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对称结构Stewart机构位置正解的改进粒子群算法 被引量:24
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作者 车林仙 何兵 +2 位作者 易建 陈长忆 罗佑新 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期158-163,共6页
根据杆长约束条件,建立了求6-DOF对称结构Stewart并联机器人机构位置正解的无约束优化模型。针对标准粒子群算法容易陷入局部极值、进化后期收敛速度慢等缺点,提出了一种基于差异度评价指标的改进粒子群算法——自适应变异粒子群算法。... 根据杆长约束条件,建立了求6-DOF对称结构Stewart并联机器人机构位置正解的无约束优化模型。针对标准粒子群算法容易陷入局部极值、进化后期收敛速度慢等缺点,提出了一种基于差异度评价指标的改进粒子群算法——自适应变异粒子群算法。为克服随机算法不易求出并联机构全部位置正解的缺点,采用分层搜索自适应变异粒子群算法求并联机构位置正解中的优化问题。数值实例表明,对于对称结构Stewart并联机器人机构位置正解问题,改进粒子群算法能求出全部装配构型,且收敛速度较快、精度较高。 展开更多
关键词 STEWART并联机构 位置正解 粒子群算法 自适应变异 分层搜索
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一种蛙跳和差分进化混合算法 被引量:13
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作者 何兵 车林仙 刘初升 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2011年第18期4-8,共5页
混洗蛙跳算法(SFLA)具有算法简单、控制参数少、易于实现等优点,但在高维难优化问题中算法容易早熟收敛且求解精度不高。导致该缺陷的主要原因是在进化后期种群多样性迅速下降,且缺乏局部细化搜索能力。借鉴差分进化算法(DE)中DE/best/1... 混洗蛙跳算法(SFLA)具有算法简单、控制参数少、易于实现等优点,但在高维难优化问题中算法容易早熟收敛且求解精度不高。导致该缺陷的主要原因是在进化后期种群多样性迅速下降,且缺乏局部细化搜索能力。借鉴差分进化算法(DE)中DE/best/1/bin版本具有全局搜索能力较强、种群多样性较好的优点,将SFLA与DE有机融合,形成混合优化算法(SFL-DE),以克服SFLA容易早熟收敛的缺陷。给出了6个30维benchmark问题数值对比实验,结果表明,在给定的较小进化代数内,SFL-DE的寻优效率、计算精度、鲁棒性等性能优于SFLA和基本DE(DE/best/1/bin和DE/rand/1/bin),不足之处是其耗时更长。 展开更多
关键词 混洗蛙跳算法 差分进化算法 混合优化 连续优化问题
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按传动角优化曲柄滑块机构的约束粒子群算法 被引量:17
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作者 李洁 车林仙 何兵 《机械设计》 CSCD 北大核心 2012年第1期65-68,共4页
建立了偏置曲柄滑块机构工作行程最小传动角最大化问题的约束优化设计模型,提出了处理该模型中约束条件的自适应罚函数法。由于粒子群算法具有简单、高效的特点,因而应用该算法求解机构约束优化问题的全局最优解。给出了数值实例,并通... 建立了偏置曲柄滑块机构工作行程最小传动角最大化问题的约束优化设计模型,提出了处理该模型中约束条件的自适应罚函数法。由于粒子群算法具有简单、高效的特点,因而应用该算法求解机构约束优化问题的全局最优解。给出了数值实例,并通过与已有结果的比较来表明新方法的有效性和稳健性。 展开更多
关键词 曲柄滑块机构 工作行程 传动角 约束优化设计 粒子群算法
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双种群差分进化规划算法 被引量:3
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作者 何兵 车林仙 刘初升 《计算机工程与应用》 CSCD 2012年第26期25-31,共7页
标准差分进化算法(SDE)具有算法简单,控制参数少,易于实现等优点。但在难优化问题中,算法存在收敛速度较慢和容易早熟等缺陷。为克服此缺点,提出一种改进算法——双种群差分进化规划算法(BGDEP)。该算法将种群划分为两个子群独立进化,... 标准差分进化算法(SDE)具有算法简单,控制参数少,易于实现等优点。但在难优化问题中,算法存在收敛速度较慢和容易早熟等缺陷。为克服此缺点,提出一种改进算法——双种群差分进化规划算法(BGDEP)。该算法将种群划分为两个子群独立进化,分别采用DE/rand/1/bin和DE/best/2/bin版本生成变异个体。每隔δt(取5~10)代,将两个子群合并为一个种群,再应用混沌重组算子将之划分为两个子群,以实现子群间的信息交流。在双种群协同差分进化的同时,应用非均匀变异算子对其最优个体执行进化规划操作,使得算法具有较快的收敛速度和较强的全局寻优能力。为测试BGDEP的性能,给出了4个30维benchmark函数优化问题的对比数值实验。结果表明,BGDEP的求解精度、收敛速度、鲁棒性等性能优于SDE、双种群差分进化(BGDE)和非均匀变异进化规划(NUMEP)等4种算法。 展开更多
关键词 差分进化算法 进化规划算法 双种群 混沌重组策略 非均匀变异
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并联机构位置正解的基于Hénon混沌映射的Newton迭代法 被引量:3
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作者 车林仙 罗佑新 《机械设计》 CSCD 北大核心 2009年第1期19-22,共4页
分析了一维Hénon混沌序列的概率特性。应用一维Hénon混沌映射产生Newton迭代法的初始点。提出了用基于Hénon混沌映射的Newton迭代法(NIMHCM)求解非线性方程组的新方法与计算步骤。建立了4-DOF 2PRS&2SPS并联机器人... 分析了一维Hénon混沌序列的概率特性。应用一维Hénon混沌映射产生Newton迭代法的初始点。提出了用基于Hénon混沌映射的Newton迭代法(NIMHCM)求解非线性方程组的新方法与计算步骤。建立了4-DOF 2PRS&2SPS并联机器人机构位置正解的数学模型。在此基础上,用NIMHCM算法求该并联机器人机构的位置正解,得到了全部位置正解。计算结果表明:NIMHCM算法计算过程简洁,效率高,具有一般性,也适合其他耦合并联机构的位置正解问题。 展开更多
关键词 Hénon混沌映射 NEWTON迭代法 并联机构 位置正解
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6-CPS正交并联机器人位置正解分析 被引量:10
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作者 车林仙 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期212-218,共7页
根据并联机器人机构结构综合理论,提出了一种6-DOF 6-CPS正交并联机器人机构,并对位置正解进行分析。以机构6条驱动腿的长度为约束条件,建立约束方程,得到了求位置正解的非线性方程组。应用产生或强化混沌系统的反馈混沌化方法——Chen-... 根据并联机器人机构结构综合理论,提出了一种6-DOF 6-CPS正交并联机器人机构,并对位置正解进行分析。以机构6条驱动腿的长度为约束条件,建立约束方程,得到了求位置正解的非线性方程组。应用产生或强化混沌系统的反馈混沌化方法——Chen-Lai算法,对离散时间系统施加反馈控制,可得到预期Lyapunov指数和良好遍历性的混沌系统。应用基于反馈混沌化的Newton迭代算法(CBNIA)求解6-CPS正交并联机器人机构正位置分析中的非线性方程组。数值验证表明,CBNIA能够快速求出全部位置正解,且正反解结果十分吻合。 展开更多
关键词 并联机器人 位置正解分析 反馈混沌化 NEWTON迭代法
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按许用传动角综合曲柄摇杆机构的非迭代法 被引量:5
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作者 车林仙 《机械设计》 CSCD 北大核心 2010年第1期53-56,共4页
建立了按许用传动角[γ]综合Ⅰ,Ⅱ型平面曲柄摇杆机构的一元四次方程。已知极位夹角θ、摇杆摆角ψ时,按[γ]综合Ⅰ型机构(ψ≠θ时)及Ⅱ型机构的统一方程是以曲柄相对尺度a为未知量的全系数一元四次方程;而按[γ]综合特殊Ⅰ型机构(ψ=... 建立了按许用传动角[γ]综合Ⅰ,Ⅱ型平面曲柄摇杆机构的一元四次方程。已知极位夹角θ、摇杆摆角ψ时,按[γ]综合Ⅰ型机构(ψ≠θ时)及Ⅱ型机构的统一方程是以曲柄相对尺度a为未知量的全系数一元四次方程;而按[γ]综合特殊Ⅰ型机构(ψ=θ时)的方程是以连杆相对尺度b为未知量的简单一元四次方程。基于实系数一元四次方程的矩阵解法,提出了按[γ]综合Ⅰ型机构(ψ≠θ时)及Ⅱ型机构的统一非迭代算法。给出了综合实例,并对求解结果进行验证。实例表明非迭代算法简便、快速、精确。 展开更多
关键词 平面曲柄摇杆机构 综合 极位夹角 摇杆摆角 许用传动角 非迭代算法
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一种三维平移正交并联机构及其位置分析 被引量:5
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作者 车林仙 《机械设计》 CSCD 北大核心 2008年第8期45-47,共3页
根据并联机器人机构结构综合理论,提出了一种新型的能实现三维纯平移的空间3-P⊥R⊥4 r⊥R三自由度正交并联机器人机构。该机构通过动平台和定平台的3个全部由转动副和移动副构成的约束支链连接,使定平台上3个直线移动驱动副的轴线两两... 根据并联机器人机构结构综合理论,提出了一种新型的能实现三维纯平移的空间3-P⊥R⊥4 r⊥R三自由度正交并联机器人机构。该机构通过动平台和定平台的3个全部由转动副和移动副构成的约束支链连接,使定平台上3个直线移动驱动副的轴线两两互相垂直。根据杆长约束条件,推导了完全封闭形式的位置正、反解。分析结果为该机构的设计及实用化提供了理论依据。 展开更多
关键词 正交并联机构 结构分析 位置分析
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一种3-CRR三维平移正交并联机构的运动学分析
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作者 车林仙 黄勇刚 黄茂林 《机械设计》 CSCD 北大核心 2009年第6期45-48,共4页
分析了以转动输入为主驱动时的3-C∥R∥R三维平移正交并联机构的运动学问题。根据杆长约束条件,建立约束方程,给出了完全封闭形式的位置反解。应用Sylvester消元法推导出了位置正解的一元八次方程,确定了其全部8组位置正解,推导了速度... 分析了以转动输入为主驱动时的3-C∥R∥R三维平移正交并联机构的运动学问题。根据杆长约束条件,建立约束方程,给出了完全封闭形式的位置反解。应用Sylvester消元法推导出了位置正解的一元八次方程,确定了其全部8组位置正解,推导了速度和加速度分析的解析表达式。用数值实例验证了位置正反解结果的正确性,应用ADAMS软件对机构进行了运动学仿真,结果与理论分析一致。研究结果与结论为该机构的设计及实用化提供了理论依据。 展开更多
关键词 并联机构 位置分析 速度分析 加速度分析
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