基于性能驱动的可拓数据挖掘产品配置设计方法研究

针对现有产品配置设计方法中对客户性能需求研究的不足,结合可拓数据挖掘方法提出了基于性能驱动的可拓数据挖掘产品配置设计方法研究。首先通过对客户个性化需求的定量与定性化分析,建立客户需求分析模型;其次对配置模型的参数知识进行可拓知识挖掘,并对产品布局结构的变换阈值知识进行相互匹配与矛盾问题消解,建立变换消解模型及满足客户需求的可变换阈值解空间;然后在此基础上,对产品配置过程中的知识组合矛盾问题,进行基于可拓数据挖掘的传导变换,求解出满足客户需求的配置解空间;最后基于Visual C++6.0、Solidworks等平台开发软件建立了产品的快速配置系统,通过实例测试,验证了该方法的准确性和有效性。     

高速皮革裁剪机伺服控制系统多目标优化

针对皮革裁剪机迫切向高速化方向发展的需求,首先提出了皮革裁剪机伺服系统三环PID控制策略,建立了伺服进给系统的数学模型和控制系统Simulink仿真模型。以调节时间和ISE性能指标为优化目标,以超调量和控制器输出的峰值为约束条件,建立皮革裁剪机速度PI控制器的多目标优化模型。在iSIGHT环境下,采用带精英策略的非支配排序遗传算法NSGA-II对多目标优化模型进行求解,在生成的Pareto最优解集的基础上排序选出最优解。将优化结果与传统遗传算法比较,结果表明,采用多目标优化方法获得了更加优良的动态特性。对进一步提高高速皮革裁剪机的裁剪速度具有很好的工程实用价值。     

悬架扭杆和稳定杆刚度对车辆转向灵敏度的影响分析

为研究悬架和横向稳定杆的刚度对车辆操纵性能的影响,进而为悬架设计和调整提供参考,以某轻型客车为原型,在ADAMS/Car中构建了无横向稳定杆和前悬架装配横向稳定杆的两辆虚拟样车及其变型车,通过转向盘转角阶跃输入仿真试验,得到了前悬架扭杆和横向稳定杆角刚度对车辆转向灵敏度的影响曲线。研究结果表明,对于无、有稳定杆两种车型,扭杆角刚度自0.5倍增大至2.0倍基准刚度,转向灵敏度分别产生相对于经验值域约20%和1%的下降量;横向稳定杆角刚度自基准角刚度减小至0或增大至2.0倍基准刚度,转向灵敏度分别产生相对于经验值域约10%的增长量或1%的下降量。     

基于可拓挖掘的产品方案再配置方法

为了在扩大产品配置空间、争取最优解的同时,提高配置效率,快速消解领域知识耦合过程中的矛盾,提出了一种基于可拓挖掘的产品方案再配置方法.将配置方案用物元对的形式表示,通过计算不同物元对间的传导效应,将一般性的配置知识转化为传导知识;建立方案再配置过程的矛盾问题转换方式,挖掘出变换过程中配置要素之问的相互影响;定量化衡量方案变换过程的可配置程度,揭示可拓变换对产品结构、性能和功能的影响,从而对配置过程中的可变知识加以分析、提取和利用,生成能够满足设计要求的可变方案.将所提方法应用于新型油锯的配置设计,验证了该方法的有效性.     

基于ADAMS的油锯发动机振动问题动力学仿真研究

针对油锯发动机的动不平衡问题及振动传递过程中的耦合问题,本文提出了一种基于虚拟样机技术的动力学仿真方法.首先分析了油锯振动产生的原因、振动传递路线,接着在此基础上建立包括发动机活塞、曲轴、连杆等结构在内的油锯发动机工作机构数学模型,并借助Solidworks与机械系统动力学分析软件ADAMS建立起了多体动力学模型.以此对油锯发动机振动产生、传递的特性进行仿真分析,进而构建了油锯振动产生、传递的规律.本研究将为油锯减振、隔振的进一步研究奠定基础.     

多车型动态需求车辆路径问题建模及优化

针对现代物流配送系统中客户需求动态变化、配送中心车型多样化以及车辆行驶路线开放式的特点,建立了多车型开放式动态需求车辆路径问题的两阶段数学规划模型。制定了相应的预优化路线调度和实时动态调度的两阶段求解策略,提出了混合2-OPT量子进化算法的求解方法,设计了一种将常用的整数编码转换为量子比特的编码方法,每一个染色体都代表一种行车路线方案,对于量子进化算法求得的行车路线方案,引入2-OPT优化方法,对线路内的子路径进行局部调整,进一步提高了算法的收敛速度。最后通过实例测试及与其他算法的比较,验证了该方法的有效性。     

基于沿途补货的多配送中心动态需求VRP建模及优化

为了研究沿途补货策略在客户需求动态变化环境下的实用性,提出基于沿途补货的多配送中心动态需求车辆路径问题.将动态问题按照时间轴依次分解为一系列的静态调度子问题,并建立其两阶段数学模型;设计了一种最邻近法结合贪婪法则来控制车辆沿途补货的解码方法;提出了自适应免疫量子进化算法的求解方法,引入免疫算子进行线路内和线路间的再优化,从关于问题的先验知识中提取疫苗,有效地加快了算法的收敛速度,提高了解的质量,同时在疫苗接种的过程中设计了一种随个体适应度大小而变化的自适应选择概率,减少了算法的运行时间.对实例进行仿真测试并与其他算法进行了比较,结果表明所提算法能获得较好的解,能有效求解动态调度问题,同时分析了沿途补货策略影响,实验表明沿途补货策略适用于动态需求车辆路径问题.     

基于UG加工信息的工业机器人离线编程

针对复杂运动轨迹难以通过机器人示教精确获取的问题,提出了基于UG加工信息提取工业机器人离线编程运动轨迹的规划方法:利用CAD/CAM技术,通过模拟加工轨迹生成数控NC代码,并对加工代码进行处理,提取加工轨迹的坐标点等相关信息进行重组,从而转换为机器人可识别的数据格式,实现机器人运动轨迹的数字化设计。最后以Staubli工业机器人为例进行离线编程,并在其虚拟控制平台上进行了实验,实现了机器人运动轨迹数字化设计,提高了机器人运动控制编程效率。     

基于关联函数的复杂产品装配序列规划方法

针对复杂产品装配序列规划时出现组合爆炸的问题,将粒子群算法应用于求解复杂产品装配序列规划.基于可拓集合理论中关联函数的概念,提出了一种装配关联函数,由此结合各种联接关系的装配难易度构建装配联接函数.以发光二极管分拣机电极模块为例,说明了装配联接函数的计算方法.将装配联接函数、产品装配可行性和装配稳定性作为评价标准,构造装配序列规划的多目标模型.应用该方法,采用整数编码方式,对发光二极管分拣机进行了装配序列规划,并将粒子群算法与遗传算法进行对比分析,结果显示了粒子群算法的优越性.     

基于视觉-磁引导的无人机动态跟踪与精准着陆

针对无人机通过视觉对地面动态目标跟踪过程中视角固定易丢失目标，以及在着陆过程中由于成像畸变严重、画面不稳定导致定位精度差的问题，提出随动视觉跟踪的跟踪控制策略和基于视觉联合磁引导的获取无人机高精度相对位姿的方法. 在跟踪过程中，设计新型信标图案供无人机进行视觉识别获取目标的方位，识别速度可以达到5 ms/帧，通过随动视觉跟踪完成实时跟踪. 在着陆过程中，在动态目标上设置磁源，利用无人机检测磁场特性并通过BP神经网络解算相对位置；在信标图案内设置平行线特征，用于近镜头时辅助视觉解算相对角度. 在获取无人机相对位姿后，进行相应的运动控制即可完成着陆. 实验结果表明，跟踪过程稳定可靠，抗干扰能力强；着陆精度高，着陆误差小于2 cm.