基于粒子群优化算法的滚切剪运动规律的研究

发布时间：2017-09-01 20:14

  本文关键词：基于粒子群优化算法的滚切剪运动规律的研究

  更多相关文章： 滚切剪 剪切重叠量 水平位移量 运动规律 粒子群算法 优化 非线性方程组

【摘要】：滚切剪是中厚板生产线上的重要装备之一,直接决定钢板出厂时的剪切质量,影响着客户对钢板质量的满意程度,对提高企业的竞争力有很大的意义。但是滚切剪的整体结构复杂,自动化程度要求较高,并且拥有很多的配套辅助性的机构,因此研发滚切剪的技术难度很大。目前国内的中厚板生产线上的中厚板剪切机已经基本被滚切剪代替,因此,对滚切剪的进一步研究并且完善有重大的现实意义。滚切剪的上刀架是一个有两个自由度的平面七杆机构,在此我们对滚切剪机构进行分析,建立一个新的数学模型,对滚切剪的运动轨迹进行分析研究,并且应用粒子群智能优化算法进行求解,为滚切剪的研发提供一个新的技术支持。影响滚切剪的剪切质量的两个重要参数为滚切剪的剪切重叠量和滚切剪的水平位移量。在剪切过程中如果重叠量过大,导致上刀片对钢板的作用力会很大,从而使钢板的断面发生弯曲,极大的影响钢板的质量。如果重叠量过小,就会导致剪切不彻底。而如果在工作过程中滚切剪的水平位移量太大,则会增加刀刃与钢板之间的摩擦,从而影响被剪切钢板的剪切质量和减小滚切剪上刀刃的寿命。滚切剪运动过程中的上刀刃动态最低点直接决定着滚切剪剪切过程中重叠量是否稳定的问题,在此,我们通过滚切剪的动态最低点的轨迹坐标和滚切剪机构的矢量位置方程式的计算出滚切机构的原动件运动规律,在通过滚切剪的水平位移量来对滚切剪的杆件进行优化。因为在求解过程中我们遇到了很多的非线性方程组,所以在此,我们将非线性方程组的数学模型进行改变,在利用改进的粒子群算法对其进行求解这样可以提高求解效率和对初始值的依赖,并且应用粒子群智能优化算法对杆件进行优化。通过这种方法,将现代新发展起来的智能算法应用到工程上,为其在现实中的应用提供了一个新的实例。并且为滚切剪的运动规律的求解提供了一种新的方法,也对滚切剪的研发提供了一种技术支持。
【关键词】：滚切剪 剪切重叠量 水平位移量 运动规律 粒子群算法 优化 非线性方程组
【学位授予单位】：太原科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG333.21
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 引言9-10
• 1.2 中厚板剪切机的发展10-13
• 1.2.1 中厚板剪切机概述10
• 1.2.2 中厚板剪切设备的发展历程10-13
• 1.3 滚切剪国内外的发展概况13-14
• 1.3.1 国外滚切剪的发展概况13
• 1.3.2 国内滚切剪装备的发展概况13-14
• 1.3.3 国内对液压滚切剪理论研究现状14
• 1.4 智能算法的发展14-15
• 1.4.1 群智能算法简介14
• 1.4.2 群智能算法的特点14-15
• 1.5 本课题研究的目的、意义及研究内容15-17
• 1.5.1 研究的目的、意义15-16
• 1.5.2 本课题的研究内容16-17
• 第二章 滚切剪的工作原理、特性及相关理论17-25
• 2.1 液压滚切剪的结构及工作原理17-19
• 2.1.1 液压滚切剪的结构17-18
• 2.1.2 液压滚切剪的工作原理18-19
• 2.2 滚切剪的关键参数19-20
• 2.3 求解的相关理论20-24
• 2.3.1 机构运动学20-21
• 2.3.2 机构运动学方程的建立方法21-23
• 2.3.3 平面坐标变换及变换矩阵23-24
• 2.4 本章小结24-25
• 第三章 滚切剪数学模型的建立25-35
• 3.1 滚切剪剪切过程概述25-26
• 3.2 液压滚切剪的求解模型的建立26-32
• 3.2.1 液压滚切剪运动方程的建立26-28
• 3.2.2 滚切剪数学模型的建立28-32
• 3.3 非线性方程组的求解模型32-33
• 3.4 小结33-35
• 第四章 改进的粒子群算法及其应用求解非线性方程组35-63
• 4.1 粒子群算法简介及其数学模型35-37
• 4.1.1 粒子群算法简介35
• 4.1.2 粒子群算法的数学模型35-37
• 4.2 粒子群算法的发展37-38
• 4.3 改进的粒子群算法38-43
• 4.4 对改进的算法进行测试43-54
• 4.5 求解非线性方程序的应用实例54-61
• 4.6 小结61-63
• 第五章 滚切剪运动规律的研究和优化63-73
• 5.1 Matlab简介63
• 5.2 滚切剪的重要参数确定以及关键点的求解63-65
• 5.2.1 刀刃半径和动态最低点的确定63-64
• 5.2.2 上刀架关键点的求解64-65
• 5.3 滚切剪原动件的运动规律的反推65-68
• 5.4 滚切剪杆件的优化68-69
• 5.5 ADAMS仿真模拟69-71
• 5.5.1 仿真模型都建立69-70
• 5.5.2 仿真的结果分析70-71
• 5.6 小结71-73
• 第六章 结论与展望73-75
• 6.1 结论73
• 6.2 展望73-75
• 参考文献75-79
• 致谢79-81
• 攻读学位期间参与的工程项目及发表的学术论文81-82

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