基于遺傳算法的門座起重機變幅系統(tǒng)優(yōu)化設計.pdf

1、優(yōu)化設計是近十幾年來發(fā)展起來的一門新科學，也是一項新的技術，它在工程設計各個領域得到了廣泛的應用。機械設計與最優(yōu)化技術、電子計算機技術相結合，形成了機械優(yōu)化設計這一新領域?！白顑?yōu)化”是每一個工程或產(chǎn)品設計者所追求的目標。任何一項工程或一個產(chǎn)品的設計，都需要根據(jù)設計要求，合理選擇方案，確定各種參數(shù)，以期達到最佳的設計目標。正因為如此，優(yōu)化設計在機械設計領域正得到廣泛的應用。 遺傳算法[GeneticAlgorithms,簡稱GA]

2、是近些年來出現(xiàn)的一種模仿自然選擇與進化的基于種群數(shù)目的隨機搜索算法，是優(yōu)化領域的一個新成員。與常規(guī)優(yōu)化算法相比，遺傳算法具有隱含并行性和全局搜索特性兩大顯著特征，并具有一些常規(guī)優(yōu)化算法所無法擁有的優(yōu)點，如不需梯度運算等。 門座起重機變幅系統(tǒng)優(yōu)化設計是將優(yōu)化設計方法應用于工程設計的典型例子，但由于設計工程問題的復雜性，采用傳統(tǒng)的優(yōu)化設計方法優(yōu)化的成功率及效果并不理想。本文以門座起重機四連桿變幅系統(tǒng)及杠桿——活對重臂架自重平衡系統(tǒng)的

3、獨立模型及綜合模型為研究對象，同時考慮成功的設計實例，從而提高了優(yōu)化模型的精度，采用一種新型優(yōu)化算法——遺傳算法，緊密結合工程實際，較為圓滿的解決了優(yōu)化過程中存在的問題。 在臂架系統(tǒng)優(yōu)化設計系統(tǒng)中，采用載重最大水平位移高度差和最小力臂作為目標函數(shù)，建立了遺傳多目標優(yōu)化的數(shù)學模型。同時針對求解過程中頻繁遇到的反函數(shù)越界問題，采取了改進設計變量的措施，大大提高了尋優(yōu)效率。在自重平衡系統(tǒng)中，采用最小均方根力矩作為目標函數(shù)，建立了遺傳單