Разработка, исследование и практическое применение оптимизационных процедур при решении задач синтеза механизмов с неоднородными остановками звена в диалоговом режиме

• Автор: Хайитов, Рахматулло
• Шифр специальности: 05.13.01, 05.02.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ташкент
• Количество страниц: 178 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕН.ч .
ГЛАВА I. Исследование методологических вопросов математического моделирования и оптимизации в задачах синтеза механизмов

I. Методы математического моделирования и

оптимизации при синтезе механизмов .

2. Применение метода избыточных координат к

исследованию движения рычажных механизмов

3. Выбор эффективных математических методов составления дифференциальных уравнений движения и решения задач синтеза рычажных механизмов с остановками звена.
ГЛАВА П. Алгоритмический подход к оптимизационному синтезу рычажных механизмов с остановками звена.

I. Алгоритм кинематического синтеза шестизвенного механизма с остановками звена .

2. Алгоритм динамического синтеза шестизвенного механизма

3. Алгоритмы для задачи синтеза рычажных механизмов с многократными остановками . .
4. Общий алгоритм решения задач оптимизационного синтеза механизмов с остановками звена
ГЛАВА Ш. Разработка человекомашинной системы для решения задач синтеза рычажных механизмов с остановками звена .
I. Основные принципы создания диалогового
режима в задачах синтеза механизмов .
2. Функционирование человекомашинной системы для решения задач оптимального синтеза рычажных механизмов с остановками звена .
ГЛАВА IУ. Решение на ЭВМ прикладных задач синтеза механизмов с неоднократными остановками звена .
I. Исследование задач замены кулачкового ме ханизма токарноревольверных автоматов рычажными механизмами с остановками звена . . . .
2. Решение задачи кинематического синтеза шестизвенного рычажного механизма с приближенными остановками и анализ полученных результатов
3. Решение задач синтеза рычажных механизмов с остановками звена в системе человекмашина1 .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .
ЛИТЕРАТУРА


Естественно, эти задачи рассматриваются в аспекте оптимизации по имеющимся варьируемым параметрам и они доводятся до получения оптимальных параметров. С точки зрения комплексности решения рассматриваемой проблемы, наряду с кинематическим, рассматривается динамический синтез вышеперечисленных механизмов. При этом путем сравнительной оценки показано преимущество применения метода избыточных координат по сравнению с классическими методами (метод Лагранжа,, метод моментов, метод. ОстроградскогоГамильтона) при составлении дифференциального уравнения движения механизма. Надо отметить, что применение метода избыточных координат не только упрощает задачу составления уравнения движения и содействует наглядности, но и в ряде случаев создает возможность получать точные интегралы. Так, например, в диссертации показано, что когда движущие силы и силы сопротивления явно не зависят от времени, то решения дифференциальных уравнений движения четырехзвенного и шестизвенного механизмов приводятся к квадратурам. Наконец, необходимо учитывать ряд условий, связанных с процессом проектирования самого механизма. Таковы же требования к функционированию крупных автоматизированных систем проектирования. С учетом этих особенностей автоматизированного проектирования в диссертации предлагается человеко-машинная система проектирования с использованием отечественного терминального устройства типа ЕС-. В первой главе работы исследованы методологические вопросы математического моделирования и оптимизации в задачах синтеза механизмов. Проанализированы различные методы оптимизации для рассматриваемых задач. Выведено дифференциальное уравнение движения рычажных механизмов в избыточных координатах по принципу Лагранжа-Мопертюи. С целью сравнения показаны отличительные особенности применения метода избыточных координат. Вторая глава работы посвящена вопросам алгоритмизации оптимизационного синтеза рычажных механизмов с остановками. В данной главе составляются алгоритмы как для динамического, так и для кинематического синтеза рычажных механизмов с неоднократными остановками звена. Здесь же описан общий алгоритм решения задач оптимизационного синтеза рычажных механизмов с неоднократными остановками. В третьей главе разработана человеко-машинная система для решения задач синтеза рычажных механизмов с остановками звена. ЕС-. В четвертой главе даны методика и результаты решения поставленных проблем и анализ полученных результатов с точки зрения синтеза рычажных механизмов с неоднократными остановками. Показана методика получения результатов оптимизационного синтеза в человеко-машинной системе путем корректировки имеющейся исходной информации. Актуальность темы. Создание систем автоматизированного проектирования машин и механизмов на современном этапе научно-технического прогресса обуславливает необходимость получения оптимальных результатов. Взаимоисключающие условия, которым отвечает новая конструкция, требуют создания кибернетической системы, работающей в интерактивном режиме. При этом появляется возможность на основе обратной связи влиять на ход решения задачи. Реализация задач синтеза механизмов с остановками звена, наиболее полно характеризующих техническую базу промышленных роботов и манипуляторов, вскрывает все трудности, связанные с созданием таких систем. Поэтому исследование систем оптимального проектирования, работающего в интерактивном режиме для решения задач синтеза рычажных механизмов с остановками звена, является актуальным. Алгоритмизация, в соответствии с работами акад. В.К. Кабулова, предполагает создание единой системы алгоритмов и программ для целого класса задач. Общие законы, характерные для решаемых задач, записываются в банке законов. Применение такого подхода в данной работе позволяет осуществить комплексную автоматизацию всех этапов исследования, проектирования и управления с применением ЭВМ. Цель и задачи исследования. Целью данного исследования является создание и реализация человеко-машинной, диалоговой алгоритмической системы для комплексного решения задач автоматизированного проектирования сложных механизмов с учетом динамических свойств звеньев.