基于粒子群算法的平衡滑輪補(bǔ)償法優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、門座起重機(jī)是我國(guó)研制最早、具有重要代表性的一種旋轉(zhuǎn)式有軌起重機(jī)。在門座起重機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，變幅機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)是最重要的組成部分，其設(shè)計(jì)的優(yōu)劣直接影響著整個(gè)門座起重機(jī)的經(jīng)濟(jì)性、可靠性和使用性能。 本文對(duì)門座起重機(jī)平衡滑輪補(bǔ)償法單臂架變幅機(jī)構(gòu)進(jìn)行了深入研究，并采用變幅軌跡與水平線間的高度差之和最小為目標(biāo)函數(shù)——即使吊重在變幅過(guò)程中沿著水平線或接近水平線的軌跡運(yùn)動(dòng)。因?yàn)槠鹬貦C(jī)在工作性變幅過(guò)程中，吊重沿水平或近似水平軌跡運(yùn)動(dòng)，可以節(jié)省變幅功

2、率，根據(jù)此原理本文建立了變幅機(jī)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型，并對(duì)平衡滑輪補(bǔ)償法的單臂架系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。另外，由于單臂架系統(tǒng)門座起重機(jī)的變幅機(jī)構(gòu)是通過(guò)安裝在臂架與立柱間的變幅螺桿在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下拉動(dòng)臂架進(jìn)行變幅的。因此對(duì)變幅螺桿鉸點(diǎn)位置的布置，會(huì)直接影響到螺桿的受力情況，本文另一個(gè)優(yōu)化對(duì)象即是變幅螺桿鉸點(diǎn)位置的確定。通過(guò)對(duì)多種目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行比較，本文確定了該優(yōu)化問(wèn)題的目標(biāo)函數(shù)——即變幅螺桿等效螺桿力最小。通過(guò)編制的優(yōu)化算法程序，可以得到臂架系統(tǒng)的

3、各部分尺寸以及變幅螺桿的長(zhǎng)度和鉸點(diǎn)位置，使變幅系統(tǒng)的性能達(dá)到最優(yōu)。 文中數(shù)學(xué)模型的求解采用了粒子群優(yōu)化算法，該算法較好地克服了傳統(tǒng)算法搜索效率低，速度慢，易陷入局部最優(yōu)解的弊端。由于粒子群算法產(chǎn)生較晚，所以目前工程上對(duì)于粒子群算法的應(yīng)用還不多。本文將基本粒子群優(yōu)化算法應(yīng)用于工程實(shí)際，并得到較好的優(yōu)化效果。 本文還應(yīng)用VisualBasic6.0程序設(shè)計(jì)軟件開發(fā)了平衡滑輪補(bǔ)償法變幅機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)CAD軟件，為設(shè)計(jì)人員提供了簡(jiǎn)