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游梁式抽油机的机构动力学及储能块研究 被引量:8
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作者 李春明 刘庆 +1 位作者 刘晓 孙凤 《西安石油大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2021年第1期98-104,共7页
为了完整而系统地研究游梁式抽油机主机构的设计及动力学问题,基于前期研究,提出了该机构的设计思路,并导出了一般安装位置的极限角、极位夹角、行程、压力角等几何参数的计算公式;提出了调节周期性载荷波动的配重物块新定义——储能块... 为了完整而系统地研究游梁式抽油机主机构的设计及动力学问题,基于前期研究,提出了该机构的设计思路,并导出了一般安装位置的极限角、极位夹角、行程、压力角等几何参数的计算公式;提出了调节周期性载荷波动的配重物块新定义——储能块,明确了其研究方向;列出了质心不在位置矢量方向上的构件绕质心转动力矩平衡方程;与经典的图解法不同,没有将连杆简化为二力杆,也没有忽略力矩平衡方程的惯性项;基于二次插值算法由载荷的离散值获得任一时刻的载荷;基于四阶龙格-库塔法进行了该机构的动力学仿真,解析法和图解法所得结果相互验证,仿真结果可信。研究结论解决了该机构动力学的主要问题,可实现以曲柄摇杆机构为主机构的机械设计程序化,从而为结构优化设计提供条件;提供了该机构动力学研究的主要方法,可在该机构动力学研究程序化的基础上拓宽其适用范围;该机构动力学研究的图解法能够验证解析法结果。 展开更多
关键词 机构动力学 曲柄摇杆机构 游梁式抽油机 储能块 图解法
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Powell机械优化方法的改进 被引量:9
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作者 刘晓 尹晓丽 李春明 《机械设计》 CSCD 北大核心 2019年第6期80-86,共7页
Powell优化方法是最经典最实用的,可称为基于寻优方向组的新方向取舍法。根据共轭方向的特点,主要进行了几点改进:沿最后一个基本方向寻优,并将其最优点作为第一轮寻优的初始点;必须沿新方向寻优并将其收入基本寻优方向组;与共轭性相关... Powell优化方法是最经典最实用的,可称为基于寻优方向组的新方向取舍法。根据共轭方向的特点,主要进行了几点改进:沿最后一个基本方向寻优,并将其最优点作为第一轮寻优的初始点;必须沿新方向寻优并将其收入基本寻优方向组;与共轭性相关的寻优方向采用较小的终止条件值,其他方向只要更新当前点即可;根据与新方向的点乘积确定离开基本寻优方向组的旧方向。无论从计算量还是从存储量衡量,新算法都优于经典算法。文中给出了新算法的算法步骤和程序流程图,分析了算法特点,提供了C语言计算机程序,保证了研究结果的可重复性。二次二维目标函数和Rosenbrock目标函数的算例表明,新算法具有较好的寻优效果。对于多维优化问题,新算法更具优势。提出的算法可称为方向组不降维的构造共轭方向法。 展开更多
关键词 优化算法 寻优方向组 共轭方向法 Powell法 Rosenbrock函数
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基于卡位分析的曲柄摇杆机构运动学程序化研究 被引量:10
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作者 尹晓丽 李春明 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2020年第4期367-375,共9页
曲柄摇杆机构是典型的平面四杆体机构,当曲柄为从动件时,存在曲柄与连杆共线的歧运动位(卡位或死点),难以实现准确的程序化研究.取曲柄为主动件,对矢量投影方程组多次求导和对角速度多次求导获得了相同的从动件位置角高阶导数.取摇杆为... 曲柄摇杆机构是典型的平面四杆体机构,当曲柄为从动件时,存在曲柄与连杆共线的歧运动位(卡位或死点),难以实现准确的程序化研究.取曲柄为主动件,对矢量投影方程组多次求导和对角速度多次求导获得了相同的从动件位置角高阶导数.取摇杆为主动件,基于L’Hopital法则、导数乘法法则、链式求导法则和矢量方程图解法,获得了0/0型不定式的卡位运动学参数,并导出了计算公式,从而为准确的运动学程序化仿真打下了基础.算例表明,矢量投影方程组的求导与求解顺序不影响最终结果;在卡位,从动曲柄保持运动的连续性,没有冲击. 展开更多
关键词 机构运动学 死点 卡位 歧运动位 图解法 L’Hopital法则
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连续负梯度方向获得共轭方向的六寻优化方法 被引量:4
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作者 尹晓丽 孙凤 李春明 《计算机科学与探索》 CSCD 北大核心 2019年第9期1604-1612,共9页
连续两次沿负梯度方向寻优可获得共轭方向,对于一般二次目标函数,从两个角度对该现象进行了理论证明。鉴于为诸多研究领域优化问题的解决提供更多更有效的优化方法,将其推广于一般目标函数,提出了基于辅助方向的共轭方向法、三寻法和六... 连续两次沿负梯度方向寻优可获得共轭方向,对于一般二次目标函数,从两个角度对该现象进行了理论证明。鉴于为诸多研究领域优化问题的解决提供更多更有效的优化方法,将其推广于一般目标函数,提出了基于辅助方向的共轭方向法、三寻法和六寻法。连续三次沿负梯度方向寻优,然后沿所获得的两个共轭方向分别寻优,最后沿上述两个最优点连线进行第六次寻优,从而完成一轮寻优。给出了六寻法和用于三维优化问题的模块化一维盲人探路法C语言计算程序,并用解析法验证了程序的正确性。以一般的二次三维目标函数和Rosenbrock目标函数为例,验证了六寻法的有效性。其寻优效果比负梯度方向法好,两个算例的计算量分别减小28.70%、54.25%。六寻法可用于求解目标函数梯度可求的多维无约束优化问题。 展开更多
关键词 优化算法 六寻法 共轭方向 负梯度方向 多维优化问题
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机械控制工程基础的几点创新 被引量:7
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作者 李春明 《机械设计与制造》 北大核心 2017年第4期37-39,共3页
机械控制工程基础在大学课程体系当中占有重要的地位,其理论的补充与完善具有重要的工程应用价值。针对已经普遍存在而确实不妥的概念进行创新性改进。基于等效代换原则,实现了相加点与分支点互换,补充了两者不能直接互换的知识点;基于... 机械控制工程基础在大学课程体系当中占有重要的地位,其理论的补充与完善具有重要的工程应用价值。针对已经普遍存在而确实不妥的概念进行创新性改进。基于等效代换原则,实现了相加点与分支点互换,补充了两者不能直接互换的知识点;基于时代特征,将古典控制论和现代控制论分别规范化为简单系统和复杂系统控制理论;澄清了闭环和开环的定义;根据定义,将最大超调量和稳定裕度分别规范化为最大超调比和稳定裕量;分析了Nyquist图和Bode图的编排顺序,可按照两条思路理解等。这些创新点使该学科更便于学习和研究。 展开更多
关键词 机械控制工程基础 控制理论 系统图简化 最大超调比 稳定裕量
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