基于遺傳算法的內(nèi)卸式門座散貨卸船機優(yōu)化設計方法的研究.pdf

1、近年來，起重機行業(yè)迅猛發(fā)展，起重機設計方面的競爭愈來愈激烈，設計一臺起重機的利潤愈來愈低。針對這種情況，求新求變是起重機械設計理論與方法發(fā)展的唯一出路。
　　 不同于傳統(tǒng)的門座起重機，本文所講述的內(nèi)卸式門座散貨卸船機去除了轉(zhuǎn)臺這個常用結構，而增加了一套側移系統(tǒng)，使得抓斗所抓取的物料一樣可以運送到門架海側門腿以內(nèi)。由于沒有轉(zhuǎn)臺這個大型結構，起重機整機的重量大大減輕，受力性能也得到了很大的改善。
　　 在工程設計當中，最優(yōu)化

2、是設計者所追求的目標。但是往往由于問題的復雜性，用常規(guī)方法很難找到最優(yōu)解。優(yōu)化設計作為近幾十年來發(fā)展起來的現(xiàn)代設計方法，為追尋最優(yōu)解提供了理論依據(jù)。其與機械設計、電子計算機技術結合起來，形成了機械優(yōu)化設計這一新的學科，對工程設計當中復雜問題的解決起著重要的作用。
　　 起重機臂架系統(tǒng)以及變幅系統(tǒng)的優(yōu)化設計是工程設計當中應用優(yōu)化設計方法的典型實例。本文所研究的抓斗散貨卸船機設計變量眾多、目標函數(shù)復雜，采用常規(guī)的優(yōu)化設計方法難以達到

3、效果。近年來，國外出現(xiàn)了一種模仿自然選擇與生物進化的隨機搜索方法，稱為遺傳算法。由于其具有無需對函數(shù)進行求導，并且對函數(shù)的連續(xù)性沒有要求等傳統(tǒng)優(yōu)化算法無法比擬的優(yōu)點，使其為解決本文所研究的優(yōu)化模型提供了可能。
　　 在起重機臂架系統(tǒng)與變幅系統(tǒng)的優(yōu)化設計系統(tǒng)中，本文將最小均方根力作為目標函數(shù)，將貨物最大水平位移高度差作為約束條件，提取影響因素較大的10個設計變量，建立遺傳算法單目標優(yōu)化的數(shù)學模型，并且借助于Matlab遺傳算法工具

4、箱對此數(shù)學模型進行優(yōu)化求解。
　　 本文將主要針對以下幾個方面進行了研究與闡述，并取得了研究成果：
　　 (1)根據(jù)設計經(jīng)驗，建立內(nèi)卸式門座散貨卸船機的數(shù)學模型。
　　 (2)分析各種優(yōu)化設計方法的優(yōu)劣，針對內(nèi)卸式門座散貨卸船機的數(shù)學模型的特點，選擇遺傳算法作為系統(tǒng)優(yōu)化方法。
　　 (3)研究Matlab軟件中的遺傳算法優(yōu)化工具箱，利用其建立起此散貨卸船機的優(yōu)化設計模型。
　　 (4)開發(fā)一套基于