡加速时间和最大爬坡能力与测试数据一致,百公里加速时间的偏差从2.50％提高到0.14％,百公里综合油耗与测试数据相比由16.4％提高到0.6％;在满足所有动力性能设计的要求下,百公里综合油耗从8.450 L下降到8.172 L,下降3.29%;同时,优化时间由原来的1~2周减少到2 d,极大提高产品开发效率.     

往复式全自动洗车机电气控制系统设计

本文首先对使用往复式全自动洗车机的优点进行了阐述。然后,对往复式全自动洗车机的洗车工艺流程进行了分析,根据工艺流程对横刷、大刷、风口装置等重点部分的机械结构和电气设备设置进行了设计。本文介绍了典型的电机主电路设计。在控制部分,选择plc对外部设备进行控制。根据工艺流程要求,作者画出了plc外部接线图,列出了输入输出列表;最后,给出了横刷、大刷、风口装置这些重点部分控制软件图,并且对软件设计进行了说明。     

Modeling and optimization of vibration response characteristics of the orbital sander based on surrogate model

Use of hand-held sanding machines can cause excessive vibrations, which may induce various diseases, so the vibrations should be suppressed in the design process. This work focuses on the vibration optimization of an orbital sander based on a surrogate model. Housing vibrations along three axes of this machine are tested at four different points, and the experimental results are in good agreement with the acceleration values obtained from the simulated model established in ADAMS, which demonstrates the higher accuracy of the dynamic model. In order to reduce the vibrations, an automatic optimization strategy is presented by integrating four pieces of software in ISIGHT platform. Thus, the geometrical parameters of the soft nylon posts and the counterbalance in this machine are selected as design variables, housing accelerations of six separated directions as criteria. To improve the optimization efficiency, a surrogate model is set up based on Elliptical Basis Functions by selecting sample points with the Optimal Latin Hypercube DOE technique; and the influence distribution analysis of the design variables on the housing vibrations is performed according to these DOE data, which suggests that the counterbalance parameters are the key factors to the housing vibrations. Furthermore, error analysis of this approximate model shows that it is precise enough to conduct the following optimization. Consequently, the optimization results show that housing vibrations are reduced by 48%, 37% and 36% in three different directions, respectively, with the better design variables of the orbital sander.     

飞机多目标优化设计网格的研究与应用

针对飞机多目标拓扑优化提出一种通用的遗传算法计算模型,在此模型基础上,基于对等计算(P2P)技术将分布的计算资源整合为高性能计算环境,以网格服务方式提供统一的资源服务和可视化的用户使用环境,实现多目标优化设计网格,解决飞机设计中遇到的复合材料多目标拓扑优化问题.首先对系统体系结构以及多目标遗传算法做出较详细的描述,然后以优化某型大展弦比机翼为例,给出一组实验数据.结果证明,该系统大大缩短了计算时间,具有良好的并行加速效果.     

云环境下基于PLC模拟量优化的机床自动控制系统设计

为解决机床控制过程中存在抖振现象和控制误差过高等问题,在云环境下通过对PLC模拟量的优化,从硬件和软件两个方面优化设计机床自动控制系统;加设可编程逻辑控制器,改装传感器、电机与驱动器,调整系统电路的连接方式,完成机床自动控制硬件系统的优化;根据机床生产任务,规划执行刀具移动轨迹,设定机床加工强度与速度参数;在云环境下自动采集机床模拟量与位姿,根据当前机床运行参数与设定参数之间偏差,利用优化PLC的模拟量并生成机床控制指令,实现机床自动控制功能;通过系统测试得出结论：综合两种实验场景,与传统控制系统相比,优化设计系统在机床执行刀具位置、运行速度和执行应力三个方面的控制误差分别降低约13.8 mm、0.26 mm/s和3.4 N,同时机床抖振现象得到显著抑制。     

非线性动态加速系数对粒子群算法的影响

粒子群算法(PSO)中的加速系数影响着粒子的个体认知和群体认知,而传统算法中的加速系数一般取常量.据研究发现,粒子的个体认识和群体认识分别主导着粒子的全局搜索能力和局部搜索能力,提高粒子个体认识可以有效增强算法的全局搜索能力,而提高粒子的群体认识可以有效增强算法的局部搜索能力.为进一步研究加速系数对粒子群算法的影响,本...     

多约束下的载人潜器舱内计算机辅助工效设计系统研究

为了能使载人潜器舱内工效设计人员加深对多约束条件下舱内人员的生理、心理 和环境约束条件的理解,有效地辅助设计方案的智能生成与优化。提出了基于虚拟人体模型参 数作为布局设计解空间的参数获取方法、基于遗传算法的舱内人-机界面布局设计方案计算智能 求解方法、基于知识推理的舱内色彩工效设计方案获取方法和基于粒子群算法的载人舱工效设 计方案智能优化方法,以此为基础,应用UG 二次开发和数据库技术,开发了载人潜器舱内人 机工效设计计算机辅助系统。通过设计实例的人机工效布局和色彩设计与方案优化验证了该系 统的可行性。     

基于粒子群优化算法的工业机器人定位抓取控制系统设计

为消除工业机器人实际抓取位置与定位位置之间的误差,实现对机器人抓取行为的有效控制,设计基于粒子群优化算法的工业机器人定位抓取控制系统。根据主要机器部件选型情况建立电气网络结构,再联合视觉传感器与定位控制平台,控制抓取夹爪的行动范围,完成工业机器人定位抓取控制系统硬件的总体设计。遵循粒子群优化算法应用需求,实施Gbest选取与Pbest更新,并联合所得计算结果,定义三维坐标系表达式,建立基于粒子群优化算法的定位坐标系。根据跟踪点坐标求解结果,确定控制系数优化处理条件,完善抓取控制原则,再联合相关应用结构,实现基于粒子群优化算法的工业机器人定位抓取控制系统的设计。实验结果表明,粒子群优化算法作用下,工业机器人实际抓取位置坐标在X轴、Y轴方向上均准确符合定位位置坐标,有效消除了抓取误差,能够实现对机器人抓取行为的有效控制。