基于PCA及因子分析法的兩種并聯(lián)機(jī)構(gòu)性能分析與優(yōu)化.pdf

1、綜合性能評(píng)價(jià)對(duì)并聯(lián)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)參數(shù)的選取、控制策略的擬定均具有決定性的作用。在對(duì)并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行綜合性能分析時(shí)，由于各性能指標(biāo)之間存在較強(qiáng)的耦合性，因此需人為給定各指標(biāo)權(quán)重系數(shù)，從而導(dǎo)致綜合性能指標(biāo)優(yōu)化有失客觀性。為克服此弊端，本文將統(tǒng)計(jì)學(xué)中的主成分分析方法PCA(Principal Component Analysis)及其擴(kuò)展方法因子分析法應(yīng)用到并聯(lián)機(jī)構(gòu)的綜合性能評(píng)價(jià)中，通過對(duì)性能指標(biāo)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分及因子分析，將原始數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，減少信

2、息冗余，得到能客觀反映各個(gè)指標(biāo)對(duì)機(jī)構(gòu)綜合性能的影響程度的權(quán)重系數(shù)。
　　本文以平面五桿并聯(lián)機(jī)構(gòu)與DELTA并聯(lián)機(jī)構(gòu)兩種少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)為研究對(duì)象，基于并聯(lián)機(jī)構(gòu)常用的條件數(shù)性能指標(biāo)、操作度性能指標(biāo)、各向同性系數(shù)指標(biāo)與最小奇異值指標(biāo)，得出PCA及因子分析法對(duì)機(jī)構(gòu)的綜合性能進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)的適用性，進(jìn)而完成兩種少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的綜合性能優(yōu)化和結(jié)構(gòu)參數(shù)的選取。
　　本論文的主要研究工作如下：
　　首先，在對(duì)PCA及因子分析方法的

3、基本原理及數(shù)學(xué)模型分析的基礎(chǔ)上，提出應(yīng)用此兩種方法對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行綜合性能評(píng)價(jià)，并給出了具體的評(píng)價(jià)思路和操作流程，同時(shí)對(duì)這兩種方法進(jìn)行比較，給出兩者之間的聯(lián)系與區(qū)別。
　　其次，通過分析并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方面的4個(gè)單一性能指標(biāo)的計(jì)算方法與物理意義，以平面五桿并聯(lián)機(jī)構(gòu)和DELTA并聯(lián)機(jī)構(gòu)為研究對(duì)象，給定其結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化范圍，基于所提出的綜合性能評(píng)價(jià)流程，應(yīng)用PCA及因子分析法對(duì)其進(jìn)行綜合性能的分析，完成結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化；然后對(duì)PCA與因子分析法