基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的擺動活齒減速器的多目標(biāo)模糊穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、穩(wěn)健設(shè)計方法是近年來發(fā)展起來的一種工程設(shè)計方法，其指導(dǎo)思想是利用因素狀況（原因）發(fā)生微小變差對因變量（結(jié)果）影響的不敏感性對產(chǎn)品的性能、質(zhì)量和成本綜合考慮做出最佳設(shè)計，以提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本。本文將穩(wěn)健設(shè)計亦稱為穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計，目前機(jī)械傳動的穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計方法仍采用的是傳統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計方法，沒有考慮各設(shè)計參數(shù)的模糊性和隨機(jī)性；且在它的優(yōu)化過程中，仍然采用傳統(tǒng)的優(yōu)化算法，如復(fù)合型法等，而這些傳統(tǒng)的優(yōu)化算法存在著局部最優(yōu)現(xiàn)象，優(yōu)化速度慢。因此這

2、種傳統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計方法的結(jié)果，常常與實(shí)際情況不符，甚至是不可行的設(shè)計方案。 本文探討了考慮設(shè)計參數(shù)的模糊性和隨機(jī)性，且利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法尋得最優(yōu)解的擺動活齒傳動的多目標(biāo)模糊穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計方法。擺動活齒減速器是一種新型高性能傳動裝置，它是用于傳遞兩同軸間回轉(zhuǎn)運(yùn)動的新型少齒差行星齒輪傳動（簡稱活齒傳動），具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動比范圍廣、承載能力大、傳動效率高等優(yōu)點(diǎn)。這些特征使擺動活齒減速器在工業(yè)上具有廣闊的應(yīng)用前景，但在某些研究方面還并未

3、成熟，且用一般的優(yōu)化設(shè)計方法對擺動活齒減速器的工作還沒有獲得滿意的成果。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化應(yīng)用是利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能量函數(shù)的極小點(diǎn)對應(yīng)于系統(tǒng)的穩(wěn)定平衡點(diǎn)，這樣能量函數(shù)極小點(diǎn)的求解就轉(zhuǎn)化成求解神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的穩(wěn)定平衡點(diǎn)。隨著時間的演化，網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)動軌道在相對空間中總是朝著能量函數(shù)減少的方向運(yùn)動，最終達(dá)到系統(tǒng)的平衡點(diǎn)--能量函數(shù)的極小點(diǎn)。因此，如果把神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)動力系統(tǒng)的穩(wěn)定平衡點(diǎn)設(shè)為一個適當(dāng)?shù)哪芰亢瘮?shù)（或廣義目標(biāo)函數(shù)）的極小點(diǎn)，優(yōu)化設(shè)計就是從一個初始點(diǎn)找到

4、目標(biāo)函數(shù)的極小點(diǎn)即求得最優(yōu)點(diǎn)，所以本文將其運(yùn)用于擺動活齒減速器的模糊穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計中，以期準(zhǔn)確可靠快速地從眾多的設(shè)計方案中獲得最好的設(shè)計方案，從而提高了設(shè)計結(jié)果的合理性，經(jīng)濟(jì)性，適用性。 本研究將當(dāng)前比較流行的大型科學(xué)計算軟件--MATLAB作為優(yōu)化與計算的平臺。首先在MATLAB環(huán)境中對擺動活齒減速器進(jìn)行模糊優(yōu)化，然后運(yùn)用田口穩(wěn)健設(shè)計方法對優(yōu)化結(jié)果進(jìn)一步分析，通過內(nèi)表和外表進(jìn)行參數(shù)設(shè)計得出模糊穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計結(jié)果，隨之在模糊穩(wěn)健優(yōu)化